JP6666703B2 - Heat exchanger - Google Patents
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Description
本発明は、熱交換器に関するものである。 The present invention relates to a heat exchanger.
下記特許文献1には、液化天然ガス(以下、LNGと称する)を運搬するLNG運搬体上におけるLNGの再ガス化方法及び装置が開示されている。LNGの再ガス化は、オープンラック式やシェルアンドチューブ方式等の熱交換器を用いる。オープンラック式の熱交換器は、熱交換媒体として海水を取り込む大型の熱交換器であり、パイプ等の海水腐食、海水から異物を取り除くフィルタの設置等の問題があり、LNG気化器に適さないケースもある。この場合、LNG気化用の熱交換器には、通常、熱交換媒体を閉ループ内で循環させるシェルアンドチューブ方式の熱交換器が用いられている。
ところで、LNGを再ガス化するシェルアンドチューブ方式の熱交換器は、熱交換媒体としてエチレングリコール水溶液(以下、EGWと称する)を用いるものが主流である。しかしながら、EGWの凝固点は36%重量濃度で約−22℃であり、EGWが極低温(約−162℃)のLNGと熱交換すると、本体部(シェル)の内部で凍結する懸念があった。このため、従来では、熱交換効率を犠牲にした設計(例えばLNGとEGWを並行流とする等)がなされていた。 By the way, shell-and-tube type heat exchangers for regasifying LNG mainly use an ethylene glycol aqueous solution (hereinafter referred to as EGW) as a heat exchange medium. However, the freezing point of the EGW is about -22 ° C at a 36% weight concentration, and there is a concern that when the EGW exchanges heat with very low temperature (about -162 ° C) LNG, it freezes inside the main body (shell). For this reason, conventionally, a design that sacrificed heat exchange efficiency (for example, LNG and EGW are made to flow in parallel) has been made.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、熱交換媒体の凍結を防止し、熱交換効率の改善を図ることができる熱交換器の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a heat exchanger capable of preventing freezing of a heat exchange medium and improving heat exchange efficiency.
上記の課題を解決するために、本発明は、流体が流通する複数の伝熱管を収容する本体部と、前記本体部の内部に形成された、前記複数の伝熱管の間を熱交換媒体が流通する熱交換流路を分割する隔壁と、前記隔壁によって分割された前記熱交換流路のうち、前記複数の伝熱管の下流側の第1熱交換流路に、第1凝固点を有する第1熱交換媒体を供給する第1熱交換媒体供給部と、前記隔壁によって分割された前記熱交換流路のうち、前記複数の伝熱管の上流側の第2熱交換流路に、前記第1凝固点よりも低い第2凝固点を有する第2熱交換媒体を供給する第2熱交換媒体供給部と、有する、という構成を採用する。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a heat exchange medium between a plurality of heat transfer tubes formed in a main body that accommodates a plurality of heat transfer tubes through which a fluid flows, and the plurality of heat transfer tubes. A partition that divides the flowing heat exchange channel, and a first heat exchange channel downstream of the plurality of heat transfer tubes among the heat exchange channels divided by the partition, having a first freezing point. A first heat exchange medium supply unit for supplying a heat exchange medium; and a first heat exchange point in a second heat exchange flow path upstream of the plurality of heat transfer tubes among the heat exchange flow paths divided by the partition. And a second heat exchange medium supply unit that supplies a second heat exchange medium having a lower second freezing point.
また、本発明においては、前記第2熱交換流路における熱交換によって凝縮した前記第2熱交換媒体を気化させる気化器を有し、前記第2熱交換媒体供給部は、前記気化器によって気化した前記第2熱交換媒体を、再び前記第2熱交換流路に供給する第2熱交換媒体循環流路を有する、という構成を採用する。 Further, in the present invention, there is provided a vaporizer for vaporizing the second heat exchange medium condensed by heat exchange in the second heat exchange flow path, wherein the second heat exchange medium supply unit is vaporized by the vaporizer. And a second heat exchange medium circulation channel for supplying the second heat exchange medium to the second heat exchange channel again.
