KR20220024564A - 특히 감쇠기 시스템을 포함하는, otec 플랜트를 위한 작업 유체의 증발기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 OTEC 플랜트를 위한 작업 유체의 증발기에 관한 것으로, 이 증발기는 주 축선(X)을 따라 연장되어 있는 기다란 증발기 본체, 고온의 물을 전달하고 주 축선(X)을 따라 연장되어 있는 증발기 다발(25), 및 증발기 다발(25) 위쪽에서 연장되어 있고, 액체 상태의 작업 유체를 증발시키기 위해 그 작업 유체를 증발기 다발(25) 상으로 뿌리는 데에 적합한 스프링클링 시스템을 포함한다.
증발기 본체는 바닥(17), 및 바닥(17)과 증발기 다발(25) 사이에 있는 기체 상태의 작업 유체를 위한 배출 공간을 규정한다. 증발기는 배출 공간에 배치되는 감쇠기 시스템(29)을 더 포함하고, 이 감쇠기 시스템은, 증발되지 않은 액체 상태의 작업 유체의 방울이 증발기 다발(25)을 통과한 후에 떨어지는 것을 감쇠시키도록 구성되어 있다.

Description

특히 감쇠기 시스템을 포함하는, OTEC 플랜트를 위한 작업 유체의 증발기
본 발명은 특히 감쇠기 시스템을 포함하는, OTEC 플랜트를 위한 작업 유체의 증발기에 관한 것이다.
그 자체 알려져 있는 방식으로, 해양 온도차 발전(Ocean Thermal Energy Conversion; OTEC)) 플랜트는 전기를 생산하기 위해 바다의 표면수와 심수 사이의 온도차를 사용한다.
전형적으로, 이러한 OTEC 플랜트는 증발기를 포함하고, 작업 유체는 따뜻한 표면수에 의해 증발되어 터빈을 구동시키며, 그 플랜트는 또한 응축기를 포함하고, 이 응축기에서 그 작업 유체는 바다 바닥의 차가운 물로 응축된다.
OTEC 플랜트의 증발기는 일반적으로 기다란 본체를 가지며, 증발기 다발이 그 본체를 통해 연장된다. 복수의 증발기 요소의 형태로 된 이 증발기 다발은 고온의 물을 증발기를 따라 순환시킨다. 각 증발기 요소는 파이프 또는 플레이트를 갖는다.
파이프 및 이 파이프에 장착되는 노즐로 이루어지는 스프링클링 시스템이 액체 상태의 작업 유체를 다발 상으로 뿌리기 위해 그 다발을 따라 제공되어 있다.
증발기 본체(당업계에서 쉘로도 알려져 있음)는 피가압 용기로서 작용할 뿐만 아니라 증발기 다발에 의해 증발된 작업 유체를 배출 시스템에 안내한다.
수평 낙하 필름 증발기의 용례에서, 스프링클링 시스템은 배출 시스템 아래쪽에 위치된다. 따라서, 중력에 의해 증발기 다발 상으로 떨어지는 액체 상태의 유체는 증발 후에 다시 상승하여 배출 시스템으로 가게 된다.
증발기 다발을 통과함에 따라, 증발되지 않은 작업 유체는 방울을 형성하면서 상측 증발기 요소로부타 하측 증발기 요소로 흐른다.
다발의 심부에서, 이 현상은 증발기의 작동에 영향을 주지 않는데, 형성된 방울은 완전히 증발될 때까지 하측 증발기 요소에 의해 잡혀 증발되기 때문이다.
그러나, 증발기 요소의 하부 층에서는 상황이 다르다.
사실, 이들 층을 통과할 때, 적어도 일부 방울은 증발되지 않고 잔류 유출 유동이 쉘의 바닥에 충돌하게 되며, 이는 증기 배출 공간에 의해 증발 요소의 하부 층으로부터 분리된다. 특히, 그러한 공간을 제공하기 위해, 증발 요소의 하부 층은 일반적으로 쉘의 바닥으로부터 수십 센티미터 분리되어 있다.
따라서, 증발 요소의 하부 층 상에 있는 액적은 높은 포텐셜 에너지를 가지며, 이 에너지는 방울이 쉘을 칠 때 운동 에너지로 전환된다.
쉘의 바닥에 대한 방울의 그러한 충격으로 인해 방울이 다수의 액적으로 분할된다. 이들 액적 중의 일부는 증기에 의해 멀리 이동되기에 충분히 미세하다.
