JPH02136694A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
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- JPH02136694A JPH02136694A JP63285948A JP28594888A JPH02136694A JP H02136694 A JPH02136694 A JP H02136694A JP 63285948 A JP63285948 A JP 63285948A JP 28594888 A JP28594888 A JP 28594888A JP H02136694 A JPH02136694 A JP H02136694A
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- heat exchanger
- gas
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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
- F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
- F28F13/06—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media
- F28F13/08—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media by varying the cross-section of the flow channels
-
- 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
- F28D7/10—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 arranged one within the other, e.g. concentrically
- F28D7/106—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 arranged one within the other, e.g. concentrically consisting of two coaxial conduits or modules of two coaxial conduits
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F27/00—Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2265/00—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
- F28F2265/26—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for allowing differential expansion between elements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (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】
産業上の利用分野
本発明は、少なくとも１つの内側管と、少なくとも１つ
の外側管とから成り、該外側管の端部がそれぞれ１つの
集合管と接続された、二重管部材として構成された熱交
換器であって、内側管を冷却すべき媒体が貫流しかつ該
内側管が集合管によって案内されており、一方外側管を
冷却水／水蒸気混合物が貫流しかつ該外側管が集合管の
内部室に開口している形式のものに関する。
の外側管とから成り、該外側管の端部がそれぞれ１つの
集合管と接続された、二重管部材として構成された熱交
換器であって、内側管を冷却すべき媒体が貫流しかつ該
内側管が集合管によって案内されており、一方外側管を
冷却水／水蒸気混合物が貫流しかつ該外側管が集合管の
内部室に開口している形式のものに関する。
従来の技術
このような熱交換器（ドイツ連邦共和国特許出願公開第
２４１２４２１号明細書）は、プロセスガス、特にガス
状及び液状炭化水素の熱分解由来の分解ガスの冷却のた
めに使用される。
２４１２４２１号明細書）は、プロセスガス、特にガス
状及び液状炭化水素の熱分解由来の分解ガスの冷却のた
めに使用される。
エチレン及びプロピレンを製造する際には、分解ガスの
冷却は、全生産プロセスの１つの重要な工程である。収
率にとって極めて重要である、分解工程後の分解生成物
の安定化は、分解ガスの急速な冷却によってのみ行うこ
とができこのことはガス導管内及び分解ガス冷却器内で
の高い速度及び加熱表面を介する良好な熱伝達を前提条
件とする。
冷却は、全生産プロセスの１つの重要な工程である。収
率にとって極めて重要である、分解工程後の分解生成物
の安定化は、分解ガスの急速な冷却によってのみ行うこ
とができこのことはガス導管内及び分解ガス冷却器内で
の高い速度及び加熱表面を介する良好な熱伝達を前提条
件とする。
分解ガスを冷却する際には、炭化水素混合物の沸騰フラ
