JPH094991A - 囲い板付き熱交換器 - Google Patents
囲い板付き熱交換器Info
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- JPH094991A JPH094991A JP8147879A JP14787996A JPH094991A JP H094991 A JPH094991 A JP H094991A JP 8147879 A JP8147879 A JP 8147879A JP 14787996 A JP14787996 A JP 14787996A JP H094991 A JPH094991 A JP H094991A
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- 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
- F28D7/16—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 arranged in parallel spaced relation
- F28D7/163—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 arranged in parallel spaced relation with conduit assemblies having a particular shape, e.g. square or annular; with assemblies of conduits having different geometrical features; with multiple groups of conduits connected in series or parallel and arranged inside common casing
- F28D7/1638—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 arranged in parallel spaced relation with conduit assemblies having a particular shape, e.g. square or annular; with assemblies of conduits having different geometrical features; with multiple groups of conduits connected in series or parallel and arranged inside common casing with particular pattern of flow or the heat exchange medium flowing inside the conduits assemblies, e.g. change of flow direction from one conduit assembly to another one
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
-
- 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
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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- Y10S165/00—Heat exchange
- Y10S165/355—Heat exchange having separate flow passage for two distinct fluids
- Y10S165/40—Shell enclosed conduit assembly
- Y10S165/401—Shell enclosed conduit assembly including tube support or shell-side flow director
- Y10S165/402—Manifold for shell-side fluid
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10S165/407—Extending in a longitudinal direction internal casing or tube sleeve
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 泡が発生しても長期間運転に支障がないよう
にした。 【解決手段】 熱交換器（１０）はその一端に開口（１
４）を有する管状胴（１２）と、胴（１２）の内側に取
付けられた、上が開いて、側面に穴がある囲い板（２
０）と、開口（１４）を通して囲い板（２０）の中まで
延長している管束（３０）と、および高温流体を管束
（３０）を通して循環させる手段（３６）と、を備えて
いる。熱交換流体を胴（１２）と囲い板（２０）との間
の空間（５０）に満たし、穴（２２）を通して囲い板
（２０）の内部に流し、管束（３０）と間接熱交換接触
させて高温流体を冷却する手段（３２）と、が設けられ