액적들이 증기에 의해 이렇게 멀리 씻겨지면, 특히 증발기의 하류에 위치되어 있는 전체 파워 플랜트 및 특히 터빈의 적절한 작동에 유해하다.
이 문제를 해결하기 위해, 종래 기술은 필터 또는 합체 장치로 액적 표류를 관리하는 것을 제안한다. 이들 장치는 금속 편직물의 형태로 되어 있어, 통과하는 증기 액적 유동이 금속 와이어를 치고 함께 무리지어지고 중력으로 다시 떨어지기에 충분한 크기를 형성할 수 있게 해준다.
그러나, 그러한 장치의 사용은 증기에 상당한 압력 강하를 유발하여 터빈의 효율을 저하시킨다.
본 발명의 목적은, 터빈 및 더 일반적으로 OTEC 플랜트의 효율을 유지하면서, 증기에 의해 멀리 이동되기 쉬운 액적의 형성을 피하는 증발기를 제안하는 것이다.
이를 위해, 본 발명은 그의 대상으로서 OTEC 플랜트를 위한 작업 유체의 증발기를 가지며, 이 증발기는,
- 주 축선을 따라 연장되어 있는 기다란 증발기 본체;
- 고온의 물을 전달하고 상기 주 축선을 따라 연장되어 있는 증발기 다발; 및
- 상기 증발기 다발에 걸쳐 연장되어 있고, 액체 상태의 작업 유체를 증발시키기 위해 그 작업 유체를 상기 증발기 다발 상으로 뿌리는 데에 적합한 스프링클링 시스템을 포함하고,
상기 증발기 본체는 바닥, 및 바닥과 증발기 다발 사이에 있는 기체 상태의 작업 유체를 위한 배출 공간을 규정하고,
증발기는 기체 상태의 작업 유체의 배출 공간에 배치되는 감쇠기 시스템을 더 포함하고, 이 감쇠기 시스템은, 증발되지 않은 액체 상태의 작업 유체의 방울이 상기 증발기 다발을 통과한 후에 떨어지는 것을 감쇠시킨다.
본 발명의 다른 유리한 양태에 따르면, 증발기는 단독으로 또는 기술적으로 가능한 조합으로 이하의 특징적 사항들 중의 하나 이상을 포함한다:
- 감쇠기 시스템은 복수의 램프(ramp)를 포함하고, 각 램프는 상기 주 축선에 대해 경사져 있고 증발기 다발과 증발기 본체의 바닥 사이에 연장되어 있다;
- 상기 주 축선에 수직인 각 단면에서, 상기 증발기 본체의 바닥은 원호의 형상을 갖는다;
- 각 램프는 상기 증발기 다발과 접촉하는 상측 부분, 증발기 본체의 바닥과 접촉하거나 대향하는 중간 부분 및 하측 부분을 형성한다;
- 증발기 다발은 주 축선을 따라 연장되어 있는 복수의 파이프 또는 플레이트를 포함하고, 파이프 또는 플레이트의 하부 층은 기체 상태의 작업 유체의 상기 배출 공간의 일부분의 경계를 정하는 파이프 또는 플레이트로 형성된다;
- 각 램프의 상측 부분은 파이프 또는 플레이트의 상기 하부 층과 접촉한다;
- 각 램프의 하측 부분은 오목부를 가지며, 이 오목부는 증발기 본체의 바닥과 함께 액체 상태의 유체의 통과를 위해 개구를 형성한다;
- 모든 램프의 상기 통과 개구는 상기 주 축선을 따라 정렬되어 액체 상태의 유체를 위한 채널을 형성한다;
- 램프는 서로 이격되어 있어, 증발기 본체 내부에서 주 축선을 포함하는 수평면에 수직인 각 선이 적어도 하나의 램프를 통과한다;
- 램프는 상기 주 축선을 따라 고르게 이격되어 있다;
- 각 램프는 증발되지 않은 액체 상태의 작업 유체 방울이 상기 증발기 다발을 통과한 후에 증발기 본체의 바닥 쪽으로 슬라이딩하는 것을 촉진시키는 형상을 가지며, 유리하게 각 램프는 실질적으로 평평하.
본 발명의 이들 특징과 이점은, 비한정적인 예로 주어져 있고 첨부 도면을 참조하는 이하의 설명으로부터 명백하게 될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 증발기의 개략적인 측면도로, 이 증발기는 특히 감쇠기 시스템을 포함한다.
