JP2009109037A - Heat transfer promoting system and manufacturing method of heat transfer device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一般に熱伝達装置に関し、特に、熱伝達装置のさまざまな面上における熱伝達特性を向上させる熱伝達増進システムに関する。 The present invention relates generally to heat transfer devices, and more particularly to a heat transfer enhancement system that improves heat transfer characteristics on various surfaces of the heat transfer device.
熱交換器等の熱伝達装置は、高温の流体と低温の流体との間において熱エネルギーを伝達する装置である。熱は、熱伝達装置内において、管またはパネル等の複数の熱伝達面を介して高温の流体から低温の流体へと流れる。熱交換器は、並流形、向流形、直交流形、単流形または多流形等の異なる種類に分類されうる。流体処理プラントで用いられる熱交換器、たとえば天然ガス気化装置または天然ガス液化装置は、処理流体（たとえば液化天然ガス）側と熱源または熱交換器の放熱側との間における熱効率の向上またはその他の熱伝達特性の向上のために、いくつかの従来式熱伝達技術に依存している。 A heat transfer device such as a heat exchanger is a device that transfers thermal energy between a high-temperature fluid and a low-temperature fluid. Heat flows from the hot fluid to the cold fluid through a plurality of heat transfer surfaces such as tubes or panels in the heat transfer device. Heat exchangers can be categorized into different types such as co-current, counter-flow, cross-flow, single-flow or multi-flow. Heat exchangers used in fluid processing plants, such as natural gas vaporizers or natural gas liquefiers, improve thermal efficiency or otherwise between the process fluid (eg, liquefied natural gas) side and the heat source or heat exchanger heat release side. Rely on some conventional heat transfer techniques to improve heat transfer characteristics.
熱効率を高めるためのひとつの従来技術は、熱伝達面の表面積を増加させることを含む。表面積の増加は、たとえば複数個のフィン、凸部または凹部を熱伝達面に設けることによって達成され得、このことが、熱伝達装置の単位面積（基本表面積）毎の全熱流束の増加を招いて、その結果として熱伝達装置の大きさと費用との削減または前記装置の全容量の増加が果たされる。
熱効率を高めるまた他の従来技術は、熱伝達面に乱流促進体または邪魔板を設けることによって熱伝達係数を高めるものである。しかし、乱流促進体または邪魔板が設けられる結果として、熱伝達装置内における圧力損失の増加が引き起こされる。 Another conventional technique for improving thermal efficiency is to increase the heat transfer coefficient by providing a turbulence promoting body or baffle on the heat transfer surface. However, an increase in pressure loss in the heat transfer device is caused as a result of the provision of turbulence promoters or baffles.
したがって、熱伝達装置の熱効率を高める一方で、小型の大きさと許容可能な圧力損失とを維持することができるシステムおよび方法が必要とされている。 Accordingly, there is a need for a system and method that can increase the thermal efficiency of a heat transfer device while maintaining a small size and acceptable pressure loss.
本発明のひとつの例証的な実施例によれば、熱伝達装置は、第１の流体と第２の流体とを分離させるように構成される少なくとも１個の熱伝達壁を含む。熱伝達増進システムは、少なくとも１個の熱伝達壁に設けられる。この熱伝達増進システムは、少なくとも１個の熱伝達壁または該壁の部分に、結合剤を用いて結合される複数個の微小乱流促進粒子を含む。この熱伝達増進システムは、選択された変量の粒径または粒子分布密度または粒子部分の間隔またはこれらを組み合わせたものを有する。 According to one illustrative embodiment of the invention, the heat transfer device includes at least one heat transfer wall configured to separate the first fluid and the second fluid. The heat transfer enhancement system is provided on at least one heat transfer wall. The heat transfer enhancement system includes a plurality of micro turbulence promoting particles coupled to at least one heat transfer wall or portion of the wall using a binder. The heat transfer enhancement system has a selected variable size particle size or particle distribution density or particle portion spacing or a combination thereof.
本発明のまた他の例証的な実施例によれば、天然ガス熱交換器は、第１の流体と第２の流体とを分離させるように構成される少なくとも１個の熱伝達壁を含み、前記第１の流体は、天然ガス処理流体からなる。複数個の微小乱流促進粒子は、前記少なくとも１個の熱伝達壁または該壁の部分に、結合剤を用いて結合される。 According to yet another illustrative embodiment of the present invention, the natural gas heat exchanger includes at least one heat transfer wall configured to separate the first fluid and the second fluid; The first fluid is a natural gas processing fluid. The plurality of micro turbulence promoting particles are bonded to the at least one heat transfer wall or a portion of the wall using a binder.
本発明のまた別の例証的な実施例によれば、熱伝達装置を製造する方法は、第１の流体と第２の流体とを分離させるように構成される少なくとも１個の熱伝達壁を設ける段階を含む。熱伝達増進システムは、前記少なくとも１個の熱伝達壁に設けられる。複数個の微小乱流促進粒子は、前記少なくとも１個の熱伝達壁または該壁の部分に、結合剤を用いて結合される。 According to yet another illustrative embodiment of the present invention, a method of manufacturing a heat transfer device includes at least one heat transfer wall configured to separate a first fluid and a second fluid. Including providing. A heat transfer enhancement system is provided on the at least one heat transfer wall. The plurality of micro turbulence promoting particles are bonded to the at least one heat transfer wall or a portion of the wall using a binder.