また、本発明においては、前記気化器は、前記凝縮した前記第2熱交換媒体を貯溜する貯溜部と、前記貯溜部に貯溜された前記第2熱交換媒体の液面に挿し込まれ、前記気化した前記第2熱交換媒体の前記第2熱交換流路への逆流を阻止する水封板と、を有する、という構成を採用する。 Further, in the present invention, the vaporizer is inserted into a storage section for storing the condensed second heat exchange medium, and a liquid level of the second heat exchange medium stored in the storage section, A water seal plate for preventing the vaporized second heat exchange medium from flowing back into the second heat exchange channel.
また、本発明においては、前記気化器は、前記第2熱交換流路の底部に接続されており、前記第2熱交換流路は、前記第2熱交換媒体を回流させると共に、前記凝縮した前記第2熱交換媒体を前記底部に導く傾斜を備える複数のバッフルプレートを有する、という構成を採用する。 Further, in the present invention, the vaporizer is connected to a bottom of the second heat exchange flow path, and the second heat exchange flow path circulates the second heat exchange medium and condenses the second heat exchange medium. A configuration is employed in which a plurality of baffle plates having an inclination for guiding the second heat exchange medium to the bottom are provided.
また、本発明においては、前記第1熱交換媒体供給部は、前記第1熱交換流路において熱交換した後の前記第1熱交換媒体を、再び前記第1熱交換流路に供給する第1熱交換媒体循環流路と、前記第1熱交換媒体循環路において前記第1熱交換媒体を加熱する第1熱交換媒体加熱部と、前記第1熱交換媒体加熱部によって加熱された前記第1熱交換媒体の一部を、前記第2熱交換媒体を気化させる熱交換媒体として前記気化器に供給するバイパス流路と、を有する、という構成を採用する。 Further, in the present invention, the first heat exchange medium supply unit supplies the first heat exchange medium after the heat exchange in the first heat exchange flow path to the first heat exchange flow path again. 1 heat exchange medium circulation channel, a first heat exchange medium heating unit for heating the first heat exchange medium in the first heat exchange medium circulation channel, and the first heat exchange medium heating unit heated by the first heat exchange medium heating unit. And a bypass flow path for supplying a part of the heat exchange medium to the vaporizer as a heat exchange medium for vaporizing the second heat exchange medium.
また、本発明においては、前記隔壁は、前記第1熱交換流路及び前記第2熱交換流路の少なくともいずれか一方に突出し、前記第1熱交換媒体と前記第2熱交換媒体との伝熱を促進させる突起部を有する、という構成を採用する。 Further, in the present invention, the partition wall protrudes into at least one of the first heat exchange channel and the second heat exchange channel, and transfers the first heat exchange medium and the second heat exchange medium. A configuration having a protrusion for promoting heat is employed.
本発明では、複数の伝熱管を収容する本体部の内部に形成された熱交換流路を隔壁によって分割し、複数の伝熱管の下流側(流体の流出側(高温))においては、第1凝固点を有する第1熱交換媒体によって熱交換し、複数の伝熱管の上流側(流体の流入側(低温))においては、第1凝固点より低い第2凝固点を有する第2熱交換媒体によって熱交換する。このように、流体が低温である複数の伝熱管の上流側においては、凝固点の低い第2熱交換媒体を使用することにより、熱交換媒体の凍結を防止することができる。このため、熱交換媒体の凍結の懸念が解消され、熱交換効率の改善を図ることが可能となる。
したがって、本発明では、熱交換媒体の凍結を防止し、熱交換効率の改善を図ることができる熱交換器が得られる。
In the present invention, the heat exchange flow passage formed inside the main body that houses the plurality of heat transfer tubes is divided by the partition wall, and the first heat transfer passage is located downstream of the plurality of heat transfer tubes (the fluid outflow side (high temperature)). Heat is exchanged by the first heat exchange medium having a freezing point, and on the upstream side (inflow side (low temperature) of the fluid) of the plurality of heat transfer tubes, heat is exchanged by the second heat exchange medium having a second freezing point lower than the first freezing point. I do. As described above, by using the second heat exchange medium having a low freezing point on the upstream side of the plurality of heat transfer tubes where the fluid has a low temperature, freezing of the heat exchange medium can be prevented. For this reason, the fear of freezing of the heat exchange medium is eliminated, and the heat exchange efficiency can be improved.
