JPS5929984A - 流動層熱交換器 - Google Patents
流動層熱交換器Info
- Publication number
- JPS5929984A JPS5929984A JP13857082A JP13857082A JPS5929984A JP S5929984 A JPS5929984 A JP S5929984A JP 13857082 A JP13857082 A JP 13857082A JP 13857082 A JP13857082 A JP 13857082A JP S5929984 A JPS5929984 A JP S5929984A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat transfer
- heat exchanger
- fluid
- tubes
- transfer tubes
- 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
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D13/00—Heat-exchange apparatus using a fluidised bed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
- B01J8/1836—Heating and cooling the reactor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00008—Controlling the process
- B01J2208/00017—Controlling the temperature
- B01J2208/00106—Controlling the temperature by indirect heat exchange
- B01J2208/00115—Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements inside the bed of solid particles
- B01J2208/00132—Tubes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00008—Controlling the process
- B01J2208/00017—Controlling the temperature
- B01J2208/00106—Controlling the temperature by indirect heat exchange
- B01J2208/00115—Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements inside the bed of solid particles
- B01J2208/00141—Coils
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、多数の粒子を蓄積した流動層内に熱交換用伝
熱管を配設した流動層熱交換器に関する。
熱管を配設した流動層熱交換器に関する。
〔発明の技術的背景およびその問題点〕流動層熱交換器
において、流体流速が粒子を流動させる速度（流動開始
速度）以上になると、粒子が運動をはじめ粒子層が静止
から流動を開始する。この流動を行なっている粒子が、
粒子層に配設されている伝熱管表面に存在し、熱抵抗と
なっている境界層（層流底層）を破壊あるいは薄くし、
伝熱を促進し、また粒子の熱量の伝熱によっても移動熱
量が増大する。流動層熱交換器では、伝熱管を水平面に
対して平行で等間隔あるいは子馬配置に配設している。
において、流体流速が粒子を流動させる速度（流動開始
速度）以上になると、粒子が運動をはじめ粒子層が静止
から流動を開始する。この流動を行なっている粒子が、
粒子層に配設されている伝熱管表面に存在し、熱抵抗と
なっている境界層（層流底層）を破壊あるいは薄くし、
伝熱を促進し、また粒子の熱量の伝熱によっても移動熱
量が増大する。流動層熱交換器では、伝熱管を水平面に
対して平行で等間隔あるいは子馬配置に配設している。
今、粒子層内の流動状態を考えると、流動粒子は、伝熱
管によって流れを二分され伝熱管の断面円周に沿った方
向に（上下、左右の方向に）運動す、るが、伝熱管の軸
方向（前後の方向）への運動は少なく均一な流動となり
にくい。
管によって流れを二分され伝熱管の断面円周に沿った方
向に（上下、左右の方向に）運動す、るが、伝熱管の軸
方向（前後の方向）への運動は少なく均一な流動となり
にくい。
本発明はこのような点に鑑み、粒子層内に配設される伝
熱管を、流体へ投影したとき上下の伝熱管゛の影が交差
するように配設し、粒子運動を粒子層内でより均一な流
動状態を作り、流体のもっている熱量を十分に回収して
熱交換効率を向」ニさせる流動層熱交換器を提供するこ
とを目的とする。
