(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一加圧流体の供給および排出手段を有する気密室（２）と、
該気密室（２）内に、第二加圧流体と混合された第一加圧流体の冷却用の流体循環導管を配置したプレート（１０）の重なりで構成されたプレート束（１）と、
前記プレート束（１）の全幅にわたって延伸している調整された穴（２６）と、一方側に閉鎖端（２１ａ）他端側に開放端（２１ｂ）とを有し、該開放端（２１ｂ）が配管に連通する注入パイプ（２１）と、
上記配管は、閉塞手段（２３）を有する前記第二加圧流体の供給配管（２２）と、閉塞手段（２５）を有する沈着粒子排出用の排出配管（２４）とから成り、
配管の分岐の下流であり、注入パイプ（２１）の開放端（２１ｂ）側に、濾過手段（３０）を備え、排出配管（２４）を介して濾過手段（３０）に沈着した粒子の排出を行うことを特徴とする、プレート式熱交換器内の加圧流体注入装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、濾過手段（３０）が平板状であり、注入パイプ（２１）の軸に垂直に延伸していることを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項１に記載の装置において、濾過手段（３０）の開きが注入パイプ（２１）の上流に向けられたポケットの形を有することを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項３に記載の装置において、ポケットが円錐状であることを特徴とする装置。
【請求項５】
濾過手段（３０）が、一方では、穴（３２）を備え、注入パイプ（２１）の内壁に固定された硬質支持部（３１）によって、他方では、前記第二の流体の循環方向に対して延伸している硬質支持部（３１）の面に押し当てられた細かい網目のフィルタ（３３）で形成されることを特徴とする前記請求項１から４のいずれか一つに記載の装置。
【請求項６】
濾過手段（３０）が穴（３２）を備えた硬質支持部（３１）によって形成されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の装置。
【請求項７】
細かい網目のフィルタ（３３）が硬質支持部（３１）上に取り外し自在に取り付けられていることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項８】
排出配管（２４）が第二の流体の注入パイプ（２１）の軸内に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一つに記載のプレート式熱交換器の加圧流体注入装置の運転中に、第二の流体の供給配管（２２）を閉鎖してこの第二の流体の流入を遮断し、排出配管（２４）を開き、濾過手段（３０）に堆積した粒子をはがして前記排出配管（２４）によってそれらを排出するために第二の流体の循環方向と逆方向に注入パイプ（２１）内に第一の流体を通すことから成る、加圧流体注入装置のメンテナンス方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
【０００２】
本発明はプレート式熱交換器内の加圧流体注入装置とかかる注入装置をメンテナンスする方法を対象とする。
【０００３】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
【０００４】
プレート式熱交換器は一般的に気密室と、前記気密室内に配置され、該気密室と共に自由空間を構成するプレート束とから形成される。
【０００５】
プレート束は互いに平行で、その間に独立した流体循環配管を配置したプレートの重なりによって構成される。
【０００６】
薄板で構成されたプレートは、たいていの場合はステンレススチールまたは十分な展延性のあるいっさいの他の材料製で、表面が平滑な縁と、それによって互いに接触し、それによって熱交換器の端から端まで独立した流体循環配管を形成する導管を限定している波状の中心部分を具備している。
【０００７】
この種のプレート束式熱交換器は単相あるいは二相の、各種の流体で動作する。
【０００８】
