CN1269500A - 过滤式热交换器 - Google Patents

过滤式热交换器 Download PDF

Info

Publication number
CN1269500A
CN1269500A CN00106739A CN00106739A CN1269500A CN 1269500 A CN1269500 A CN 1269500A CN 00106739 A CN00106739 A CN 00106739A CN 00106739 A CN00106739 A CN 00106739A CN 1269500 A CN1269500 A CN 1269500A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pipeline
hollow
heat exchanger
heating
hollow pipeline
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN00106739A
Other languages
English (en)
Inventor
永冈忠义
G·E·魏斯曼特尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of CN1269500A publication Critical patent/CN1269500A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F19/00—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers
    • F28F19/01—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers by using means for separating solid materials from heat-exchange fluids, e.g. filters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/11—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with bag, cage, hose, tube, sleeve or like filtering elements
    • B01D29/13—Supported filter elements
    • B01D29/15—Supported filter elements arranged for inward flow filtration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/44—Edge filtering elements, i.e. using contiguous impervious surfaces
    • B01D29/445—Bar screens
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/44—Edge filtering elements, i.e. using contiguous impervious surfaces
    • B01D29/46—Edge filtering elements, i.e. using contiguous impervious surfaces of flat, stacked bodies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/50—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition
    • B01D29/52—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition in parallel connection
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D35/00—Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
    • B01D35/18—Heating or cooling the filters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/0058—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for only one medium being tubes having different orientations to each other or crossing the conduit for the other heat exchange medium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/02—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being helically coiled
    • F28D7/024—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being helically coiled the conduits of only one medium being helically coiled tubes, the coils having a cylindrical configuration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/02—Tubular elements of cross-section which is non-circular
    • F28F1/04—Tubular elements of cross-section which is non-circular polygonal, e.g. rectangular
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2201/00—Details relating to filtering apparatus
    • B01D2201/04—Supports for the filtering elements
    • B01D2201/0469—Filter tubes connected to collector tubes
    • B01D2201/0484—Filter tubes connected to collector tubes suspended from collector tubes at the upper side of the filter elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2260/00—Heat exchangers or heat exchange elements having special size, e.g. microstructures

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)

Abstract

一种过滤式热交换器,包括若干带有在相邻中空管线之间形成预定宽度的缝隙的平行布置的中空管线。每根中空管线都具有一个供加热/冷却流体用的进口和出口,由此加热/冷却流体流过中空管线,而被过滤流体通过缝隙从平行的中空管线的一侧流到另一侧。该过滤式热交换器可以实现在一个单一的步骤中同时完成过滤和热交换。