도 2는 도 1에서 보이는 Ⅱ-Ⅱ 횡단면을 따른 도 1의 증발기의 개략적인 단면도이다.
도 3은 도 1의 감쇠기 시스템의 개략적인 사시도이다.
도 4는 도 1의 감쇠기 시스템의 개략적인 측면도이다.
도 5는 도 3의 것과 유사하고 이 감쇠기 시스템의 작동을 도시하는 감쇠기 시스템의 개략적인 사시도이다.
사실, OTEC 플랜트를 위한 증발기(10)가 도 1에 나타나 있다. 도시되어 있는 예에서, 증발기(10)는 파이프 증발기이다. 다른 실시 형태에 따르면, 증발기는 플레이트 증발기이다.
도 1을 참조하면, 증발기(10)는 제 1 단부(12)와 제 2 단부(13) 사이에서 주 축선(X)을 따라 연장되어 있는 증발기 본체(11)를 갖는다.
제 1 단부(12)에서, 증발기 본체(11)는 제 2 단부(13)를 규정하는 실질적으로 원통형인 부분(15) 안으로 개방되어 있는 실질적으로 원추형인 부분(14)을 갖는다.
증발기 본체(11)는 예컨대 가압되며, 당업계에서 사용되는 용어로 쉘이라고도 할 수 있다.
증발기 본체(11)는 이 본체의 바닥 벽에 대응하는 바닥(17)을 규정한다.
원통형 부분(15)(이 중의 하나를 도 2에서 볼 수 있음)의 각 단면에서, 이 바닥(17)은 예컨대 주 축선(X) 상에 있는 중심을 갖는 원호를 갖는다. 이 원호의 개구는 예컨대 10°내지 60°이다.
다시 도 1을 참조하면, 증발기(10)는 스프링클링 시스템(24), 증발기 다발(25), 전달 시스템(26), 배출 시스템(27), 안내 시스템(28) 및 감쇠기 시스템(29)을 포함한다.
스프링클링 시스템(24)은 증발기 본체(11)의 상측 부분에 배치되며, 공급 네트워크 및 이 공급 네트워크에 배치되는 복수의 스프링클러 노즐을 포함한다.
특히, 도 1 및 2의 예에서, 공급 네트워크는 복수의 공급 파이프(30)의 형태로 되어 있다.
증발기 본체(11) 내부에서, 각 공급 파이프(30)는 증발기 다발(25)의 위쪽에서 주 축선(X)을 따라 연장되어 있다. 따라서, 본체(11) 내부에서 연장되어 있는 이들 파이프의 부분은 파단선으로 나타나 있고, 본체(11)의 외부에서 연장되어 있는 부분은 실선으로 나타나 있다.
더욱이, 도 2의 단면에서 알 수 있는 바와 같이, 공급 파이프(30)는 원호(31) 상에 배치된다. 이 원호(31)는 예컨대 증발기 본체(11)의 각 단부(12, 13)에 배치되는 적절한 지지 수단으로 형성된다.
이 원호(31)의 개구는 예컨대 80°내지 160°이다.
추가로, 공급 파이프(30)는 예컨대 이 원호를 따라 고르게 분포되어 있다.
따라서, 도 2에 나타나 있는 예에서, 원호(31)를 따라 균일하게 분포되어 있는 9개의 공급 파이프(30)가 나타나 있다.
증발기 다발(25)은 주 축선(X)을 따라 본체(11)의 원통형 부분(15)을 통과하는 복수의 파이프의 형태로 되어 있다.
이들 파이프는 수천 개이며, 예컨대 3000개이다. 따라서 도 1 및 2의 가독성의 이유로, 이들 파이프는 그 도에는 나타나 있지 않다.
증발기의 다발(25)의 파이프는 스프링클링 시스템(24)과 바닥(17) 사이에 배치되며, 이 바닥(17)으로부터 예컨대 특히 수십 센티미터 이격되어 있다.
증발기 다발(25)의 파이프는 물(따뜻한 물, 즉 표면수)을 전달한다. 이 물은 예컨대 도 1의 예에서 증발기 다발(25)에서 주 축선(X)을 따라 좌측에서 우측으로 순환한다.
따라서, 스프링클링 시스템(24)을 통해 뿌려지는 작업 유체는 다발(25)의 파 이프와 접촉하면 증발된다.
전달 시스템(26)은 증발되지 않은 작업 유체가 예컨대 스프링클링 시스템(24)을 통해 다시 증발기(10) 안으로 전달될 수 있게 해준다.