Therefore, in the present invention, a heat exchanger capable of preventing freezing of the heat exchange medium and improving heat exchange efficiency is obtained.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態における熱交換器1の構成図である。
図1に示すように、熱交換器1は、本体部10と、隔壁20と、第1熱交換媒体供給部30と、第2熱交換媒体供給部40と、を有する。熱交換器1は、熱交換媒体3との熱交換により、流体2を所定温度に加熱するシェルアンドチューブ方式の熱交換器である。本実施形態の流体2は、LNGであり、熱交換媒体3との熱交換によって、天然ガス(以下、NGと称する)となって本体部10から排出される。
FIG. 1 is a configuration diagram of a
As shown in FIG. 1, the
本体部10は、鉛直方向に立設した略円筒形状を有する。本体部10は、流体2が流通する複数の伝熱管11を収容している。複数の伝熱管11は、鉛直方向に延在しており、その両端部が管板12によって支持されている。管板12は、本体部10の内壁面に固定された円板部材であり、その板面に複数の伝熱管11の端部を固定する複数の貫通孔が形成されている。本体部10と、複数の伝熱管11と、上下の管板12とによって囲まれた空間は、熱交換媒体3が流通する熱交換流路4となる。
The
本体部10の底部には、流体2が流入する流体流入口13が設けられている。また、本体部10の頂部には、流体2が流出する流体流出口14が設けられている。流体流入口13から本体部10の内部に流入した流体2は、管板12に支持された複数の伝熱管11の内部を上昇し、熱交換媒体3と熱交換した後、流体流出口14を介して本体部10の頂部から排出される。
The bottom of the
隔壁20は、本体部10の内部に設けられ、熱交換流路4を上下に分割するものである。隔壁20は、本体部10の中腹部の内壁面に固定された円板部材であり、その板面に複数の伝熱管11を挿通させる複数の貫通孔が形成されている。隔壁20の貫通孔と複数の伝熱管11との間は、溶接等によってシールされている。
The
本体部10と、複数の伝熱管11と、上側の管板12と、隔壁20によって囲まれた上半分の空間は、後述する第1熱交換媒体3Aが流通する第1熱交換流路4Aとなる。また、本体部10と、複数の伝熱管11と、下側の管板12と、隔壁20によって囲まれた下半分の空間は、後述する第2熱交換媒体3Bが流通する第2熱交換流路4Bとなる。
The upper half space surrounded by the
第1熱交換媒体供給部30は、第1熱交換流路4Aに、第1凝固点を有する第1熱交換媒体3Aを供給するものである。第1熱交換媒体3Aには、第1熱交換流路4Aにおいて相が変化しない液状媒体を用いる。本実施形態の第1熱交換媒体3Aは、EGWであり、その第1凝固点は、36%重量濃度で約−22℃である。
The first heat exchange
第1熱交換媒体供給部30は、第1熱交換媒体循環流路31と、第1熱交換媒体加熱部32と、バイパス流路33と、を有する。また、第1熱交換媒体供給部30は、第1熱交換媒体3Aを循環させる図示しないポンプを有する。
The first heat exchange
第1熱交換媒体循環流路31は、第1熱交換流路4Aにおいて熱交換した後の第1熱交換媒体3Aを、再び第1熱交換流路4Aに供給する流路である。本体部10には、上部に第1熱交換媒体流入口15が設けられ、また、隔壁20より上側の中腹部に第1熱交換媒体流出口16が設けられている。第1熱交換媒体循環流路31は、第1熱交換媒体流出口16を第1熱交換媒体流入口15に接続し、第1熱交換媒体3Aの閉ループを形成する。
The first heat exchange medium
第1熱交換媒体加熱部32は、第1熱交換媒体循環路において第1熱交換媒体を加熱する加熱器である。第1熱交換媒体加熱部32としては、例えば、エアファンヒーターを用いることができる。
The first heat exchange
バイパス流路33は、第1熱交換媒体加熱部32によって加熱された第1熱交換媒体3Aの一部を、後述する気化器50に供給する流路である。バイパス流路33は、第1熱交換媒体加熱部32と第1熱交換媒体流入口15との間の第1熱交換媒体循環流路31から分岐して、第1熱交換媒体3Aを気化器50に供給すると共に、気化器50を通過した後の第1熱交換媒体3Aを、第1熱交換媒体流出口16と第1熱交換媒体加熱部32との間の第1熱交換媒体循環流路31に合流させる。