Description

过滤式热交换器
本发明涉及一种用于包括处理、电力和管线等工业用途的过滤式热交换器。
例如，在需要对流体加热或冷却处理，同时又需要过滤的工业处理过程中，通常对流体进行两个分离处理步骤：(1)加热或冷却(2)过滤，由此就需要用两个分离的系统或装置来完成这两个步骤。在有些场合，这种两个分离的系统或装置的要求会因安装空间的限而产生麻烦，特别是在装置可用空间有限的情况下。
因此，本发明的一个目的就是提供一种能够克服上述不便的装置，它通过在一个步骤中完成加热或冷却和过滤来替代传统的两个步骤的处理过程。
为了实现本发明的上述目的，现提供一种过滤式热交换器，它包括若干平行布置的中空管线，相邻的中空管线之间具有预定宽度的缝隙，所述的中空管线每个都具有供加热/冷却流体用的一个进口和一个出口，由此所述加热/冷却流体就可以流过所述的中空管线，流体通过所述的缝隙从平行布置的中空管线的一侧流到另一侧而被过滤。
根据本发明，过滤式热交换器可以在一个步骤中完成加热或冷却和过滤，来替代传统的两个分离的步骤。因此，所需的空间大幅度地节省，完成所需步骤的装置被简化，处理的成本也就降低了。
上述中空管线可以布置成管状形式或布置成平板的形式。
本发明的一个方面，是中空管线采用成型管线制造。在成型的管线中，楔形管线是较好的选择。通过采用成型管线来代替圆管：(1)比之采用圆管的情况，每根管线与被过滤流体接触的表面积更大，(2)比之采用圆管的情况，能更有效地防止缝隙的阻塞，(3)比之采用圆管的情况，管线的支撑杆的焊接更加便利。
本发明的另一个方面，是提供一种过滤式热交换器，它包括一个盘绕的中空管线，轴向相邻的中空管线部分之间带有预定宽度的螺旋状缝隙，所述盘绕的中空管线具有一个供加热/冷却流体用的进口和出口，由此所述的加热/冷却流体可以流过所述盘绕中空管线，流体通过从所述盘绕中空管线的外侧流到内侧而被过滤，反之亦然。
本发明的再一个方面，过滤式热交换器还可以包括与中空管线大致横向布置的中鼓撑杆，所述中空支撑杆具有供加热/冷却流体用的一个进口和一个出口，由此加热/冷却流体也可以流过中空支撑杆。
本发明的又一个方面，是提供一种过滤式热交换器，它包括一个带有导入被过滤流体的进口的容器，一个设置在所述容器中的盘绕中空管线，上述中空管线轴向相邻的中空管线部分之间具有预定宽度的螺旋状缝隙，该容器具有供加热/冷却流体用的一个进口和一个出口，并具有一个排出处理后流体的出口，一个与所述的盘绕中空管线的加热/冷却流体进口连接来向所述盘绕中空管线供应加热/冷却流体的加热/冷却流体源，和一个与所述盘绕中空管线的加热/冷却流体出口连接来从所述盘绕中空管线收集加热/冷却流体的加热/冷却流体收集管。
本发明的另一个方面，是该过滤式热交换器还包括一个温度控制装置来控制加热/冷却流体的温度，从而控制盘绕中空管线的缝隙的宽度。
通过控制流经中空管线的加热/冷却流体的温度，引起中空管线膨胀或收缩，中空管线的外径因此而变化，从而带来缝隙宽度的变化。通过这样做，过滤式热交换器的去除较大的或较小的颗粒的过滤能力是可变化的，而同时又能作为一个热交换器。
通过下文结合附图进行的详细描述，本发明的这些和其他特性将更加鲜明地显现出来。
在附图中
图1是作为本发明的过滤式热交换器的一个构件的中空管线的局部透视图；
图2A到2F是表示中空管线的不同的横断面的视图；
图3是本发明的一个实施例的过滤式热交换器的透视图；
图4是流体中的悬浮的固体颗粒等沉积物被处理到中空管线的表面时的示意图；
图5是本发明的过滤式热交换器的另一个实施例的局部透视图；
图6是本发明的过滤式热交换器的又一个实施例的透视图；
图7是一个环状中空管线的局部视图；
图8是具有用来形成缝隙的突起的中空管线的局部视图；
图9是本发明的过滤式热交换器的另一个实施例的透视图；
图10是本发明的过滤式热交换器的另一个实施例的断面图；
图11是表示用传统方法生产重油的断面图；
图12是本发明的过滤式热交换器的另一个实施例的断面图。
图1表示了一个作为本发明构件的中空管线的一个例子的中空楔形管线。加热或冷却流体流过贯穿中空管线1整个长度形成的中空空间1a，同时一种流体流过相邻的中空管线1之间形成的缝隙而被过滤。中空管线可以用任何金属或合金或陶瓷或聚合材料或这些材料的混合材料制成。
流过中空管线1的流体是一种传热流体或是一种传冷流体。加热或冷却流体和被过滤的流体可以是液体或气体，还可以是一种工作流体、水、有机材料、无机材料或任何所有这些范畴内的流体的混合物。流经中空管线1的内侧和外侧的流体包括下列组合：
中空管线内侧                     中空管线外侧
液体                             液体
气体                             气体
液体                             气体
气体                             液体
液体—微粒                       液体—微粒
液体—微粒                       气体—微粒
气体—微粒                       气体—微粒
气体—微粒                       液体—微粒
液体—微粒                       气体
液体—微粒                       液体
气体—微粒                       气体
气体—微粒                       液体
气体                             液体—微粒
液体                             液体—微粒
