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JP7045230B2 - How to operate the open rack heat exchanger and the open rack heat exchanger - Google Patents
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JP7045230B2 - How to operate the open rack heat exchanger and the open rack heat exchanger - Google Patents

How to operate the open rack heat exchanger and the open rack heat exchanger Download PDF

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Description

ここに開示する技術は、オープンラック式熱交換装置の運転方法、及び、オープンラック式熱交換装置に関する。 The techniques disclosed herein relate to an operating method of an open rack heat exchanger and an open rack heat exchanger.

特許文献1には、オープンラック式熱交換装置の一つとしてのオープンラック式気化器が記載されている。オープンラック式気化器は、アルミニウム合金により構成された伝熱管を複数並べて熱交換パネルとし、各伝熱管内に液化天然ガスを流すと共に、熱交換パネルの表面に、熱媒体としての海水を流下させる。 Patent Document 1 describes an open rack type vaporizer as one of the open rack type heat exchangers. In the open rack type vaporizer, a plurality of heat transfer tubes made of aluminum alloy are arranged side by side to form a heat exchange panel, and liquefied natural gas is allowed to flow in each heat transfer tube, and seawater as a heat medium is allowed to flow down on the surface of the heat exchange panel. ..

伝熱管や、伝熱管の下端が接続される下部ヘッダー管の腐食を防止するために、特許文献1のオープンラック式気化器においては、伝熱管の表面や下部ヘッダー管の表面に、伝熱管等よりも卑な金属からなる犠牲陽極層を形成している。犠牲陽極層は、例えば溶射によって形成される。また、犠牲陽極層は、伝熱管の外周を覆うクラッド材によって構成されることもある。 In order to prevent corrosion of the heat transfer tube and the lower header tube to which the lower end of the heat transfer tube is connected, in the open rack type vaporizer of Patent Document 1, the heat transfer tube or the like is placed on the surface of the heat transfer tube or the surface of the lower header tube. It forms a sacrificial anode layer made of a more base metal. The sacrificial anode layer is formed, for example, by thermal spraying. Further, the sacrificial anode layer may be composed of a clad material that covers the outer periphery of the heat transfer tube.

特開2008-240070号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-240070

ところが、伝熱管や下部ヘッダー管に形成した犠牲陽極層は、オープンラック式熱交換装置を稼働している間に、海水中に含まれる砂や貝等によって機械的に摩耗(エロージョン)する、又は、海水と触れることによって化学的に腐食(コロージョン)することにより損耗してしまう。さらに、エロージョンとコロージョンの複合作用により、犠牲陽極層が激しく損耗することもある。 However, the sacrificial anode layer formed in the heat transfer tube and lower header tube is mechanically worn (corroded) by sand, shells, etc. contained in seawater while the open rack heat exchanger is in operation. , It is worn out by being chemically corroded by contact with seawater. Furthermore, the combined action of erosion and corrosion may cause severe wear of the sacrificial anode layer.

犠牲陽極層が損耗すると、犠牲陽極層は溶射によって補修される。犠牲陽極層が損耗しやすいと犠牲陽極層の補修頻度が高くなるため、オープンラック式熱交換装置のメンテナンス性が悪化してしまう。 When the sacrificial anode layer is worn, the sacrificial anode layer is repaired by thermal spraying. If the sacrificial anode layer is easily worn, the frequency of repairing the sacrificial anode layer increases, and the maintainability of the open rack heat exchanger deteriorates.

ここに開示する技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、オープンラック式熱交換装置において犠牲陽極層の損耗を抑制することにある。 The technique disclosed herein has been made in view of this point, and an object thereof is to suppress wear of a sacrificial anode layer in an open rack heat exchanger.

本願発明者は、オープンラック式熱交換装置の稼働中に、熱交換部の表面に、熱媒体による氷を付着させると、熱媒体が犠牲陽極層に直接かつ継続的に当たらなくなって、犠牲陽極層の損耗を抑制することができることを見出し、ここに開示する技術を完成させるに至った。 The inventor of the present application causes the heat medium to not directly and continuously hit the sacrificial anode layer when ice is adhered to the surface of the heat exchange section while the open rack heat exchanger is in operation. We have found that it is possible to suppress layer wear, and have completed the technology disclosed here.