이 전달 시스템(26)은 증발기 본체(11)의 바닥(17)에 배치되고, 뒤에서 설명하는 바와 같이 감쇠기 시스템(29)과 상호 작용한다.
배출 시스템(27)은, 증발기 다발(25)에 의해 생성된 증기를 배출하고 또한 그증기를 회전용 터빈(미도시)에 안내할 수 있다.
이 배출 시스템(27)은 스프링클링 시스템(24)의 위쪽에서 그래서 증발기 다발(25)의 위쪽에서 증발기 본체(11)의 상측 부분에 배치된다.
배출 시스템(27)은 예컨대 상측 부분에서 증발기 본체(11)를 통과하는 복수의 채널의 형태로 되어 있다.
안내 시스템(28)은 기체 상태의 작업 유체를 배출 시스템(27)에 안내하기 위해 사용된다.
이러한 목적으로, 안내 시스템(28)은 주 축선(X)을 따라 연장되어 있는 기다란 케이싱(40)을 포함한다. 이는 증발기 다발(25) 및 스프링클링 시스템(24)을 덮는다.
마개(40)는 증기가 배출 시스템(27)에 전달되기 위한 채널(48)을 헝성하도록 증발기 본체(11)의 내면으로부터 거리를 두고 배치된다.
이 채널(48)은 증발기 본체(11)의 하측 부분 안으로, 커버(40)와 증발기 본체(11)의 내면 사이에 형성되어 있는 2개의 길이 방향 개구(49A, 49B) 상으로 개방되어 있다. 따라서 이들 개구(49A, 49B) 각각은 주 축선(X)을 따라 커버(40)의 전체 길이를 따라 연장되어 있다.
따라서, 기체 작업 유체를 위한 배출 공간(50)이 바닥(17)과 증발기 다발(25) 사이에 형성된다. 특히, 증발기 다발(25)을 통과한 후에, 이 다발에 의해 발생되는 증기 유동은 이 공간을 통과하여 길이방향 개구(49A, 49B)를 통해 통과 채널(48)에 도달한다.
감쇠기 시스템(29)은 배출 공간(50)에 배치되며, 증발기 다발(25)을 통과한 후에, 증발되지 않은 액체 상태의 작업 유체 액적의 낙하를 감쇠시키도록 구성되어 있다.
특히, 이 감쇠기 시스템(29)은 증발되지 않은 방울이 바닥(17)과 접촉할 때 그 방울의 운동 에너지가 감소될 수 있게 해준다.
감쇠기 시스템(29)의 3차원도가 도 3에 나타나 있다.
따라서, 도 3에서 보는 바와 같이, 감쇠기 시스템(29)은 복수의 램프(ramp)(60)를 포함하고, 각 램프(60)는 주 축선(X)에 대해 경사져 있고 증발기 다발(25)과 증발기 본체(11)의 바닥(17) 사이에 연장되어 있다.
각 램프(60)는 예컨대 평평하거나, 증발기 다발(25)로부터 증발기 본체(11)의 바닥(17)까지 가는 작업 유체 방울의 슬라이딩을 촉진하는 다른 형상을 갖는다.
따라서, 각 램프(60)는, 실질적으로, 증발기 본체(11)의 바닥(17)의 호(arc) 형상에 실질적으로 일치하는 예컨대 원 세그먼트의 형상을 갖는다.
특히, 각 램프(60)는 상측 부분(PS), 중간 부분(PInt) 및 하측 부분(PI)을 갖는다.
각 램프(60)의 상측 부분(PS)은 증발기 다발(25)과 접촉하는 곧은 외측 윤곽을 규정한다. 특히, 이 윤곽은 이 다발(25)의 파이프의 하부 층과 접촉한다. 그러므로 이 윤곽은 이들 파이프 각각에 수직이다.
도시를 위해, 다발(25)의 두 하부 층의 일부 파이프는 램프(60)의 축척에 일치하지 않는 축척으로 도 3에 나타나 있다.
한 예시적인 실시 형태에 따르면, 각 램프(60)의 중간 부분(PInt)은 바닥(17)의 호의 형상에 일치하는 만곡된 외측 윤곽을 규정한다. 이 윤곽은 예컨대 바닥(17)과 밀봉 접촉한다.