ている。加熱された交換流体を前記胴（１２）の頂部か
ら取り出す手段（３４）も設けられている。
にした。 【解決手段】 熱交換器（１０）はその一端に開口（１
４）を有する管状胴（１２）と、胴（１２）の内側に取
付けられた、上が開いて、側面に穴がある囲い板（２
０）と、開口（１４）を通して囲い板（２０）の中まで
延長している管束（３０）と、および高温流体を管束
（３０）を通して循環させる手段（３６）と、を備えて
いる。熱交換流体を胴（１２）と囲い板（２０）との間
の空間（５０）に満たし、穴（２２）を通して囲い板
（２０）の内部に流し、管束（３０）と間接熱交換接触
させて高温流体を冷却する手段（３２）と、が設けられ
ている。加熱された交換流体を前記胴（１２）の頂部か
ら取り出す手段（３４）も設けられている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は間接熱交換器に関す
る。更に詳細に記せば、本発明は熱交換管の束が入って
いる胴と、管の束を通して高温流体を循環させる手段
と、および管束の内部を冷却するために胴を通して冷却
流体を流し、管束と間接熱交換接触する手段とを備えた
管状熱交換器に関する。なお一層詳細に述べれば、本発
明は、内部に壁から離して取付けられた囲い板を有し、
囲い板にはその側面にスロット、ポート、などのような
穴がある管状胴と、胴内の囲い板の内側に取付けられた
熱交換管の束と、熱交換管に接続されてそれを通して熱
い流体を循環させる手段と、胴の側面に取付けられて熱
交換流体を胴と囲い板との間の空間に満たし、穴を通し
て囲い板の中に流し、管の束と間接熱交換接触させて高
温流体を冷却する手段と、および囲い板の上に取付けら
れて熱交換流体を胴から取り出す手段とを備えた熱交換
器に関する。
る。更に詳細に記せば、本発明は熱交換管の束が入って
いる胴と、管の束を通して高温流体を循環させる手段
と、および管束の内部を冷却するために胴を通して冷却
流体を流し、管束と間接熱交換接触する手段とを備えた
管状熱交換器に関する。なお一層詳細に述べれば、本発
明は、内部に壁から離して取付けられた囲い板を有し、
囲い板にはその側面にスロット、ポート、などのような
穴がある管状胴と、胴内の囲い板の内側に取付けられた
熱交換管の束と、熱交換管に接続されてそれを通して熱
い流体を循環させる手段と、胴の側面に取付けられて熱
交換流体を胴と囲い板との間の空間に満たし、穴を通し
て囲い板の中に流し、管の束と間接熱交換接触させて高
温流体を冷却する手段と、および囲い板の上に取付けら
れて熱交換流体を胴から取り出す手段とを備えた熱交換
器に関する。
【０００２】
【従来の技術】胴の中に管の束を取付け、その管を通し
て高温流体を流し、管内の流体を冷却するために胴を通
して冷却流体を流して管の束と間接熱交換接触させるこ
とは既知である。この種の熱交換器は石油精製操作およ
び化学プラント操作でプラントに存在している各種炭化
水素流を冷却するために広く使用されている。典型的に
は、冷却流体は、廉価で広く入手可能で且つプラントで
使用する水蒸気の発生にも使用することができる水であ
る。
て高温流体を流し、管内の流体を冷却するために胴を通
して冷却流体を流して管の束と間接熱交換接触させるこ
とは既知である。この種の熱交換器は石油精製操作およ
び化学プラント操作でプラントに存在している各種炭化
水素流を冷却するために広く使用されている。典型的に
は、冷却流体は、廉価で広く入手可能で且つプラントで
使用する水蒸気の発生にも使用することができる水であ
る。
【０００３】典型的には、横に寝かせて取付けられた一
端に開口がある管状胴が使用され、管束が開口を通して
胴に挿入される。熱交換流体（例えば、水）を胴に満た
し、熱交換流体（例えば、水蒸気）を胴から取り出す手
段が設けられている。
端に開口がある管状胴が使用され、管束が開口を通して
胴に挿入される。熱交換流体（例えば、水）を胴に満た
し、熱交換流体（例えば、水蒸気）を胴から取り出す手
段が設けられている。
【０００４】この種の装置に見られる特徴は泡が形成さ
れるという問題である。冷却水が湿り蒸気に変換される
につれて、蒸気／水の泡が形成される。泡は不安定で、
湿り蒸気と水とに急速に分離するが、連続操作では、泡
は連続して存在し、胴内部でかなりな量の空間を占有す
ることになる。通常、胴内に保存されている水は非常に
限られている。その結果、熱交換器は、何らかの理由で
その水の供給がかなり長い時間中断すれば、急速に乾燥
する。
れるという問題である。冷却水が湿り蒸気に変換される
につれて、蒸気／水の泡が形成される。泡は不安定で、
湿り蒸気と水とに急速に分離するが、連続操作では、泡
は連続して存在し、胴内部でかなりな量の空間を占有す
ることになる。通常、胴内に保存されている水は非常に
限られている。その結果、熱交換器は、何らかの理由で
その水の供給がかなり長い時間中断すれば、急速に乾燥
する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、胴内部で泡
が発生してもかなり長期間運転に支障が生じない熱交換
器を提供することを目的とする。
が発生してもかなり長期間運転に支障が生じない熱交換
器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は冷却しようとす
る管の束から離して貯蔵室が設けられている熱交換器で
