JPS58190697A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
- Publication number
- JPS58190697A JPS58190697A JP58069299A JP6929983A JPS58190697A JP S58190697 A JPS58190697 A JP S58190697A JP 58069299 A JP58069299 A JP 58069299A JP 6929983 A JP6929983 A JP 6929983A JP S58190697 A JPS58190697 A JP S58190697A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat exchanger
- tube
- support plate
- central tube
- jacket
- 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
Links
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
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
- F28F9/026—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits
- F28F9/027—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits in the form of distribution pipes
- F28F9/0275—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits in the form of distribution pipes with multiple branch pipes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
- F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
- F22B1/18—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines
- F22B1/1823—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines for gas-cooled nuclear reactors
-
- 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
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/007—Auxiliary supports for elements
- F28F9/013—Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies
- F28F9/0131—Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies formed by plates
-
- 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
- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
- F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
- F28D2021/0075—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for syngas or cracked gas cooling systems
-
- 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
- Y10S165/405—Extending in a longitudinal direction
- Y10S165/407—Extending in a longitudinal direction internal casing or tube sleeve
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、垂直の中心管を有し、骸骨のまわりに同軸に
延在するジャケット管まで複数の支持板が該中心管から
半径方向且つ軸方向に延在する熱交換器に係る。
延在するジャケット管まで複数の支持板が該中心管から
半径方向且つ軸方向に延在する熱交換器に係る。
前記種類の熱交換器が長時間にわたって高温の媒質を底
から供給されているとき、熱交換器に添う媒質の流れの
突然の停止は、中心管とジャケット管との間の環状の空
間または室における温度層化に起因する不安定性を生じ
させる。その理由は、たとえ、小さな擾乱においてすら
、支持板によつて画成される扇形室のいくつかは昇流区
域化し、他は降流区域化し、その結果として生じる循環
が非対称温度分布を生じさせ、それによって特に中心管
とジャケット管とにきわめて激しい熱応力現象を生じる
に至るからである。
から供給されているとき、熱交換器に添う媒質の流れの
突然の停止は、中心管とジャケット管との間の環状の空
間または室における温度層化に起因する不安定性を生じ
させる。その理由は、たとえ、小さな擾乱においてすら
、支持板によつて画成される扇形室のいくつかは昇流区
域化し、他は降流区域化し、その結果として生じる循環
が非対称温度分布を生じさせ、それによって特に中心管
とジャケット管とにきわめて激しい熱応力現象を生じる
に至るからである。
本発明の目的は、そのような不安定性から生じる危険な
温度分布を無くすることである。この問題は、支持板に
対して整合してそれに続いて配置される隔離板であって
中心管に添って支持板の上及び、または、下に延在する
