Replacement of the E-504 Heat Exchanger with an Air Cooler: Design and Thermal Calculation

Abstract

Due to the recurring unreliability of the heat exchanger in the decarbonation unit of the GNL1/Z complex in Arzew, a study was proposed to assess the feasibility of replacing the seawater heat exchanger with an air-cooled alternative. Following a comprehensive bibliographic review, we opted for a forced-draft dry air cooler. The sizing of this alternative was carried out using the Logarithmic Mean Temperature Difference (ΔTML) method. The proposed air cooler is presented as a potential substitute for the shell-andtube exchanger, with a thorough evaluation of its advantages and limitations. Keywords: sizing, air cooler, finned tubes, ΔTML method. Résumé En raison du manque de fiabilité de l’échangeur de chaleur de l’unité de décarbonatation du complexe GNL1/Z d’Arzew, une étude a été proposée afin d’évaluer l’opportunité de remplacer l’échangeur à eau de mer par un aéroréfrigérant. Après une analyse bibliographique approfondie, notre choix s’est porté sur un aéroréfrigérant sec à tirage forcé. Son dimensionnement a été réalisé à l’aide de la méthode du ΔTML (différence moyenne logarithmique de température). L’aéroréfrigérant est proposé comme solution alternative à l’échangeur à calandre et à tubes, en tenant compte de ses avantages et inconvénients. Mots clés : dimensionnement, aéroréfrigérant, tubes à ailettes, méthode ΔTML. الملخص نظ ًرا لعدم موثوقية المبادالت الحرارية في وحدة نزع الكربون التابعة لمركب Z1/GNL بأرزيو، تم اقتراح دراسة حول إمكانية استبدال المبادالت التي تعمل بمياه البحر بمبردات هوائية. وبعد تحليل مرجعي شامل، تم اختيار مبرد هواء جاف من النوع المدفوع قسريًا. تم اعتماد طريقة فرق درجة الحرارة الوسطى َم اللوغاريتمية (ΔTML (ل للمبادل الحراري من نوع القشرة كمنهجية للحسابات التصميمية. يُقترح هذا المبرد كحل بديل محت واألنابيب، مع األخذ بعين االعتبار مزاياه وعيوبه. الكلمات المفتاحية :الحساب التصميمي، مبرد هوائي، أنابيب مزعنفَة، طريقة.ΔTML