ある。更に詳細に述べれば、本発明は、一端に開口のあ
る管状胴と、前記胴内に前記胴の側面から離して取付け
られ、側面に少なくとも一つの穴を有する頂部の開いた
囲い板と、前記開口を通して前記囲い板の中まで延長し
ている管の束と、前記管の端と結合して前記管の束を通
して高温流体を循環させる手段と、前記胴の側面に取付
けられ、前記胴と前記囲い板との間の空間に熱交換流体
を満たし、前記囲い板の側面にある一つのまたは各穴を
通して流し、前記管の束と間接熱交換接触させて前記高
温流体を冷却する手段と、および前記囲い板の上に取付
けられ、加熱された交換流体を前記胴から取り出す手段
と、を備えている熱交換器である。
る管の束から離して貯蔵室が設けられている熱交換器で
ある。更に詳細に述べれば、本発明は、一端に開口のあ
る管状胴と、前記胴内に前記胴の側面から離して取付け
られ、側面に少なくとも一つの穴を有する頂部の開いた
囲い板と、前記開口を通して前記囲い板の中まで延長し
ている管の束と、前記管の端と結合して前記管の束を通
して高温流体を循環させる手段と、前記胴の側面に取付
けられ、前記胴と前記囲い板との間の空間に熱交換流体
を満たし、前記囲い板の側面にある一つのまたは各穴を
通して流し、前記管の束と間接熱交換接触させて前記高
温流体を冷却する手段と、および前記囲い板の上に取付
けられ、加熱された交換流体を前記胴から取り出す手段
と、を備えている熱交換器である。
【０００７】この構成によれば、囲い板の外側と胴との
間の空間は熱交換流体を保持する貯蔵室を構成し、一つ
または複数の穴は、好ましくは囲い板の底に隣接して設
けらるが、熱交換流体の流れを囲い板を通して管の束と
接触させ、管の内部の物を間接熱交換冷却する。熱交換
動作中に形成される泡は囲い板の中に入っている。その
結果、胴までの冷却流体の流れが中断しても、３０分か
ら１時間のような長い期間でさえ、熱交換器内に充分な
冷却剤が存在し、装置が整然と遮断されている間、連続
動作が可能になる。
間の空間は熱交換流体を保持する貯蔵室を構成し、一つ
または複数の穴は、好ましくは囲い板の底に隣接して設
けらるが、熱交換流体の流れを囲い板を通して管の束と
接触させ、管の内部の物を間接熱交換冷却する。熱交換
動作中に形成される泡は囲い板の中に入っている。その
結果、胴までの冷却流体の流れが中断しても、３０分か
ら１時間のような長い期間でさえ、熱交換器内に充分な
冷却剤が存在し、装置が整然と遮断されている間、連続
動作が可能になる。
【０００８】管の束は管状胴より短く、バッフルが胴の
開口から遠い前記囲い板の端に固定されている。また、
熱交換器は更に前記胴の側面と前記囲い板との間の空間
に胴側貯蔵室を、および管の束と囲い板の側面との間の
空間に管側貯蔵室を備えることになる。或る構成では、
囲い板は管の束より長くすることができる。また、バッ
フルがバッフルと前記開口から遠い胴の端との間に補足
貯蔵室空間を形成することができる。
開口から遠い前記囲い板の端に固定されている。また、
熱交換器は更に前記胴の側面と前記囲い板との間の空間
に胴側貯蔵室を、および管の束と囲い板の側面との間の
空間に管側貯蔵室を備えることになる。或る構成では、
囲い板は管の束より長くすることができる。また、バッ
フルがバッフルと前記開口から遠い胴の端との間に補足
貯蔵室空間を形成することができる。
【０００９】本発明の特に好ましい形態では、熱交換器
は、その一端にある開口が胴の中心を通る長手軸から偏
っていて開口が胴の底に隣接するようになっている横湯
沸かし形熱交換器である。開口はしたがって非対称のネ
ックによって形成されている。
は、その一端にある開口が胴の中心を通る長手軸から偏
っていて開口が胴の底に隣接するようになっている横湯
沸かし形熱交換器である。開口はしたがって非対称のネ
ックによって形成されている。
【００１０】熱交換器は胴の開口から遠い端で胴に取付
けられて胴側貯蔵室にある加熱流体のレベルの所定レベ
ルより下の滴を検知する手段を備えることができる。囲
い板の一つまたは複数の穴は囲い板の底に隣接して設け
るのが好ましい。圧力解放弁手段を胴内の管の束の上に
取付けて、胴内の圧力が所定の値を超えた場合胴の内容
を吐き出すことができるようにしてもよい。
けられて胴側貯蔵室にある加熱流体のレベルの所定レベ
ルより下の滴を検知する手段を備えることができる。囲
い板の一つまたは複数の穴は囲い板の底に隣接して設け
るのが好ましい。圧力解放弁手段を胴内の管の束の上に
取付けて、胴内の圧力が所定の値を超えた場合胴の内容
を吐き出すことができるようにしてもよい。
【００１１】特に好のましい構成では、囲い板は胴の長
さの約６０から約８０パーセントの長さにすることがで
きる。同様に、管の束を囲い板の長さの約８０から約９
５パーセントの長さにすることができる。
さの約６０から約８０パーセントの長さにすることがで
きる。同様に、管の束を囲い板の長さの約８０から約９
５パーセントの長さにすることができる。
【００１２】泡の多い蒸気を湿り蒸気および水に変換す
るのに特に適応している装置の一形態では、胴の頂部に
泡の多い蒸気から泡を除去する蒸気泡除去空間が設けら
れている。泡の多い蒸気は冷却水が管の束と間接熱交換
接触している期間中に蒸気に変換されるにつれて形成さ
れる。このように形成された泡の多い蒸気は管の束を通
って上向きに蒸気泡除去空間に流れる。胴内の蒸気泡除