气体                             气体—微粒
液体                             气体—微粒
流经中空管线内侧或外侧的流体可以是单一的或多种成份混合的流体，可以是单相的、双相的或多相流。组成流体的材料可以通过自然流、泵、鼓风机、压缩机或气动设备来驱动。
在本说明书中，“微粒”是指下面所列中的一种或多种：固体微粒，柔性或凝胶状微粒，油(或有机)微粒(在水中)，水微粒(在油或有机流体中)，胶体，乳状液微粒，或任何其他固体或液体微粒。微粒包括从亚微粒级到直径或横截面大到12英寸的颗粒的所有大小的微粒。为本发明的目的，亚微粒级的微粒可以是自然中的离子或原子。微粒可以是凝胶状的或油或油状的，硬质的或软质的，可以是适合通过或流过装置的任何开口的任何尺寸。
本发明覆盖的微粒可以是自然状态下均匀的或不均匀的如下所列的，但不限于此：
均匀的                           不均匀的
晶粒                             研磨材料
沉淀物                           沉淀物
催化剂                           催化剂
冻结物                           食物
淤渣                             淤渣
淤浆                             淤浆
离子                             树脂
泡沫                             泡沫
凝聚物                           压碎材料
蒸气                             碾磨材料
球粒                             球粒
玻璃                             碎玻璃
颜料                             颜料
化学品，有机物                   化学品，有机物
化学品，无机物                   化学品，无机物
原子                             矿石
游离基                           凝胶
金属                             金属
过滤式热交换器比象筛分、阻尼、聚结、离心或曲径分离等过滤或分离方法的分离都更有效。这种分离可以在有压或无压的情况下实现。
过滤式热交换器的热传递量取决于使用的材料、采用的配置、构件的尺寸和系统的大小。本发明覆盖的温度的范围从-459.8华氏度(-273.2℃)到+4000华氏度(+2204.4℃)。该温度范围包括从液氮冷冻的温度(N2)(-180℃，0.1MPa)到从超临界的过氧水测到的温度(650℃，24.8MPa)。
通过上述中空管线1热膨胀和收缩来控制相邻的中空管线之间的缝隙的宽度从而控制被过滤出的微粒的大小是本发明的一个重要的特征。所有的材料，特别是金属，在该材料的无危险工作温度范围内具有线性的或接近线性的热膨胀系数。把它简化，这种基本的传热作用是这样实现的：
                H＝UAΔt
其中H是传递的热量，U是总的传热系数，A是中空管线的表面积而Δt是对数平均温差(log-mean-temperature difference)。
通过选择缝隙的初始宽度，加热或冷却流体的温度和适当的被过滤流体，缝隙的宽度可以被控制在一个希望的数值上。
本发明的这一特征还有一个好处，就是通过变化流经中空管线的流体温度，缝隙开口可以变宽或变窄，在缝隙开口的变化过程中，阻塞在缝隙中的颗粒可以流动，从而从可任何方向(顺流或逆流)来清洁和/或使过滤式热交换器通畅。
另外，中空管线外侧的物质可以是防止加热或冷却流体通过中空管线进入到中空管线内侧的流体中的热的或冷的物体。以这种方式，该装置可以作为一个冷凝器或蒸发器，同时如果需要的话，可以实现中空管线外侧的物质的过滤(如在有些催化剂系统场合)。
中空管线的形状不限于图1所示的优选的楔形管线，中空管线也可以是图2A所示的圆管式，或制成如图2B所示的横断面，它是带有两个下凹表面的变化的中空楔形管线，或如图2C所示中空方形的断面，或如图2D所示中空X形的断面，或如图2E所示的带有一个下凹表面横断面的变化的中空楔形管线，或如图2F所示的中空长方形的断面。还可以是卵形、椭圆形或其他能实行热传递同时又便于去除颗粒的形状。
中空管线之间的缝隙的宽度不能比中空管线的宽度(或在圆形中空管线的情况下的外径)大。中空管线的宽度或外径越大，中空管线的内部空间就越大，因此热交换的效率就越高。如果缝隙的宽度超过了中空管线的宽度，相对于缝隙的需求宽度而言，热交换的效率就会降低到不适当的程度，这不利于过滤式热交换器的设计。因为这个原因，缝隙的宽度最好是中空管线宽度(或外径)的三分之二或略小于三分之二。
现在说明本发明的过滤式热交换器的一些应用。
该过滤式热交换器的一个应用是冷却塔。冷却塔是一种与冷却设备相联结的常见构件。冷却塔通常在一个反复循环的装置中移动流体(例如水)而将热量释放到大气中。冷却塔通常具有一个热交换设备，在流体循环中流体通过热交换媒介反复循环。再循环冷却塔和热交换装置把热量和水蒸气传送到空气中，因为大量冷却流体被蒸发，通常需要一个补充水的系统。本发明的过滤式热交换器可以用作热交换器也可以用作这种冷却塔系统中的过滤器。