다른 실시 형태에 따르면, 각 램프(60)의 중간 부분(PInt)은 바닥(17)으로부터 떨어져 위치된다. 이는 특히 바닥(17)이 액체 암모니아와 같은 작업 유체 외의 다른 액체로 잠길 때 그러하다. 이 경우에, 각 램프(60)의 중간 부분(PInt)은, 예컨대 부분적으로만 바닥(17)의 호의 형상을 따르고 이 다른 액체의 표면과 접촉하는 외측 윤곽을 규정한다. 따라서, 이 경우에, 중간 부분(PInt)의 윤곽은 적어도 부분적으로 바닥(17)과 대향함이 명백하다.
각 램프(60)의 하측 부분(PI)은 오목부를 가지며, 이 오목부는 증발기 본체(11)의 바닥(17)과 함께 액체 상태의 유체의 통과를 위한 통과 개구(62)를 형성한다.
특히, 각 램프(60)의 형상 및 오목부(및 통과 개구(62))의 배치는, 액체 작업 유체의 방울이 중력에 의해 증발기 다발(25)로부터 이 개구(62) 쪽으로 슬라이딩하는 것을 촉진하도록 선택된다.
유리하게, 램프(60)의 세트의 통과 개구(62)는 주 축선(X)을 따라 정렬되어, 액체 상태의 유체를 위한 채널을 형성한다.
이 채널은 전술한 전달 시스템(26)과 연통하여, 액체 상태의 작업 유체의 전달을 가능하게 한다.
감쇠기 시스템(29)의 측면도가 도 4에 나타나 있다.
따라서, 이 도 4의 예에서, 램프(60)는 주 축선(X)에 대해 그리고 특히 이 축선(X)을 포함하는 수평면에 대해 동일한 경사 각도(α)로 경사져 있다. 이 각도(α)의 값은 예컨대 10°내지 80°, 유리하게는 20°내지 70°, 바람직하게는 30°내지 60°이다.
따라서, 램프(60)는 도 4의 예에서 서로에 평행하게 배치됨이 명백하다.
더욱이, 동일한 예시적인 실시 형태에서, 램프(60)는 주 축선(X)을 따라 서로로부터 고르게 이격되어 있다.
그러나, 일반적인 경우에, 램프(60)는 다른 적절한 방식으로 서로에 대해 배치될 수 있다.
특히, 유리하게, 본 발명에 따르면, 램프(60) 사이의 이격 거리는, 증발기 다발(25)의 파이프의 하부 층에 나타나기 쉬운 각 액체 작업 유체 액적의 낙하 거리를 감소시키도록 선택된다.
한 실시 형태에 따르면, 이들 이격 거리는, 증발기 본체 내부에서 주 축선(X)을 포함하는 수평면에 수직인 각 선이 적어도 하나의 램프(60)를 통과하도록 선택된다.
다시 말해, 이 경우에, 증발기 다발(25)의 파이프의 하부 층에 나타나기 쉬운 각 액체 작업 유체 액적의 낙하 거리는, 통상적으로 이 하부 층과 바닥(17)을 분리시키는 거리 보다 엄격히 작다.
감쇠기 시스템(29)의 작동은 도 5에 도시되어 있다.
따라서, 이 도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 방울이 증발기(10)의 작동 동안에 증발기 다발(25)의 파이프의 하부 층에 나타나면, 이들 방울은 대응하는 램프(60)에 도달할 때까지 떨어지게 된다.
이리하여, 램프(60)와의 충돌시에 운동 에너지가 감소되고 그래서 증기에 의해 멀리 이동될 수 있는 미세 액적의 출현을 방지할 수 있다.
그런 다음에, 방울은 전달 시스템(26)에 의해 전달되기 전에, 통과 개구(62)에 도달할 때까지 대응하는 램프(60)을 따라 단순히 슬라이딩한다.
추가로, 증기는 일반적으로 화살표(70)를 따라 상승하여 압력 강하를 피한다.
따라서, 감쇠기 시스템(29)은 방울의 낙하를 감쇠시키고 그래서 증기 상의 방울의 출현 및 압력 손실을 피할 수 있다.
물론, 감쇠기 시스템(29)은 액적 낙하를 적절히 감쇠시킬 수 있는 다른 적절한 형태일 수 있다.