去空間の上方に前記胴から泡を除去した湿り蒸気を取り
出す出口管路手段が設けられている。
るのに特に適応している装置の一形態では、胴の頂部に
泡の多い蒸気から泡を除去する蒸気泡除去空間が設けら
れている。泡の多い蒸気は冷却水が管の束と間接熱交換
接触している期間中に蒸気に変換されるにつれて形成さ
れる。このように形成された泡の多い蒸気は管の束を通
って上向きに蒸気泡除去空間に流れる。胴内の蒸気泡除
去空間の上方に前記胴から泡を除去した湿り蒸気を取り
出す出口管路手段が設けられている。
【００１３】他に、熱交換器は囲い板の頂部に取付けて
蒸気の泡を除去することにより形成された流水を胴側貯
蔵室にそらせるそらせ板を備えることができる。上に示
したように、管状熱交換器を精油所または化学製造プラ
ントのような製造プラントに使用するとき、プラントで
行なわれているプロセスに使用する湿り蒸気を発生する
ために冷却剤として水を使用するのが通例である。
蒸気の泡を除去することにより形成された流水を胴側貯
蔵室にそらせるそらせ板を備えることができる。上に示
したように、管状熱交換器を精油所または化学製造プラ
ントのような製造プラントに使用するとき、プラントで
行なわれているプロセスに使用する湿り蒸気を発生する
ために冷却剤として水を使用するのが通例である。
【００１４】本発明の第２の局面によれば、外被付き管
状熱交換器の中の水と熱交換器管の束を通って流れる水
の沸点より高い温度の流体との間の間接熱交換接触中に
形成される泡の多い蒸気から湿り蒸気を回収する方法が
提供される。この方法は、前記管状熱交換器に前記管の
束から離して入り口水貯蔵室を設ける段階と、新鮮な水
を前記入り口水貯蔵室におよびそこから前記管の束の底
までそこを通る上向き流れとして連続的に満たし、新鮮
な水を湿り蒸気に変換し、それにより蒸気変換中管の束
の内部で水の泡立ちが生ずる段階と、前記泡の多い湿り
蒸気を前記胴の頂部の前記管の束から遠い蒸気空間に連
続的に導く段階と、前記蒸気空間で泡を連続的に壊す段
階と、および前記管状熱交換器の頂部で前記蒸気空間か
ら蒸気を連続的に引き出す段階と、から構成されてい
る。
状熱交換器の中の水と熱交換器管の束を通って流れる水
の沸点より高い温度の流体との間の間接熱交換接触中に
形成される泡の多い蒸気から湿り蒸気を回収する方法が
提供される。この方法は、前記管状熱交換器に前記管の
束から離して入り口水貯蔵室を設ける段階と、新鮮な水
を前記入り口水貯蔵室におよびそこから前記管の束の底
までそこを通る上向き流れとして連続的に満たし、新鮮
な水を湿り蒸気に変換し、それにより蒸気変換中管の束
の内部で水の泡立ちが生ずる段階と、前記泡の多い湿り
蒸気を前記胴の頂部の前記管の束から遠い蒸気空間に連
続的に導く段階と、前記蒸気空間で泡を連続的に壊す段
階と、および前記管状熱交換器の頂部で前記蒸気空間か
ら蒸気を連続的に引き出す段階と、から構成されてい
る。
【００１５】蒸気空間で泡の破壊により形成された水を
入り口水貯蔵室に戻すようにするのが好ましい。本発明
を次に図面を参照して単なる例を用いて説明する。
入り口水貯蔵室に戻すようにするのが好ましい。本発明
を次に図面を参照して単なる例を用いて説明する。
【００１６】
【発明の実施の形態】今度は図面を、特に図１を参照す
ると、その端に開口１４がある管状胴１２から成る全般
に数字１０で示した横湯沸かし形熱交換器を図示してあ
る。本発明の１実施形態によれば、管状胴１２には開口
１４を形成している非対称のネック１６が設けられてい
る。胴の底で開口に連なっている。開口１４の直径は胴
１２の直径の約３０％から約８０％である。
ると、その端に開口１４がある管状胴１２から成る全般
に数字１０で示した横湯沸かし形熱交換器を図示してあ
る。本発明の１実施形態によれば、管状胴１２には開口
１４を形成している非対称のネック１６が設けられてい
る。胴の底で開口に連なっている。開口１４の直径は胴
１２の直径の約３０％から約８０％である。
【００１７】図１に、および一層明瞭に図２に示したよ
うに、胴１２に開口から胴の中に延長している頂部が開
いた細長い囲み板２０が取付けられている。囲み板２０
は胴１２の側面から離れており、その底の近くに側面ス
ロット２２を備えている。バッフル２４が囲み板２０の
端に胴の開口と反対側の端に固定されている。そらせ板
２６が囲み板２０の頂部に取付けられ、内側に傾いてい
る。そらせ板２６の上の空間２７は蒸気空間を構成して
いる。
うに、胴１２に開口から胴の中に延長している頂部が開
いた細長い囲み板２０が取付けられている。囲み板２０
は胴１２の側面から離れており、その底の近くに側面ス
ロット２２を備えている。バッフル２４が囲み板２０の
端に胴の開口と反対側の端に固定されている。そらせ板
２６が囲み板２０の頂部に取付けられ、内側に傾いてい
る。そらせ板２６の上の空間２７は蒸気空間を構成して
いる。
【００１８】全般に数字３０で示した管の束は胴１２に
取付けられ、その一端で開口１４を通して胴１２の内部
に延長している。囲み板２０の長さは胴１２の長さより
短く、そらせ板２４と胴１２の遠端１８との間に補足貯
蔵室空間２９を形成している。供給ノズル３２のような
供給入り口手段が胴１２の側面に設けられ、熱交換流体
を胴内に導入する。複数の出口管３４のような適切な出
口手段が胴の頂部に設けられて管３０の束と接触した後
の熱交換流体を取り出す。
取付けられ、その一端で開口１４を通して胴１２の内部
