KR20080078025A - 개선된 열 교환기 밀봉재 - Google Patents

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seal
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KR1020087015899A
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마이클 제이. 버게스
토마스 엠. 후크
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이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니
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Abstract

두 금속 표면 사이에서 사용하고 열 사이클 동안 두 표면 사이 간에 상대적인 움직임을 가능하게 하는 밀봉재를 개시한다. 밀봉재는 밀봉 어셈블리의 제1 단부에 인접한 비압출성 패킹 층 (12)을 포함한다. 밀봉재는 하나 이상의 엘라스토머성 O-링 (15, 16), 하나 이상의 부하 분산 패킹 층 (12), 엘라스토머성 중심을 갖는 하나 이상의 브레이드 플라스틱 패킹 층 (14), 브레이드 플라스틱 패킹 층 (14)에 인접하고 밀봉재의 제2 단부에 배치된 비압출성 패킹 층 (12), 및 임의로는 추가의 비압출성 패킹 층 (12)를 포함한다.
밀봉재, 엘라스토머성 O-링, 브레이드 플라스틱 패킹 층, 비압출성 패킹 층, 열 교환기

Description

개선된 열 교환기 밀봉재 {IMPROVED HEAT EXCHANGER SEAL}
본 발명은 쉘 및 튜브형의 열 교환기, 보다 특별하게는 튜브 시트형의 교환기를 부유시키기 위한 패킹 방법에 관한 것이다.
통상적인 쉘 및 튜브형의 열 교환기는 일반적으로 제1 유체가 통과하는 한 쌍의 유입/유출 파이프 및 외피 내에 수령된 튜브스택 (tubestack)이 있는 튜브형 쉘 또는 외피를 포함한다. 튜브스택은 일반적으로 상기 제1 유체와의 열 교환을 위해서 제2 유체가 통과하는 평행한 튜브 부재들로 이루어지며, 튜브 부재들은 한 쌍의 지지 부재 또는 튜브 플레이트 사이에서 연장되고 이들에 의해서 지지된다. 튜브스택은 또한 튜브 플레이트 사이에 배치되고 튜브 부재에 대해 가로로 연장된 복수의 배플을 포함한다.
제2 유체는 임의의 통상적인 수단, 예컨대 볼팅된 플랜지 (bolted flange) 또는 이들 부품 상에 제공된 볼트 및 러그 (lug) 장치에 의해서 외피에 고정된 각각의 커버에 있는 유입/유출 포트를 사용하여 튜브스택에 공급된다. 제1 유체와 제2 유체의 교차혼합을 방지하기 위해서, 열 교환기의 한 단부에는, 튜브플레이트를 감싸는 적합한 밀봉 장치가 커버와 외피 사이에 삽입되고, 반면에 열 교환기의 다른 단부에는, 각각의 패킹을 갖고 마찬가지로 커버와 외피 사이에 배치된 연장된 플랜지가 제공된 튜브플레이트가 있다. 플랜지는 또한 외피에 대한 접합부로서 작용하며, 튜브스택을 외피 내에서 축 방향으로 위치시키는 작용을 한다.
많은 용도에서 튜브 내부의 물질이 외부의 물질과 혼합되는 것은 바람직하지 않기 때문에, 시스템의 작동 동안 열 전달은 제1 유체와 제2 유체 간에 발생할 것이다. 이러한 이유로 인해서, 튜브 각각과 금속 튜브 시트 사이에 매우 긴밀한 밀봉재가 존재하는 것이 필수적이다. 더욱이, 평행한 튜브의 온도가 높은 수준에 도달하기 때문에, 평행한 튜브와 튜브 시트 사이의 기계적인 밀봉을 파괴하지 않으면서 튜브가 팽창되고 후속으로 수축되게 하는 것이 필요하다. 열 응력을 경감시키는 한 방식은, 튜브스택의 한 단부가 열 사이클 동안 쉘에 대한 움직임을 가능하게 하는 튜브 시트에 존재하는 부유 헤드 디자인을 사용하는 것이다.
