기계장치설계

Plate and frame exchanger Design

proteccon 2025. 2. 6. 20:31
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Hydrogen, lethal, wet sour, cyclic이나 condensing/boiling service에는 일반적으로 plate type exchanger를 적용하지 않지만, 간혹 특정 licensor 경험 및 특정 vendor의 기술에 따라 sour나 상변화 서비스에 대해 적용하기도 한다.

운전온도가 149도를 초과하거나 운전압력이 20barg를 초과할 경우 gasket plate type사용에 제한이 있으며 welded gasket type 적용은 maintenance 측면에서 발주처 승인을 받아야 한다.

 

plate 열교환기는 S&T에 비해 매우 compact하여, 평균적으로 S&T exchanger plot의 15% 정도만 차지하며, bundle removal space까지 고려하면 S&T exchanger plot의 11% 정도만 차지하므로 revamping project를 진행시 여유 공간이 부족할 경우 고려할 수 있다.

 

Thermal design

Excess thermal capacityprocess water, light oil, light process stream과 같은 clean service나 tempered water를 사용하는 경우 최소 15%를 고려하고, crude oil이나 emulsion, heavy process stream과 같은 fouling service나 sea water로 cooling할 경우 20%이상을 적용한다.

 

plate열교환기나 spiral exchanger의 경우 구조상 turbulence가 형성됨에 따라 fouling이 거의 발생되지 않기 때문에 S&T때 적용했던 fouling factor 값 대신 10~25%의 excess thermal capacity를 적용하며 일반적으로fouling factor는 specify하지 않는다.

 

Dirt나 sludge, polymer로 인해 지나친 heat transfer resistance가 발생되는 heavy fouling service에는 spare를 설치하여 운전 중 maintenance가 가능하도록 해야 한다.

 

Heavy fouling service의 냉각제로 sea water가 사용되거나 process heat transfer rate가 매우 낮을 때 backwash facilities를 고려한다. 아울러 fouling이 심해 plate사이 passage에 blocking이 우려가 될 경우 전단에 filter를 고려한다.

 

Mechanical design을 위해 여러 운전 모드에서 plate사이의 두 유체간의 설계압력의 차압을 고려해야 한다.

 

되도록이면 Single pass 설계를 하여 모든 flange connection들이 front pressure plate에 놓이도록 하며 threaded나 socket welded connection은 금지된다. Plate 열교환기에 설치되는 계기들은 min 300#를 고려한다.

 

 

#gasket#welded#plate#fouling#backwash#excess_thermal_capacity

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