に延長している。囲み板２０の長さは胴１２の長さより
短く、そらせ板２４と胴１２の遠端１８との間に補足貯
蔵室空間２９を形成している。供給ノズル３２のような
供給入り口手段が胴１２の側面に設けられ、熱交換流体
を胴内に導入する。複数の出口管３４のような適切な出
口手段が胴の頂部に設けられて管３０の束と接触した後
の熱交換流体を取り出す。
【００１９】胴１２の内部で圧力が過大に上昇した場合
における適切な慣習的構造の圧力解放弁３３のような適
切な安全手段も胴１２の頂部に取付けられている。冷却
しようとする高温流体を管の束に分配する入り口手段３
６が設けられており、冷却流体を管３０の束から引き出
す出口手段３８が設けられている。この構成の場合、胴
１２と囲み板２０との間の空間は胴側貯蔵室５０を形成
しており、囲み板２０の内側の空間は管側貯蔵室５２を
形成している。
における適切な慣習的構造の圧力解放弁３３のような適
切な安全手段も胴１２の頂部に取付けられている。冷却
しようとする高温流体を管の束に分配する入り口手段３
６が設けられており、冷却流体を管３０の束から引き出
す出口手段３８が設けられている。この構成の場合、胴
１２と囲み板２０との間の空間は胴側貯蔵室５０を形成
しており、囲み板２０の内側の空間は管側貯蔵室５２を
形成している。
【００２０】本実施形態の胴１２は管束３０の上方の胴
の頂部に蒸気空間２７を設けるようにするのが望まし
く、それにより蒸気／水の泡の分離を可能にしている。
図２を参照すると、蒸気空間２７は胴１２の内側の空間
の約３０％から約５０％とされている。胴側貯蔵室５０
（囲み板２０の外側）および補足貯蔵室空間２９に保持
すべき流体の体積は管路３２を通る胴１２までの流体の
流速、貯蔵室５０および２９の内部の流体の所要滞留時
間などのような設計パラメータによって決まる。例え
ば、胴１２にある流体の約１５％から約７５％が貯蔵室
５０および２９に存在し、残りが管束貯蔵室５２に存在
するように、囲み板２０およびバッフル２４を胴１２の
内部に設置することができる。したがって、胴側貯蔵室
５０および２９は胴１２の全体積の体積で約１０から約
５０％を対応して占めることができ、管側貯蔵室５２は
対応して胴１２の全体積の体積で約１０から約５０％を
占めることができる。
の頂部に蒸気空間２７を設けるようにするのが望まし
く、それにより蒸気／水の泡の分離を可能にしている。
図２を参照すると、蒸気空間２７は胴１２の内側の空間
の約３０％から約５０％とされている。胴側貯蔵室５０
（囲み板２０の外側）および補足貯蔵室空間２９に保持
すべき流体の体積は管路３２を通る胴１２までの流体の
流速、貯蔵室５０および２９の内部の流体の所要滞留時
間などのような設計パラメータによって決まる。例え
ば、胴１２にある流体の約１５％から約７５％が貯蔵室
５０および２９に存在し、残りが管束貯蔵室５２に存在
するように、囲み板２０およびバッフル２４を胴１２の
内部に設置することができる。したがって、胴側貯蔵室
５０および２９は胴１２の全体積の体積で約１０から約
５０％を対応して占めることができ、管側貯蔵室５２は
対応して胴１２の全体積の体積で約１０から約５０％を
占めることができる。
【００２１】必要に応じて胴１２から流体を除去する下
排出管路７０が設けられている。胴の遠端に胴内の流体
のレベルを検知する、液体レベルセンサ６１、６３、６
５、および６７のような適切な手段が設けられている。
バッフル２４の端と胴１２の遠端との間の空間は補足熱
交換流体貯蔵室２９を構成している。
排出管路７０が設けられている。胴の遠端に胴内の流体
のレベルを検知する、液体レベルセンサ６１、６３、６
５、および６７のような適切な手段が設けられている。
バッフル２４の端と胴１２の遠端との間の空間は補足熱
交換流体貯蔵室２９を構成している。
【００２２】動作 動作中、化学プラントまたは精油所における炭化水素流
のような冷却しよとする流体を入り口管路３６により管
束３０に満たす。水のような、冷却流体を入り口管路３
２を通して胴側貯蔵室５０に満たし、スロット２２およ
び囲み板２０を通して胴側貯蔵室５２の中に流し、管束
３０の管と接触させて管の内側の液体と間接熱交換接触
させ、冷却することができるようにする。熱交換流体が
水であるときは、水は貯蔵室５２を通して管束３０の上
方の蒸気空間２７の中に上昇する湿り蒸気に変換され
る。
のような冷却しよとする流体を入り口管路３６により管
束３０に満たす。水のような、冷却流体を入り口管路３
２を通して胴側貯蔵室５０に満たし、スロット２２およ
び囲み板２０を通して胴側貯蔵室５２の中に流し、管束
３０の管と接触させて管の内側の液体と間接熱交換接触
させ、冷却することができるようにする。熱交換流体が
水であるときは、水は貯蔵室５２を通して管束３０の上
方の蒸気空間２７の中に上昇する湿り蒸気に変換され
る。
【００２３】熱交換動作中管束３０で水／蒸気泡が形成
され、蒸気空間２７に流入する湿り蒸気に混合される。
泡は蒸気空間２７の内部で分解され、そらせ板２６の外
側を流下して胴側貯蔵室に戻る水、および出口管路３４
を通って胴１２から引き出される湿り蒸気を形成する。
され、蒸気空間２７に流入する湿り蒸気に混合される。
泡は蒸気空間２７の内部で分解され、そらせ板２６の外
側を流下して胴側貯蔵室に戻る水、および出口管路３４
を通って胴１２から引き出される湿り蒸気を形成する。