具体的に、ここに開示する技術は、低温液体又は気体を加熱する熱交換部と、熱媒体を前記熱交換部に供給する供給部とを備えたオープンラック式熱交換装置の運転方法に係る。 Specifically, the technique disclosed herein relates to an operation method of an open rack type heat exchange device including a heat exchange unit for heating a low temperature liquid or gas and a supply unit for supplying a heat medium to the heat exchange unit. ..

前記熱交換部は、低温液体又は気体が流れる下部ヘッダー管と、その下端が前記下部ヘッダー管に接続されると共に、熱媒体がその表面に沿って流下する複数の伝熱管と、前記伝熱管の上端が接続されると共に、前記伝熱管において加熱された流体が流れる上部ヘッダー管と、を有し、前記熱交換部は、少なくとも一部の表面に形成された犠牲陽極層を有する。 The heat exchange section includes a lower header tube through which a low-temperature liquid or gas flows, a plurality of heat transfer tubes whose lower ends are connected to the lower header tube, and a heat transfer medium flowing down along the surface thereof, and the heat transfer tube. The upper end is connected and has an upper header tube through which the heated fluid flows in the heat transfer tube, and the heat exchange section has a sacrificial anode layer formed on at least a part of the surface.

そして、オープンラック式熱交換装置の運転方法は、前記下部ヘッダー管への低温液体の供給量を調整する工程と、前記熱交換部の表面に氷が付着するように、前記熱交換部への熱媒体の供給量を調整する工程と、を備えている。 The operation method of the open rack heat exchange device includes a step of adjusting the supply amount of the low temperature liquid to the lower header tube and a heat exchange section so that ice adheres to the surface of the heat exchange section. It includes a step of adjusting the supply amount of the heat medium.

ここで、オープンラック式熱交換装置は、低温液体を加熱して気体にする気化器であってもよいし、低温液体又は気体を昇温する昇温器であってもよい。また、犠牲陽極層は、熱交換部の全体に形成されていてもよいし、少なくとも熱媒体に触れる、又は、触れる可能性のある箇所に形成されていてもよい。 Here, the open rack heat exchanger may be a vaporizer that heats a low-temperature liquid to make it a gas, or may be a heater that raises the temperature of the low-temperature liquid or gas. Further, the sacrificial anode layer may be formed on the entire heat exchange portion, or may be formed at least on a portion that touches or may touch the heat medium.

熱交換部の表面に氷が付着していると、犠牲陽極層の上に氷があるため、伝熱管に沿って流下する熱媒体(例えば海水)は氷の表面に当たるが、下部ヘッダー管の表面や伝熱管の表面に形成した犠牲陽極層には、熱媒体が直接、当たり難くなる。オープンラック式熱交換装置の稼働中に、熱交換部の表面に氷が付着していると、エロージョン若しくはコロージョン、又は、エロージョンとコロージョンの複合作用により、犠牲陽極層が損耗してしまうことが抑制される。 If ice adheres to the surface of the heat exchange part, the heat medium (for example, seawater) flowing down along the heat transfer tube hits the surface of the ice because the ice is on the sacrificial anode layer, but the surface of the lower header tube. It becomes difficult for the heat medium to directly hit the sacrificial anode layer formed on the surface of the heat transfer tube. If ice adheres to the surface of the heat exchange section during the operation of the open rack heat exchange device, it is possible to prevent the sacrificial anode layer from being worn due to erosion or corrosion, or the combined action of erosion and corrosion. Will be done.

熱交換部の表面に付着させる氷の厚みは、一例として、0.5mm以上としてもよい。本願発明者の検討によると、氷の厚みが0.5mm以上あれば、犠牲陽極層を、効果的に保護することができる。 As an example, the thickness of the ice attached to the surface of the heat exchange portion may be 0.5 mm or more. According to the study of the inventor of the present application, if the thickness of the ice is 0.5 mm or more, the sacrificial anode layer can be effectively protected.

熱交換部の表面に氷が付着するように熱交換部へ供給する熱媒体の供給量を調整すると、犠牲陽極層の損耗が抑制されるため、犠牲陽極層の補修頻度が低くなり、オープンラック式熱交換装置のメンテナンス性が良好になる。 By adjusting the amount of heat medium supplied to the heat exchange section so that ice adheres to the surface of the heat exchange section, wear of the sacrificial anode layer is suppressed, so the frequency of repairing the sacrificial anode layer is reduced, and the open rack The maintainability of the type heat exchanger is improved.