熱管を、流体へ投影したとき上下の伝熱管゛の影が交差
するように配設し、粒子運動を粒子層内でより均一な流
動状態を作り、流体のもっている熱量を十分に回収して
熱交換効率を向」ニさせる流動層熱交換器を提供するこ
とを目的とする。
本発明は、流動粒子層に設けた伝熱管を６１ｃ体に対し
て投影したとき上下の伝熱１ｕの影が交差するように伝
熱管を配設し、粒子運動を上下、左右。
て投影したとき上下の伝熱１ｕの影が交差するように伝
熱管を配設し、粒子運動を上下、左右。
前後に生せしめ流体のもっている熱−吊を十分に回収で
きることを特徴とする。
きることを特徴とする。
以下第１図、ｉ２図を参照して本発明の実施例について
説明する。第１図において符号１は熱交換器のケーシン
グであり、そのケーシング１の一端には高温３ｉｕ体４
〜が２淳入される導入口２が設けられ、他端は熱交換を
おえだ高温流体Ａが排出される排出口３が設けられてい
る。−上記ケーシング１内の導入口２０１１１には、高
温流体Ａを均一に分散させる分散板４が装着されており
、その分解板４」二に多数の粒子が蓄債された粒子層５
が形成され、さらにその粒子層５の上方に空塔部６が形
成される。
説明する。第１図において符号１は熱交換器のケーシン
グであり、そのケーシング１の一端には高温３ｉｕ体４
〜が２淳入される導入口２が設けられ、他端は熱交換を
おえだ高温流体Ａが排出される排出口３が設けられてい
る。−上記ケーシング１内の導入口２０１１１には、高
温流体Ａを均一に分散させる分散板４が装着されており
、その分解板４」二に多数の粒子が蓄債された粒子層５
が形成され、さらにその粒子層５の上方に空塔部６が形
成される。
上記粒子が蓄櫃延れている粒子層５内には蛇行状の伝熱
管７ｂが配設されており、ケーシング１の排出口３０１
；Ｉの外側端部に上記空塔部６内に位置する伝熱管７ａ
に接続され、被加熱流体Ｔ３をその伝熱管７ａに導入す
る伝熱管人口８が設置されている。
管７ｂが配設されており、ケーシング１の排出口３０１
；Ｉの外側端部に上記空塔部６内に位置する伝熱管７ａ
に接続され、被加熱流体Ｔ３をその伝熱管７ａに導入す
る伝熱管人口８が設置されている。
さらに、、ケーシング１の尋人口２側の外側部には粒子
層５内に配設された伝熱管７ｂに接続される伝熱管出口
９が設けられている。上記粒子層５に配設された伝熱管
７ｂは、第２図に拡大断面して示す・ように流体穴に投
影したとき」１下の伝熱管の影が交差するように配設さ
れている。
層５内に配設された伝熱管７ｂに接続される伝熱管出口
９が設けられている。上記粒子層５に配設された伝熱管
７ｂは、第２図に拡大断面して示す・ように流体穴に投
影したとき」１下の伝熱管の影が交差するように配設さ
れている。
こうして〜Ｉ人口２からり゛−シング１に０１Ｌ人した
高温流体穴は分）１夕板４によってケーシング１内に均
一に分散されて、粒子層５およびろ！稲部６を経て排出
口３から装置ｒｆ：外へ排出される。一方被加熱ｂ１シ
体Ｂは伝熱管人口８から伝熱管７ａに入りさらに粒子層
５内に位１１ｉする伝熱管７ｂを通過しながら加熱され
ながら伝熱管出口９から流出する。分散板４を出だ高温
流体Ａは粒子Ｍ５内の粒子５８を郡動させながら上昇し
でいくが、伝熱管７ｂの高渦流体Ａへの投影が、上下の
伝熱管７ｂで交差する為、粒子５ａが上昇して最低２段
の伝熱管７ｂを通過する間に粒子５ａは、三次元の運動
（上下、左右１前後方向の運動）を行なう。つまり（１
’７ ：：図に伝熱管７ｂと粒子５ａを正面図（ａ）、
側面図（ｂ）で示すよりに、粒子５ａは正面図（ａ）
において下段の伝熱／、７＋Ｔの円周に１′１−）う運
動を行ない紙面に対して左右・上下の運動を行なう。こ
の粒子５ａが上昇して上段の伝熱管に達すると、側面図
に示すように下段の伝熱管と同様に伝ｉｖ１ν管の円周
に？１）う運動を行なうが、粒子５ａは、紙面に対して
前後方向の運動を生じる。このため、単に平行で等間隔
あるいは子馬配置に伝熱管を配設した流ＩＩＩｂＪ？・
ｊ熱間換器に比べて、お７子層内５で均一な流動状態か
に’Ｊられ、熱の移動に於いて抵抗となっている伝熱管
７ｂ上の境界層を十分に破壊し、熱伝達率が１０％程度
上昇する。
高温流体穴は分）１夕板４によってケーシング１内に均
一に分散されて、粒子層５およびろ！稲部６を経て排出
口３から装置ｒｆ：外へ排出される。一方被加熱ｂ１シ
体Ｂは伝熱管人口８から伝熱管７ａに入りさらに粒子層
５内に位１１ｉする伝熱管７ｂを通過しながら加熱され
ながら伝熱管出口９から流出する。分散板４を出だ高温
流体Ａは粒子Ｍ５内の粒子５８を郡動させながら上昇し
でいくが、伝熱管７ｂの高渦流体Ａへの投影が、上下の
伝熱管７ｂで交差する為、粒子５ａが上昇して最低２段
の伝熱管７ｂを通過する間に粒子５ａは、三次元の運動
（上下、左右１前後方向の運動）を行なう。つまり（１
’７ ：：図に伝熱管７ｂと粒子５ａを正面図（ａ）、
側面図（ｂ）で示すよりに、粒子５ａは正面図（ａ）
において下段の伝熱／、７＋Ｔの円周に１′１−）う運
動を行ない紙面に対して左右・上下の運動を行なう。こ