環状室を再分割するものによって解決される。隔離板は
たとえそれらが支持板画成室間の完全分離を提供しない
としても、少くとも作業員の危険が無視され得る程度に
まで不安定性に対抗するとともに、循環を遅らせる抵抗
を提供する。
温度分布を無くすることである。この問題は、支持板に
対して整合してそれに続いて配置される隔離板であって
中心管に添って支持板の上及び、または、下に延在する
環状室を再分割するものによって解決される。隔離板は
たとえそれらが支持板画成室間の完全分離を提供しない
としても、少くとも作業員の危険が無視され得る程度に
まで不安定性に対抗するとともに、循環を遅らせる抵抗
を提供する。
隔離板は、それらが供給及び、または、排BO!Iダク
ト内へ延長されるならばきわめて効果的になる。
ト内へ延長されるならばきわめて効果的になる。
また、支持板を中心管の局面に奇数個配列することは不
安定性の減少に役立つ。
安定性の減少に役立つ。
以下、添付図面を参照して図示実施例によって本然交換
器は垂直の中心管1を有し、骸骨はコンクリート構造物
内の円筒形の孔6の頂部4に上7ランジ2によって係合
している。8枚の支持板10が5個の半径面のおのおの
において中心管1に結合されている。図面では4枚の支
持板が見られるにすぎない。各支持板1oは5本の垂直
列におのおの配列された多数の穴12を形成されている
。中心管1のまわりに螺線状に延在する複数本の熱交換
器管16は、前記垂直列が母線を形成する5個の円筒状
の面14に穴12を通って延在する。綿線から遠ざがる
方向に曲げられた底管部分18によって、管16は中心
管1の底端に密封接続されている。その他については、
前記管は底において閉じられている。
器は垂直の中心管1を有し、骸骨はコンクリート構造物
内の円筒形の孔6の頂部4に上7ランジ2によって係合
している。8枚の支持板10が5個の半径面のおのおの
において中心管1に結合されている。図面では4枚の支
持板が見られるにすぎない。各支持板1oは5本の垂直
列におのおの配列された多数の穴12を形成されている
。中心管1のまわりに螺線状に延在する複数本の熱交換
器管16は、前記垂直列が母線を形成する5個の円筒状
の面14に穴12を通って延在する。綿線から遠ざがる
方向に曲げられた底管部分18によって、管16は中心
管1の底端に密封接続されている。その他については、
前記管は底において閉じられている。
頂部において、管16は、やはり綿線がら遠ざかる方向
に曲げられた管部分19によって環状分配室22に接続
されており、該分配室22は上フランジ2によって底を
画成され、事実上Ω形状の横断面を有するリング23に
よって他区域を画成されている。4本のガス供給スピゴ
ットまたは同様のもの24が分配室22の円周上に分散
配列されている。
に曲げられた管部分19によって環状分配室22に接続
されており、該分配室22は上フランジ2によって底を
画成され、事実上Ω形状の横断面を有するリング23に
よって他区域を画成されている。4本のガス供給スピゴ
ットまたは同様のもの24が分配室22の円周上に分散
配列されている。
ジャケット管30が中心管1のまわりに、且つ、板10
によって担持される熱交換器管16の束のまわりに延在
して、オリフィス34を形成されたスペーサ32を介し
て上フランジ2に吊持されている。中心管1の底端付近
において、ジャケット甘30は円錐形状に絞られてガス
供給スピコ9ット36に接続されている。
によって担持される熱交換器管16の束のまわりに延在
して、オリフィス34を形成されたスペーサ32を介し
て上フランジ2に吊持されている。中心管1の底端付近
において、ジャケット甘30は円錐形状に絞られてガス
供給スピコ9ット36に接続されている。
孔6はライニング40を内張すされており、絶縁材42
がライニング40と孔6との間に配置されている。ライ
ニング40は底において絞られてガス供給スピゴット4
4に溶接されている。
がライニング40と孔6との間に配置されている。ライ
ニング40は底において絞られてガス供給スピゴット4
4に溶接されている。
中心管1は内絶縁材50を有し、ジャケット管30は昇
給縁材52を有する。
給縁材52を有する。
各8枚の板10は1垂直平面において整合して配列され
ており、5つのそのような平面が中心管1の軸線から半
径方向に延びている。従って、板10は中心管1とジャ
ケット管30との間の環状室を環状扇形空間に似た5個
の室に再分割する。
ており、5つのそのような平面が中心管1の軸線から半
径方向に延びている。従って、板10は中心管1とジャ
ケット管30との間の環状室を環状扇形空間に似た5個
の室に再分割する。
これら室は5枚の最上位の板10の上において環状¥5
4内に延び、5枚の最下位の板10の下において環状室
56内に延びている。本発明に従って、5枚の隔離板6
0が設けられて、5枚の最上位の板10の延長部として
それらの上縁と中心管1と、7ランゾ2と、スペーサ3
2との間に延在する。外部において、各板60はスペー
サ32の2個のオリフィス34間のウェブに当接してい
る。
4内に延び、5枚の最下位の板10の下において環状室
56内に延びている。本発明に従って、5枚の隔離板6
0が設けられて、5枚の最上位の板10の延長部として
それらの上縁と中心管1と、7ランゾ2と、スペーサ3
2との間に延在する。外部において、各板60はスペー
サ32の2個のオリフィス34間のウェブに当接してい
る。
それらはひれ62によって延長され、これらひね62は
外部においてウェブと一体になり、板10の走置平面に
おいてライニング40とジャケット旨絶縁材52との間
の空間に下方へ延びる。ひれ62の底端64は最下位の
板10の高さに位置される。
外部においてウェブと一体になり、板10の走置平面に
おいてライニング40とジャケット旨絶縁材52との間
の空間に下方へ延びる。ひれ62の底端64は最下位の
板10の高さに位置される。
本発明の熱交換器は下記のように作動する。
作動において、950℃の温度のヘリウムはガス供給ス
ピゴット36を通り、カバー・キャップI!IJち環状
室66に添ってまわって中心管1とジャケット管30と
の間の下環状室56内に進入する。