몇몇 다른 디자인의 부유 헤드 쉘 및 튜브 열 교환기가 통상적으로 사용된다. 각각의 디자인은 교환기 상에서 열 응력을 경감시키려는 목적을 성취하였지만, 각각의 장치는 여러 단점들을 갖는다.
가장 간단한 디자인은, 튜브 시트 중 하나가 이와 이의 캐스캣 처리된 본넷 (gasketed bonnet)이 쉘 측면 조사 및 세정을 위해서 쉘로 완전히 당겨질 수 있게 충분히 작게 만들어진 "풀 쓰루 번들 (pull through bundle)"형이다. 이 디자인의 단점은 본넷 플랜지 및 볼트 서클을 위해 번들의 가장자리로부터 많은 튜브가 제거되어야 한다는 것이다.
제거된 튜브를 복구하는 다른 유형의 부유 헤드 디자인은 "스플리트 링 부유 헤드 (split ring floating head)", "아웃사이드 패크트 랜턴 링 부유 헤드 (outside packed lantern ring floating head)" 및 "아웃사이드 패크트 스터핑 박스 부유 헤드 (outside packed stuffing box floating head)"로 당업계에 공지된 것이 포함된다. 이들 각각은 밀봉되기 어렵고 튜브 번들에서 쉘 조인트에서의 누출이 일어나기 쉽다는 주요 단점이 있다.
본 발명이 이러한 단점을 해결하는 것이 바람직하다.
하기 개시물은 본 발명의 다양한 양태에 상응할 수 있는 것이며, 하기와 같이 간략하게 요약할 수 있다.
미국 특허 제6,406,028호에는 적어도 제1 범위의 온도에서 밀봉시키도록 개작된 제1 v-링 밀봉재를 포함하는 밀봉 스택이 개시되어 있다. 제1 v-링 밀봉재는 적어도 하나의 1차 v-링 밀봉재 및 적어도 하나의 2차 v-링 밀봉재를 포함하며, 2차 v-링 밀봉재의 적어도 하나는 1차 v-링 밀봉재를 지지하도록 임의의 1차 v-링 밀봉보다 실질적으로 덜 가요성이다. 제2 밀봉재는 제1 v-링 밀봉재의 하나에 인접하고, 제2 밀봉재는 제1 범위의 온도보다 적어도 낮은 범위의 온도에서 밀봉시키도록 개작된다.
미국 특허 제5,788,216호 및 동 제5,549,276호에는 수 (male) 어댑터, 암 (female) 어댑터, 및 플루오로엘라스토머를 주성분으로 포함하고 수 어댑터와 암 어댑터 사이에 위치한 하나의 쉐브론 (chevron) 밀봉 링을 포함하는 복수의 개별 링으로 이루어진 패킹이 기재되어 있으며, 쉐브론 밀봉 링은 패킹의 대기 단부를 향해 뾰족하게 되어 있다. 수 어탭터 및 암 어댑터는 실질적인 비(non)엘라스토머성 플루오로중합체 및 폴리에테르에테르케톤으로 이루어진 군으로부터 선택된 고온 에서 안정한 중합체 수지를 주성분으로 포함하며, 쉐브론 밀봉 링은 수 어댑터 및 암 어댑터 사이에 배치되어 이들과 접촉한다. 패킹은 개선된 밀봉 성능을 갖는다.
미국 특허 제5,542,681호는 흑연 패킹 물질이 기재되어 있다.
미국 특허 제5,297,805호에는 허리 모양 (waisted)의 단면을 갖는 엘라스토머성 골격, 및 밀봉 링의 한 부분이 밀봉 링의 나머지 부분보다 덜 가용성이도록 강인화된 면을 포함하는 밀봉 링이 기재되어 있다. 엘라스토머성 골격은 밀봉의 형성을 위한 제1 접촉 표면 세트를 제공하며, 상기 강인화된 면은 상기 제1 접촉 표면 세트와 구별되고 이것과 이격된 밀봉을 형성하기 위한 제2 접촉 표면 세트를 제공한다.