加熱された流体が二相で交換器内に導入されたとき、熱交換器のプレート束全体の中で混合物の一様な分布を保証するために液体と気体の十分な混合を確保することが望ましい。液体と気体の十分な混合を確保するために、液相だけの注入装置が使用される。
【０００９】
この注入装置はプレート束の全長にわたって延長し、加圧流体供給手段に連通された第一の開放端と、第二の閉鎖端を備えた１つまたは複数の注入パイプから成る。
【００１０】
注入パイプは一般的にプレート束の下部分に配置され、その軸は前記プレート束の導管に垂直である。
【００１１】
さらに、注入パイプは、母線に沿って注入パイプの全長にわたって延長する、プレート束の注入パイプ内に液体を噴霧する調整された穴を備えている。
【００１２】
この加圧液体は一端で注入パイプ内に入り、プレート束の導管を介して上方に噴霧される。
【００１３】
次に、この加圧液体はプレート束の入口を高速で流れている気体によって取り込まれ、気体と十分に混合し、前記気体と混合されてプレート束内を循環する。
【００１４】
このようにして形成された混合相は有利には導管の全幅にわたって分配され、つぎに気体によってプレート束の頂上まで運ばれる。この注入装置は、その設計の目的である主な機能、すなわち、混合物と気体の十分な混合の確保、従って、二相がプレート束に入ってから直ちに均質かつ規則的に分布する条件をつくることを完璧に果たす。
【００１５】
他方、大きな欠陥として、注入パイプの調整された注入穴は液体の中に粒子や、例えば、金属の破片が存在するために部分的に、あるいは完全に閉塞することがあり、前記液体の供給配管内部にフィルタを備えても詰まることがある。
【００１６】
その結果、熱交換器の運転が阻害され、次第にその性能が低下する。
【００１７】
したがって、注入パイプは定期的にメンテナンスする必要があり、その故に、これらの注入パイプを引き抜き、そのメンテナンスの実施を可能にするために設備全体が停止される。
注入パイプの取り外し、メンテナンスならびに再取付には平均一週間の設備停止が必要である。
【００１８】
本発明の目的は、注入設備の有効性を温存しながらこれらの不便を解消することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
【００２０】
すなわち、第一加圧流体の供給および排出手段を有する気密室と、
該気密室内に、第二加圧流体と混合された第一加圧流体の冷却用の流体循環導管を配置したプレートの重なりで構成されたプレート束と、
前記プレート束の全幅にわたって延伸している調整された穴と、一方側に閉鎖端他端側に開放端とを有し、該開放端が配管に連通する注入パイプと、
上記配管は、閉塞手段を有する前記第２加圧流体の供給配管と、閉塞手段を有する沈着粒子排出用の排出配管とから成り、
配管の分岐の下流であり、注入パイプの開放端側に、濾過手段を備え、排出配管を介して濾過手段に沈着した粒子の排出を行うことを特徴とする、プレート式熱交換器内の加圧流体注入装置。
【００２１】
本発明の別の特徴によれば、
濾過手段が平板状であり、注入パイプの軸に垂直に延伸していて、
濾過手段の開きが注入パイプの上流に向けられたポケットの形を有し、
ポケットが円錐状であり、
濾過手段が、一方では、穴を備え、注入パイプの内壁に固定された硬質支持部によって、他方では、前記第二の流体の循環方向に対して延伸している硬質支持部の面に押し当てられた細かい網目のフィルタで形成され、
濾過手段が穴を備えた硬質支持部によって形成され、
細かい網目のフィルタが硬質支持部上に取り外し自在に取り付けられ、
排出配管が第二の流体の注入パイプの軸内に配置されている。
【００２２】
また、加圧流体注入装置のメンテナンス方法において、プレート式熱交換器の運転中に、第二の流体の供給配管を閉鎖してこの第二の流体の流入を遮断し、排出配管を開き、濾過手段に堆積した粒子をはがして前記排出配管によってそれらを排出するために第二の流体の循環方向と逆方向に注入パイプ内に第一の流体を通すことから成ることを特徴とするメンテナンス方法も対象とする。
【００２３】
【実施例】
【００２４】
本発明の特徴および利点は、例として挙げられ、添付の図面を参照する以下の説明を読むことで明らかになるだろう。
【００２５】
図１は本発明にかかるプレート式熱交換器の部分概略斜視図である。
図２は本発明かかる気密室の一部を切り欠いて示す概略図である。
