Heat Transfer Characteristics of Plate-fin Heat Exchanger Using LNG FPSO Liquefaction Process

There are no domestic researches of plate fin heat exchanger in the field of cryogenic such as LNG FPSO liquefaction plant. In this study, condensing heat transfer characteristics of nitrogen according to three kinds of fin type in the plate fin heat exchanger were analyzed through simulation and experiment to secure independent technologies. In the simulation, nitrogen was condensed at 69bar and $-140^{\circ}C$ in serrated and wavy fin of plate-fin heat exchanger. The serrated fin shows the highest value of local heat transfer coefficient, followed by wavy and plain fin. The experimental results were shown errors less than 12% comparing with the simulation results.

LNG FPSO 액화공정에 적용되는 플레이트 핀 열교환기의 열전달 특성

LNG FPSO 액화 플랜트와 같은 초저온 분야에서 플레이트 핀 열교환기의 국내 연구 실적은 전무한 상태이다. 본 연구에서는 플레이트 핀 열교환기의 독자적 기술을 확보하기 위해 응축 열전달 특성을 이론 및 실험적으로 검증하였다. 시뮬레이션 결과 Plain fin을 제외한 Serrated, Wavy fin은 압력 69bar, 온도 $-140^{\circ}C$에서 응축되었고, 국소열전달계수는 Serrated, Wavy, Plain fin 순으로 높게 나타났다. 실험결과는 정상상태에서 10분간 데이터를 획득하였고 시뮬레이션 데이터값과 12% 미만의 오차범위를 만족하였다.