<발명의 개요>
간략하게 언급하면, 본 발명의 일 실시양태에 따라,
(i) 제1 유체가 통과하는 중공 외피,
(ii) 외피 내에 배치되고 상기 제1 유체와의 열 교환을 위해서 제2 유체가 통과하는 복수의 튜브 부재를 포함하는 튜브스택,
(iii) 열 교환기 튜브시트 및 튜브시트와 외피 사이에 배치된 다층 밀봉 어셈블리를 포함하는 밀봉 시스템을 제공하며,
상기 복수의 튜브 부재는 상기 열 교환기 튜브시트의 개구부로 연장되고 튜브 부재 각각은 튜브 부재와 주변 영역 간에 열을 교환하기 위해 물질이 흐르는 보어 (bore)를 가지며,
상기 다층 밀봉 어셈블리는
a) 밀봉 어셈블리의 제1 단부에 인접한 비(non)압출성 패킹 층,
b) 밀봉 어셈블리의 제1 단부에 인접한 비압출성 패킹 층에 인접하도록 각각이 적어도 하나의 비압출성 패킹 층에 인접하게 배치된 하나 이상의 엘라스토머성 O-링,
c) 엘라스토머성 중심을 갖는 하나 이상의 브레이드 (braided) 플라스틱 패킹 층,
d) 브레이드 플라스틱 패킹 층에 인접하고 밀봉재의 제2 단부에 배치된 비압출성 패킹 층, 및
e) 임의로는 추가의 비압출성 패킹 층을 포함한다.
열 교환기의 추가 실시양태에서, 비압출성 패킹 층은 브레이드 금속을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 교환기의 추가 실시양태에서, 부하 분산 패킹 층은 브레이드 금속을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 교환기의 추가 실시양태에서, 하나 이상의 브레이드 플라스틱 패킹 층은 PTFE를 포함할 수 있다.
본 발명의 열 교환기의 추가 실시양태에서, 밀봉재의 제2 단부에 인접한 비압출성 패킹 층은 금속 와이어가 있는 브레이드 플라스틱 패킹을 포함한다.
본 발명의 열 교환기의 추가 실시양태에서, 엘라스토머성 중심은 실리콘 고무를 포함한다.
본 발명의 또다른 양태에 따라,
a) 밀봉 어셈블리의 제1 단부에 인접한 비압출성 패킹 층,
b) 밀봉 어셈블리의 제1 단부에 인접한 비압출성 패킹 층에 인접하도록 각각이 적어도 하나의 비압출성 패킹 층에 인접하게 배치된 하나 이상의 엘라스토머성 O-링,
c) 엘라스토머성 중심을 갖는 하나 이상의 브레이드 플라스틱 패킹 층,
d) 브레이드 플라스틱 패킹 층에 인접하고 밀봉재의 제2 단부에 배치된 비압출성 패킹 층, 및
e) 임의로는 추가의 비압출성 패킹 층을 포함하는, 열 사이클 동안 두 금속 표면 사이에서 사용하기 위한 밀봉 어셈블리가 제공된다.
본 발명은 첨부된 도면과 관련하여 기재된 하기 상세한 설명으로 보다 완전하게 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 밀봉재의 실시양태의 상세한 단면을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 열 교환기의 단면의 개략도이다.
본 발명을 이의 바람직한 실시양태로 기재할 것이지만, 이러한 기재 내용으로, 청구의 범위에 의해서 규정된 바와 같은 본 발명의 사상 및 범위에 포함될 수 있는 모든 변형, 개질 및 등가물을 포괄하고자 함이 아님을 이해할 것이다.
본 발명의 밀봉 어셈블리는 열 사이클 동안 두 표면 간에 상대적인 움직임을 가능하게 하는 것이 필요한, 임의의 두 금속 표면 사이를 밀봉하는데 사용될 수 있다. 본 발명의 일 실시양태는 부유 헤드 열 교환기에서 밀봉 어셈블리로 사용하기에 적합하다. 본 발명은 도면을 참조하면 가장 완벽하게 이해될 수 있다.
도 1은 본 발명의 밀봉 어셈블리의 실시양태의 일 예를 나타낸다. 밀봉 시스템은 스커트 (18)을 가질 수 있는 튜브시트 (11)에 대해 밀봉되는 것이 요구되는 열 교환기 (10)의 쉘 또는 다른 벽을 포함한다. 밀봉 어셈블리 (12 내지 15)는 부하 분산 층으로서 작용할 수 있는 비압출성 패킹 층 (12)를 포함한다. 적어도 하나의 비압출성 패킹 층이 밀봉 어셈블리의 각 단부에 배치된다.