図３は本発明にかかるプレート式熱交換器の要部の概略図である。
図４は本発明にかかる濾過手段の拡大概略断面図である。
図１と図２において、気密室（２）内部に配置されたプレート束（１）から成る熱交換器の一部だけが概略表示されている。
【００２６】
従来通りに、プレート束（１）は互いに結合し並列して配置された、多数のプレートで形成される。
【００２７】
プレート（１０）は、たいていの場合はステンレススチールまたは十分な展延性のあるいっさいの他の材料製の薄板で構成される。該プレート（１０）は、表面が平滑な縁と、それによって互いに接触し、図に示した実施態様では、それによって熱交換器の端から端まで独立した、逆流の流体循環の二重配管を定めている波状の中心部分を具備している。
【００２８】
プレート束（１）は、その下端に、一方では、前記プレート束（１）の配管の一つに、他方では、冷却流体の排出導管（１２）に接続された、冷却流体出口集合管（１１）を備えている。
【００２９】
この冷却流体は前記プレート束（１）の上端からプレート束（１）に対応する配管内に導入される。
【００３０】
この場合には、気体で形成された第一の流体と液体で形成された第二の流体の混合物から成る加熱された流体は、プレート束（１）の下端から導入される。
【００３１】
この加熱されている流体はプレート束（１）の別の配管内を、冷却媒体に逆らって循環する。
【００３２】
このために、図２に示したごとく、気密室（２）は第一の流体、すなわちプレート束の対応する配管内の気体の導入導管（１４）に接続されている。
【００３３】
したがって、この第一の流体はプレート束（１）の対応する配管の導管内と、前記プレート束（１）と気密室（２）の間に配置された自由空間内を循環する。
【００３４】
他方、熱交換器は第二の流体、すなわち対応する配管の導管内の液体の注入装置（２０）を備えている。
【００３５】
液体から成る第二の流体の注入装置（２０）は、図１と図２に示した実施態様では、平行で、集合管（１１）の両側に配置された注入パイプ（２１）を備えている。
【００３６】
以下に、一方の注入パイプ（２１）だけを記載するが、他の注入パイプも同一である。
【００３７】
注入パイプ（２１）はプレート束（１）の対応する配管の導管に垂直な軸を有し、前記プレート束（１）の全幅にわたって延長している。
【００３８】
注入パイプ（２１）は閉鎖端（２１ａ）と例えば、弁などで構成される閉塞および開放手段（２３）を備えた第二の流体の供給配管（２２）に連通する第二の開放端（２１ｂ）を有する。
【００３９】
注入パイプ（２１）は粒子および破片の排出配管（２４）にも連通され、例えば、弁によって構成される開放または閉塞手段（２５）を備えている。
【００４０】
供給配管（２２）は図示されていない、第二の加圧流体供給手段に連通され、排出配管（２４）は好適には注入パイプ（２１）の軸の中に位置付けられる。
【００４１】
この注入パイプ（２１）は、母線に沿って、前記注入パイプ（２１）の全長にわたって、プレート束（１）に対応する配管の導管内に第二の加圧流体を噴霧する調整された穴（２６）を備えている。
【００４２】
図３と図４に示したごとく、注入パイプ（２１）は全体として番号３０で示され、前記注入パイプ（２１）内の第二の流体の循環方向に対して前記注入パイプ（２１）上の配管（２２、２４）の分岐の下流に配置された濾過手段を備えている。
【００４３】
図４に詳しく示したように、濾過手段（３０）は開きが第二の流体の注入パイプ（２１）の上流に向けられたポケットの形を有する。好適な実施態様によれば、濾過手段（３０）のポケットは円錐状である。
【００４４】
他の実施態様によれば、濾過手段（３０）は平板状で、注入パイプ（２１）の軸に対して垂直に延長している。
【００４５】
濾過手段（３０）は、一方では、穴（３２）を備え、例えば、溶接によって注入パイプ（２１）の内壁に固定された硬質支持部（３１）によって、他方では注入パイプ（２１）内の第二の流体の循環方向に対して延伸している硬質支持部（３１）の支持面に押し当てられた細かい目のフィルタ（３３）によって形成される。
【００４６】
硬質支持部（３１）の厚みは、細かい目のフィルタ（３３）が完全に詰まっても、第二の流体の圧力に耐えられるほど十分なものとする。
【００４７】
フィルタ（３３）の目はおよそ５００ミクロンから８００ミクロンである。