ピゴット36を通り、カバー・キャップI!IJち環状
室66に添ってまわって中心管1とジャケット管30と
の間の下環状室56内に進入する。
ヘリウムは上昇し、それにともなって、熱交換器管16
に添って横方向に流れるとともに熱を提供しつつ上フラ
ンジ2へ達し、そこから350℃の温度でオリフィス3
4を通って下方へ流れて昇給縁体52との間の環状室を
通って、スピゴット36と44との間の環状ダクトを介
して排出される。
に添って横方向に流れるとともに熱を提供しつつ上フラ
ンジ2へ達し、そこから350℃の温度でオリフィス3
4を通って下方へ流れて昇給縁体52との間の環状室を
通って、スピゴット36と44との間の環状ダクトを介
して排出される。
プロセス・ガスがスピゴット24と分配室22とを介し
て300℃の温度で熱交換器管16内に流入する。この
プロセス・ガスは900°Cに加熱されて中心管1にそ
の底端において進入してその内部を上昇する。
て300℃の温度で熱交換器管16内に流入する。この
プロセス・ガスは900°Cに加熱されて中心管1にそ
の底端において進入してその内部を上昇する。
作動の突然の中断の場合、中心管1とジャケット管30
との間の環状空間全体において層化している温度は不安
定になり、隔離板6が無いときは、底に在る比較的軽い
ガスは上昇する傾向を生じ、頂に在る比較的重いガスは
下降する傾向を生じる。
との間の環状空間全体において層化している温度は不安
定になり、隔離板6が無いときは、底に在る比較的軽い
ガスは上昇する傾向を生じ、頂に在る比較的重いガスは
下降する傾向を生じる。
この結果として、循環する流れが再層化を生じさせ、そ
して最後に温度を成る程度平衡させる。しかし、温度平
衡が実際に生じるまでは、様々の温度分布が生じて、特
に中心管1とジャケラF管30内において熱応力を発生
させるおそれがある。
して最後に温度を成る程度平衡させる。しかし、温度平
衡が実際に生じるまでは、様々の温度分布が生じて、特
に中心管1とジャケラF管30内において熱応力を発生
させるおそれがある。
そのような擾乱は、ガスが2枚の隣接する隔離板によっ
て画成される1個の扇形区域において上方へ流れ、隣接
扇形区域においては下方へ流れるならば、上昇する比較
的高温のガス流と下降する比較的低温のガス流との間の
横方向混合、したがって、温度平衡が支持板によって阻
止されるから重大である。本発明に基く隔離板60の配
列は、前記のごとき循環流れを通常全く生じさせないく
らいの実質的な抵抗を循環流れに対して生じる。もし、
図面に示されるごとく、隔離板が底端64にまでジャケ
ット管30とライニング40との間の環状室に絞られて
いるならば、前記の循環流れの発生は−そう阻止される
であろう。その理由は、ジャケット管の絶縁材52とラ
イニング40との間の環状室における扇形室はサイホン
効果を有するからである。
て画成される1個の扇形区域において上方へ流れ、隣接
扇形区域においては下方へ流れるならば、上昇する比較
的高温のガス流と下降する比較的低温のガス流との間の
横方向混合、したがって、温度平衡が支持板によって阻
止されるから重大である。本発明に基く隔離板60の配
列は、前記のごとき循環流れを通常全く生じさせないく
らいの実質的な抵抗を循環流れに対して生じる。もし、
図面に示されるごとく、隔離板が底端64にまでジャケ
ット管30とライニング40との間の環状室に絞られて
いるならば、前記の循環流れの発生は−そう阻止される
であろう。その理由は、ジャケット管の絶縁材52とラ
イニング40との間の環状室における扇形室はサイホン
効果を有するからである。
奇数の個数の支持板−開示実施例においては5個−を設
けることの効果は、連続する昇流管掌と降流背室とのパ
ターンが熱交換器の局面において反復され続け、したが
って、流れの不安定性をざらに減じることである。
けることの効果は、連続する昇流管掌と降流背室とのパ
ターンが熱交換器の局面において反復され続け、したが
って、流れの不安定性をざらに減じることである。
下環状室56における接続条件によっては、そこにも隔
離板を設けることが有利である。しかし、図示される接
続条件においては、環状室56に隔離板を設けることは
、循環に参加するガス柱の高さを増すという不利を生じ
ると考えられる。
離板を設けることが有利である。しかし、図示される接
続条件においては、環状室56に隔離板を設けることは
、循環に参加するガス柱の高さを増すという不利を生じ
ると考えられる。
実施例のひれ62の場合、隣接する扇形区域間における
環状室56の形式での交差接続が、ひね62の底端64
の下の環状室の形式での交差接続と概ね同じ高さである
ときは、きわめて有利な条件が提供されることは明らか
である。
環状室56の形式での交差接続が、ひね62の底端64
の下の環状室の形式での交差接続と概ね同じ高さである
ときは、きわめて有利な条件が提供されることは明らか
である。
一つの修正形式として、本発明によるI4離板の配列は
、その管が螺線状ではなく例えば垂直に延在する高熱交
換器に使用され得る。
、その管が螺線状ではなく例えば垂直に延在する高熱交
換器に使用され得る。
図面は本発明に基くガス用熱交換器の概略縦断面図であ
る。 図面上、1は「中心管」;2は「上7ランジ」;6は「
孔」;10は「支持板」;12は「穴」;18は「成骨
部分」;22は「環状分配室」;24は「ガス供給スビ
イット」;30&ま「ジャケット管」;32は「スペー
サJ*364ま「ガス氾(絵スピビット」;40は「ラ
イニング゛に42”「絶縁材」;44は「ガス供給スビ
イ゛ント」;50は「内締縁体」;52は「昇給縁体」
;54は「環状室」;60は「隔離板」を示す。 代理人 浅 村 皓 外4名
る。 図面上、1は「中心管」;2は「上7ランジ」;6は「
孔」;10は「支持板」;12は「穴」;18は「成骨
部分」;22は「環状分配室」;24は「ガス供給スビ
イット」;30&ま「ジャケット管」;32は「スペー
サJ*364ま「ガス氾(絵スピビット」;40は「ラ
イニング゛に42”「絶縁材」;44は「ガス供給スビ
イ゛ント」;50は「内締縁体」;52は「昇給縁体」
;54は「環状室」;60は「隔離板」を示す。 代理人 浅 村 皓 外4名