비압출성 패킹 층의 일 예는 켐스타 패킹 (ChemStar Packing) (미국 플로리다주 멀베리 소재)에서 입수가능한 구리 와이어 브레이드 패킹, 예컨대 "스타일 (style) 49"일 것이다. 사용 시에 요구되는 작동 압력 및 온도 하에서 유동하지 않거나 또는 변형되지 않는 임의의 패킹 물질을 사용할 수 있다. 밀봉 어셈블리는 임의로는 부하 분산 층으로서 작용하는 추가의 비압출성 패킹 층 (15)를 포함할 수 있다. 비압출성 패킹 층의 또다른 예는 금속 와이어가 있는 브레이드 플라스틱 패킹일 것이다. 사용되는 금속은 와이어로 제한될 필요는 없지만, 리본형과 같은 다른 구조를 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 실시양태는 엘라스토머성 O-링 (13)을 추가로 포함한다. 본 발명은 도시된 바와 같은 하나 또는 심지어는 2개의 O-링으로 제한되지 않는다. O-링의 수는 열 교환기의 작동 조건 하에서 최적의 밀봉 성능을 제공하는데 필요한 만큼일 수 있다. 당업자는 과도한 실험 없이도 O-링 및 부하 분산 층의 최적의 개수를 알 수 있을 것이다. 적합한 물질은 1종 이상의 엘라스토머, 특히 플루오로엘라스토머, 예컨대 비톤 (Viton)® (미국 델라웨어주 윌밍톤 소재의 듀폰 (Du Pont)) 및 아플라스 (Aflas)® (일본 소재의 아사이 글래스 (Asahi Glass, Japan))로 구성된 'O' 링이다. 도 1의 실시양태에서, O-링 중 하나는 밀봉 어셈블리의 한 단부에 있는 비압출성 패킹 층에 인접한다.
부하 분산 층이 2개 이상의 O-링 사이에서 사용될 수 있다. 부하 분산 층이 교호하는 것은 본 발명을 위해서 필수적인 것은 아니다. 부하 분산 층이 밀봉 어셈블리의 각 단부에 있는 임의의 장치는 본 발명의 범위 내이다.
도 1에 도시된 실시양태는 브레이드 플라스틱 패킹 층 (14)을 추가로 포함한다. 브레이드 플라스틱 패킹 층은 엘라스토머성 중심 상의 브레이드 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE) 코팅을 포함한다. 도 1에 도시된 실시양태는 2개의 브레이드 플라스틱 패킹 층을 포함한다. 그러나, 본 발명의 범위는 하나 및 임의의 수의 임의적인 브레이드 플라스틱 패킹 층 (14)를 포함할 수 있되, 단 하나의 브레이드 플라스틱 패킹 층 (14)는 밀봉 어셈블리 한 단부에 인접한다.
패킹 종동부 (follower) (16)은 열 교환기가 누출되지 않도록 하는 조정 장치이다.
본 발명이 실리콘으로 제한되지 않고 밀봉재의 사용 요건에 적합한 임의의 고무가 사용될 수 있지만, 브레이드 플라스틱 패킹 층 (14)에 적합한 탄성 중심은 실리콘 고무이다. 적합한 PTFE 패킹의 예는 세프코 (미국 알리바마주 알라바스터 소재) 및 듀폰 (미국 델라웨어주 윌밍톤 소재)로부터 시판된다.
