JPS58142192A - 流動層熱交換器 - Google Patents

流動層熱交換器

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JPS58142192A
JPS58142192A JP2492982A JP2492982A JPS58142192A JP S58142192 A JPS58142192 A JP S58142192A JP 2492982 A JP2492982 A JP 2492982A JP 2492982 A JP2492982 A JP 2492982A JP S58142192 A JPS58142192 A JP S58142192A
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JP
Japan
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heat transfer
fluidized bed
fins
heat
heat exchanger
Prior art date
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Pending
Application number
JP2492982A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Komagine
駒木根 隆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
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Priority to US06/466,945 priority patent/US4499944A/en
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Priority to DE3305471A priority patent/DE3305471C2/de
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Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/1836Heating and cooling the reactor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D13/00Heat-exchange apparatus using a fluidised bed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008Controlling the process
    • B01J2208/00017Controlling the temperature
    • B01J2208/00106Controlling the temperature by indirect heat exchange
    • B01J2208/00115Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements inside the bed of solid particles
    • B01J2208/00132Tubes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、流動層内にフィンを有する伝熱管を埋設した
流動層熱交換器に関する。
〔発明の技術的背景] 一般に、ガスと他の流体間の熱伝達には1分散板上に積
層された多数の流動粒子からなる流動層内に伝熱管を埋
設した流動層熱交換器が用いられており、熱が粒子およ
び伝熱管壁面を介して仏寺されるようにしである。とこ
ろで、限られた空間で必要な熱伝達鰺を確保するために
は、ガスと伝熱管の接触表面積を増大することが有効で
あり、伝熱管にフィンを設けることが通常手段となって
いる。
すなわち、第1図は上記従来の流動層熱交換器の縦断側
面図であって、一端にガス導入口1を設は他端にガス排
出口2を設けたケーシング3内に、多数の小孔を有する
分散板4上に多数の流動粒子5を積層した流動層6が形
成され、その流動層6内に多数のフィン7を装着した伝
熱管8が埋設されている1゜ しかして、入口9から上記伝熱管8に供給された被加熱
流体は、その伝熱管8内を流通し出口10から流出する
関K、導入口1からケーシング3内に導入され流動層6
内を流れるガスによって加熱され、一方上紀被加熱流体
と熱交換を行なったガスはガス排出口2から排出される
〔背景技術の問題点〕
ところが、上述の如き熱交換器においては、流絶層を通
るガスAは分散板4を経て小さな気泡群となってフィン
7間の間隙を通って上昇していくが、そのとき気泡Bは
順次金体して次餉に大きくなり、ついKはフィン7間の
間隙をしゃ閉するまでに運しく第2図参照)、粒子5と
フィン7との接触の機会が少なくなり、伝熱量が減少す
ることがある。またその状態がさらに進むと、互いに隣
接するフィン7間の粒子5を完全に飛散させ、粒子5が
全くない状態が惹起される。この状態は装置全体で同じ
ように生じるのではなく、不特定なある部分に生じ、こ
れが生じた所はガスの流れに対して通路抵抗が著しく低
下するため、この部分のみをガスが流れるようになり、
装置全体の均一な流れが乱され、一部分のみの流れ(ふ
きぬけ)となり、伝熱量が著しく減少する。つまり、伝
熱管8にフィン7を設けて伝熱面積を増大したにもかか
わらず、むしろそのフィンを設けたことか逆効果となる
等の問題がある。
〔発明の目的〕
本発明はこのような点に鑑み、フィン間の間隙を上昇し
ながら合体して肥大化した気泡が、フィン間の間隙をし
や閉するまで釦なり、粒子とフィンの接触機会が少なく
なることによる伝熱量の減少、およびこの状態がさらに
進行してフィン間に粒子が全く存在しないガスのふ襄ぬ
けが生じ、その部分のみをガスが流れるよう罠なって、
伝熱量が著しく減少するようなことを防止した、伝熱蓋
の大きい安定な流動層熱変換器を提供することを目的と
する。
〔発明の概要〕
本発明は、分散板上に支持された多数の流動粒子からな
る流動層内に、フィン付伝熱管を埋設した流動層熱変換
器において、上記フィン付伝熱管のフィンに切り込み開