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)垂直の中心管を有し、該中心管のまわりに同軸に
延在するジャケット管まで支持板が該中心管から半径方
向且つ軸方向に延在する熱交換器であって、前記中心管
のまわりに螺線状に延びる熱交換器管の、前記支持板に
よって担持される、少な(とも1個の群を有し、前記ジ
ャケット管の頂端と底端が前記中心管とジャケット管と
の間の空間から、前記熱交換器管に添って流れて熱交換
に参加する第1の1&質のための供給流路と排出流路1
で延在する連通オリフィスを形成され、一方、前記支持
板の上方と下方の区域において前記熱交換器管がそれら
の螺線状パターンから脱して収集分配装置まで延びてい
るものにおいて:隔離板が前記支持板に対して整合して
それに続いて配置されていて支持板の上方と下方とにお
いて前記中心管に添って延在する環状室を再分割するの
に役立つことを特徴とする熱交換器。 (2、特許請求の範囲第1項記載の熱交換器において:
前記隔離板が、連通オリスイスを通って、またはそのよ
うなオリフィス間に配置されたウェブを介して供給及び
または排出ダクト内に延びていることを特徴とする熱交
換器。 (3)特許請求の範囲第1項または第2項記載の熱交換
器において:支持板が中心管の局面に奇数を以て配列さ
れていることを特徴とする熱交換器。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH244482A CH645713A5 (de) | 1982-04-22 | 1982-04-22 | Waermeuebertrager. |
CH2444/820 | 1982-04-22 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58190697A true JPS58190697A (ja) | 1983-11-07 |
Family
ID=4233962
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58069299A Pending JPS58190697A (ja) | 1982-04-22 | 1983-04-21 | 熱交換器 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4552211A (ja) |
JP (1) | JPS58190697A (ja) |
CH (1) | CH645713A5 (ja) |
DE (1) | DE3219297C2 (ja) |
FR (1) | FR2530797B1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6123072U (ja) * | 1984-07-10 | 1986-02-10 | 石川島播磨重工業株式会社 | 熱交換器 |
Families Citing this family (7)
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---|---|---|---|---|
CH665020A5 (de) * | 1984-08-15 | 1988-04-15 | Sulzer Ag | Waermeuebertrager. |
DE3529634A1 (de) * | 1985-08-19 | 1987-02-26 | Steinmueller Gmbh L & C | Waermetauscher fuer den waermetausch zwischen einem heissen gas und einem in rohrbuendelheizflaechen gefuehrten stroemungsmittel, insbesondere dampferzeuger fuer gasgekuehlte hochtemperaturreaktoren |
DE4007754C2 (de) * | 1990-03-12 | 1993-12-16 | Gutehoffnungshuette Man | Gaskühler zum Kühlen von staubbeladenen Gasen |
DE4136003A1 (de) * | 1991-10-31 | 1993-05-06 | Siemens Ag, 8000 Muenchen, De | Waermetauscher, insbesondere zur rekuperativen vorwaermung der luft fuer verbrennungskraftmaschinen |
US6027241A (en) * | 1999-04-30 | 2000-02-22 | Komax Systems, Inc. | Multi viscosity mixing apparatus |
US9248418B1 (en) | 2014-03-31 | 2016-02-02 | Komax Systems, Inc. | Wafer mixing device |
US11841194B2 (en) * | 2018-07-04 | 2023-12-12 | Linde Gmbh | Directed decoupling between bundle and core tube in wound heat exchangers |
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FR1561644A (ja) * | 1967-04-17 | 1969-03-28 | ||
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FR2300963A1 (fr) * | 1975-02-12 | 1976-09-10 | Commissariat Energie Atomique | Generateur de vapeur |
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