本発明の前記およびその他の特徴、態様および利点は、全図面を通して同様の符号が同様の部分を表す添付図面を参照して、以下の詳細な説明を読むと、よりよく理解されよう。 The foregoing and other features, aspects and advantages of the present invention will become better understood when the following detailed description is read with reference to the accompanying drawings in which like numerals represent like parts throughout the drawings, wherein:
以下に詳細に説明するように、本発明の実施例は、第１の流体と第２の流体とを分離させるように構成される複数個の熱伝達壁を有する熱伝達装置である。本発明の例証的な実施例にしたがった例証的な熱伝達増進システムは、１個以上の熱伝達壁に設けられる。この熱伝達増進システムは、結合剤を用いて１個以上の熱伝達壁に結合される複数個の微小乱流促進粒子を含む。これらの微小乱流促進粒子は、球形状の粒子または要件によって異なる形状の粒子を含みうる。本発明の実施例にしたがった例証的な技術を用いて、これらの微小乱流促進粒子を無作為に、または所定のパターンで熱伝達面に結合させる。この熱伝達増進システムは、微小乱流促進粒子を用いて、たとえば液化天然ガス熱交換器内の複数個の管またはパネル等の熱伝達面の熱効率を高める。粒径と分布密度と間隔とパターンとを変化させて、所望の熱増強効果を達成することができる。「微小乱流促進粒子分布密度」は、微小乱流促進粒子による濡れ表面積の平均増加率として示されうる。ひとつの実施例において、平均増加率は、５０％である。微小乱流促進粒子は、熱伝達壁を介した第１の流体と第２の流体との間における熱伝達を高める作用をする。熱伝達装置における付加的な圧力損失は最小限である。以下に、一般に図１〜１２を参照して、本発明の特定の実施例を説明する。 As described in detail below, an embodiment of the present invention is a heat transfer device having a plurality of heat transfer walls configured to separate a first fluid and a second fluid. An exemplary heat transfer enhancement system according to an exemplary embodiment of the present invention is provided on one or more heat transfer walls. The heat transfer enhancement system includes a plurality of micro turbulence promoting particles that are coupled to one or more heat transfer walls using a binder. These micro-turbulence promoting particles can include spherical shaped particles or different shaped particles depending on requirements. Using an illustrative technique according to an embodiment of the present invention, these micro turbulence promoting particles are bonded to the heat transfer surface randomly or in a predetermined pattern. This heat transfer enhancement system uses micro turbulence promoting particles to increase the thermal efficiency of a heat transfer surface such as a plurality of tubes or panels in a liquefied natural gas heat exchanger, for example. The desired thermal enhancement effect can be achieved by varying the particle size, distribution density, spacing, and pattern. The “micro turbulence promoting particle distribution density” can be expressed as an average increase rate of the wet surface area by the micro turbulence promoting particles. In one embodiment, the average increase rate is 50%. The micro turbulence promoting particles act to enhance heat transfer between the first fluid and the second fluid via the heat transfer wall. The additional pressure loss in the heat transfer device is minimal. In the following, specific embodiments of the present invention will be described with reference generally to FIGS.
図１を参照すると、本発明の例証的な実施例にしたがった例証的なシステム１０（たとえば液化天然ガス（ＬＮＧ）システム）が図示されている。この図示された実施例において、システム１０は、オープンラック式気化器である。図示されたシステム１０は、ＬＮＧタンク１４に結合されるＬＮＧポンプ１２を含む。このＬＮＧポンプ１２は、さらにまた、管１６を介してパネル（熱交換器）１８に結合される。パネル１８は、互いに近接して配置される複数本の熱伝達管２０を含む。ＬＮＧポンプ１２は、第１の流体または処理液１９（すなわち液化天然ガス）をＬＮＧタンク１４からパネル１８に管１６を介して供給するように構成される。弁２２は、管１６に設けられるとともに、管１６を通って流れる液化天然ガスの量を制御するように構成される。システム１０は、さらに、取水タンク２６に結合されるまた他のポンプ２４を含む。このポンプ２４は、さらにまた、管３０を介してヘッダ２８に結合される。ポンプ２４は、第２の液体（すなわち海水）３２を取水タンク２６からヘッダ２８に管３０を介して供給するように構成される。ヘッダ２８を用いて、海水３２がパネル１８の複数本の管２０上に吹き付けられる。暖かい海水は、管２０の外面に沿って流れる一方で、液化天然ガスは、管２０を通って流れるとともに気化せしめられる。 Referring to FIG. 1, an exemplary system 10 (eg, a liquefied natural gas (LNG) system) according to an exemplary embodiment of the present invention is illustrated. In the illustrated embodiment, the system 10 is an open rack vaporizer. The illustrated system 10 includes an LNG pump 12 coupled to an LNG tank 14. The LNG pump 12 is further coupled to a panel (heat exchanger) 18 via a pipe 16. The panel 18 includes a plurality of heat transfer tubes 20 arranged in close proximity to each other. The LNG pump 12 is configured to supply the first fluid or the processing liquid 19 (ie, liquefied natural gas) from the LNG tank 14 to the panel 18 via the pipe 16. A valve 22 is provided in the pipe 16 and is configured to control the amount of liquefied natural gas flowing through the pipe 16. The system 10 further includes another pump 24 coupled to the intake tank 26. The pump 24 is further coupled to the header 28 via a tube 30. The pump 24 is configured to supply the second liquid (ie, seawater) 32 from the water tank 26 to the header 28 via the pipe 30. Seawater 32 is sprayed onto the plurality of tubes 20 of the panel 18 using the header 28. Warm seawater flows along the outer surface of the tube 20, while liquefied natural gas flows through the tube 20 and is vaporized.
熱伝達装置としてのパネル１８は、液化天然ガス１９を取り入れるように構成される入口側３４と、供給管３８を介して天然ガスを排出するように構成される出口側３６とを含む。入口側３４は、気化部４０を含み、出口側３６は、加熱部４２を含む。この例証的なシステム１０は、大気圧の海水３２を熱源として用いて、低温の流体（液化天然ガス）を気化または加熱して大気温度のガスにする。液化天然ガスは、パネル１８の気化部４０において、海水を用いて気化せしめられる。気化した天然ガスは、その後、さらに加熱部４２において、より高温に加熱された後に供給管３８を介して排出される。ある一定の例証的な実施例では、アルミニウム−亜鉛合金がパネル１８上に溶射されて、パネル１８を海水３２による腐食に対して保護する。本発明の例証的な実施例にしたがった熱伝達増進システム４４は、パネル１８の複数本の管２０の複数個の熱伝達壁４６に設けられる。ある一定の例証的な実施例において、この熱伝達増進システム４４は、結合剤を用いて管２０の１個以上の熱伝達壁４６に結合される複数個の微小乱流促進金属粒子を含む。前記例証的な実施例によれば、「微小乱流促進粒子」は、単一の微小乱流促進粒子、または１個以上の乱流促進粒子が凝集して、該凝集体の内部に液流を浸透させない１個の複合微小乱流促進粒子となったものとして示されうる。さらにまた、「微小乱流促進粒子の粒径」は、単一または凝集体状の微小乱流促進粒子の平均高さまたは直径として示されうることに注意されたい。「粒子間隔」は、１個の粒子の中心から隣接する粒子の中心までの局所的または部分的な平均距離を粒径の比として表したものとして示されうる。 The panel 18 as a heat transfer device includes an inlet side 34 configured to take in liquefied natural gas 19 and an outlet side 36 configured to discharge natural gas via a supply tube 38. The inlet side 34 includes a vaporizer 40 and the outlet side 36 includes a heater 42. The exemplary system 10 uses atmospheric seawater 32 as a heat source to vaporize or heat a low temperature fluid (liquefied natural gas) to an ambient temperature gas. The liquefied natural gas is vaporized using seawater in the vaporization section 40 of the panel 18. Thereafter, the vaporized natural gas is further heated to a higher temperature in the heating unit 42 and then discharged through the supply pipe 38. In certain illustrative embodiments, an aluminum-zinc alloy is sprayed onto the panel 18 to protect the panel 18 from corrosion by seawater 32. A heat transfer enhancement system 44 according to an illustrative embodiment of the present invention is provided on the plurality of heat transfer walls 46 of the plurality of tubes 20 of the panel 18. In certain illustrative embodiments, the heat transfer enhancement system 44 includes a plurality of micro turbulence promoting metal particles that are bonded to one or more heat transfer walls 46 of the tube 20 using a binder. According to the illustrative embodiment, “micro turbulence promoting particles” are a single micro turbulence promoting particle or one or more turbulence promoting particles agglomerated to form a liquid flow within the aggregate. Can be shown as a single composite micro-turbulence-enhancing particle that does not penetrate. Furthermore, it should be noted that “particle size of micro turbulence promoting particles” can be expressed as the average height or diameter of single or aggregated micro turbulence promoting particles. “Particle spacing” can be expressed as a local or partial average distance from the center of one particle to the center of an adjacent particle as a ratio of particle sizes.