또한, 본 발명의 일 실시양태는 본 발명의 밀봉 어셈블리의 임의의 실시양태를 포함하는 부유 헤드 열 교환기에 관한 것이다. 이제 도 2를 참조하면, 부유 헤드 열 교환기의 단면의 개략도가 도시되어 있다. 열 교환기는 제1 유체가 통과하는 중공 외피 (20)을 포함한다. 외피는 2개의 단부 (22, 25)가 있다. 튜브스택 (21)은 외피 내에 배치되고 상기 제1 유체와의 열 교환을 위해서 제2 유체가 통과하는 복수의 튜브 부재를 포함한다. 튜브 번들은 튜브스택 (21) 및 외피 단부 (22, 25)를 포함한다. 튜브스택의 한 단부는 외피 단부 (25)에서 일부 수단에 의해서 고정되며, 고정의 수단은 본 발명에서 제한을 의도하지 않는다. 다른 단부 (22')에서 튜브는 열 응력에 자유롭게 움직인다. 밀봉 시스템은 튜브시트 (23) 및 본 발명의 밀봉 어셈블리 (도 2에 도시하지 않음)가 고정되는 갭 (24)를 포함하여, 가요성 밀봉재가 쉘 (20)과 함께 제공되어 있는 동안 튜브시트가 움직일 수 있게 한다. 복수의 상기 튜브 부재는 상기 가열 튜브시트의 개구부로 연장되고, 각 튜브 부재는 튜브 부재와 주변 영역 간에 열을 교환하기 위해서 물질이 흐르는 보어를 갖고, 밀봉 어셈블리는 튜브 시트와 외피 사이의 갭 (24)에 배치된다. 밀봉 어셈블리는 밀봉 어셈블리의 제1 단부에 인접한 비압출성 패킹 층; 밀봉 어셈블리의 제1 단부에 인접한 비압출성 패킹 층에 인접하도록 각각이 적어도 하나의 비압출성 패킹 층에 인접하게 배치된 하나 이상의 엘라스토머성 O-링; 엘라스토머성 중심을 갖는 하나 이상의 브레이드 플라스틱 패킹 층; 브레이드 플라스틱 패킹 층에 인접하고 밀봉의 제2 단부에 배치된 비압출성 패킹 층; 및 부하 분산 층으로 작용하는 임의적인 추가의 비압출성 패킹 층을 포함한다.
참조 번호 (28) 및 (29)는 각각 튜브의 측면 유체 입구 및 출구를 나타낸다. 쉘 유입구는 참조 번호 (26)으로 표시되고, 쉘 유출구는 참조 번호 (27)로 표시된다.
본 발명은 패킹 시스템으로 다중 브레이드 패킹 링을 사용하는 종래의 열 교환기 시스템의 비용 및 누출량을 실질적으로 감소시킨다. 3개의 칼란드리아 (calandria) (즉, 리보일러)가 본 발명의 O-링 밀봉 어셈블리 시스템과 비교되는 다중 브레이드 패킹 링 밀봉 시스템을 사용한다. 다중 브레이드 패킹 링 시스템의 3개의 칼란드리아는 누출을 감소시키기 위해서 대략 2달마다 칼란드리아 3개 모두에서 패킹 시스템을 교체하는 것이 필요하다. 이러한 칼란드리아 3개 모두에 대한 유지 비용은 약 $25,000/년이다. 비교하면, 3개의 칼란드리아에서 본 발명의 O-링 밀봉 어셈블리 패킹 시스템을 사용하는 것은 누출을 감소시킬 뿐만 아니라 누출을 중지시킨다. 또한, 2년 동안 패킹 시스템의 교체가 필요하지 않다. 패킹의 주기적인 조임을 포함하는 연간 유지 비용은 $1000/년 미만으로 감소된다. 따라서, 본 발명은 종래의 패킹 시스템에 비해 실질적으로 개선되었다.
따라서, 본 발명에 따라, 상기 언급한 목적 및 이점을 완전히 충족시키는 개선된 열 교환기 밀봉재가 제공되었음이 자명하다. 본 발명을 이의 특정 실시양태와 관련하여 기재하였지만, 다수의 변경, 개질 및 변형은 당업자에게 자명할 것이다. 따라서, 청구의 범위의 사상 및 넓은 범위 내에 포함되는 이러한 모든 변경, 개질 및 변형을 포함하는 것을 의도한다.