口部を設け、流動粒子がフィンを横断できるよう圧した
ことを特徴とする。
〔発明の実施例〕
以下、第3図および第4図を参照して、本発明をその実
施例について説明する。
第3図において、ケー/ング3の一端には加熱用のガス
を上記ケーシング3内に導入する導入口(3) 1が設けられ、他端には排出口2が形成され”rいる。
そのケーシング3内には多数の小孔4aを有する分散板
4が配設されており、その分散板4士には多数の流動粒
子5が積層された流動M6が形成されている。上記流動
層6内には蛇行状に屈曲畜れた伝熱管8がM投されてお
り、その伝熱f8の一端が被加熱流体の入口9に接続さ
れ、他端が被加熱流体の出口10に接続されている。ま
た、上記伝熱−W8にはケーシング3の長手軸線に平行
な多数のフィン7が所定間隔をもって装着されている。
ところで、上記各フィン7には、各段ごとに切り起し片
7aが反対方向に指向された切り込み開口部】1が穿設
されている。
しかして、加熱用のガスAは導入口1からケーシング3
内に流入し、分散板4の小孔4aを経て均一な流れとな
って流動層6内に流入し、その流動層6の流動粒子5に
運動を与えるとともに、その流動粒子5およびフィン7
を介して伝熱管8に熱管与える。このときケーシング3
に供給された( 4 ) ガスの小形の気泡B Fi、フィン7間の間隙を上昇し
てhくにしたがい合体して肥大化するが、フィン7に設
けた切り込み開口部11で***させられ小形の気泡とな
り、流動層6を通り・排出口2から装置外に排出される
。一方、被加熱流体は入口9から伝熱−1f8に供給さ
れ、その伝熱f8内を流通する間に前記加熱用ガスと熱
交換して加熱され、i口10から導出される。
第4図は、流動層6内の状態を拡大して示した図であっ
て、分散板4を通過したガスの気泡Bは・流動層6で流
動粒子5を押し上げ、運動を与えながら熱伝達を行ない
、気泡BFi舎体してその大きさを増す、、ところが、
フィン7の切り起し片7aおよび切り込み開口部11に
より、気泡Bは方向を曲げられたり、その部分で***さ
れるので、気泡の寸法が成る値嫂上にな石ことはない。
このためフィン7間の間隙をしゃ断するような気泡Bが
発生するようなことがない。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、粒子とフィンあ
るいは伝熱管が常に接触し、従来装置におけるような伝
熱量の低下を防止することができまた気泡の大きさが制
限され、粒子および気泡がフィンの切り込み開口部を経
て隣接するフィン間の間隙にも流入するので、粒子の流
動層からの飛散が生じKくく、また成るフィン間の粒子
が飛散したとして亀、その両側のフィン間の粒子が切り
込み開口部を経てその粒子が飛散した間隙内に速やかに
流入するので、ガスのふきぬけが連続することがなく、
ガスから伝熱管への伝熱を常に良好な状態に維持するこ
とができる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来の流動層熱交換器の縦断側面図、第2図
は従来の流動層熱交換器の流動層内のガス゛状態拡大説
明図、第3図は本発明の流動層熱交換器の縦断側面図、
第4図は同上゛流動層熱交換器におけるフィン付伝熱管
および流動層内のガス状態拡大説明図である。 3 ・ケーシング、4・・・分散板、5・・・流動粒子
。 6・・・流動層、7・・・フィン、8・・・伝熱管、1
1・・・切り込み開口部。 出願人代理人  猪  股     清笛1図 布4図 手続補正書 昭和57年7月夕日 特許庁長官  若 杉 和 夫  殿 1、事件の表示 昭和57年特許願第24929号 2、発明の名称 流動層熱交換器 3、補正をする者 事件との関係特許出願人 (307)東京芝浦電気株式会社 明細書の「特許請求の範囲」および「発明の詳細な説明
」の欄。 8、補正の内容 (11%許請求の範囲を下記のように訂正する。 [IP!jFF請求の範囲 分散板上に設けられた多数の粒子からなる流動層内に、
水平面上でほぼ平行配置となる伝熱管を少なくとも2段
埋設し、これらの伝熱管の間に熱媒体を流すことにより
、上記粒子を流動させて伝熱管表面の熱抵抗層を破壊も
しくは薄くする熱交換器において、前記伝熱管の間の熱
媒体流路の下流側に熱媒体の流れを乱す乱流体を設けた
ことを特徴とする、流動層熱交換器。」 (2)明細書第2頁第11行の「伝熱管8が」の次に下
記の文を挿入する。 「水平面上でほぼ平行に少なくとも2段1(3)明細書
第4頁第11行乃至第15行の[本発明は、・・・・・
・・・特徴とする。−1を次のように訂正する。 「 本発明は、分散板上に支持された多数の流動粒子か
らなる流動層内に、伝熱管な埋設した流動層熱交換器に
おいて、F紀伝熱管の間の熱媒体の流路の下流に熱媒体
の流れを乱す乱流体を設け、流動粒子が上下方向の移動
だけでなく、伝熱管の軸方向にも移動できるようにした
ことを特徴とする。」(4)明細書第5頁第15行乃至
第6頁第5行の[しかして、・・・・・・・・・排出さ
れる。−1を次のように訂正する。 [しかして、熱媒体である加熱用のガスAは導入口1か
らケーシング3内に流入し、分散板4の小孔4aを経て
均一な流れとなって流動層6内圧流入し、そのガスが伝
熱管8の間を流れ上昇していくので、流動層6の流動粒
子5に運動を与えるとともに、その流動粒子5およびフ
ィン7を介して伝熱管8に熱を与える。このときケーシ
ング3に供給されたガスの小形の父泡Bは、)11・1
:1 イン7間の間隙を上昇していくにしたがい合体して肥大
化するが、伝熱管8の間のガス流路の下流側に位置する
フィン7に設けた切り込み開口部11の切り起し片7a
で***させらね気泡の流わが乱される。またこねど同時
に、気泡が小さくγ「つて流動層を通り、排出口2から
装置外に排出さ才する。」(5)明細書第6頁第11行
乃至第12行の1−流動層・・・・・・・・・行ない、
」を[流動層6で流動粒子5を押し上げ、切り起し片7
aと開口部11で伝熱管8の軸方向にも移動するような
三次元の運動を与えながら熱伝達を行ない、」と訂正す
る。 (6)明細書第6頁第15行の「その部分で***される
ので1を1その部分で***されるので、気泡の流れが乱
されて流動粒子5の三次元的な動きの手助けとなる。し
かも、」と訂正する。 (7)明細書第7頁第5行の1流入するので、」の次に
下記の文を挿入する。 「伝熱管全面に接触している粒子に充分な動きを与える
ことができ、しかも、」