因此，本过滤式热交换器可以在所有自身保持的低压或高压封闭环路或开放环路系统的条件下与冷却塔或制冷系统一起使用，或与点火加热器或锅炉一使用，来获得加热、冷却、过滤、流体微粒分离或这些操作的组合。这可以是有相变的或无相变的，带泵的或不带泵的流体连续地循环通过或围绕过滤式热交换器。可以通过过滤式热交换器内的相变的热焓强化对流来引起循环。
本过滤式热交换器也可以用作锅炉给水加热过滤器，在将水供入锅炉以产生蒸汽之前有效地除去水中的微粒。
本过滤式热交换器也可以用作湿空气或湿气体或其他流体的干燥器，并可以与直接或间接蒸发冷却相结合。对于空气，精确的表述或理想的空气温度和湿度条件可以显示在一个干湿球温度表中。从那个方面考虑，本过滤式热交换器可以作为过滤器或预过滤器加上冷却器用于普通燃气轮机吸入空气。燃汽轮机设计点是ISO59°华氏度(15℃)。过滤式热交换器可以作为普通燃气轮机的过滤器/冷却器的组合，把传统的两步的过滤和冷却操作减少为一步。
本过滤式热交换器可以插入到一个管道或管槽中来实现微粒的去除和/或传送。在带有或不带有干燥剂填料的脱水(脱水机)的操作过程的单元中，它可以被用作一个干燥器，来实现干燥和过滤。
本过滤式热交换器可以用作带有通过设备(无论是中空管线的内侧或外侧或两侧)的壳边加入的添加材料的聚结器，通过蒸汽和/或蒸汽加流经系统的微粒来完成聚结。
本过滤式热交换器可以加入水(封闭容器)，这样中空管线中含有的冷却剂能够将水冻结，以便将其用作冰冷却之用的。因此，本过滤式热交换器可以用作一个冷冻器。这是等温贮藏(非峰值供电/冷却/空调)装置用途的外推。
本过滤式热交换器可以用在任何有机或无机流体的选择性冷冻结晶过程中(例如二甲苯分离，海水变为饮用水)。
本过滤式热交换器也可以用作在热的或冷的气体中的微粒去除，这些气体包括但不限于：电厂排出的烟气，燃烧天然气，烟道气，烟囱气和任何美国环境保护机构(the United State Environmental Protection Agency)许可的挥发性有机组分(VOC)去除标准要求的需要去除微粒的排气。这概括了本过滤式热交换器可代替任何形式的大气污染微粒吸收器或静电除尘器，旋风器系统，涤气器，焚烧炉或其他形式的空气污染控制设备或作为该系统的一部分的用途。
由于上面描述的本发明的特征，即中空管线之间的缝隙的宽度可以通过控制流经中空管线的加热/冷却流体的温度来随意愿控制，该过滤式热交换器适合用在那些要求在过滤时温度差接近的系统中，如许多要求对凝聚剂、附聚物、生物淤血、晶状物和类似的具有柔软或坚硬，有挠性或无挠性，晶状的或弹性特性的固体有灵敏的去除能力的配药领域。
因为同样的原因，本过滤式热交换器适合于用在从被看作是反应器加过滤式热交换器的装置中处理和/或分离催化剂微粒和/或去除催化剂颗粒。
借助于将流经中空管线中的热传送媒介加热重油，本过滤式热交换器还能用在油井中来软化重油，从而便于把重油从油井中泵出。
本发明的过滤式热交换器的应用不限于上述的这些，该过滤式热交换器能够用在其他工业、管线系统和水及废水处理厂等各种其他的流体微粒分离和热交换的操作中。
现在参照图3到图12对本发明的一个优选实施例进行描述。
图3表示了本发明的过滤式热交换器的一个实施例。过滤式热交换器2具有一组平行布置的中空楔形管线3，在相邻的中空楔形管线3之间形成预定宽度的缝隙4。中空楔形管线3布置成其一个边3a面向流过中空管线3外侧的流体的上流侧，另两个形成缝隙4的边3b和3c在流经中空管线3外侧的流体的流动方向上变宽。因此，中空楔形管线3的表面3a形成一个常规平面，使过滤式热交换器2作为一个整体呈平板式结构。平行布置的中空管线3焊接到以预定间距在中空管线3的横向方向布置的支撑杆5上，由此这些中空楔形管线3之间的缝隙就是固定的。每一个中空楔形管线3都具有一个供加热/冷却流体流过中空楔形管线3的进口3d和出口3e。因此，加热/冷却流体流过中空楔形管线3，而被过滤的流体从中空楔形管线3的3a一侧流过缝隙4流到中空楔形管线3的另一侧。
如图4所示，在运行中含有颗粒的待处理流体通过中空关楔形管线3的缝隙4被过滤，被过滤出的颗粒10沉积在中空楔形管线3的表面3a上。
平行布置的中空楔形管线3可以布置成常规的管状来替代平板的形式。在中空楔形管线3布置成管状形式的情况下，环就可以用来作为支撑杆5。
图5表示了根据本发明的过滤式热交换器的另一个实施例。该过滤式热交换器6具有一个盘绕的中空楔形管线。过滤式热交换器6具有在过滤式热交换器6的轴线方向延伸的以一个预定的间隔呈圆柱状的形式布置的支撑杆7，上述支撑杆具有一个径向的外端部突起部分7a，中空楔形管线8螺旋状地以大致与支撑杆7交叉的方向盘绕在支撑杆7的外边。中空楔形管线8布置成一边8a朝外，另外两个边8b和8c形成缝隙11，缝隙11在相邻的楔形管线边8b和8c之间径向向内变宽，中空楔形管线8的一个向内的顶点8d在支撑杆7与中空楔型管线8的交叉点9处焊接到支撑杆7的突起部分7a上。盘绕的中空楔形管线8具有一个供加热/冷却流体流过中空楔形管线8的进口8e和一个出口(未示出)。进口8e可以与一个加热/冷却流体源相连，以便供给流向盘绕的中空楔形管线8的加热/冷却流体。中空楔形管线8的出口可以连接到一个加热/冷却流体收集管，以便收集来自盘绕的中空楔形管线8的加热/冷却流体。因此，加热/冷却流体流过盘绕的中空楔形管线8，含有颗粒的被处理流体通过缝隙11从盘绕的中空楔形管线8的外侧流到内侧而被过滤，留下被过滤出的颗粒沉积在盘绕的中空楔形管线8的边8a上。
在图3和5所示的实施例中，用实心杆作为支撑杆5和7。作为选择，也可用中空支撑杆替代支撑杆5和7。图6表示了图3所示实施例的改型实施例。在图6的实施例中，过滤式热交换器12具有与图3所示的实施例同样形式的用来形成缝隙4的平行布置的中空楔形管线3，但是用圆管13作为支撑杆来替代实心杆，中空楔形管线3焊接到圆管上。每根中空支撑杆13都有一个加热/冷却流体用的进口13a和一个出口(未示出)，加热/冷却流体不仅可以流过中空管线3而且也可以流过支撑杆13。通过这种布置，过滤式热交换器用的加热/冷却流体的量可以增加，热交换效率可以增强。