The
第2熱交換媒体供給部40は、第2熱交換流路4Bに、第2凝固点を有する第2熱交換媒体3Bを供給するものである。第2熱交換媒体3Bには、第2熱交換流路4Bにおいて気体から液体に相が変化する凝縮性媒体を用いる。本実施形態の第2熱交換媒体3Bは、プロパンであり、その第2凝固点は、上述した第1凝固点(約−22℃)よりも低い約−187℃である。
The second heat exchange
本体部10には、第2熱交換流路4Bにおける熱交換によって凝縮した第2熱交換媒体3Bを気化させる気化器50が付設されている。第2熱交換媒体供給部40は、第2熱交換媒体循環流路41を有する。また、第2熱交換媒体供給部40は、第2熱交換媒体3Bを循環させる図示しないブロワーを有する。
The
第2熱交換媒体循環流路41は、気化器50によって気化した第2熱交換媒体3Bを、再び第2熱交換流路4Bに供給する流路である。本体部10には、隔壁20より下側の中腹部に第2熱交換媒体流入口17が設けられ、付設された気化器50に第2熱交換媒体流出口18が設けられている。第2熱交換媒体循環流路41は、第2熱交換媒体流出口18を第2熱交換媒体流入口17に接続し、第2熱交換媒体3Bの閉ループを形成する。
The second heat exchange medium
気化器50は、貯溜部51と、水封板52と、を有する。
貯溜部51は、凝縮した第2熱交換媒体3Bを貯溜するものであり、第2熱交換流路4Bの底部4B1に接続されている。第2熱交換流路4Bの底部4B1の下面は、下側の管板12によって形成されており、貯溜部51は、下側の管板12から垂れ落ちた第2熱交換媒体3Bを貯溜する構成となっている。
The
The
貯溜部51には、伝熱管53が収容されている。伝熱管53は、コイル状に形成されている。伝熱管53には、バイパス流路33を介して第1熱交換媒体3Aが供給される。伝熱管53に供給された第1熱交換媒体3Aは、凝縮した第2熱交換媒体3Bを気化させる熱交換媒体として用いられる。
The
水封板52は、貯溜部51に貯溜された第2熱交換媒体3Bの液面3B1に挿し込まれ、気化した第2熱交換媒体3Bの第2熱交換流路4Bへの逆流を阻止するものである。水封板52は、伝熱管53の上方を囲い、伝熱管53の上方空間と第2熱交換媒体流出口18とを連通させると共に、伝熱管53の上方空間と第2熱交換流路4Bとの間を縁切りする。
The
熱交換流路4は、熱交換媒体3を回流させる複数のバッフルプレート5を有する。バッフルプレート5には、切欠き部5aが形成されている。複数のバッフルプレート5は、本体部10の内部において鉛直方向に間をあけて設けられており、切欠き部5aが交互に左右となるように配置されている。このため、熱交換媒体3は、バッフルプレート5を迂回しながら本体部10の中を回流することができる。
The
第2熱交換流路4Bのバッフルプレート5Bは、水平面から傾いて配置されている。バッフルプレート5Bは、凝縮した第2熱交換媒体3Bを第2熱交換流路4Bの底部4B1に導く傾斜を備える。バッフルプレート5Bの傾斜が大きすぎると、第2熱交換流路4Bの途中の流路面積が狭くなるため、圧力損失の関係から、傾斜をあまり大きくしないことが好ましい。バッフルプレート5Bの傾斜は、水平面を0°としたときに、例えば5°〜15°程度とすることが好ましい。
The
続いて、上記構成の熱交換器1の動作及び作用について説明する。
Subsequently, an operation and an operation of the
図1に示すように、熱交換器1の本体部10の内部に形成された熱交換流路4は、隔壁20によって、第1熱交換流路4Aと第2熱交換流路4Bに分割されている。第1熱交換媒体供給部30は、第1熱交換流路4Aに、第1凝固点を有する第1熱交換媒体3Aを供給し、複数の伝熱管11の下流側を流れる流体2と熱交換させる。また、第2熱交換媒体供給部40は、第2熱交換流路4Bに、第2凝固点を有する第2熱交換媒体3Bを供給し、複数の伝熱管11の上流側を流れる流体2と熱交換させる。
As shown in FIG. 1, the
複数の伝熱管11の上流側を流れる流体2は、複数の伝熱管11の下流側を流れる流体2よりも低温であるが、第2熱交換媒体3Bの第2凝固点は、第1熱交換媒体3Aの第1凝固点よりも低い。本実施形態では、第2熱交換媒体3Bとして凝固点が約−187℃のプロパンを使用しているため、流体2として約−162℃のLNGを使用しても凍結することはない。このように、流体2が低温である複数の伝熱管11の上流側において、凝固点の低い第2熱交換媒体3Bを使用することにより、第2熱交換媒体3Bの凍結を防止することができる。
The
