JPH09501226A - 管内ホイップロッド付き熱交換器のための装置、方法及びシステム - Google Patents
管内ホイップロッド付き熱交換器のための装置、方法及びシステムInfo
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Abstract
Description
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.ホット流体とコールド流体の間で熱伝達管の管壁を半径方向に貫通して 熱を交換する少くとも1つの熱伝達管を有し、ホット流体とコールド流体の一方 が該管内を管の少くとも内側表面に沿って流れるプロセス流体であり、該管内に ホイップロッド配設されて成る熱交換器において、 前記ホイップロッドを前記管の内側表面の周りに積極的に移動させるための駆 動手段を備えており、該駆動手段は、駆動源と、該駆動源を該ロッドに連結し、 駆動源の出力を、管の内側表面に沿ってのロッドの軌道運動に変換するための機 械的連結手段を含み、それによって、移動するホイップロッドが前記プロセス流 体と物理的に相互作用し、該プロセス流体から管の内側表面への固形物の堆積を 制御し、前記連結及び変換は、前記管の向き、及び、該管内における該プロセス 流体の充満度に対して実質的に不感症であることを特徴とする熱交換器。 2.前記プロセス流体は、前記管の内部を完全に満たすようになされている ことを特徴とする請求の範囲第1項に記載の熱交換器。 3.該熱交換器は、動く基準部材上に設置されていることを特徴とする請求 の範囲第1項に記載の熱交換器。 4.前記管及びホイップロッドは、非垂直の向きに設置されていることを特 徴とする請求の範囲第2項に記 載の熱交換器。 5.前記機械的連結手段は、前記ホイップロッドに対してほぼ直交する方向 に延設された少くとも1つの駆動プレートを含むことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の熱交換器。 6.前記機械的連結手段は、前記駆動プレートと前記ホイップロッドの間に 作動的に連結されたクランクを含むことを特徴とする請求の範囲第5項に記載の 熱交換器。 7.前記熱伝達管は、実質的に垂直向きであり、前記機械的連結手段は、前 記ホイップロッドが該管に対して少くとも半径方向に自由に移動するのを可能に するように該ホイップロッドを懸架する手段を含むことを特徴とする請求の範囲 第6項に記載の熱交換器。 8.複数本の前記熱伝達管及びホイップロッドは、互いに平行に間隔をおい て配列されており、前記機械的連結手段は、熱伝達管及びホイップロッドと同じ 複数本のクランクを含み、該各クランクは、前記駆動プレートと前記ホイップロ ッドの少くとも1本との間に作動的に連結されていることを特徴とする請求の範 囲第6項に記載の熱交換器。 9.前記ホイップロッドの移動中該ホイップロッドに動的バランスを与える ように少くとも2本のホイップロッドが前記各熱伝達管内に配置されており、前 記機械的連結手段は、各熱伝達管内の該少くとも2本のホイッ プロッドを一緒に、かつ、実質的に一定の角度関係をもって移動させるための手 段を含むことを特徴とする請求の範囲第6、7又は8項に記載の熱交換器。 10.前記ホイップロッドに補助半径方向力を及ぼすための補助力手段を含む ことを特徴とする請求の範囲第9項に記載の熱交換器。 11.前記補助力手段は、前記各クランクとそれに組合わされたホイップロッ ドとの間に連結されたばね手段を含むことを特徴とする請求の範囲第10項に記 載の熱交換器。 12.前記コールド流体は、前記熱伝達管の外側表面を被って流され、前記プ ロセス流体内に軟氷を生成するための冷媒であり、該プロセス流体は、前記半径 方向の熱交換が該プロセス流体を凍結させるのに十分な量であるとき熱伝達管の 内側表面にではなく該プロセス流体内に軟氷を生成するのを助成する添加剤を含 有していることを特徴とする請求の範囲第8項に記載の熱交換器。 13.前記冷媒は、前記熱伝達管の外側表面を被って流れる間に沸騰するよう になされており、該熱伝達管の外側表面を被って流れる冷媒のための環状通路を 画定するように熱伝達管を囲繞するジャケットを有することを特徴とする請求の 範囲第10項に記載の熱交換器。 14.液体を凍結又は冷却するための液体凍結/冷却装置であって、 高い熱伝達特性を有する材料で形成されており、凍結 又は冷却すべき液体を熱伝達管の内側表面に接触させるようにして受け入れる熱 伝達管と、 前記液体から前記熱伝達管の管壁を通して熱を抽出するための冷却手段と、 前記熱伝達管内に配設された少くとも1つのホイップロッドと、 前記管の内側表面への凍結液体の堆積を制御するために前記少くとも1つのホ イップロッドを該管の内側表面の周りに駆動させるための駆動手段と、 から成る液体凍結/冷却装置。 15.凍結液体の堆積の前記制御を容易にするための化学剤が前記液体内に溶 解されていることを特徴とする請求の範囲第14項に記載の液体凍結/冷却装置 。 16.前記化学剤は、エチレングリコール、プロピレングリコール、ミルク、 海水、酢酸カルシウムマグネシウム、及び、無水結晶を生成する無機塩類から成 る群から選択されたものであることを特徴とする請求の範囲第14項に記載の液 体凍結/冷却装置。 17.前記冷却手段は、前記熱伝達管を囲包し、該熱伝達管の外側に密閉蒸発 チャンバーを画定するハウジングを含み、該チャンバーは、循環する流体を受け 入れて該流体を該熱伝達管の外側表面を被って沸騰させながら通流させ、該外側 表面において該流体をそれに伝達される熱によって蒸発させるようになされてお り、該熱伝達管を囲繞する筒状部材が該チャンバー内に配設されてお り、該筒状部材は、両端が開放しており、熱伝達管の外側表面との間に該チャン バー内で沸騰する前記流体のための環状の対流通路を画定し、両端において熱伝 達管の外側表面との間に開放間隙を画定することを特徴とする請求の範囲第14 項に記載の液体凍結/冷却装置。 