さらに他の例証的な実施例において、パネル１８は、平行配列に配置された複数枚のパネルを含みうる。暖かい海水は、これらのパネルの外面に沿って流れる一方で、液化天然ガスは、前記パネルを通って流れるとともに気化せしめられる。ＬＮＧ気化器が図示されているが、ある一定のその他の例証的な実施例では、前記熱伝達増進システム４４は、熱伝達率の向上が望まれる液化装置、中間冷却器、電気式または電子式熱管理装置等にも適用されうる。同様に、ある一定のその他の例証的な実施例においては、前記システム４４は、並流形、向流形、直交流形および混合流形熱交換器等のさまざまな種類の熱交換器に適用可能とされうる。本発明の前記例証的な実施例にしたがった乱流促進を利用して、燃焼器ライナ、燃焼器ドーム、静翼または動翼、またはガスタービンのシュラウドを含むさまざまな構成要素を加工処理することができる。さらにまた、この例証的な乱流促進技術を利用して、フランジ、ケーシングおよびリングを含むシュラウド隙間制御部分を加工処理することができる。 In yet another illustrative example, the panel 18 may include a plurality of panels arranged in a parallel arrangement. Warm seawater flows along the outer surfaces of these panels, while liquefied natural gas flows through the panels and is vaporized. Although an LNG vaporizer is illustrated, in certain other exemplary embodiments, the heat transfer enhancement system 44 may include a liquefier, an intercooler, an electrical or electronic device where increased heat transfer is desired. The present invention can also be applied to a heat management device or the like. Similarly, in certain other illustrative embodiments, the system 44 may be applied to various types of heat exchangers such as cocurrent, countercurrent, crossflow and mixed flow heat exchangers. May be possible. Process various components including combustor liners, combustor domes, vanes or blades, or gas turbine shrouds utilizing turbulence enhancement according to the illustrative embodiment of the invention. Can do. Furthermore, this exemplary turbulence enhancement technique can be utilized to process a shroud clearance control portion including flange, casing and ring.
微小乱流促進粒子は、熱伝達壁４６の表面積と熱伝達係数とを増加させて、その結果として、熱伝達率を増加させるとともに、その他の増加方法と比べて相対圧力損失を減少させる。熱伝達壁の加工処理は、要件と所望の熱増強効果レベルの違いとに合わせて行なわれうる。以下に、一般に図１〜１２を参照して、本発明の特定の実施例を説明する。 The micro turbulence promoting particles increase the surface area and heat transfer coefficient of the heat transfer wall 46, thereby increasing the heat transfer rate and reducing the relative pressure loss compared to other increasing methods. The processing of the heat transfer wall can be performed according to the requirements and the desired level of heat enhancement effect. In the following, specific embodiments of the present invention will be described with reference generally to FIGS.
図２を参照すると、図１の態様にしたがった熱伝達管２０が図示されている。この図示された実施例において、熱伝達増進システム４４は、管２０の熱伝達壁４６の外面４１と内面４３とに設けられる。前記のように、このシステム４４は、結合剤を用いて管２０の表面４１、４３に結合される複数個の微小乱流促進粒子を含む。ある一定の例証的な実施例において、これらの複数個の微小乱流促進粒子は、ニッケル、コバルト、アルミニウム、ケイ素または鉄、またはこれらの合金、または前記のいずれかを含む複合材料を含みうる。結合剤は、エポキシまたは金属箔またははんだまたはろう付け材料または溶接材料またはこれらを組み合わせたものを含みうる。前記に列挙された微小乱流促進粒子および結合剤の材料に限定されるわけではなく、熱伝達特性を向上させるのに適するその他の金属材料または合金も考えられることに注意されたい。結合剤の量と種類とにより、一般にシステム４４において熱伝達壁への微小乱流促進粒子の十分な付着強さが保証される。 Referring to FIG. 2, a heat transfer tube 20 according to the embodiment of FIG. 1 is illustrated. In the illustrated embodiment, the heat transfer enhancement system 44 is provided on the outer surface 41 and the inner surface 43 of the heat transfer wall 46 of the tube 20. As described above, the system 44 includes a plurality of micro-turbulence promoting particles that are bound to the surfaces 41, 43 of the tube 20 using a binder. In certain illustrative examples, the plurality of micro-turbulence promoting particles can include nickel, cobalt, aluminum, silicon or iron, or alloys thereof, or composite materials including any of the foregoing. The binder may include epoxy or metal foil or solder or brazing material or welding material or a combination thereof. It should be noted that other metal materials or alloys suitable for improving heat transfer properties are contemplated, not limited to the micro-turbulence promoting particle and binder materials listed above. The amount and type of binder generally ensures sufficient adhesion strength of the micro-turbulence promoting particles to the heat transfer wall in the system 44.
図示された実施例では、微小乱流促進粒子は、管２０の表面４１、４３に無作為に施される。ある一定のその他の実施例においては、これらの微小乱流促進粒子は、パネルの気化部および加熱部の熱伝達壁に無作為または部分的に設けられうる。ある一定のその他の実施例では、微小乱流促進粒子は、管２０の１個以上の熱伝達壁に均一に結合される。ある一定のその他の実施例においては、微小乱流促進粒子は、管２０の１個以上の熱伝達壁に所定のパターンで結合される。微小乱流促進粒子の配設は、熱交換器の異なる部分において、該部分の熱ポテンシャルによって変動せしめられうる。本発明の前記の例証的な実施例によれば、熱伝達の向上は、主として管の微小乱流促進化表面積の増加による。微小乱流促進粒子は、さらにまた、熱伝達面に沿った流体の流動特性を層流から乱流へといったように改変することによって熱伝達を増進させうる。より高い熱伝達特性を有する熱伝達面に沿った流体流には、チャネル形の流体流と衝突形の流体流とが含まれうることに注意されたい。 In the illustrated embodiment, the micro turbulence promoting particles are randomly applied to the surfaces 41, 43 of the tube 20. In certain other embodiments, these micro-turbulence promoting particles can be randomly or partially provided on the heat transfer walls of the vaporization section and heating section of the panel. In certain other embodiments, the micro turbulence promoting particles are uniformly coupled to one or more heat transfer walls of the tube 20. In certain other embodiments, the micro-turbulence promoting particles are coupled to one or more heat transfer walls of the tube 20 in a predetermined pattern. The arrangement of the micro turbulence promoting particles can be varied in different parts of the heat exchanger by the thermal potential of the part. According to the illustrative embodiment of the present invention, the improvement in heat transfer is primarily due to an increase in the micro-turbulence promoting surface area of the tube. The micro-turbulence promoting particles can also enhance heat transfer by modifying the fluid flow characteristics along the heat transfer surface, such as from laminar to turbulent. Note that fluid flow along a heat transfer surface having higher heat transfer characteristics may include channel-type fluid flow and impingement-type fluid flow.