前記のオープンラック式熱交換装置の運転方法において、前記熱交換部の表面の氷が所定の厚み以下になると、前記熱交換部の表面に付着する氷が増えるように、前記熱交換部への熱媒体の供給量を減らすことによって、氷の厚みを所定の厚みに維持する
In the operation method of the open rack type heat exchange device, when the ice on the surface of the heat exchange portion becomes a predetermined thickness or less, the ice adhering to the surface of the heat exchange portion increases, so that the heat exchange portion is subjected to the heat exchange portion. By reducing the supply of heat medium , the thickness of the ice is maintained at a predetermined thickness .

従来においては、熱交換部の表面に氷が付着すると伝熱面積が低下し熱交換部の伝熱性能が低下するという理由により、熱交換部の表面に付着した氷がなくなる方向に熱交換部への熱媒体の供給量を調整、具体的には、熱交換部への熱媒体の供給量を増やしていた。 Conventionally, when ice adheres to the surface of the heat exchange part, the heat transfer area decreases and the heat transfer performance of the heat exchange part deteriorates. Therefore, the heat exchange part tends to have no ice attached to the surface of the heat exchange part. The amount of heat medium supplied to the heat transfer unit was adjusted, specifically, the amount of heat medium supplied to the heat exchange unit was increased.

これとは逆に、本構成は、熱交換部の表面の氷が所定の厚み以下になると、熱交換部への熱媒体の供給量を減らす。「所定の厚み」は、例えばゼロとしてもよい。また、「所定の厚み」は、前述した0.5mmとしてもよい。熱交換部の表面に氷が無い、又は、氷の厚みが所定厚み以下になると、熱交換部への熱媒体の供給量を減らすことにより、熱交換部への入熱量が減って熱交換部の温度が下がる。その結果、熱交換部の表面に氷を付着させることができる、又は、表面に付着した氷を厚くすることができる。オープンラック式熱交換装置の稼働中に、熱交換部の表面に氷が付着している状態を維持することにより、犠牲陽極層が損耗してしまうことを、効果的に抑制することができる。 On the contrary, in this configuration, when the ice on the surface of the heat exchange section becomes less than a predetermined thickness, the supply amount of the heat medium to the heat exchange section is reduced. The "predetermined thickness" may be, for example, zero. Further, the "predetermined thickness" may be 0.5 mm as described above. When there is no ice on the surface of the heat exchange section or the thickness of the ice is less than the predetermined thickness, the amount of heat input to the heat exchange section is reduced by reducing the amount of heat medium supplied to the heat exchange section. The temperature drops. As a result, ice can be attached to the surface of the heat exchange portion, or the ice attached to the surface can be thickened. By maintaining the state in which ice adheres to the surface of the heat exchange portion during the operation of the open rack heat exchange device, it is possible to effectively suppress the wear of the sacrificial anode layer.

尚、「前記熱交換部の表面に付着する氷が増えるように」することには、前記熱交換部の表面に氷が付着していないときに、氷を付着させること、及び、表面に氷が付着しているときに、その氷を厚くすること、の両方を含んでいる。 In order to "increase the amount of ice adhering to the surface of the heat exchange part", when the ice does not adhere to the surface of the heat exchange part, the ice adheres and the ice adheres to the surface. Includes both thickening the ice when it is attached.

前記のオープンラック式熱交換装置の運転方法において、前記下部ヘッダー管の表面に氷が付着するように、前記熱交換部への熱媒体の供給量を調整する、としてもよい。 In the method of operating the open rack heat exchange device, the amount of heat medium supplied to the heat exchange unit may be adjusted so that ice adheres to the surface of the lower header tube.

伝熱管の下端が接続される下部ヘッダー管の表面には、伝熱管を流下する熱媒体が勢いよく衝突するため、犠牲陽極層が損耗しやすい。下部ヘッダー管の表面に氷が付着していると、下部ヘッダー管の表面に設けた犠牲陽極層の損耗を、効果的に抑制することができる。 Since the heat medium flowing down the heat transfer tube vigorously collides with the surface of the lower header tube to which the lower end of the heat transfer tube is connected, the sacrificial anode layer is easily worn. When ice adheres to the surface of the lower header tube, wear of the sacrificial anode layer provided on the surface of the lower header tube can be effectively suppressed.