18.前記沸騰する流体は、冷媒であり、両端が開放した前記筒状部材は、前 記熱伝達管に対して固定されており、該熱伝達管の外側表面を被って蒸気/泡混 合状態で高速度で流れる該冷媒の環状流れを創生することを特徴とする請求の範 囲第17項に記載の液体凍結/冷却装置。 19.凍結可能な液体を用いるサーマル貯留システムであって、 A.i) 高い熱伝達特性を有する材料で形成されており、凍結又は冷却すべき 液体を熱伝達管の内側表面に接触させるようにして受け入れる熱伝達管と、 ii) 前記液体から前記熱伝達管を通して熱を抽出するための冷却手段と、 iii)前記熱伝達管内に配設された少くとも1つのホイップロッドと、 iv) 前記管の内側表面への凍結液体の堆積を制御するために前記少くとも 1つのホイップロッドを該管の内側表面の周りに駆動させるための駆動手段と、 から成る液体凍結/冷却装置と、 B.該液体凍結/冷却装置によって生成されたスラリーを貯留するための貯留 タンクと、 C.前記貯留タンク内に設けられた凍結液焼解手段と、 D.該貯留タンクの底部から液体を熱交換器を通して循環させて別の流体を冷 却することにより該貯留タンク内に貯留されたコールドを使用するための手段と 、 から成るサーマル貯留システム。 20.前記凍結液焼解手段は、使用済みの水を前記貯留タンク内に貯留された 凍結液体内へ均一に分配するために該貯留タンク内の凍結液体の上方に設置され た可動ノズルを含むことを特徴とする請求の範囲第19項に記載のサーマル貯留 システム。 21.液体を凍結又は冷却するための液体凍結/冷却方法であって、 高い熱伝達特性を有する材料で形成された熱伝達管を準備し、 凍結又は冷却すべき液体を前記熱伝達管の内部へ導入し、該液体を熱伝達管の 内側表面に熱交換関係に接触させるようにして該熱伝達管内を通流させ、 前記液体を前記熱伝達管内を通して通流させるのと併行して、該熱伝達管の外 側表面を冷却することによって該該液体から熱伝達管の管壁を通して熱を流出さ せ、 少くとも1つのホイップロッドを前記熱伝達管内に配 設し、 前記管の内側表面への凍結液体の堆積を制御するために前記少くとも1つのホ イップロッドを該管の内側表面に沿って移動させること、 から成る液体凍結/冷却方法。 22.前記液体は水であり、該水に凍結液体の堆積の前記制御を容易にするた めの化学剤を添加する工程を含むことを特徴とする請求の範囲第21項に記載の 液体凍結/冷却方法。 23.前記冷却は、冷媒を沸騰させて、前記熱伝達管の外側表面に沿って蒸気 /泡混合状態で高速度で流れる該冷媒の環状流れを創生することによって行われ ることを特徴とすることを特徴とする請求の範囲第21項に記載の液体凍結/冷 却方法。 24.ホイップロッドを移動させる前記工程は、前記熱伝達管を静止状態に保 持したまま前記ホイップロッドを軌道運動するように積極的に機械的に駆動する 操作を含むことを特徴とすることを特徴とする請求の範囲第21項に記載の液体 凍結/冷却方法。 25.前記ホイップロッドの前記積極的機械的駆動は、該ホイップロッドの運 動によって創生される遠心力を補助するために該ホイップロッドに積極的な半径 方向の力を付与する操作を含むことを特徴とする請求の範囲第21項に記載の液 体凍結/冷却方法。 26.前記ホイップロッドの動的バランスを取るため に複数本のホイップロッド前記熱伝達管内に等角度に間隔をおいて配置すること を特徴とする請求の範囲第21項に記載の液体凍結/冷却方法。 27.熱伝達管の管壁を半径方向に貫通してホット流体とコールド流体の間で 熱伝達管の管壁を半径方向に通して熱を交換させるために該熱伝達管内を通され る液体に作用する熱交換器において、 前記熱伝達管の外側表面の温度を第2の液体の流れによって変化させるための ものであり、該熱伝達管の外側表面を被っての該第2の液体のための環状の通路 を画定するように該熱伝達管を囲繞したジャケットから成る冷却手段。 28.前記ジャケットは、ほぼ垂直に向けられており、その上端と下端におい て前記第2の液体に対して開口していることを特徴とする請求の範囲第27項に 記載の冷却手段。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114322628A (zh) * | 2022-03-15 | 2022-04-12 | 山东龙光天旭太阳能有限公司 | 一种能够提高传导面积的换热管 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN114322628A (zh) * | 2022-03-15 | 2022-04-12 | 山东龙光天旭太阳能有限公司 | 一种能够提高传导面积的换热管 |
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EP0705414A4 (en) | 1996-10-23 |
CN1085827C (zh) | 2002-05-29 |
DE69413819D1 (de) | 1998-11-12 |
CN1374492A (zh) | 2002-10-16 |
CN1127547A (zh) | 1996-07-24 |
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KR100396148B1 (ko) | 2003-08-27 |
CN1205447C (zh) | 2005-06-08 |
WO1995000808A1 (en) | 1995-01-05 |
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EP0705414A1 (en) | 1996-04-10 |
CA2165661A1 (en) | 1995-01-05 |
DE69413819T2 (de) | 1999-05-27 |
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