Claims (9)

  1. OTEC 플랜트를 위한 작업 유체의 증발기(10)로서,
    주 축선(X)을 따라 연장되어 있는 기다란 증발기 본체(11);
    고온의 물을 전달하고 상기 주 축선(X)을 따라 연장되어 있는 증발기 다발(25); 및
    상기 증발기 다발(25)에 걸쳐 연장되어 있고, 액체 상태의 작업 유체를 증발시키기 위해 그 액체 상태의 작업 유체를 상기 증발기 다발(25) 상으로 뿌리는 데에 적합한 스프링클링 시스템(24)을 포함하고,
    상기 증발기 본체(11)는 바닥(17), 및 바닥(17)과 증발기 다발(25) 사이에 있는 기체 상태의 작업 유체를 위한 배출 공간(50)을 규정하고,
    증발기(10)는 기체 상태의 작업 유체의 배출 공간(50)에 배치되는 감쇠기 시스템(29)을 더 포함하고, 이 감쇠기 시스템은, 증발되지 않은 액체 상태의 작업 유체의 방울이 상기 증발기 다발(25)을 통과한 후에 떨어지는 것을 감쇠시키도록 구성되어 있고,
    상기 감쇠기 시스템(29)은 복수의 램프(ramp)(60)를 포함하고, 각 램프(60)는 상기 주 축선(X)에 대해 경사져 있고 증발기 다발(25)과 증발기 본체(11)의 바닥(17) 사이에 연장되어 있는, 증발기(10).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 주 축선(X)에 수직인 각 단면에서, 상기 증발기 본체(11)의 바닥(17)은 원호의 형상을 갖는, 증발기(10).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    각 램프(60)는 상기 증발기 다발(25)과 접촉하는 상측 부분(PS), 증발기 본체(11)의 바닥(17)과 접촉하거나 대향하는 중간 부분(PInt) 및 하측 부분(PI)을 형성하는, 증발기(10).
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 증발기 다발(25)은 주 축선(X)을 따라 연장되어 있는 복수의 파이프 또는 플레이트를 포함하고, 파이프 또는 플레이트의 하부 층은 기체 상태의 작업 유체의 상기 배출 공간(50)의 일부분의 경계를 정하는 파이프 또는 플레이트로 형성되고,
    각 램프(60)의 상측 부분(PS)은 파이프 또는 플레이트의 상기 하부 층과 접촉하는, 증발기(10).
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    각 램프(60)의 하측 부분(PI)은 오목부를 가지며, 이 오목부는 증발기 본체(11)의 바닥(17)과 함께 액체 상태의 유체의 통과 개구(62)를 형성하는, 증발기(10).
  6. 제 5 항에 있어서,
    모든 램프(60)의 상기 통과 개구(62)는 상기 주 축선(X)을 따라 정렬되어 액체 상태의 유체를 위한 채널을 형성하는, 증발기(10).
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 램프(60)는 서로 이격되어 있어, 증발기 본체(11) 내부에서 주 축선(X)을 포함하는 수평면에 수직인 각 선이 적어도 하나의 램프를 통과하는, 증발기(10).
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 램프(60)는 상기 주 축선(X)을 따라 고르게 이격되어 있는, 증발기(10).
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각 램프(60)는 증발되지 않은 액체 상태의 작업 유체 방울이 상기 증발기 다발(25)을 통과한 후에 증발기 본체(11)의 바닥(17) 쪽으로 슬라이딩하는 것을 촉진시키는 형상을 가지며, 유리하게 각 램프(60)는 실질적으로 평평한, 증발기(10).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
US6516627B2 (en) * 2001-05-04 2003-02-11 American Standard International Inc. Flowing pool shell and tube evaporator
ITVI20070187A1 (it) * 2007-07-03 2009-01-04 Wtk S R L Scambiatore di calore a fascio tubiero di tipo perfezionato
WO2009089503A2 (en) * 2008-01-11 2009-07-16 Johnson Controls Technology Company Vapor compression system
EP2780650B1 (en) * 2011-11-18 2019-01-23 Carrier Corporation Shell and tube heat exchanger
US9513039B2 (en) * 2012-04-23 2016-12-06 Daikin Applied Americas Inc. Heat exchanger
US9677818B2 (en) * 2013-07-11 2017-06-13 Daikin Applied Americas Inc. Heat exchanger
CN103727707A (zh) * 2013-12-30 2014-04-16 麦克维尔空调制冷(武汉)有限公司 具有二重冷媒分配装置的全降膜式蒸发器
CN106123400B (zh) * 2016-07-06 2021-07-06 杭州赛富特设备有限公司 一种带重力分液的降膜式蒸发装置
CN106438242A (zh) * 2016-12-25 2017-02-22 上海空泰能源科技有限公司 海洋温差能液力发电系统
US10371422B2 (en) * 2017-02-13 2019-08-06 Daikin Applied Americas Inc. Condenser with tube support structure

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