在上面描述的一些实施例中，将支撑杆5和7焊接到中空管线上。作为选择，支撑杆也可以通过密封胶固定到中空管线上。另一种选择是，支撑杆也可以不用焊接或密封胶，而采用图7所示的环状的中空管线14的形式固定中空管线。该中空管线14具有一个环状部分14a，支撑杆可以插入到孔14b中来把中空管线14固定到支撑杆上。
在图5所示的采用盘绕的中空楔形管线的实施例中，可以采用图8所示的盘绕中空楔形管线来作为盘绕的中空楔形管线。这种中空楔形管线15具有以预定的间隔在一侧形成的若干凸起15a，通过这些凸起15a和管线15相对的表面的邻接不用支撑杆就可以提供必要的缝隙16。
中空平行管线或盘绕中空管线的布置不限于上面描述的实施例，其他的布置如编结的管线(Knitted wire)和交织(weaved wire)的管线也可以采用。
图9表示了本发明的过滤式热交换器的另一个实施例。在这个过滤式热交换器17中，将中空的纤维18填入如图5所示的盘绕中空楔形管线6那样结构和配置的盘绕中空楔形管线19中。上述中空纤维18用来过滤通过盘绕中空楔形管线19的缝隙进入的小直径的颗粒。在流体从盘绕中空管线19的内侧流到外侧被过滤的情况下，中空纤维18可以设置成围绕盘绕的中空楔形管线19的方式布置在盘绕的中空楔形管线19的外边。
图10表示了本发明的过滤式热交换器的另一个实施例。过滤式热交换器20具有一个圆形截面的容器21。在容器21的下部设有一个用来引入被处理流体的进口21a。泵25与该过滤式热交换器20连接。被处理的流体几乎加满到容器21的上端壁。通过顶板23a和底板23b分别在顶部和底部封闭的短圆柱体结构的盘绕中空管线夹持器23借助于一个中空轴24悬挂在容器21中的被处理流体中，中空轴24垂直延伸穿过在容器21的顶壁上形成的开口21b，该轴的下端部分牢固地固定在盘绕中空管线夹持器23的顶板23a上，其上端部分与支架27的悬挂部分26连接。
若干(本实施例中是4个)与图5所示的由盘绕中空楔形管线8和支撑杆7构成的过滤式热交换器6结构相同的盘绕中空管线22被牢固地固定在盘绕中空管线夹持器23的底板23b上，并垂直向下延伸到被处理的流体中呈浸没状态。盘绕中空管线22的底部被一个密封板28封闭。盘绕中空管线22的开启的顶部与盘绕中空管线夹持器23的内部空间连通，中空轴24也与盘绕中空管线夹持器23的内部空间连通。中空轴24延伸穿过悬挂部分26，一个构成处理后流体出口的弹性软管29与中空轴24的上部连接。在容器21的底部设置有一个去除被处理流体中过滤出来的颗粒的出口30。出口30通常是关闭的。
每根盘绕中空管线22具有一个供流过盘绕中空管线22的加热/冷却流体用的进口22a和出口22b。一个用于向盘绕中空管线22提供加热/冷却流体的包括加热/冷却流体容器和泵的加热/冷却流体源31通过一根加热/冷却流体供给管32与盘绕中空管线22的加热/冷却流体进口22a相连接，并通过一根流体收集管33与盘绕中空管线22的加热/冷却流体出口22b相连接。因此，从加热/冷却流体源31供给的加热/冷却流体通过加热/冷却流体供给管32流到盘绕中空管线22，然后流过盘绕中空管线22，通过加热/冷却流体收集管33收集来自盘绕中空管线22的流体并返回到加热/冷却流体源31来再循环。
在该实施例中，在加热/冷却流体收集管33上设置温度控制器34来控制加热/冷却流体的温度，由此控制盘绕中空管线22的缝隙的宽度。
运行时，泵25启动，从容器21的进口21a把被处理流体引入到各根盘绕中空管线22中。被处理流体进入盘绕中空管线22，被过滤的流体向上流过盘绕中空管线22的内部，并通过中空轴24和盘绕中空管线夹持器23的内部从软管29流出。同时，加热/冷却流体流过由加热/冷却流体源31、供给管32、盘绕中空管线22和收集管33组成的再循环通道。加热/冷却流体的温度通过温度控制器34控制在一个适当的温度来保持盘绕中空管线22之间缝隙具有理想的宽度。
图12表示了本发明的另一个实施例，其中图5所示的过滤式热交换器被应用到一个重油采油井中。
如图11所示，传统的从采油井中取出重油的方法是，通过两口井，即一个采油井40和一个地下蒸汽喷射井41来实现的。采油井具有一个管状部分40a和一个位于管状部分40a下部处于重油开采区43中的滤网部分40b。蒸汽喷射井41具有一个类似的管状部分41a和一个位于管状部分41a下部处于重油开采区43中的滤网部分41b。
重油非常粘稠以至于不能象一般的油那样通过采油井40的滤网部分40b的缝隙流入到采油井中。为了解决这一问题，使高温高压的蒸汽通过蒸汽喷射井41的滤网部分41b从蒸汽喷射井喷射到重油采油区43中。通过蒸汽的喷射，重油采油区43中的重油的粘稠度降低，低粘稠度的重油就能够通过滤网部分40b流入采油井40中并被泵出。
根据图12的实施例，用一个采油井44就足够了，传统方法中使用的蒸汽喷射井41可以省掉。在图12的实施例中，采油井44具有一个管状部分44a和一个同时作为加热器的滤网部分44b。滤网部分44b采用图5所示的过滤式热交换器。滤网部分44b具有一个用于如蒸汽等加热流体的进口45和一个出口46，进口45和出口46通过管道48与加热流体供应源47连接，这样加热流体就可以在加热流体供应源47和滤网部分44b之间反复循环。因此，通过被构成滤网部分44b的过滤式热交换器的加热流体循环加热，重油粘稠度变低，并从滤网部分44b的缝隙流入到采油井44中。