の粒子５ａが上昇して上段の伝熱管に達すると、側面図
に示すように下段の伝熱管と同様に伝ｉｖ１ν管の円周
に？１）う運動を行なうが、粒子５ａは、紙面に対して
前後方向の運動を生じる。このため、単に平行で等間隔
あるいは子馬配置に伝熱管を配設した流ＩＩＩｂＪ？・
ｊ熱間換器に比べて、お７子層内５で均一な流動状態か
に’Ｊられ、熱の移動に於いて抵抗となっている伝熱管
７ｂ上の境界層を十分に破壊し、熱伝達率が１０％程度
上昇する。
以上説明したように本発明においてｔよ、粒子層内に設
置される伝熱管を、高温流体に対し−Ｃ投影したとき上
下の伝熱管の影を交差させるように配置匿したので、粒
子層を上昇していく高温流体は、粒子の流動方向を円周
に沿う左右、上下方向に運動を生じさせ、最低二段の伝
熱管を通過し、かつこの伝熱管の向きが交差している為
、下段の伝熱管に対して軸方向の運動も粒子に生じさせ
る。これらにより、伝熱管表面の熱抵抗を伝熱管全面に
わたり破壊・減少させ、高温流体の熱エネルギを有効に
回収できる為、熱伝達率を１００，１０程度向上させる
ことができる。
置される伝熱管を、高温流体に対し−Ｃ投影したとき上
下の伝熱管の影を交差させるように配置匿したので、粒
子層を上昇していく高温流体は、粒子の流動方向を円周
に沿う左右、上下方向に運動を生じさせ、最低二段の伝
熱管を通過し、かつこの伝熱管の向きが交差している為
、下段の伝熱管に対して軸方向の運動も粒子に生じさせ
る。これらにより、伝熱管表面の熱抵抗を伝熱管全面に
わたり破壊・減少させ、高温流体の熱エネルギを有効に
回収できる為、熱伝達率を１００，１０程度向上させる
ことができる。
第１図は本発明の一実施ＣＩＪによる流ｊ１ｄ）層熱交
換器の縦断面図、第２図は伝熱管と粒子層の部分を拡大
して示す要部断面図、第３図は粒子の８動状態を説明す
るだめの拡大図で４）る。 ■・・・ケーシング、 ２・・・導入口、３
・・・排出１」、 ４・・・分散、（反、
５・・・粒子層、 ６・・・空Ｊｈ部、７・
・・伝熱ｌσ５゜ 代理人 弁理士 則 近 ９貸 出（（コか１名） 第 ３ （（１） ＠ − ・ （−ｆｒ） ＾
換器の縦断面図、第２図は伝熱管と粒子層の部分を拡大
して示す要部断面図、第３図は粒子の８動状態を説明す
るだめの拡大図で４）る。 ■・・・ケーシング、 ２・・・導入口、３
・・・排出１」、 ４・・・分散、（反、
５・・・粒子層、 ６・・・空Ｊｈ部、７・
・・伝熱ｌσ５゜ 代理人 弁理士 則 近 ９貸 出（（コか１名） 第 ３ （（１） ＠ − ・ （−ｆｒ） ＾
Claims (1)
- 底部に分散板を設け、この分散板の上方に流動層を形成
し、その流動層内に伝熱管を埋設した流動層熱交換器に
おいて、上段の伝熱管と下段の伝熱管の流体への投影が
交差するように伝熱管を配設したことを特徴とする流動
層熱交換器。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13857082A JPS5929984A (ja) | 1982-08-11 | 1982-08-11 | 流動層熱交換器 |
| GB08304312A GB2116686B (en) | 1982-02-18 | 1983-02-16 | Heat exchangers installed in fluidized beds |
| US06/466,945 US4499944A (en) | 1982-02-18 | 1983-02-16 | Heat exchangers installed in fluidized beds |
| DE19833305471 DE3305471A1 (de) | 1982-02-18 | 1983-02-17 | In einem fliessbett installierter waermetauscher |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13857082A JPS5929984A (ja) | 1982-08-11 | 1982-08-11 | 流動層熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5929984A true JPS5929984A (ja) | 1984-02-17 |
Family
ID=15225217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13857082A Pending JPS5929984A (ja) | 1982-02-18 | 1982-08-11 | 流動層熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5929984A (ja) |
-
1982
- 1982-08-11 JP JP13857082A patent/JPS5929984A/ja active Pending
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