Claims (12)

  1. (i) 제1 유체가 통과하는 중공 외피,
    (ii) 외피 내에 배치되고 상기 제1 유체와의 열 교환을 위해서 제2 유체가 통과하는 복수의 튜브 부재를 갖는 튜브스택, 및
    (iii) 열 교환기 튜브시트 및 튜브시트와 외피 사이에 배치된 다층 밀봉 어셈블리를 포함하는 밀봉 시스템을 포함하며,
    상기 복수의 튜브 부재가 상기 열 교환기 튜브시트의 개구부로 연장되고 튜브 부재 각각은 튜브 부재와 주변 영역 간에 열을 교환하기 위해 물질이 흐르는 보어 (bore)를 가지며,
    상기 다층 밀봉 어셈블리가
    a) 밀봉 어셈블리의 제1 단부에 인접한 비(non)압출성 패킹 층,
    b) 밀봉 어셈블리의 제1 단부에 인접한 비압출성 패킹 층에 인접하도록 각각이 적어도 하나의 비압출성 패킹 층에 인접하게 배치된 하나 이상의 엘라스토머성 O-링,
    c) 엘라스토머성 중심을 갖는 하나 이상의 브레이드 (braided) 플라스틱 패킹 층,
    d) 브레이드 플라스틱 패킹 층에 인접하고 밀봉재의 제2 단부에 배치된 비압출성 패킹 층, 및
    e) 임의로는 추가의 비압출성 패킹 층을 포함하는 열 교환기.
  2. 제1항에 있어서, 비압출성 패킹 층 중 적어도 하나가 브레이드 금속을 포함하는 것인 열 교환기.
  3. 제1항에 있어서, 부하 분산 패킹 층 중 적어도 하나가 브레이드 금속을 포함하는 것인 열 교환기.
  4. 제1항에 있어서, 하나 이상의 브레이드 플라스틱 패킹 층의 적어도 하나가 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE)을 포함하는 것인 열 교환기.
  5. 제1항에 있어서, 밀봉재의 제2 단부에 인접한 비압출성 패킹 층이 금속 와이어가 있는 브레이드 플라스틱 패킹을 포함하는 것인 열 교환기.
  6. 제1항에 있어서, 엘라스토머성 중심이 실리콘 고무인 열 교환기.
  7. a) 밀봉 어셈블리의 제1 단부에 인접한 비압출성 패킹 층,
    b) 밀봉 어셈블리의 제1 단부에 인접한 비압출성 패킹 층에 인접하도록 각각이 적어도 하나의 비압출성 패킹 층에 인접하게 배치된 하나 이상의 엘라스토머성 O-링,
    c) 엘라스토머성 중심을 갖는 하나 이상의 브레이드 플라스틱 패킹 층,
    d) 브레이드 플라스틱 패킹 층에 인접하고 밀봉재의 제2 단부에 배치된 비압출성 패킹 층, 및
    e) 임의로는 추가의 비압출성 패킹 층을 포함하는, 두 금속 표면 사이에서 사용하고 열 사이클 동안 두 표면 간에 상대적인 움직임을 가능하게 하는 밀봉 어셈블리.
  8. 제7항에 있어서, 비압출성 패킹 층 중 적어도 하나가 브레이드 금속을 포함하는 것인 밀봉 어셈블리.
  9. 제7항에 있어서, 부하 분산 패킹 층 중 적어도 하나가 브레이드 금속을 포함하는 것인 밀봉 어셈블리.
  10. 제7항에 있어서, 하나 이상의 브레이드 플라스틱 패킹 층 중 적어도 하나가 PTFE를 포함하는 것인 밀봉 어셈블리.
  11. 제7항에 있어서, 밀봉재의 제2 단부에 인접한 비압출성 패킹 층이 금속 와이어가 있는 브레이드 플라스틱 패킹을 포함하는 것인 밀봉 어셈블리.