【００２４】センサ６１−６７は慣習的制御装置（図示
せず）により補足貯蔵室２９および胴側貯 蔵室５０の
内部の水のレベルを検知し、補足貯蔵室２９および胴側
貯蔵室５０の内部の液体のレベルが所要点より下がった
場合警報装置（図示せず）を鳴らす。
せず）により補足貯蔵室２９および胴側貯 蔵室５０の
内部の水のレベルを検知し、補足貯蔵室２９および胴側
貯蔵室５０の内部の液体のレベルが所要点より下がった
場合警報装置（図示せず）を鳴らす。
【００２５】
【実施例】例を用いて説明すると、入り口３６により管
束３０に導入される流体は第３ブチルアルコール、第３
ブチル過酸化水素、プロピレン、および管束３０の内部
で反応して第３ブチルアルコールおよび酸化プロピレン
を発生させる液体触媒の溶液から構成することができ
る。これは液相発熱反応であり、したがって入り口３６
に供給される反応物の濃度は希釈されることになる。例
えば、入り口管路３６により満たされる流れは、対応し
て重量で第３ブチルアルコールの約６５から４０％と混
合された第３ブチル過酸化水素の、重量で、約３５から
６０％を含有する第３ブチルアルコール溶液から構成す
ることができ、この溶液も溶液内の第３ブチル過酸化水
素のモルあたり約１．１から約１．９モルのプロピレン
を含有している。
束３０に導入される流体は第３ブチルアルコール、第３
ブチル過酸化水素、プロピレン、および管束３０の内部
で反応して第３ブチルアルコールおよび酸化プロピレン
を発生させる液体触媒の溶液から構成することができ
る。これは液相発熱反応であり、したがって入り口３６
に供給される反応物の濃度は希釈されることになる。例
えば、入り口管路３６により満たされる流れは、対応し
て重量で第３ブチルアルコールの約６５から４０％と混
合された第３ブチル過酸化水素の、重量で、約３５から
６０％を含有する第３ブチルアルコール溶液から構成す
ることができ、この溶液も溶液内の第３ブチル過酸化水
素のモルあたり約１．１から約１．９モルのプロピレン
を含有している。
【００２６】満たした溶液３６を、約１３２℃（２７０
°Ｆ）のような、所定の温度に維持し、管束３０を通し
て流れる流れから水との間接熱交換接触により反応熱を
除去し、それにより水を湿り蒸気に変換することが望ま
しい。例えば、第３ブチル過酸化水素およびプロピレン
の第３ブチルアルコールによる溶液を約１３２℃（２７
０°Ｆ）の温度および約０．４ＭＰａ（４５ｐｓｉａ）
の圧力で約１８．９から約３７．８×１０-3ｍ3／ｓ
（毎分約３００から約６００ガロン）の速度で入り口３
６に注入することができる。水を入り口管路３２を通し
て約２９５０kg／ｈ（毎時６５００ｌｂｓ．）の速度で
胴側貯蔵室５０に注入する。水は囲い板２０のスロット
２２を通して管側貯蔵室５２に流れ、管束３０と接触し
て第３ブチルアルコール、第３ブチル過酸化水素、およ
びプロピレンの流れる溶液と間接熱交換接触する。その
結果、０．２ＭＰａ（１５ｌｂｓ．ゲージ圧）の約２９
５０kg／ｈ（毎時６５００ｌｂｓ．）の蒸気が形成さ
れ、これが蒸気空間２７に流入し、排出管路３４により
熱交換器１０から取り出される。管束３０の部分に形成
された泡は上向きに蒸気空間２７に運ばれ、そこで分解
してそらせ板２６を過ぎて流れて胴側貯蔵室に戻る、お
よび管路３４から引き出される湿り蒸気を形成する。
°Ｆ）のような、所定の温度に維持し、管束３０を通し
て流れる流れから水との間接熱交換接触により反応熱を
除去し、それにより水を湿り蒸気に変換することが望ま
しい。例えば、第３ブチル過酸化水素およびプロピレン
の第３ブチルアルコールによる溶液を約１３２℃（２７
０°Ｆ）の温度および約０．４ＭＰａ（４５ｐｓｉａ）
の圧力で約１８．９から約３７．８×１０-3ｍ3／ｓ
（毎分約３００から約６００ガロン）の速度で入り口３
６に注入することができる。水を入り口管路３２を通し
て約２９５０kg／ｈ（毎時６５００ｌｂｓ．）の速度で
胴側貯蔵室５０に注入する。水は囲い板２０のスロット
２２を通して管側貯蔵室５２に流れ、管束３０と接触し
て第３ブチルアルコール、第３ブチル過酸化水素、およ
びプロピレンの流れる溶液と間接熱交換接触する。その
結果、０．２ＭＰａ（１５ｌｂｓ．ゲージ圧）の約２９
５０kg／ｈ（毎時６５００ｌｂｓ．）の蒸気が形成さ
れ、これが蒸気空間２７に流入し、排出管路３４により
熱交換器１０から取り出される。管束３０の部分に形成
された泡は上向きに蒸気空間２７に運ばれ、そこで分解
してそらせ板２６を過ぎて流れて胴側貯蔵室に戻る、お
よび管路３４から引き出される湿り蒸気を形成する。
【図１】 本発明による熱交換器の断面側立面図であ
り、明瞭にするため慣習的部品を省略してある。
り、明瞭にするため慣習的部品を省略してある。
【図２】 図１の線２−２に沿って取った断面図であ
る。
る。
【符号の説明】 １２ 管状胴、１４ 開口、２０ 囲み板、２４ バッ
フル、２６ そらせ板、２７ 蒸気空間、３０ 管路。
フル、２６ そらせ板、２７ 蒸気空間、３０ 管路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マーク・エリオット・テイラー アメリカ合衆国 77041 テキサス州・ヒ ューストン・クラマス フォールズ ドラ イブ・13515 (72)発明者 ウィリアム・デイル・ヘンダーソン アメリカ合衆国 77025 テキサス州・ヒ ューストン・シルバーウッド・4045 (72)発明者 ロナルド・ウィリアム・ヒル アメリカ合衆国 77381 テキサス州・ザ ウッドランズ・ウエスト ゴールデン アロー サークル・147 (72)発明者 ラジ・カマー・カーンナ サウディアラビア 31311 ダーラン・ （番地なし）サウディ アラムコ内・ピイ オーボックス 9691