クションの凝縮に基づきコークス粒子が生成し、該コー
クス粒子は高いガス速度では乱流に起因しかつ管横断面
全体にわたる大きな温度勾配に基づき管壁に沈着しかつ
熱交換面を介する熱放出を阻害する。それによって生じ
るガス流出温度の上昇は、工業的方法に不利に影響しか
つ更に熱交換器の熱回収を劣化する。
クションの凝縮に基づきコークス粒子が生成し、該コー
クス粒子は高いガス速度では乱流に起因しかつ管横断面
全体にわたる大きな温度勾配に基づき管壁に沈着しかつ
熱交換面を介する熱放出を阻害する。それによって生じ
るガス流出温度の上昇は、工業的方法に不利に影響しか
つ更に熱交換器の熱回収を劣化する。
熱交換器の加熱面は、一般には中程度に汚れた管におい
ても工業的に許容されるガス流出温度が達成されるよう
な寸法に設計されている。
ても工業的に許容されるガス流出温度が達成されるよう
な寸法に設計されている。
しかしながら、それ以上汚れが進行すると冷却器の浄化
を行わねばならないという欠点がありこのことは生産の
欠落及びしばしば著しいコストと結び付いている。
を行わねばならないという欠点がありこのことは生産の
欠落及びしばしば著しいコストと結び付いている。
発明が解決しようとする課題
従って、本発明の課題は、浄化工程の間の運転時間を延
長しかつ運転間隔の過程でのガス流出温度をほぼ一定に
保持することができる、冒頭に記載した形式の熱交換器
を提供することであった。
長しかつ運転間隔の過程でのガス流出温度をほぼ一定に
保持することができる、冒頭に記載した形式の熱交換器
を提供することであった。
課題を解決するための手段
前記課題は、二重管部材の内側管に同心的に配置された
押しのけ体が設けられていることにより解決される。
押しのけ体が設けられていることにより解決される。
本発明のもう１つの特徴によれば、押しのけ体は流動に
とって好ましい端部をもって円筒状ニカつ軸線方向で調
節可能に構成されている。
とって好ましい端部をもって円筒状ニカつ軸線方向で調
節可能に構成されている。
最後に、押しのけ体は案内棒によって外部に配置された
ねじ山付き棒及び駆動装置と連結されている。
ねじ山付き棒及び駆動装置と連結されている。
発明の作用及び効果
本発明によれば、以下の作用及び利点が生じる：
ａ）押しのけ体は分解ガスが貫流する熱交換器の内側管
の自由横断面を縮小する。内側管と押しのけ体との間の
比較的高いガス速度及び環状間隙の小さな動水学的直径
は、ガス側の対流による熱伝達を著しく高める。熱伝達
の外に、押しのけ体が存在する管区分内での対流に基づ
き、押しのけ体の固体放射による熱伝達が行われる。
の自由横断面を縮小する。内側管と押しのけ体との間の
比較的高いガス速度及び環状間隙の小さな動水学的直径
は、ガス側の対流による熱伝達を著しく高める。熱伝達
の外に、押しのけ体が存在する管区分内での対流に基づ
き、押しのけ体の固体放射による熱伝達が行われる。
ｂ）管壁でのコークス粒子の堆積にとっては、薄層状の
境界層における局所的温度勾配の大きさが極めて重要で
ある。押しのけ体の固体放射は、熱交換器のガス側での
熱伝達を高めしかも薄層状境界層における温度勾配は著
しくは影響されない。それにより、コークス化過程は匹
敵する高さの対流だけによる熱伝達におけるよりも緩慢
である。２つの浄化工程の間の運転時間は著しく延長さ
れる。
境界層における局所的温度勾配の大きさが極めて重要で
ある。押しのけ体の固体放射は、熱交換器のガス側での
熱伝達を高めしかも薄層状境界層における温度勾配は著
しくは影響されない。それにより、コークス化過程は匹
敵する高さの対流だけによる熱伝達におけるよりも緩慢
である。２つの浄化工程の間の運転時間は著しく延長さ
れる。
Ｃ）熱交換器の熱伝達にとって有効な全長は、押しのけ
体で異なった高さのガス側の熱伝達を伴う２つの長手方
向区分に分割される。無段階式調節装置を備えた熱交換
器においては押しのけ体を軸線方向で移動させることに
よりかつ不動に組み込まれた押しのけ体を有する熱交換
器においては別の押しのけ体を組み込むことにより、熱
伝達率の高い管区分と、熱伝達率の低い管区分との比が
変化せしめられる、それによって加熱面を介する全体の
熱伝達、ひいてはガス流出温度が調整される。
体で異なった高さのガス側の熱伝達を伴う２つの長手方
向区分に分割される。無段階式調節装置を備えた熱交換
器においては押しのけ体を軸線方向で移動させることに
よりかつ不動に組み込まれた押しのけ体を有する熱交換
器においては別の押しのけ体を組み込むことにより、熱
伝達率の高い管区分と、熱伝達率の低い管区分との比が
変化せしめられる、それによって加熱面を介する全体の
熱伝達、ひいてはガス流出温度が調整される。
ｄ）熱交換器の加熱面は、押しのけ体が上方の末端位置
にある状態で、清浄な状態で必要とされるガス流出温度
が達成されるような寸法に設計する。そうすることによ
り、運転過程でガス側の汚れの増加に依存して、押しの
け体をその都度所望のガス流出温度が再び達成されるま
で管内に押し込むことができる。
にある状態で、清浄な状態で必要とされるガス流出温度
が達成されるような寸法に設計する。そうすることによ
り、運転過程でガス側の汚れの増加に依存して、押しの
け体をその都度所望のガス流出温度が再び達成されるま
で管内に押し込むことができる。
ｅ）ガス流出温度は、相応する寸法設計に基づき２回の
浄化工程の間の全運転時間にわたって一定に保持するこ