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 分散板上に支持された多数の流動粒子からなる流動層内
    に、フィン付伝熱管を埋設した流動層熱交換器において
    、上記フィン付伝熱管のフィンに切り込み開口部を設は
    几ことを特徴とする流動層熱交換器。
JP2492982A 1982-02-18 1982-02-18 流動層熱交換器 Pending JPS58142192A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2492982A JPS58142192A (ja) 1982-02-18 1982-02-18 流動層熱交換器
US06/466,945 US4499944A (en) 1982-02-18 1983-02-16 Heat exchangers installed in fluidized beds
GB08304312A GB2116686B (en) 1982-02-18 1983-02-16 Heat exchangers installed in fluidized beds
DE3305471A DE3305471C2 (de) 1982-02-18 1983-02-17 Wärmetauscher mit einem Fliessbett

Applications Claiming Priority (1)

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JP2492982A JPS58142192A (ja) 1982-02-18 1982-02-18 流動層熱交換器

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6216359A (ja) * 1985-07-12 1987-01-24 大日本印刷株式会社 外包された雑誌、冊子及びその外包方法
JP2007522071A (ja) * 2004-02-11 2007-08-09 ビーエーエスエフ アクチェンゲゼルシャフト HClから塩素を製造するための反応器および方法
JP2007530403A (ja) * 2004-03-25 2007-11-01 ビーエーエスエフ アクチェンゲゼルシャフト 発熱化学平衡反応を行うための流動床法及びこれに用いられる反応器
JP2010503530A (ja) * 2006-09-19 2010-02-04 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア ガス相反応を行うための流動床反応器

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