そして、複数の伝熱管11の上流側における熱交換媒体3(第2熱交換媒体3B)の凍結の懸念が解消されることで、本体部10の内部の熱交換媒体3の流れを全て対向流とすることができる。すなわち、図1に示すように、第1熱交換流路4Aにおいて複数の伝熱管11の下流側から上流側に向かって第1熱交換媒体3Aを流通させると共に、第2熱交換流路4Bにおいても複数の伝熱管11の下流側から上流側に向かって第2熱交換媒体3Bを流通させることができる。対向流は、並行流よりも熱交換効率が高いため、熱交換効率の改善を図ることが可能となる。
Then, since the concern of freezing of the heat exchange medium 3 (the second
流体2は、複数の伝熱管11の上流側において第2熱交換媒体3B(プロパン)の凝縮熱により気化(天然ガス化)し、複数の伝熱管11の下流側において第1熱交換媒体3A(EGW)の顕熱により必要温度まで昇温する。本実施形態では、第2熱交換流路4Bにおける熱交換によって凝縮した第2熱交換媒体3Bを気化させる気化器50を有し、第2熱交換媒体供給部40は、気化器50によって気化した第2熱交換媒体3Bを、再び第2熱交換流路4Bに供給する第2熱交換媒体循環流路41を有する。これにより、第2熱交換媒体3Bの閉ループを形成しつつ、第2熱交換媒体3Bの凝縮熱を利用することができるため、熱交換効率の向上を図ることが可能となる。
The
気化器50は、凝縮した第2熱交換媒体3Bを貯溜する貯溜部51と、貯溜部51に貯溜された第2熱交換媒体3Bの液面3B1に挿し込まれた水封板52と、を有する。この構成によれば、貯溜部51において気化した第2熱交換媒体3Bの第2熱交換流路4Bへの逆流を阻止することができる。
The
また、貯溜部51は、第2熱交換流路4Bの底部4B1に接続されており、第2熱交換流路4Bの複数のバッフルプレート5Bは、凝縮した第2熱交換媒体3Bを底部4B1に導く傾斜を備えるため、凝縮した第2熱交換媒体3Bは貯溜部51に垂れ落ち、貯溜部51において気化し、閉ループ内を自動的に循環するようになる。このように、第2熱交換媒体3Bが閉ループ内を自動的に循環することで、第2熱交換媒体循環路41に設けられた不図示のブロワーは、第2熱交換媒体3Bの循環を補助する低出力のものとすることができる。
Further, the
また、第1熱交換媒体供給部30は、第1熱交換媒体加熱部32によって加熱された第1熱交換媒体3Aの一部を、第2熱交換媒体3Bを気化させる熱交換媒体として気化器50に供給するバイパス流路33を有する。この構成によれば、気化器50の熱源を別途用意する必要がなくなり、熱交換器1の簡略化、小型化及び低コスト化を図ることができる。
Further, the first heat exchange
このように、上述の本実施形態によれば、流体2が流通する複数の伝熱管11を収容する本体部10と、本体部10の内部に形成された、複数の伝熱管11の間を熱交換媒体3が流通する熱交換流路4を分割する隔壁20と、隔壁20によって分割された熱交換流路4のうち、複数の伝熱管11の下流側の第1熱交換流路4Aに、第1凝固点を有する第1熱交換媒体3Aを供給する第1熱交換媒体供給部30と、隔壁20によって分割された熱交換流路4のうち、複数の伝熱管11の上流側の第2熱交換流路4Bに、第1凝固点よりも低い第2凝固点を有する第2熱交換媒体3Bを供給する第2熱交換媒体供給部40と、有する、という構成を採用することによって、熱交換媒体4の凍結を防止し、熱交換効率の改善を図ることができる。
As described above, according to the above-described embodiment, heat is applied between the
以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 The preferred embodiment of the present invention has been described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the above embodiment. The shapes, combinations, and the like of the respective constituent members shown in the above-described embodiments are merely examples, and can be variously changed based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.