図３を参照すると、本発明の例証的な実施例にしたがった熱伝達増進システム４４が図示されている。このシステム４４は、熱伝達管の熱伝達壁４６に所定のパターンで設けられる複数個の突起４８を含む。これらの複数個の突起は、共同で、熱伝達壁４６を介した熱伝達を高めるのに有効である粗面のような外観を有する「乱流促進部」を形成する。これらの突起は、略球形の形状を有して図示されているが、所望の粗度および表面積特性を満たし、以って所望の熱伝達増進を達成することができるその他の形状も考えられうる。図示された実施例において、突起４８は、３つの行５０、５２、５４と４つの列５６、５８、６０および６２とに沿って熱伝達壁４６に設けられる。ある一定の例証的な例では、各突起４８の高さ「ｈ」は、９ミル（０．００９インチ）である。この高さ「ｈ」の値は、限定的な値と解釈されるべきではなく、熱伝達要件によって変動しうることに注意されたい。各突起４８は、互いに密接に詰められた１個以上の微小乱流促進粒子を含む。これらの突起４８は、結合剤を用いて熱伝達壁４６に結合される。この場合も、図示された例は、単に例証的な実施例にすぎず、粒子の粒径、分布密度、間隔およびパターンを変動させて所望の熱増強効果を達成しうることに注意されたい。粒子の粒径は、前記突起によってもたらされる所望の表面粗度および表面積に基づいて判断される。微小乱流促進粒子は、熱伝達壁４６を介した第１の流体と第２の流体との間における熱伝達の増進を容易にする。熱伝達装置内における付加的な圧力損失は、システム４４を用いない場合に対して最小限となる。 With reference to FIG. 3, a heat transfer enhancement system 44 in accordance with an illustrative embodiment of the present invention is illustrated. The system 44 includes a plurality of protrusions 48 provided in a predetermined pattern on the heat transfer wall 46 of the heat transfer tube. The plurality of protrusions jointly form a “turbulence promoting portion” having a rough surface-like appearance that is effective for enhancing heat transfer through the heat transfer wall 46. Although these protrusions are illustrated as having a generally spherical shape, other shapes are possible that meet the desired roughness and surface area characteristics and thereby achieve the desired heat transfer enhancement. . In the illustrated embodiment, the protrusions 48 are provided on the heat transfer wall 46 along three rows 50, 52, 54 and four columns 56, 58, 60 and 62. In certain illustrative examples, the height “h” of each protrusion 48 is 9 mils (0.009 inches). Note that this height “h” value should not be construed as a limiting value and may vary depending on the heat transfer requirements. Each protrusion 48 includes one or more micro turbulence promoting particles that are closely packed together. These protrusions 48 are coupled to the heat transfer wall 46 using a binder. Again, it should be noted that the illustrated example is merely an illustrative example, and the particle size, distribution density, spacing and pattern of the particles can be varied to achieve the desired thermal enhancement effect. The particle size of the particles is determined based on the desired surface roughness and surface area provided by the protrusions. The micro turbulence promoting particles facilitate heat transfer enhancement between the first fluid and the second fluid via the heat transfer wall 46. The additional pressure loss in the heat transfer device is minimal when not using the system 44.
前記の例証的な実施例によれば、前記パターンには、熱伝達壁４６に施される微小乱流促進粒子の相対的な粒径／間隔に関する所定の制限が含まれうる。ある一定の例証的な実施例では、微小乱流促進粒子の平均高さを「Ｈ」とし、微小乱流促進粒子の平均直径を「Ｄ」とすると、互いに隣接する微小乱流促進粒子間の間隔は、平均直径（Ｄ）の２〜８倍の範囲内とされうる。ある一定の例では、微小乱流促進粒子の高さ（Ｈ）は、微小乱流促進粒子の平均直径（Ｄ）の１〜６倍の範囲内とされうる。 According to the illustrative example, the pattern may include a predetermined limit on the relative particle size / interval of the micro turbulence promoting particles applied to the heat transfer wall 46. In certain illustrative examples, if the average height of the micro turbulence promoting particles is “H” and the average diameter of the micro turbulence promoting particles is “D”, the micro turbulence promoting particles adjacent to each other The spacing can be in the range of 2-8 times the average diameter (D). In certain examples, the height (H) of the micro turbulence promoting particles can be in the range of 1 to 6 times the average diameter (D) of the micro turbulence promoting particles.
図４を参照すると、オープンラック式気化器の押出成形の熱伝達管６４の例証的な実施例が図示されている。この図示された実施例において、熱伝達管６４は、熱伝達壁７０の外面６８上に設けられる複数個のフィン６６を有する押出管である。これらのフィン６６には、平形のフィン、または穴あき形のフィン、またはヘリングボーン形のフィン、またはのこ歯形のフィン、またはこれらを組み合わせたものが含まれうる。本発明のある一定の実施例にしたがった例証的な熱伝達増進システム４４は、熱伝達壁７０の外面６８上に設けられる複数個のフィン６６に設けられる。この熱伝達増進システム４４は、結合剤を用いて前記複数個のフィン６６に結合される複数個の微小乱流促進粒子を含む。これらの微小乱流促進粒子と結合剤とは、吹付け、またはスラリー塗装、または火炎溶射、または浸漬塗装、またはこれらを組み合わせたもの等の技術を用いて、フィン６６に施される。結合剤が熱的に養生されて結合強さが達成されうる場合もある（たとえば、はんだ、ろう付け）。微小乱流促進粒子は、熱伝達壁７０の微小乱流促進化表面積と熱伝達係数とを増加させ、その結果として熱伝達率の向上と相対圧力損失の減少とが果たされる。 Referring to FIG. 4, an exemplary embodiment of an open rack vaporizer extrusion heat transfer tube 64 is illustrated. In the illustrated embodiment, the heat transfer tube 64 is an extruded tube having a plurality of fins 66 provided on the outer surface 68 of the heat transfer wall 70. These fins 66 may include flat fins, perforated fins, herringbone fins, sawtooth fins, or combinations thereof. An exemplary heat transfer enhancement system 44 in accordance with certain embodiments of the present invention is provided on a plurality of fins 66 provided on an outer surface 68 of the heat transfer wall 70. The heat transfer enhancement system 44 includes a plurality of micro turbulence promoting particles that are coupled to the plurality of fins 66 using a binder. These micro turbulence promoting particles and binder are applied to the fins 66 using techniques such as spraying, slurry coating, flame spraying, dip coating, or combinations thereof. In some cases, the bond may be thermally cured to achieve bond strength (eg, solder, brazing). The micro turbulence promoting particles increase the micro turbulence promoting surface area and the heat transfer coefficient of the heat transfer wall 70, and as a result, the heat transfer coefficient is improved and the relative pressure loss is reduced.