より詳細には、下部ヘッダー管の上部の表面に氷が付着するように、熱交換部への熱媒体の供給量を調整してもよい。下部ヘッダー管の上部は、例えば下部ヘッダー管の横断面において上側の半円部としてもよい。下部ヘッダー管の上部は、下部ヘッダー管の下部と比較して、熱媒体が直接当たりやすいから、下部よりも犠牲陽極層が損耗しやすい。下部ヘッダー管の上部の表面に氷を付着させることにより、下部ヘッダー管において犠牲陽極層が損耗しやすい箇所を効果的に保護することができる。 More specifically, the amount of heat medium supplied to the heat exchange section may be adjusted so that ice adheres to the upper surface of the lower header tube. The upper portion of the lower header tube may be, for example, an upper semicircle in the cross section of the lower header tube. Since the upper part of the lower header tube is more easily exposed to the heat medium than the lower part of the lower header tube, the sacrificial anode layer is more easily worn than the lower part. By adhering ice to the upper surface of the lower header tube, it is possible to effectively protect the portion of the lower header tube where the sacrificial anode layer is likely to wear.

また、オープンラック式熱交換装置では、低温液体は、熱交換部における伝熱管において加熱されればよく、下部ヘッダー管は、低温液体の加熱には大きく寄与しない。従って、下部ヘッダー管の表面に氷を付着させることは、オープンラック式熱交換装置の性能にはほとんど影響を及ぼさない。つまり、オープンラック式熱交換装置において、下部ヘッダー管の表面に氷が付着することは、許容することができる。 Further, in the open rack type heat exchange device, the low temperature liquid may be heated in the heat transfer tube in the heat exchange section, and the lower header tube does not greatly contribute to the heating of the low temperature liquid. Therefore, adhering ice to the surface of the lower header tube has little effect on the performance of the open rack heat exchanger. That is, in the open rack heat exchanger, it is acceptable for ice to adhere to the surface of the lower header tube.

前記のオープンラック式熱交換装置の運転方法において、前記伝熱管と前記下部ヘッダー管との接続部分に氷が付着するように、前記熱交換部への熱媒体の供給量を調整する、としてもよい。 Even if the amount of heat medium supplied to the heat exchange section is adjusted so that ice adheres to the connection portion between the heat transfer tube and the lower header tube in the operation method of the open rack type heat exchange device. good.

伝熱管と下部ヘッダー管との接続部分には、伝熱管の表面に沿って流下する熱媒体が集まりやすく、流れが乱れることにより犠牲陽極層が損耗しやすい。当該接続部分に氷を付着させることにより、この接続部分に設けた犠牲陽極層の損耗を、効果的に抑制することができる。 The heat medium flowing down along the surface of the heat transfer tube tends to collect at the connection portion between the heat transfer tube and the lower header tube, and the sacrificial anode layer is easily worn due to the turbulence of the flow. By adhering ice to the connecting portion, wear of the sacrificial anode layer provided on the connecting portion can be effectively suppressed.

また、伝熱管と下部ヘッダー管との接続部分も低温液体の加熱には大きく寄与しないため、オープンラック式熱交換装置において、接続部分に氷が付着することは許容することができる。 Further, since the connection portion between the heat transfer tube and the lower header tube does not greatly contribute to the heating of the low temperature liquid, it is acceptable for ice to adhere to the connection portion in the open rack heat exchange device.

尚、前記構成のオープンラック式熱交換装置は、下部ヘッダー管において低温液体が流れ、上部ヘッダー管において加熱された流体が流れるため、熱交換部の下部は相対的に温度が低く、熱交換部の上部は相対的に温度が高い。下部ヘッダー管及び/又は伝熱管と下部ヘッダー管との接続部分は、氷が付着しやすい。前記構成のオープンラック式熱交換装置は、犠牲陽極層が損耗しやすい箇所を、表面に付着した氷によって保護を防止する上で、有利である。 In the open rack heat exchange device having the above configuration, the low temperature liquid flows in the lower header tube and the heated fluid flows in the upper header tube, so that the lower part of the heat exchange section has a relatively low temperature, and the heat exchange section has a relatively low temperature. The upper part of is relatively hot. Ice tends to adhere to the lower header tube and / or the connection portion between the heat transfer tube and the lower header tube. The open rack heat exchange device having the above configuration is advantageous in preventing the portion where the sacrificial anode layer is easily worn by the ice adhering to the surface.