【００４８】
この細かい目のフィルタ（３３）は、例えば、ネジによって構成される固定手段（３４）によって支持部（３１）に取り外し自在な形で取り付けられる。
【００４９】
変型によれば、濾過手段（３０）は穴（３２）を備えた硬質支持部（３１）だけで形成されている。
【００５０】
通常の作動において、排出配管（２４）は閉塞手段（２５）のバルブによって閉止され、開放位置にある閉塞手段（２３）のバルブを通過し、液体によって構成される第二の流体は供給配管（２２）から流入し、注入パイプ（２１）内に流出する。
【００５１】
したがって、第二の加圧流体は調整された穴（２６）全体を通してプレート束（１）の上方に噴霧される。
【００５２】
ついでこの第二の加圧流体はプレート束（１）の入口で高速で循環している第一の流体によって運ばれ、第一の流体と十分に混合されて、プレート束（１）の対応する配管の導管内を循環する。
【００５３】
このようにして生成された混合相は有利にはこれらの導管の全幅にわたって分布し、ついでプレート束（１）の頂上まで運ばれる。
【００５４】
熱交換器の運転の際に、たいていの場合酸化鉄から成る粒子または破片は、第二の流体の循環の際に運ばれ、栓を形成して、細かい目のフィルタ（３３）を次第に完全に閉塞する。このようにして、熱交換器の運転は阻害され、その性能は次第に低下する。
【００５５】
細かい目のフィルタ（３３）さらにはそれぞれの注入パイプ（２１）の構成された穴（２６）が閉塞したとき、熱交換器を含む設備の運転を停止することなしにこれらの注入パイプ（２１）をメンテナンスする。
【００５６】
このために、閉塞手段（２３）であるバルブを閉じて第二の流体の流入を遮断し、排出配管（２４）の閉塞手段（２５）であるバルブを開く。
【００５７】
気密室（２）内に高圧で存在する気体によって構成される第一の流体は穴（２６）を介して注入パイプ（２１）内に侵入し、これらの注入パイプ（２１）の内部に圧力をかけ、硬質支持部（３１）の穴（３２）を通過し、細かい目のフィルタ（３３）の詰まりをなくす。
【００５８】
注入パイプ（２１）内に堆積し、細かい目のフィルタ（３３）に対して固着した粒子または破片はこの粒子または破片の排出配管（２４）からすぐに追い出される。
【００５９】
５バールから２０バール程度であり、３０バールに達することのある気密室（２）内の第一の流体の圧力を考慮して、注入パイプ（２１）および細かい目のフィルタ（３３）のメンテナンスは即座に行われる。
【００６０】
このように、このメンテナンス作業は熱交換器の運転を停止することなしに実現される。
【００６１】
それぞれの排出配管（２４）は粒子または破片回収タンクに接続することができる。
【００６２】
このメンテナンスの後、閉塞手段（２５）であるバルブを閉じてそれぞれの排出配管（２４）を隔離し、第二の流体を注入パイプ（２１）内に供給するために閉塞手段（２３）であるバルブを再度開く。
【００６３】
注入パイプ（２１）のメンテナンス作業全体は、数分間程度のきわめて短時間で実施されるが、これまでこれらの注入パイプ（２１）のメンテナンスには前記注入パイプの分解と、およそ１週間の設備の停止が必要であった。
【００６４】
【発明の効果】
【００６５】
本発明の実施によって、定期的に必要な加圧流体注入装置装置のメンテナンスにおける、当該装置の長期間停止や困難な作業という不便を解消することができるようになり、当該装置の有効性を温存しながら、かかるメンテナンスを容易かつ短期間に行うことができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるプレート式熱交換器の部分概略斜視図である。
【図２】本発明かかる気密室の一部を切り欠いて示す概略図である。
【図３】本発明にかかるプレート式熱交換器の要部の概略図である。
【図４】本発明にかかる濾過手段の拡大概略断面図である。
【符号の説明】
１  プレート束
２  気密室
１０  プレート
２１  注入パイプ
２２  供給配管
２３  閉塞手段
２４  排出配管
２５  閉塞手段
３０  濾過手段
【図１】
0003990030.tif 000002
【図２】
0003990030.tif 000003
【図３】
0003990030.tif 000004
【図４】
0003990030.tif 000005