図５は、本発明のまた他の態様にしたがった熱伝達装置７６（熱交換器）の斜視図である。この熱伝達装置７６は、処理流体および加熱／冷却流体がそれぞれ交互に配置されるチャネル８０、８２内において流動する波形パネル７８を含む。本発明の態様にしたがった前記例証的な熱伝達増進システム４４が設けられるとともに、結合剤を用いて前記波形パネル７８の片側または両側に結合される複数個の微小乱流促進粒子７９を含む。これらの乱流促進粒子７９と結合剤とは、吹付け、またはスラリー、または浸漬塗装、またはスプリンクリング、または火炎溶射、またはロール塗布、またはこれらを組み合わせたもの等の技術を用いて前記波形パネル７８に施されるとともに、然る後に養生を行なうために熱処理される。微小乱流促進粒子７９は、波形パネル７８の微小乱流促進化表面積と熱伝達係数とを増加させ、その結果として熱伝達率の向上と相対圧力損失の減少とが果たされる。この場合も、図示された例は、単に例証的な実施例にすぎず、粒子の粒径、間隔およびパターンを変動させて所望の熱増強効果を達成しうることに注意されたい。 FIG. 5 is a perspective view of a heat transfer device 76 (heat exchanger) according to yet another aspect of the present invention. The heat transfer device 76 includes a corrugated panel 78 that flows within channels 80, 82 where processing fluids and heating / cooling fluids are alternately disposed, respectively. The illustrative heat transfer enhancement system 44 in accordance with aspects of the present invention is provided and includes a plurality of micro turbulence promoting particles 79 that are bonded to one or both sides of the corrugated panel 78 using a binder. These turbulence promoting particles 79 and the binder may be formed by using a technique such as spraying, slurry, dip coating, sprinkling, flame spraying, roll coating, or a combination thereof. 78, and then heat treated for curing. The micro turbulence promoting particles 79 increase the micro turbulence promoting surface area and heat transfer coefficient of the corrugated panel 78, resulting in improved heat transfer rate and reduced relative pressure loss. Again, it should be noted that the illustrated example is merely an illustrative example, and the particle size, spacing, and pattern of the particles can be varied to achieve the desired thermal enhancement effect.
図６を参照すると、＊本発明の例証的な実施例にしたがった熱伝達増進システム４４が図示されている。この図示された実施例において、処理流体および／または加熱／冷却流体の流動方向は、平面状の熱伝達板８３に対して矢印８１により示されている。熱伝達板８３は、入口部分８５と中間部分８９と出口部分９３とを含む。システム４４は、結合剤を用いて熱伝達板８３の片側または両側に結合される複数個の微小乱流促進粒子７９を含む。図示された実施例において、微小乱流促進粒子の分布は、入口部分８５と中間部分８９とに集中する。板８３の出口部分９３は、平滑に維持される。微小乱流促進粒子７９は、入口部分８５において互いに密接に詰められる一方で、中間部分８９では、微小乱流促進粒子間の間隔はより大きくなっている。微小乱流促進粒子７９は、熱伝達板８３の微小乱流促進化表面積と熱伝達係数とを増加させ、その結果として熱伝達率の向上と相対圧力損失の減少とが果たされる。 Referring to FIG. 6, a heat transfer enhancement system 44 is shown in accordance with an illustrative embodiment of the present invention. In this illustrated embodiment, the flow direction of the processing fluid and / or heating / cooling fluid is indicated by arrows 81 relative to the planar heat transfer plate 83. The heat transfer plate 83 includes an inlet portion 85, an intermediate portion 89, and an outlet portion 93. The system 44 includes a plurality of micro turbulence promoting particles 79 that are bonded to one or both sides of the heat transfer plate 83 using a binder. In the illustrated embodiment, the distribution of micro-turbulence promoting particles is concentrated at the inlet portion 85 and the intermediate portion 89. The outlet portion 93 of the plate 83 is kept smooth. While the micro turbulence promoting particles 79 are packed closely together at the inlet portion 85, the spacing between the micro turbulence promoting particles is larger in the intermediate portion 89. The micro turbulence promoting particles 79 increase the micro turbulence promoting surface area and the heat transfer coefficient of the heat transfer plate 83, and as a result, the heat transfer coefficient is improved and the relative pressure loss is reduced.
図７を参照すると、本発明の例証的な実施例にしたがった熱伝達増進システム４４が図示されている。前記の実施例で説明したように、熱伝達板８３は、入口部分８５と中間部分８９と出口部分９３とを含む。このシステム４４は、結合剤を用いて熱伝達板８３の片側または両側に結合される複数個の微小乱流促進粒子７９を含む。図示された実施例において、微小乱流促進粒子の分布は、入口部分８５と中間部分８９とに集中する。板８３の出口部分９３は、平滑に維持される。図示された実施例では、入口部分８５の微小乱流促進粒子７９の粒径は、中間部分８９の粒子の粒径より大きい。 Referring to FIG. 7, a heat transfer enhancement system 44 according to an illustrative embodiment of the present invention is illustrated. As described in the above embodiment, the heat transfer plate 83 includes the inlet portion 85, the intermediate portion 89, and the outlet portion 93. The system 44 includes a plurality of micro turbulence promoting particles 79 that are bonded to one or both sides of the heat transfer plate 83 using a binder. In the illustrated embodiment, the distribution of micro-turbulence promoting particles is concentrated at the inlet portion 85 and the intermediate portion 89. The outlet portion 93 of the plate 83 is kept smooth. In the illustrated embodiment, the particle size of the micro-turbulence promoting particles 79 at the inlet portion 85 is greater than the particle size of the particles at the intermediate portion 89.