Claims (14)

1.一种过滤式热交换器，包括若干平行布置的带有在相邻中空管线之间形成预定宽度的缝隙的中空管线，每根中空管线都具有一个供加热/冷却流体用的进口和出口，由此所述加热/冷却流体流过所述中空管线，被过滤流体通过所述缝隙从平行布置的中空管线的一侧流到另一侧。
2.如权利要求1所述的过滤式热交换器，其中所述中空管线以大致管状形式布置。
3.如权利要求1所述的过滤式热交换器，其中所述中空管线以大致平板形式布置。
4.如权利要求1所述的过滤式热交换器，其中所述中空管线是由成型管材制成。
5.如权利要求4所述的过滤式热交换器，其中所述中空管线是由焊接管线制成。
6.如权利要求1所述的过滤式热交换器，还包括大致在中空管线的横向方向布置的中空支撑杆，每根中空支撑杆都具有一个供加热/冷却流体用的进口和出口，由此加热/冷却流体也流过所述中空支撑杆。
7.一种过滤式热交换器，包括一个带有在中空管线的轴向相邻部分之间形成预定宽度的螺旋缝隙的盘绕中空管线，所述盘绕中空管线具有一个供加热/冷却流体用的进口和出口，由此所述加热/冷却流体流过所述盘绕中空管线，被过滤流体通过所述缝隙从盘绕中空管线的外侧流到内侧或反之亦然。
8.如权利要求7所述的过滤式热交换器，其中所述盘绕中空管线是由成型管材制成。
9.如权利要求8所述的过滤式热交换器，其中所述盘绕中空管线是由焊接管线制成。
10.如权利要求7所述的过滤式热交换器，还包括大致在盘绕中空管线的横向位置布置的中空支撑杆，每根中空支撑杆都具有一个供加热/冷却流体用的进口和出口，由此加热/冷却流体也流过中空支撑杆。
11.一种过滤式热交换器，包括：
一个具有引入被过滤流体进口的容器；
一个设置在所述容器中的带有在中空管线的轴向相邻部分之间形成预定宽度的螺旋缝隙的盘绕中空管线，它具有供加热/冷却流体用的进口和出口，并具有一个排出处理后流体用的出口；
一个加热/冷却流体源，它与所述盘绕中空管线的加热/冷却流体进口连接，来向所述盘绕中空管线供应加热/冷却流体；和
一根加热/冷却流体收集管，它与所述盘绕中空管线的加热/冷却流体出口连接，来从所述盘绕中空管线收集加热/冷却流体。
12.如权利要求11所述的过滤式热交换器，其中所述盘绕中空管线是由成型管材制成。
13.如权利要求12所述的过滤式热交换器，其中所述盘绕中空管线是由焊接管线制成。
14.如权利要求11所述的过滤式热交换器，还包括一个温度控制装置，用来控制加热/冷却流体的温度，从而控制盘绕中空管线的缝隙的宽度。
CN00106739A 1999-02-26 2000-02-26 过滤式热交换器 Pending CN1269500A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US26052499A 1999-02-26 1999-02-26
US09/260524 1999-02-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1269500A true CN1269500A (zh) 2000-10-11