とができる。
浄化工程の間の全運転時間にわたって一定に保持するこ
とができる。
ｆ）押しのけ体を用いたガス流出温度の制御可能性は、
また分解のために使用される装入物を選択する際に比較
的大きな融通性をもたらす、それというのもガスの冷却
の必要な変化をその都度フレキシブルに調整することが
できるからである。
また分解のために使用される装入物を選択する際に比較
的大きな融通性をもたらす、それというのもガスの冷却
の必要な変化をその都度フレキシブルに調整することが
できるからである。
実施例
次に、図示の実施例により本発明の詳細な説明する。
第１図に示した熱交換器は、実質的に直線状の二重壁部
材ｌから成り、該部材は外側管６とそれに対して同心的
に配置された内側管２とから構成され、該内側管の端部
はそれぞれ１つの集合管９及び１０と接続されている。
材ｌから成り、該部材は外側管６とそれに対して同心的
に配置された内側管２とから構成され、該内側管の端部
はそれぞれ１つの集合管９及び１０と接続されている。
外側管６は、集合管９及び１０の内部室１７及び１８と
接続されている。カバー板５及び側面に設けられた接続
管片７を備えた内側管２は、図示されていない排ガス導
管に対する接続部を有する。ガス流入端部で、内側管６
はフォーク状部材８を介して図示されていない分解ガス
供給導管と接続されている。集合管９及び１０は、図示
されていない蒸気ドラムと水側及び蒸気側で接続されて
いる。押しのけ体３は管１１から成り、導管は前方側と
後方側で流動にとって好ましく構成された端部１９及び
２０で閉鎖されている。押しのけ体３は、カバー板５を
貫通する案内棒４によって案内されている。案内棒４の
上方端部には、円板１２が固定されている。カバー板５
及び円板１２は、弾性補償装置１３と連結されている、
従って押しのけ体３は案内棒４及び円板１２と一緒に内
側管２に対して相対的に運動することができ、その際ガ
ス側は周囲に対して閉鎖されている。円板はねし山付き
棒１４及び駆動装置１５によって運動せしめられる、従
って所望のガス流出温度に相応して内部管２内の押しの
け体の所望の位置を制御することができる。分解ガスは
接続管片７を経て熱交換器から出る。内部管２は、流動
にとって好ましいガスの転向を達成するために、転向機
構１６を備えている。
接続されている。カバー板５及び側面に設けられた接続
管片７を備えた内側管２は、図示されていない排ガス導
管に対する接続部を有する。ガス流入端部で、内側管６
はフォーク状部材８を介して図示されていない分解ガス
供給導管と接続されている。集合管９及び１０は、図示
されていない蒸気ドラムと水側及び蒸気側で接続されて
いる。押しのけ体３は管１１から成り、導管は前方側と
後方側で流動にとって好ましく構成された端部１９及び
２０で閉鎖されている。押しのけ体３は、カバー板５を
貫通する案内棒４によって案内されている。案内棒４の
上方端部には、円板１２が固定されている。カバー板５
及び円板１２は、弾性補償装置１３と連結されている、
従って押しのけ体３は案内棒４及び円板１２と一緒に内
側管２に対して相対的に運動することができ、その際ガ
ス側は周囲に対して閉鎖されている。円板はねし山付き
棒１４及び駆動装置１５によって運動せしめられる、従
って所望のガス流出温度に相応して内部管２内の押しの
け体の所望の位置を制御することができる。分解ガスは
接続管片７を経て熱交換器から出る。内部管２は、流動
にとって好ましいガスの転向を達成するために、転向機
構１６を備えている。
第２図に示した熱交換器は、固定の押しのけ体３を備え
ており、該押しのけ体は運転毎に交換することができる
。このような実施形は、汚れの少ない熱交換器のために
好適である。
ており、該押しのけ体は運転毎に交換することができる
。このような実施形は、汚れの少ない熱交換器のために
好適である。
第１図は本発明による熱交換器の１実施例の断面図及び
第２図は別の実施例の断面図である■・・・二重管部材
、２・・・内部管、３・・・押しのけ体、４・・・案内
棒、５・・・カバー板、６・・・外側管、７・・・接続
管片、８・・・フォーク状部材、９．ｌＯ・・・集合管
、１１・・・管、１２・・・円板、１３・・・補償装置
、１４・・・ねじ山付き棒、１５・・・駆動装置、１６
・・・転向機構、１７．１８・・・集合管の内部室１９
．２０・・・押しのけ体の端部 手 続 補 正 書（方式） ％式％ １、事件の表示 昭和６３年特許願第２８５９４８号 ２、発明の名称 熱 交 換 器 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 ４、代 理 人 ６、補正の対象 ７、補正の内容
第２図は別の実施例の断面図である■・・・二重管部材
、２・・・内部管、３・・・押しのけ体、４・・・案内
棒、５・・・カバー板、６・・・外側管、７・・・接続
管片、８・・・フォーク状部材、９．ｌＯ・・・集合管
、１１・・・管、１２・・・円板、１３・・・補償装置
、１４・・・ねじ山付き棒、１５・・・駆動装置、１６
・・・転向機構、１７．１８・・・集合管の内部室１９
．２０・・・押しのけ体の端部 手 続 補 正 書（方式） ％式％ １、事件の表示 昭和６３年特許願第２８５９４８号 ２、発明の名称 熱 交 換 器 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 ４、代 理 人 ６、補正の対象 ７、補正の内容