図８を参照すると、本発明の例証的な実施例にしたがった熱伝達増進システム４４が図示されている。この図示された実施例において、熱伝達板８３は、入口部分８５と中間部分８９と出口部分９３とを含む。このシステム４４は、結合剤を用いて熱伝達板８３の片側または両側に結合される複数個の微小乱流促進粒子７９を含む。図示された実施例では、微小乱流促進粒子の分布は、入口部分８５と出口部分９３とに集中する。中間部分８９は、平滑に維持される。図示された実施例において、入口部分８５の微小乱流促進粒子７９の粒径は、出口部分９３の粒子の粒径より大きい。出口部分９３における粒子の分布密度は、入口部分８５における分布密度より高い（すなわち、微小乱流促進粒子７９は、出口部分９３では密接に詰められる一方で、入口部分８５における微小乱流促進粒子間の間隔は、より大きくなっている）。粒子の分布密度は、さらにまた、粒子の形状、または密集規模、または粒径、またはこれらを組み合わせたものと創出される濡れ表面積／乱流化とにより特徴付けられる。 Referring to FIG. 8, a heat transfer enhancement system 44 according to an illustrative embodiment of the invention is illustrated. In the illustrated embodiment, the heat transfer plate 83 includes an inlet portion 85, an intermediate portion 89, and an outlet portion 93. The system 44 includes a plurality of micro turbulence promoting particles 79 that are bonded to one or both sides of the heat transfer plate 83 using a binder. In the illustrated embodiment, the distribution of micro-turbulence promoting particles is concentrated at the inlet portion 85 and the outlet portion 93. The middle part 89 is kept smooth. In the illustrated embodiment, the particle size of the micro turbulence promoting particles 79 at the inlet portion 85 is greater than the particle size of the particles at the outlet portion 93. The distribution density of the particles in the outlet portion 93 is higher than the distribution density in the inlet portion 85 (ie, the micro turbulence promoting particles 79 are closely packed in the outlet portion 93 while the micro turbulence promoting particles between the inlet portions 85 are between The interval is larger). The distribution density of the particles is further characterized by the shape of the particles, or the compactness scale, or the particle size, or a combination of these and the wetting surface area / turbulence created.
図９を参照すると、本発明の例証的な実施例にしたがった熱伝達増進システム４４が図示されている。この図示された実施例において、熱伝達板８３は、上側部分９５と中間部分９７と下側部分９９とを含む。このシステム４４は、結合剤を用いて熱伝達板８３の片側または両側に結合される複数個の微小乱流促進粒子７９を含む。図示された実施例では、微小乱流促進粒子の分布は、上側部分９５と下側部分９９とに集中する。中間部分９７は、平滑に維持される。この図示された実施例において、入口部分８５の微小乱流促進粒子７９の粒径は、出口部分９３の粒子の粒径より大きい。図示された実施例および前記の実施例においては、平面状の熱伝達板８３が図示されているが、システム４４は、立体状、湾曲状、凹状、凸状、多湾曲状、交差状またはこれらを組み合わせたものを含むその他の表面にも適することに注意されたい。前記の実施例は、使用される熱伝達装置の種類と、さらにまた熱力学分布とによって選択されうることに注意されたい。 Referring to FIG. 9, a heat transfer enhancement system 44 according to an illustrative embodiment of the present invention is illustrated. In the illustrated embodiment, the heat transfer plate 83 includes an upper portion 95, an intermediate portion 97, and a lower portion 99. The system 44 includes a plurality of micro turbulence promoting particles 79 that are bonded to one or both sides of the heat transfer plate 83 using a binder. In the illustrated embodiment, the distribution of micro turbulence promoting particles is concentrated in the upper portion 95 and the lower portion 99. The middle part 97 is kept smooth. In this illustrated embodiment, the particle size of the microturbulence promoting particles 79 at the inlet portion 85 is greater than the particle size of the particles at the outlet portion 93. In the illustrated embodiment and the previous embodiment, a planar heat transfer plate 83 is illustrated, but the system 44 can be three-dimensional, curved, concave, convex, multi-curved, crossed or these Note that it is also suitable for other surfaces, including combinations of It should be noted that the above embodiments can be selected depending on the type of heat transfer device used and also the thermodynamic distribution.
図１０を参照すると、本発明の例証的な実施例にしたがった衝突形の流体流に関する噴流のレイノルズ数（ｘ軸）の変化と熱伝達増進（ｙ軸）との関係を表すグラフが図示されている。当業者には周知のように、レイノルズ数は、慣性力と粘性力との比であり、流れが層流であるか乱流であるかを判断するのに用いられる。熱伝達増進は、微小乱流促進化面の熱伝達係数と平滑面の熱伝達係数との比である。 Referring to FIG. 10, a graph illustrating the relationship between jet Reynolds number (x-axis) change and heat transfer enhancement (y-axis) for an impinging fluid flow according to an illustrative embodiment of the present invention is shown. ing. As is well known to those skilled in the art, the Reynolds number is the ratio of inertial force to viscous force and is used to determine whether the flow is laminar or turbulent. The heat transfer enhancement is the ratio of the heat transfer coefficient of the micro turbulence promoting surface to the heat transfer coefficient of the smooth surface.
図示されているグラフに、異なる表面粗度を有する２つの熱伝達壁に関する噴流のレイノルズ数の変化と熱伝達増進との関係が示されている。曲線８４は、０．３５ミル（すなわち０．０００３５インチ）の平均表面粗度（Ｒａ）を有する熱伝達壁に関する噴流のレイノルズ数の変化と熱伝達増進との関係を表す。曲線８６は、１．１４ミル（０．００１１４インチ）の平均表面粗度（Ｒａ）を有する熱伝達壁に関する噴流のレイノルズ数の変化と熱伝達増進との関係を表す。熱伝達壁を横切る方向の熱伝達率は、平均表面粗度の増加に伴って増加することが観察されうる。図示されたグラフは、単に例証的な実施例にすぎず、噴流のレイノルズ数の変化と熱伝達増進との関係は、所望の熱増強効果を達成するために適用される粒子の粒径、間隔およびパターンによって変動しうる。ある一定の例証的な実施例において、平均表面粗度の値は、無作為の表面に関しては一般に実際の粒径の７〜１２分の１であり、無作為でない表面に関しては粒子の間隔に依存する。 The graph shown shows the relationship between the change in jet Reynolds number and the heat transfer enhancement for two heat transfer walls with different surface roughness. Curve 84 represents the relationship between jet Reynolds number change and heat transfer enhancement for a heat transfer wall having an average surface roughness (Ra) of 0.35 mils (ie, 0.00035 inches). Curve 86 represents the relationship between jet Reynolds number change and heat transfer enhancement for a heat transfer wall having an average surface roughness (Ra) of 1.14 mils (0.00114 inches). It can be observed that the heat transfer coefficient in the direction across the heat transfer wall increases with increasing average surface roughness. The illustrated graph is merely an illustrative example, and the relationship between jet Reynolds number change and heat transfer enhancement is the particle size, spacing applied to achieve the desired thermal enhancement effect. And may vary depending on the pattern. In certain illustrative examples, the average surface roughness value is typically between 7 and 12 times the actual particle size for random surfaces and depends on the particle spacing for non-random surfaces. To do.