Family

ID=22989511

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN00106739A Pending CN1269500A (zh) 1999-02-26 2000-02-26 过滤式热交换器

Country Status (9)

Country Link
EP (1) EP1031810A3 (zh)
JP (1) JP2000249480A (zh)
KR (1) KR100354989B1 (zh)
CN (1) CN1269500A (zh)
AU (1) AU741627B2 (zh)
CA (1) CA2299179A1 (zh)
ID (1) ID24860A (zh)
RU (1) RU2184329C2 (zh)
SG (1) SG78411A1 (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105561652A (zh) * 2014-11-07 2016-05-11 中国石油天然气股份有限公司 一种用于从液体物料中去除低聚物的过滤器及过滤方法
CN105561668A (zh) * 2014-11-07 2016-05-11 中国石油天然气股份有限公司 一种用于从液体物料中去除低聚物的过滤器及过滤方法
CN107120988A (zh) * 2017-05-26 2017-09-01 成都东浩散热器有限公司 一种汽车发动机的散热装置
CN110832608A (zh) * 2016-12-21 2020-02-21 J·E·内格雷特·赫尔南德兹 使用半非磁性线轴的谐波滤波器
CN116334388A (zh) * 2023-03-30 2023-06-27 湖北大江环保科技股份有限公司 一种湿法提锌的蒸发结晶处理设备

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1205226A1 (de) * 2000-11-07 2002-05-15 Knoll Maschinenbau Gmbh Vorrichtung zur Filtrierung von Verunreinigungen enthaltenden Flüssigkeiten
FR2854234B1 (fr) * 2003-04-23 2008-09-05 Commissariat A L'energie Atomique Dispositif ultraplat d'echange de chaleur
JP2007237130A (ja) * 2006-03-10 2007-09-20 Freunt Ind Co Ltd コーティング装置
GB2436076B (en) 2006-03-17 2011-07-13 Fairey Ceramics Fluid treatment assemblies
JP2010276298A (ja) * 2009-05-29 2010-12-09 Sharp Corp 熱交換器
KR101571491B1 (ko) 2013-12-27 2015-11-24 두산중공업 주식회사 회전체의 고정자 권선
RU2572545C1 (ru) * 2014-06-24 2016-01-20 Евгений Антонович Липухин Проточный кожухотрубный теплообменник
CN112774441A (zh) * 2020-12-30 2021-05-11 东莞科威医疗器械有限公司 过滤变温装置
CN117053601B (zh) * 2023-10-10 2023-12-22 普兰特换热设备(溧阳)有限公司 用于有机废气处理的板式换热器