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、少なくとも１つの内側管と、少なくとも１つの外側
管とから成り、該外側管の端部がそれぞれ１つの集合管
と接続された、二重管部材として構成された熱交換器で
あって、内側管を冷却すべき媒体が貫流しかつ該内側管
が集合管によって案内されており、一方外側管を冷却水
／水蒸気混合物が貫流しかつ該外側管が集合管の内部室
に開口している形式のものにおいて、二重管部材（１）
の内側管（２）に同心的に配置された押しのけ体（３）
が設けられていることを特徴とする熱交換器。 ２、押しのけ体（３）が軸線方向で調節可能である請求
項１記載の熱交換器。 ３、押しのけ体（３）が円筒状に構成されている請求項
１又は２記載の熱交換器。 ４、押しのけ体（３）が案内棒（４）によって外側に配
置されたねじ山付き棒（１４）及び駆動装置（１５）と
連結されている請求項１から３までのいずれか１項記載
の熱交換器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3738727.8 | 1987-11-14 | ||
| DE3738727A DE3738727C3 (de) | 1987-11-14 | 1987-11-14 | Wärmetauscher |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02136694A true JPH02136694A (ja) | 1990-05-25 |
| JPH0682032B2 JPH0682032B2 (ja) | 1994-10-19 |
Family
ID=6340508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63285948A Expired - Lifetime JPH0682032B2 (ja) | 1987-11-14 | 1988-11-14 | 熱交換器 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4993479A (ja) |
| JP (1) | JPH0682032B2 (ja) |
| CS (1) | CS274485B2 (ja) |
| DD (1) | DD275915A5 (ja) |
| DE (1) | DE3738727C3 (ja) |
| FR (1) | FR2623278B1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR20220054341A (ko) * | 2019-09-02 | 2022-05-02 | 오리온 엔지니어드 카본스 아이피 게엠베하 운트 코. 카게 | 열교환기용 방오 장치 및 그 용도 |
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| DE9403913U1 (de) * | 1994-03-09 | 1994-05-05 | Gea Finnah Gmbh | Rohrbündel-Wärmetauscher |
| US5775412A (en) * | 1996-01-11 | 1998-07-07 | Gidding Engineering, Inc. | High pressure dense heat transfer area heat exchanger |
| DE19649532A1 (de) * | 1996-11-29 | 1998-06-04 | Gutehoffnungshuette Man | Synthesegas-Wärmetauscher-Anlage |
| DE10312529B3 (de) * | 2003-03-20 | 2004-06-24 | Lurgi Ag | Abhitzekessel |
| JP2008267496A (ja) * | 2007-04-20 | 2008-11-06 | Taiyo Nippon Sanso Corp | 水素ガス冷却装置 |
| CN103403488B (zh) | 2011-03-01 | 2015-12-09 | 达纳加拿大公司 | 具有热膨胀连接器的同轴气液热交换器 |
| WO2015077882A1 (en) | 2013-11-28 | 2015-06-04 | Dana Canada Corporation | Co-axial valve apparatus |
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| US2910276A (en) * | 1957-04-12 | 1959-10-27 | Escher Hans | Recuperators |
| DE1145183B (de) * | 1960-06-25 | 1963-03-14 | Schmidt Sche Heissdampf | Aus Doppelrohrregistern aufgebauter Abhitzekessel mit bestifteten Heizrohren hoher Heizflaechenbelastung |
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