図2は、本発明の別実施形態における熱交換器1Aの構成図である。
図2に示すように、熱交換器1Aの隔壁20Aは、第1熱交換流路4A及び第2熱交換流路4Bの少なくともいずれか一方(図2においては両方)に突出し、第2熱交換媒体3Bの熱を第1熱交換媒体3Aに伝熱させる複数の突起部21を有する。第1熱交換流路4Aの下流側(隔壁20Aの上面)を流れる第1熱交換媒体3Aは低温であるが、第2熱交換流路4Bの上流側(隔壁20Aの下面)を流れる第2熱交換媒体3Bは高温であるため、第2熱交換媒体3Bの熱を第1熱交換媒体3Aに積極的に伝熱させることで、第1熱交換媒体3Aの凍結を確実に防止することができる。複数の突起部21は、隔壁20Aの表面積を増加させ、第1熱交換媒体3Aと第2熱交換媒体3Bとの間の熱交換を促進させる。なお、複数の突出部21が高いと、圧力損失が生じるため、例えば、10〜20mm程度の高さとして密集して配置することが好ましい。
FIG. 2 is a configuration diagram of a heat exchanger 1A according to another embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 2, the
また、例えば、上記実施形態では、第1熱交換媒体3AとしてEGWを例示したが、例えば海水を使用してもよい。
Further, for example, in the above embodiment, the EGW is illustrated as the first
また、例えば、上記実施形態では、第2熱交換媒体3Bとしてプロパンを例示したが、例えばブタンを使用してもよい。
Further, for example, in the above embodiment, propane is exemplified as the second
また、例えば、上記実施形態では、流体2としてLNGを例示したが、例えば液化石油ガス(LPG)や液体窒素等を使用してもよい。
Further, for example, in the above embodiment, LNG is exemplified as the
1 熱交換器
2 流体
3 熱交換媒体
3A 第1熱交換媒体
3B 第2熱交換媒体
3B1 液面
4 熱交換流路
4A 第1熱交換流路
4B 第2熱交換流路
4B1 底部
5 バッフルプレート
5B バッフルプレート
10 本体部
11 伝熱管
20 隔壁
30 第1熱交換媒体供給部
31 第1熱交換媒体循環流路
32 第1熱交換媒体加熱部
33 バイパス流路
40 第2熱交換媒体供給部
41 第2熱交換媒体循環流路
50 気化器
51 貯溜部
52 水封板
REFERENCE SIGNS
Claims (6)
前記本体部の内部に形成された、前記複数の伝熱管の間を熱交換媒体が流通する熱交換流路を分割する隔壁と、
前記隔壁によって分割された前記熱交換流路のうち、前記複数の伝熱管の下流側の第1熱交換流路に、第1凝固点を有する第1熱交換媒体を供給する第1熱交換媒体供給部と、
前記隔壁によって分割された前記熱交換流路のうち、前記複数の伝熱管の上流側の第2熱交換流路に、前記第1凝固点よりも低い第2凝固点を有する第2熱交換媒体を供給する第2熱交換媒体供給部と、
前記第2熱交換流路における熱交換によって凝縮した前記第2熱交換媒体を気化させる気化器と、を有し、
前記第2熱交換媒体供給部は、前記気化器によって気化した前記第2熱交換媒体を、再び前記第2熱交換流路に供給する第2熱交換媒体循環流路を有する、ことを特徴とする熱交換器。 A body that houses a plurality of heat transfer tubes through which the fluid flows,
A partition formed inside the main body, dividing a heat exchange channel through which a heat exchange medium flows between the plurality of heat transfer tubes,
A first heat exchange medium supply for supplying a first heat exchange medium having a first freezing point to a first heat exchange path downstream of the plurality of heat transfer tubes among the heat exchange paths divided by the partition. Department and
A second heat exchange medium having a second freezing point lower than the first freezing point is supplied to a second heat exchange passage upstream of the plurality of heat transfer tubes among the heat exchange passages divided by the partition. A second heat exchange medium supply unit,
A vaporizer for vaporizing the second heat exchange medium condensed by heat exchange in the second heat exchange flow path,
The second heat exchange medium supply unit has a second heat exchange medium circulation channel that supplies the second heat exchange medium vaporized by the vaporizer to the second heat exchange channel again. Heat exchanger.