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB584174A (en) * 1943-12-27 1947-01-08 Gen Motors Corp Improved heat exchanger
US3097165A (en) * 1959-10-26 1963-07-09 Bendix Corp Fuel filtering and heater combination
CH617413A5 (en) * 1977-04-20 1980-05-30 Otto Wullschleger Device for dewatering effluent sludge
JPS5949495A (ja) * 1982-09-13 1984-03-22 Babcock Hitachi Kk 熱交換装置
GB2290864A (en) * 1994-06-29 1996-01-10 Fan Kuo Fu Evaporator and filter assembly for a car air conditioner
US5816317A (en) * 1996-08-16 1998-10-06 Caldyn, Inc. Apparatus for heat transfer from dust laden gases to fluids

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105561652A (zh) * 2014-11-07 2016-05-11 中国石油天然气股份有限公司 一种用于从液体物料中去除低聚物的过滤器及过滤方法
CN105561668A (zh) * 2014-11-07 2016-05-11 中国石油天然气股份有限公司 一种用于从液体物料中去除低聚物的过滤器及过滤方法
CN105561668B (zh) * 2014-11-07 2020-08-07 中国石油天然气股份有限公司 一种用于从液体物料中去除低聚物的过滤器及过滤方法
CN110832608A (zh) * 2016-12-21 2020-02-21 J·E·内格雷特·赫尔南德兹 使用半非磁性线轴的谐波滤波器
CN107120988A (zh) * 2017-05-26 2017-09-01 成都东浩散热器有限公司 一种汽车发动机的散热装置
CN116334388A (zh) * 2023-03-30 2023-06-27 湖北大江环保科技股份有限公司 一种湿法提锌的蒸发结晶处理设备
CN116334388B (zh) * 2023-03-30 2024-01-16 湖北大江环保科技股份有限公司 一种湿法提锌的蒸发结晶处理设备

Also Published As

Publication number Publication date
KR100354989B1 (ko) 2002-10-05
JP2000249480A (ja) 2000-09-14
RU2184329C2 (ru) 2002-06-27
AU741627B2 (en) 2001-12-06
EP1031810A3 (en) 2001-09-26
SG78411A1 (en) 2001-02-20
CA2299179A1 (en) 2000-08-26
EP1031810A2 (en) 2000-08-30
KR20000058203A (ko) 2000-09-25
AU1759300A (en) 2000-08-31
ID24860A (id) 2000-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1269500A (zh) 过滤式热交换器
CN1128057A (zh) 可移动式废热发电设备
CN1201410A (zh) 挥发性物料处理系统
SE425219B (sv) Sett och anordning att rena en forsmutsad gas, exempelvis procrssfranluft, och att dervid styra temperaturen och relativa fuktigheten
CN1915484A (zh) 产生漩涡液态流或旋涡燃烧流的挡钣组合结构
US20190178590A1 (en) Frac radiator filter assembly
CN106048948A (zh) 用于印染定型机余热回收净化的环保技术及装置
KR20170066387A (ko) 특히 발전소의 플루 가스 세척 시스템들을 위한 열 저장 구성 요소 및 이에 설치된 열 교환기들
CN1041612A (zh) 用于再生废油的设备和方法
CN108636294A (zh) 一种蒸压釜冷凝水处理回收系统
CN207422245U (zh) 一种催化燃烧voc的设备
CN100351009C (zh) 用于在伪等温条件下执行化学反应的方法
CN205760493U (zh) 含苯废气净化系统
CN109603286B (zh) 固液混合物的处理工艺方法
CN210320081U (zh) 一种污泥处理装置及污泥流化氧化反应器
CN102876346B (zh) 油页岩干馏制油方法
CN214148887U (zh) 一种工业石油冷凝器
CN1709556A (zh) 蓄热式移动颗粒床气体增温净化装置
CN101196381A (zh) 具有除尘功能的管壳式换热器
CN1130359A (zh) 多单元加热系统
CN117308107B (zh) 一种化工废液焚烧炉
KR20190091849A (ko) 냉각 사이클론
US20030029604A1 (en) Filter-heat exchanger
CN204373466U (zh) 一种除杂换热器
CN211716582U (zh) 烟气焚烧系统和铝屑前处理系统

Legal Events

Date Code Title Description
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C06 Publication
PB01 Publication
AD01 Patent right deemed abandoned
C20 Patent right or utility model deemed to be abandoned or is abandoned