図１１を参照すると、本発明の例証的な実施例にしたがって熱伝達装置、たとえば熱交換器に熱伝達増進システムを設けるのに用いられる例証的な技術が図示されている。この図示されている例証的な技術は、熱交換器の熱伝達管８８に結合剤を吹き付ける段階を含む。結合剤は、エポキシ、または金属箔、またははんだ、またはろう付け材料、または溶接材料、またはこれらを組み合わせたものを含みうる。微小乱流促進粒子８７は、熱伝達管８８に施される結合剤の上に散布される。熱伝達管８８に施される結合剤の上に微小乱流促進粒子を施すためのその他の例証的な技術も考えられることに注意されたい。微小乱流促進粒子８７は、無作為に、または所定のパターンで熱伝達管８８の熱伝達面に結合せしめられる。複数個の微小乱流促進粒子には、ニッケル、またはコバルト、またはアルミニウム、またはケイ素、または鉄、または銅、またはこれらを組み合わせたものが含まれうる。さらにまた、粒子の粒径、間隔およびパターンを変化させて所望の熱増強効果を達成することができる。ある一定の例証的な実施例においては、熱伝達管８８を回転させて、該熱伝達管８８に施された結合剤の上に微小乱流促進粒子８７が施されうる。ある一定のその他の例証的な実施例では、微小乱流促進粒子８７は、熱伝達管８８に施される結合剤の上に異なる角度から施されうる。熱伝達管８８は、その後、熱処理用の炉９０に通されて、微小乱流促進粒子８７の養生が行なわれる。 Referring to FIG. 11, an illustrative technique used to provide a heat transfer enhancement system in a heat transfer device, such as a heat exchanger, in accordance with an illustrative embodiment of the present invention is illustrated. The illustrated exemplary technique includes spraying a binder onto the heat transfer tube 88 of the heat exchanger. The binder may include epoxy, or metal foil, or solder, brazing material, welding material, or a combination thereof. The minute turbulence promoting particles 87 are dispersed on a binder applied to the heat transfer pipe 88. Note that other illustrative techniques for applying micro-turbulence promoting particles on the binder applied to heat transfer tube 88 are also contemplated. The micro turbulence promoting particles 87 are bonded to the heat transfer surface of the heat transfer tube 88 randomly or in a predetermined pattern. The plurality of micro-turbulence promoting particles may include nickel, cobalt, aluminum, silicon, iron, copper, or combinations thereof. Furthermore, the particle size, spacing and pattern of the particles can be varied to achieve the desired thermal enhancement effect. In certain illustrative embodiments, the heat transfer tube 88 can be rotated to apply micro-turbulence promoting particles 87 on the binder applied to the heat transfer tube 88. In certain other illustrative examples, the micro-turbulence promoting particles 87 can be applied from different angles on the binder applied to the heat transfer tube 88. Thereafter, the heat transfer pipe 88 is passed through a furnace 90 for heat treatment to cure the minute turbulent flow promoting particles 87.
図１２に、本発明の例証的な実施例にしたがって熱伝達装置９４、たとえば中間冷却器に熱伝達増強システムを設けるのに用いられる例証的な技術が図示されている。この例証的な技術は、フィルム状の高伝導性エポキシ等の結合剤９１を中間冷却器９４の熱伝達面９２に吹き付けるか、または塗布する段階を含む。前記の実施例で説明したように、複数個の微小乱流促進粒子９６は、無作為に、または所定のパターンで、中間冷却器９４の熱伝達面９２に施される結合剤の上に吹き付けられる。これらの微小乱流促進粒子９６は、その後、養生のために熱処理されうる。ある一定のその他の例証的な実施例では、アルミニウム箔またははんだ箔等の結合剤が中間冷却器の熱伝達面９２に施される。その後、複数個の微小乱流促進粒子９６が、無作為に、または所定のパターンで、熱伝達面９２に施されたアルミニウム箔またははんだ箔の上に吹き付けられる。前記箔と粒子とは、その後、熱処理されて、前記粒子が熱伝達面９２に結合される。ある一定のその他の例証的な実施例においては、ろう付け合金等の結合剤が中間冷却器９４の熱伝達面９２に浸漬塗装されうる。その後、複数個の微小乱流促進粒子９６が、無作為に、または所定のパターンで、熱伝達面９２に施されたろう付け合金の上に吹き付けられる。前記ろう付け合金と粒子とは、その後、熱処理されて、前記粒子が熱伝達面９２に結合される。 FIG. 12 illustrates an exemplary technique used to provide a heat transfer enhancement system in a heat transfer device 94, such as an intercooler, according to an exemplary embodiment of the present invention. This illustrative technique includes spraying or applying a film-like highly conductive epoxy or other binder 91 to the heat transfer surface 92 of the intercooler 94. As described in the previous embodiment, a plurality of micro turbulence promoting particles 96 are sprayed on the binder applied to the heat transfer surface 92 of the intercooler 94 in a random or predetermined pattern. It is done. These micro-turbulence promoting particles 96 can then be heat treated for curing. In certain other illustrative examples, a binder such as aluminum foil or solder foil is applied to the heat transfer surface 92 of the intercooler. Thereafter, a plurality of micro turbulence promoting particles 96 are sprayed on the aluminum foil or solder foil applied to the heat transfer surface 92 at random or in a predetermined pattern. The foil and particles are then heat treated to bond the particles to the heat transfer surface 92. In certain other exemplary embodiments, a binder such as a braze alloy may be dip coated on the heat transfer surface 92 of the intercooler 94. Thereafter, a plurality of micro turbulence promoting particles 96 are sprayed on the brazing alloy applied to the heat transfer surface 92 in a random or predetermined pattern. The braze alloy and particles are then heat treated to bond the particles to the heat transfer surface 92.