Claims (4)
- 【請求項１】 一端に開口（１４）を有する管状胴（１
２）と、 前記胴（１２）内に前記胴の側面から離して取付けら
れ、少なくとも一つの穴（２２）を側面に有する頂部が
開いた囲い板（２０）と、 前記開口（１４）を通して前記囲い板（２０）の中に延
長している管束（３０）と、 前記管の端に接続されて前記管束（３０）を通して高温
流体を循環させる手段（３６）と、 前記胴（１２）の側面に取付けられ、熱交換流体を前記
胴（１２）と前記囲い板（２０）との間の空間（５０）
に満たし、前記囲い板（２０）の側面にある各穴（２
２）を通して流し、前記管束（３０）と間接熱交換接触
させて前記高温流体を冷却する手段（３２）と、 前記囲い板（２０）の上方に取付けられて前記胴（１
２）で加熱された熱交換流体を取り出す出口手段（３
４）と、を備えている熱交換器（１０）。 - 【請求項２】 冷却水を泡なしで蒸気に変換する請求項
１に記載の熱交換器（１０）において、更に 前記胴（１２）の頂部にあって、前記水が前記管束（３
０）の部分で蒸気に変換されるにつれて形成される泡の
多い蒸気から泡を除去する蒸気泡除去空間（２７）を備
え、前記泡の多い蒸気が前記管束（３０）を通って上向
きに前記蒸気泡除去空間（２７）に流入し、前記胴（１
２）に前記蒸気泡除去空間（２７）の上方に取付けられ
た前記出口管路手段（３４）から泡の除去された湿り蒸
気を取り出す熱交換器（１０）。 - 【請求項３】 請求項２に記載の熱交換器（１０）にお
いて、蒸気の泡を除去することにより形成された水の流
れを前記空間（５０）にそらせるそらせ板（２６）が前
記囲い板（２０）に取付けられている熱交換器（１
０）。 - 【請求項４】 胴形管状熱交換器（１０）内の水と熱交
換器（１０）内の管束（３０）を通して流れる水の沸点
より高い温度の流体との間の間接熱交換接触中に形成さ
れる泡の多い蒸気から湿り蒸気を回収する方法におい
て、 前記管状熱交換器（１０）内に前記管束（３０）から離
して入り口水貯蔵室（５０）を設ける段階と、 前記入り口水貯蔵室（５０）に、前記管束（３０）の下
に新鮮な水を連続して満たし、そこを通して上向きに流
して新鮮な水を湿り蒸気に変換し、それにより蒸気変換
中に管束（３０）の内部に水の泡形成が行なわれるよう
にする段階と、 前記泡の多い湿り蒸気を上向きに前記胴（１２）の頂部
に前記管束（３０）から離して設けられた蒸気空間（２
７）に連続的に導く段階と、 前記蒸気空間（２７）で泡を連続的に壊す段階と、 前記管状熱交換器（１０）の頂部で前記蒸気空間（２
７）から蒸気を連続的に引き出す段階と、から構成され
る方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/445041 | 1995-05-19 | ||
| US08/445,041 US5704422A (en) | 1995-05-19 | 1995-05-19 | Shrouded heat exchanger |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH094991A true JPH094991A (ja) | 1997-01-10 |
Family
ID=23767387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8147879A Pending JPH094991A (ja) | 1995-05-19 | 1996-05-20 | 囲い板付き熱交換器 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5704422A (ja) |
| EP (1) | EP0743499A3 (ja) |
| JP (1) | JPH094991A (ja) |
| KR (1) | KR960041995A (ja) |
| CA (1) | CA2172425A1 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010044494A (ko) * | 2001-02-28 | 2001-06-05 | 이승미 | 고주파 인버터를 이용한 간접 유도 가열장치 |
| US20100044022A1 (en) * | 2008-08-22 | 2010-02-25 | Caterpillar Inc. | Air-to-air cooling assembly |
| US8833437B2 (en) * | 2009-05-06 | 2014-09-16 | Holtec International, Inc. | Heat exchanger apparatus for converting a shell-side liquid into a vapor |
| EP3504490A1 (en) * | 2016-08-26 | 2019-07-03 | Carrier Corporation | Refrigerant distributor for falling film evaporator |
