JP2005061484A - 低温液体加熱方法及びその装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 横型の外胴11内に多数の伝熱管12を、その外胴11内の上方から下方かけて折り返すように設けた熱交換器10を用い、その上部伝熱管12aからアンモニア液等の低温液体Waを流し、外胴11内にスチームなどの凝縮性加熱流体Wsを供給して下部の伝熱管12bから0℃以上の低温液体に加熱するための低温液体加熱方法において、外胴11内に加熱流体の凝縮液28の相とガス相Gとを形成し、そのガス相Gに窒素などの不活性ガスWnを供給して、ガス相G内の加熱流体の分圧がマイナスゲージ圧力になっても、ガス相Gの圧力をプラスのゲージ圧に制御するようにしたものである。
【選択図】 図1
Description
このシステムは、スチームを熱源とする場合、循環水にスチームを吹き込んで温水とし、この温水をシェル&チューブ式の熱交換器の外胴側に流し、低温液体を伝熱管内に流して、伝熱管の出口での低温液体の温度を制御するようにしている。
加熱源(スチーム、その他)から低温流体への熱伝達を中間に熱媒体を経由して行う方式である。すなわち、加熱源で中間熱媒体を蒸発させ、この蒸気で低温流体を凝縮加熱する。例えば、容器にアンモニア液をあるレベル迄溜めて、このアンモニア液中に加熱するスチームの伝熱管を設け、スチームでアンモニア液を蒸発させ、上部の気相に設けられている低温流体の伝熱管を凝縮加熱する間接加熱方式である。
ケースA ケースB
アンモニア液流量 12,500 kg/h 12,500 kg/h
アンモニア液入口温度 −33 ℃ −33 ℃
アンモニア液出口温度 1 ℃ 1 ℃
アンモニア液流量範囲 25〜100% 25〜100%
スチーム一次供給圧(飽和) 0.6MPa 0.6MPa
不活性ガス分圧(注入圧力) 0.3MPa 0.25MPa
スチーム分圧と流量;
流量100% 分圧 0.097MPa 0.25MPa
飽和温度 99℃ 120℃
流量 25% 分圧 0.0044MPa 0.007MPa
ガス相運転圧力;
100%流量 0.397MPa 0.450MPa
25%流量 0.304MPa 0.257MPa
ガス相対凝縮液の伝熱面積比 1 : 3 1 : 3.4
凝縮液での伝熱分担率 14.1% 16%
アンモニア液の出口温度;
流量100% 1±0.11℃ 1±0.07℃
流量 25% 1±2.48℃ 1±1.92℃
以上、ガス相内でのスチームの分圧を大気圧付近(ケースA)とプラスゲージ(ケースB)にした例を示したが、アンモニア液流量が100%での出口温度は両ケースA,Bとも設定温度に対して、約±0.1℃の精度で加熱が行える。また流量25%での出口温度は、約±2℃となる。これは、通常、実用上は支障はない。
11 外胴
12 伝熱管
12a 上部伝熱管
12b 下部伝熱管
28 凝縮液
G ガス相
Wa 低温液体
Ws 加熱流体
Claims (4)
- 横型の外胴内に多数の伝熱管を、その外胴内の上方から下方にかけて折り返すように設けた熱交換器を用い、その上部伝熱管からアンモニア液等の低温液体を流し、外胴内にスチームなどの凝縮性加熱流体を供給して下部の伝熱管から0℃以上の低温液体に加熱するための低温液体加熱方法において、外胴内に加熱流体の凝縮液相とガス相とを形成し、そのガス相に窒素などの不活性ガスを供給して、ガス相内の加熱流体の分圧がマイナスゲージ圧力になっても、ガス相の圧力をプラスゲージ圧力に制御することを特徴とする低温液体加熱方法。
- 凝縮液相の凝縮液面が一定となるように制御し、伝熱管に供給する低温液体の流量に応じて、加熱流体の供給量と不活性ガスの供給量を制御する請求項1記載の低温液体加熱方法。
- 伝熱管出口の低温液体温度に応じて加熱流体の供給量を調整し、外胴内のゲージ圧力が常にプラス圧力になるように不活性ガスの供給量を調整する請求項2記載の低温液体加熱方法。
- 横型の外胴内に多数の伝熱管を、その外胴内の上方から下方にかけて折り返すように設けた熱交換器を用い、その上部伝熱管からアンモニア液等の低温液体を流し、外胴内にスチームなどの凝縮性加熱流体を供給して下部の伝熱管から0℃以上の低温液体に加熱するための低温液体加熱装置において、外胴上部に加熱流体の供給ラインを接続し、その外胴に、凝縮液を排出して加熱流体の凝縮液面を制御する液面調節手段を設け、さらに外胴上部に、外胴内に形成されるガス相に窒素などの不活性ガスを供給してガス相内の加熱流体の分圧がマイナスのゲージ圧力になっても、ガス相の圧力をプラスのゲージ圧力に制御する不活性ガス供給ラインを接続したことを特徴とする低温液体加熱装置。
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JP2003290694A JP2005061484A (ja) | 2003-08-08 | 2003-08-08 | 低温液体加熱方法及びその装置 |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005061478A (ja) * | 2003-08-08 | 2005-03-10 | Ishikawajima Plant Construction Co Ltd | 低温液体加熱方法及びその装置 |
CN103033076A (zh) * | 2012-12-12 | 2013-04-10 | 中国航天科技集团公司第六研究院第十一研究所 | 一种高压、大流量、低温、液氮/氦气换热装置 |
JP2013524140A (ja) * | 2010-03-31 | 2013-06-17 | リンデ アクチエンゲゼルシャフト | 主熱交換器及びチューブ側流れを冷却する方法 |
JP2021507199A (ja) * | 2017-12-26 | 2021-02-22 | スゴン・データエナジー・(ベイジン)・カンパニー・リミテッド | スーパーコンピュータ用の高効率相変化コンデンサ |
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2003
- 2003-08-08 JP JP2003290694A patent/JP2005061484A/ja active Pending
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