前記凝縮した前記第2熱交換媒体を貯溜する貯溜部と、
前記貯溜部に貯溜された前記第2熱交換媒体の液面に挿し込まれ、前記気化した前記第2熱交換媒体の前記第2熱交換流路への逆流を阻止する水封板と、を有する、ことを特徴とする請求項1に記載の熱交換器。 The vaporizer comprises:
A storage unit for storing the condensed second heat exchange medium,
A water sealing plate that is inserted into the liquid surface of the second heat exchange medium stored in the storage unit and that prevents the vaporized second heat exchange medium from flowing back into the second heat exchange channel. The heat exchanger according to claim 1 , comprising:
前記第2熱交換流路は、前記第2熱交換媒体を回流させると共に、前記凝縮した前記第2熱交換媒体を前記底部に導く傾斜を備える複数のバッフルプレートを有する、ことを特徴とする請求項1または2に記載の熱交換器。 The vaporizer is connected to a bottom of the second heat exchange channel,
Wherein said second heat exchange passage is that causes flow round the second heat exchange medium, having a plurality of baffle plates with a slope for guiding the condensed second heat exchange medium to the bottom, it is characterized by Item 3. The heat exchanger according to item 1 or 2 .
前記第1熱交換流路において熱交換した後の前記第1熱交換媒体を、再び前記第1熱交換流路に供給する第1熱交換媒体循環流路と、
前記第1熱交換媒体循環路において前記第1熱交換媒体を加熱する第1熱交換媒体加熱部と、
前記第1熱交換媒体加熱部によって加熱された前記第1熱交換媒体の一部を、前記第2熱交換媒体を気化させる熱交換媒体として前記気化器に供給するバイパス流路と、を有する、ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の熱交換器。 The first heat exchange medium supply unit includes:
A first heat exchange medium circulation flow path that supplies the first heat exchange medium after heat exchange in the first heat exchange flow path to the first heat exchange flow path again;
A first heat exchange medium heating unit that heats the first heat exchange medium in the first heat exchange medium circulation path;
A bypass flow path that supplies a part of the first heat exchange medium heated by the first heat exchange medium heating unit to the vaporizer as a heat exchange medium that vaporizes the second heat exchange medium, The heat exchanger according to claim 1 , wherein:
前記本体部の内部に形成された、前記複数の伝熱管の間を熱交換媒体が流通する熱交換流路を分割する隔壁と、A partition formed inside the main body, dividing a heat exchange channel through which a heat exchange medium flows between the plurality of heat transfer tubes,
前記隔壁によって分割された前記熱交換流路のうち、前記複数の伝熱管の下流側の第1熱交換流路に、第1凝固点を有する第1熱交換媒体を供給する第1熱交換媒体供給部と、A first heat exchange medium supply for supplying a first heat exchange medium having a first freezing point to a first heat exchange path downstream of the plurality of heat transfer tubes among the heat exchange paths divided by the partition. Department and
前記隔壁によって分割された前記熱交換流路のうち、前記複数の伝熱管の上流側の第2熱交換流路に、前記第1凝固点よりも低い第2凝固点を有する第2熱交換媒体を供給する第2熱交換媒体供給部と、を有し、A second heat exchange medium having a second freezing point lower than the first freezing point is supplied to a second heat exchange passage upstream of the plurality of heat transfer tubes among the heat exchange passages divided by the partition. A second heat exchange medium supply unit,
前記隔壁は、前記第1熱交換流路及び前記第2熱交換流路の少なくともいずれか一方に突出し、前記第1熱交換媒体と前記第2熱交換媒体との伝熱を促進させる突起部を有する、ことを特徴とする熱交換器。The partition wall projects to at least one of the first heat exchange flow path and the second heat exchange flow path, and includes a protrusion that promotes heat transfer between the first heat exchange medium and the second heat exchange medium. A heat exchanger comprising:
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