  12. 제7항에 있어서, 엘라스토머성 중심이 실리콘 고무를 포함하는 것인 밀봉 어셈블리.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102013104B1 (ko) 2019-05-08 2019-08-21 박지영 태닝용 마스크

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8794299B2 (en) * 2007-02-27 2014-08-05 Modine Manufacturing Company 2-Pass heat exchanger including thermal expansion joints
EP2546557A1 (en) * 2007-09-13 2013-01-16 Cameron International Corporation Multi-elastomer seal
EP2567171A1 (en) * 2010-05-06 2013-03-13 HeatMatrix Group B.V. Heat exchanger tube sheet, a heat exchanger and a method of manufacturing a heat exchanger tube sheet
JP2012072996A (ja) * 2010-09-29 2012-04-12 Noritz Corp 熱交換器
US20120168128A1 (en) * 2011-01-05 2012-07-05 Kambiz Vafai Cooling augmentation using microchannels with rotatable separating plates
CN104501632B (zh) * 2014-12-15 2016-08-24 洛阳瑞昌石油化工设备有限公司 一种弧形板式换热器
DE102014226865A1 (de) * 2014-12-22 2016-06-23 Mahle International Gmbh Ladeluftkühler-Anordnung
PL410756A1 (pl) * 2014-12-23 2016-07-04 Valeo Autosystemy Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością Uszczelka do uszczelniania szczelin miedzy wymiennikiem ciepła a wewnętrzną ścianka rowka w kanale płynowym
CN104697365A (zh) * 2015-03-27 2015-06-10 山东金太阳设备制造有限公司 一种浮头式换热器的排污结构
CN105134958A (zh) * 2015-08-11 2015-12-09 哈尔滨工业大学 一种高温动密封结构及其设计方法
DE102015014446A1 (de) * 2015-11-07 2017-05-11 Linde Aktiengesellschaft Wärmetauscher

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB399690A (en) * 1933-01-14 1933-10-12 Fred Hepworth Improvements in and connected with tubular heat-exchange apparatus for fluids
US2363526A (en) * 1940-07-31 1944-11-28 James C Hobbs Heat exchanger
US2492409A (en) * 1946-07-31 1949-12-27 Lummus Co Heat exchanger
US4119141A (en) * 1977-05-12 1978-10-10 Thut Bruno H Heat exchanger
US4234197A (en) * 1979-01-19 1980-11-18 Baker International Corporation Conduit sealing system
US5306021A (en) * 1986-02-25 1994-04-26 Morvant John D V-shaped seal with anti-extrusion section
US4802398A (en) * 1986-12-18 1989-02-07 New England Braiding, Inc. Diagonally reinforced mechanical packing
US4811959A (en) * 1987-11-27 1989-03-14 Otis Engineering Corporation Seal assembly for well locking mandrel
US5549276A (en) * 1991-01-24 1996-08-27 E. I. Du Pont De Nemours And Company Valve with perfluoroelastomer packing
DE9105116U1 (ko) * 1991-04-25 1991-09-05 Latty International S.A., Orsay, Fr
US5297805A (en) * 1992-10-01 1994-03-29 J.M. Clipper Corp. Sealing ring
US5499826A (en) * 1993-06-18 1996-03-19 Utex Industries, Inc. Anti-extrusion lip seal
US5542881A (en) * 1995-04-28 1996-08-06 Cummins-Allison Corp. Coin sorting mechanism having dual recycle channels
US5584489A (en) * 1995-06-07 1996-12-17 Exxon Production Research Company Primary and secondary seal assemblies with contacting convex surfaces
US5879010A (en) * 1997-07-22 1999-03-09 Green Tweed Of Delaware, Inc. Seal assembly with mechanically joined anti-extrusion rings
IN190482B (ko) * 1998-05-20 2003-08-02 M S Stoplik Services India Pvt
US6406028B1 (en) * 1999-02-05 2002-06-18 Schlumberger Technology Corporation Seal stack
JP2002039397A (ja) * 2000-07-25 2002-02-06 Nichias Corp グランドパッキン
WO2002079606A1 (en) * 2001-03-29 2002-10-10 Greene, Tweed Of Deleware, Inc. Method for producing sealing and anti-extrusion components for use in downhole tools and components produced thereby
DE10211635A1 (de) * 2002-03-15 2003-09-25 Behr Gmbh & Co Wärmetauscher
ITBO20030090A1 (it) * 2003-02-21 2004-08-22 Magneti Marelli Powertrain Spa Iniettore di carburante per un motore a combustione interna.

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102013104B1 (ko) 2019-05-08 2019-08-21 박지영 태닝용 마스크

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Publication number Publication date
CN101317068A (zh) 2008-12-03
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EP1955002A1 (en) 2008-08-13
US20070170660A1 (en) 2007-07-26

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