前記例証的な技術のある一定の例証的な実施例においては、結合剤と微小乱流促進粒子とが、同時に熱伝達面９２に施されるとともに、その後、熱処理されて、結合剤と粒子とが熱伝達面に結合される。結合剤と微小乱流促進粒子との塗布は、吹き付け、またはスクリーン印刷、またはロール塗装、またはこれらを組み合わせたもの等の技術によって行なわれうる。熱伝達面上における結合剤のパターン配置は、パターン化マスキング、またはスクリーン印刷、またはロール塗装、またはこれらを組み合わせたものにより行なわれうる。ある一定の例証的な実施例では、微小乱流促進粒子は、スクリーン印刷技術により、スクリーンを介して熱伝達面９２にパターン配置される。代案または追加として、結合剤は、スクリーンを介して熱伝達面に施される。スクリーンを除去すると、その結果として、熱伝達面上に所定のパターンが形成される。本発明の態様にしたがったパターンは、複数個の「クラスター」をなす粒子（１個以上の粒子）として形成され得、前記クラスターは、一般に、スクリーン内の開口の間隔に対応するピッチだけ互いに離間する。余分な粒子は、取り除かれて、その結果として所望の粒子パターンが得られる。結合剤は、噴霧器、または刷毛、またはスキージ、またはこて、またはシートとして、またはこれらを組み合わせたものを用いて施されうる。ある一定の例証的な実施例では、さらにまた、微小乱流促進粒子が、スクリーン印刷により熱伝達面上にパターン配置されうる。結合剤と粒子とは、熱処理、または紫外線、またはスプレー活性剤、またはこれらを組み合わせたものにより養生されうる。ある一定のその他の例証的な実施例において、微小乱流促進粒子と結合剤とを有する事前乱流促進化シートが熱伝達面に結合されうる。 In certain exemplary embodiments of the exemplary technique, the binder and micro-turbulence promoting particles are simultaneously applied to the heat transfer surface 92 and then heat treated to form the binder and particles. Is coupled to the heat transfer surface. The application of the binder and the microturbulence promoting particles can be performed by techniques such as spraying, screen printing, roll coating, or a combination thereof. The patterning of the binder on the heat transfer surface can be done by patterned masking, or screen printing, or roll coating, or a combination thereof. In certain illustrative examples, the micro turbulence promoting particles are patterned on the heat transfer surface 92 through the screen by screen printing techniques. Alternatively or additionally, the binder is applied to the heat transfer surface via a screen. Removal of the screen results in the formation of a predetermined pattern on the heat transfer surface. A pattern according to embodiments of the present invention may be formed as a plurality of “cluster” particles (one or more particles) that are generally spaced from one another by a pitch corresponding to the spacing of the openings in the screen. To do. Excess particles are removed, resulting in the desired particle pattern. The binder can be applied as a sprayer, or brush, or squeegee, or trowel, or sheet, or a combination thereof. In certain illustrative examples, micro-turbulence promoting particles can also be patterned on the heat transfer surface by screen printing. The binder and particles can be cured by heat treatment, or ultraviolet light, or spray activators, or combinations thereof. In certain other illustrative examples, a pre-turbulence promoting sheet having micro turbulence promoting particles and a binder can be bonded to the heat transfer surface.
本発明のある一定の特徴のみを本明細書において図示し、かつ説明したが、当業者には多くの改変および変更が考えられよう。したがって、添付の特許請求の範囲は、このような全ての改変および変更を本発明の真の精神の範囲内に含まれるものとして包含することを意図していることが理解されるべきである。 While only certain features of the invention have been illustrated and described herein, many modifications and changes will occur to those skilled in the art. Therefore, it is to be understood that the appended claims are intended to cover all such modifications and changes as fall within the true spirit of the invention.
１０ システム
１２ ＬＮＧポンプ
１４ ＬＮＧタンク
１６ 管
１８ パネル
１９ 処理液
２０ 熱伝達管
２２ 弁
２４ また他のポンプ
２６ 取水タンク
２８ ヘッダ
３０ 管
３２ 第２の液体
３４ 入口側
３６ 出口側
３８ 供給管
４０ 気化部
４１ 外面
４２ 加熱部
４３ 内面
４４ 熱伝達増進システム
４６ 熱伝達壁
４８ 突起
５０ 行
５２ 行
５４ 行
５６ 列
５８ 列
６０ 列
６２ 列
６４ 押出成形の熱伝達管
６６ フィン
６８ 外面
７０ 熱伝達壁
７４ 内面
７６ 熱伝達装置
７８ 波形パネル
７９ 微小乱流促進粒子
８０ チャネル
８１ 流動方向
８２ チャネル
８３ 熱伝達板
８４ 曲線
８５ 入口部分
８６ 曲線
８７ 微小乱流促進粒子
８９ 中間部分
８８ 熱伝達管
９０ 炉
９１ 結合剤
９２ 熱伝達面
９３ 出口部分
９４ 熱伝達装置
９５ 上側部分
９６ 微小乱流促進粒子
９７ 中間部分
９９ 下側部分
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 System 12 LNG pump 14 LNG tank 16 Pipe 18 Panel 19 Process liquid 20 Heat transfer pipe 22 Valve 24 Other pump 26 Water intake tank 28 Header 30 Pipe 32 2nd liquid 34 Inlet side 36 Outlet side 38 Supply pipe 40 Vaporization part DESCRIPTION OF SYMBOLS 41 Outer surface 42 Heating part 43 Inner surface 44 Heat transfer enhancement system 46 Heat transfer wall 48 Protrusion 50 rows 52 rows 54 rows 56 columns 58 columns 60 rows 62 rows 64 Extrusion heat transfer tubes 66 Fins 68 Outer surfaces 70 Heat transfer walls 74 Inner surfaces 76 Heat transfer device 78 Corrugated panel 79 Micro turbulence promoting particles 80 Channel 81 Flow direction 82 Channel 83 Heat transfer plate 84 Curve 85 Inlet portion 86 Curve 87 Micro turbulence promoting particles 89 Middle portion 88 Heat transfer tube 90 Furnace 91 Binder 92 Heat Transmission surface 93 Outlet portion 94 Heat transfer device 95 Upper portion 6 microturbulence accelerating particles 97 intermediate portion 99 lower portion
Claims (10)
前記少なくとも１個の熱伝達壁（４６）に設けられるとともに、前記少なくとも１個の熱伝達壁（４６）または該壁の部分に結合剤を用いて結合される複数個の微小乱流促進粒子（４８）からなる熱伝達増進システム（４４）とからなり、
前記熱伝達増進システム（４４）は、選択された変量の粒径、または粒子分布密度、または粒子部分の間隔、またはこれらを組み合わせたものを有する熱伝達装置（１８）。 At least one heat transfer wall (46) configured to separate the first fluid (19) and the second fluid (32);
A plurality of micro turbulence promoting particles provided on the at least one heat transfer wall (46) and bonded to the at least one heat transfer wall (46) or a portion of the wall using a binder ( 48) and a heat transfer enhancement system (44),
The heat transfer enhancement system (44) is a heat transfer device (18) having a selected variable particle size, or particle distribution density, or spacing between particle portions, or a combination thereof.
複数個の微小乱流促進粒子（４８）を前記少なくとも１個の熱伝達壁（４６）または該壁の部分に結合剤を用いて結合させることによって、熱伝達増進システム（４４）を前記少なくとも１個の熱伝達壁（４６）に設ける段階と
を含む熱伝達装置（１８）の製造方法。 Providing at least one heat transfer wall (46) configured to separate the first fluid (19) and the second fluid (32);
A plurality of micro-turbulence promoting particles (48) are coupled to the at least one heat transfer wall (46) or a portion of the wall using a binder to connect the heat transfer enhancement system (44) to the at least one Providing a heat transfer wall (46).
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