| CN109458860A (zh) * | 2018-12-08 | 2019-03-12 | 大连福佳·大化石油化工有限公司 | 抽提装置换热器改进结构 |
| ES2957327T3 (es) | 2019-12-03 | 2024-01-17 | Carrier Corp | Evaporador inundado |
| CN111071988B (zh) * | 2020-01-17 | 2024-05-07 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种卧式水浴变换炉 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL284110A (ja) * | ||||
| US2091757A (en) * | 1935-05-16 | 1937-08-31 | Westinghouse Electric & Mfg Co | Heat exchange apparatus |
| US2084743A (en) * | 1935-05-17 | 1937-06-22 | Westinghouse Electric & Mfg Co | Heat exchanger |
| US2499302A (en) * | 1943-12-06 | 1950-02-28 | Struthers Wells Corp | Evaporator |
| US3048373A (en) * | 1957-08-30 | 1962-08-07 | Phillips Petroleum Co | Heat exchange apparatus and method |
| US2964926A (en) * | 1958-10-17 | 1960-12-20 | Trane Co | Flooded water chiller |
| US2995341A (en) * | 1959-01-08 | 1961-08-08 | Griscom Russell Co | Feed water heater sub-cooling zone |
| US3199582A (en) * | 1962-04-06 | 1965-08-10 | Foster Wheeler Corp | Heat exchanger tube anti-vibration structure |
| NL300398A (ja) * | 1962-11-22 | |||
| US3267693A (en) * | 1965-06-29 | 1966-08-23 | Westinghouse Electric Corp | Shell-and-tube type liquid chillers |
| BE795092A (fr) * | 1972-02-11 | 1973-05-29 | Stein Industrie | Module echangeur de chaleur |
| US4016835A (en) * | 1975-08-01 | 1977-04-12 | Southwestern Engineering Company | Moisture separator-reheater |
| US4228845A (en) * | 1978-01-26 | 1980-10-21 | Phillips Petroleum Company | Chiller with means for mixing hot vapors with cold or refrigerated liquid |
| CA1121799A (en) * | 1978-08-17 | 1982-04-13 | Maurice R. Garrison | Heat exchanger of the tube and plate type |
-
1995
- 1995-05-19 US US08/445,041 patent/US5704422A/en not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-03-22 CA CA002172425A patent/CA2172425A1/en not_active Abandoned
- 1996-04-23 KR KR1019960012393A patent/KR960041995A/ko not_active Application Discontinuation
- 1996-05-13 EP EP96303348A patent/EP0743499A3/en not_active Withdrawn
- 1996-05-20 JP JP8147879A patent/JPH094991A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0743499A3 (en) | 1997-11-26 |
| US5704422A (en) | 1998-01-06 |
| EP0743499A2 (en) | 1996-11-20 |
| KR960041995A (ko) | 1996-12-19 |
| CA2172425A1 (en) | 1996-11-20 |
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