前記伝熱管は、管状の本体と、前記本体の外周面から外方に突出する複数の放熱フィンとを有し、前記オープンラック式熱交換装置の運転方法において、前記放熱フィンと前記放熱フィンとの間の谷部に氷が付着するように、前記熱交換部への熱媒体の供給量を調整する、としてもよい。 The heat transfer tube has a tubular main body and a plurality of heat radiation fins protruding outward from the outer peripheral surface of the main body, and in the operation method of the open rack heat exchange device, the heat radiation fins and the heat radiation fins are used. The amount of heat medium supplied to the heat exchange section may be adjusted so that ice adheres to the valley between the sections.

複数の放熱フィンを有する伝熱管において、放熱フィンと放熱フィンとの間の谷部には、伝熱管の表面に沿って流下する熱媒体が集まりやすく、流れが乱れる結果、犠牲陽極層が損耗しやすい。 In a heat transfer tube having a plurality of heat transfer fins, the heat medium flowing down along the surface of the heat transfer tube tends to collect in the valley between the heat radiation fins, and as a result of the flow being disturbed, the sacrificial anode layer is worn. Cheap.

そこで、伝熱管の谷部に氷を付着させることによって、谷部における犠牲陽極層の損耗を抑制することができる。 Therefore, by adhering ice to the valley portion of the heat transfer tube, it is possible to suppress the wear of the sacrificial anode layer in the valley portion.

前記オープンラック式熱交換装置において、前記谷部に付着する氷の高さが前記下部ヘッダー管から300mm以上の高さとなるように、前記熱交換部への熱媒体の供給量を調整する、としてもよい。 In the open rack heat exchange device, the amount of heat medium supplied to the heat exchange section is adjusted so that the height of the ice adhering to the valley portion is 300 mm or more from the lower header tube. May be good.

熱交換部における下部の方が、上部よりも、熱媒体が勢いよく当たるため、犠牲陽極層は、熱交換部における下部の方が上部よりも損耗しやすい。少なくとも、下部ヘッダー管から300mmの高さまで、谷部に氷を付着させると、谷部に設けた犠牲陽極層の損耗を、効果的に抑制することができる。 Since the heat medium hits the lower part of the heat exchange part more vigorously than the upper part, the sacrificial anode layer is more likely to be worn at the lower part of the heat exchange part than at the upper part. By adhering ice to the valley portion at least up to a height of 300 mm from the lower header tube, wear of the sacrificial anode layer provided in the valley portion can be effectively suppressed.

前述したように、熱交換部の下部は相対的に温度が低く、熱交換部の上部は相対的に温度が高いため、伝熱管の谷部においても下部の方が、氷が付着しやすい。よって、効率的に、谷部に設けた犠牲陽極層の損耗を抑制することができる。 As described above, since the lower part of the heat exchange part has a relatively low temperature and the upper part of the heat exchange part has a relatively high temperature, ice is more likely to adhere to the lower part even in the valley part of the heat transfer tube. Therefore, it is possible to efficiently suppress the wear of the sacrificial anode layer provided in the valley portion.

ここに開示するオープンラック式熱交換装置は、低温液体又は気体を加熱する熱交換部と、前記熱交換部に熱媒体を供給する供給部と、を備える。 The open rack heat exchange device disclosed herein includes a heat exchange unit that heats a low-temperature liquid or gas, and a supply unit that supplies a heat medium to the heat exchange unit.

そして、前記熱交換部は、低温液体又は気体が流れる下部ヘッダー管と、その下端が前記下部ヘッダー管に接続されると共に、熱媒体がその表面に沿って流下する複数の伝熱管と、前記伝熱管の上端が接続されると共に、前記伝熱管において加熱された流体が流れる上部ヘッダー管と、を有し、前記熱交換部は、少なくとも一部の表面に形成された犠牲陽極層を有し、前記供給部は、前記熱交換部の表面に氷が付着するように、前記熱交換部への熱媒体の供給量を調整するよう構成されている。 The heat exchange section includes a lower header tube through which a low-temperature liquid or gas flows, a plurality of heat transfer tubes whose lower ends are connected to the lower header tube, and a heat transfer medium flowing down along the surface thereof, and the heat transfer section. The upper end of the heat tube is connected and has an upper header tube through which the heated fluid flows in the heat transfer tube, and the heat exchange section has a sacrificial anode layer formed on at least a part of the surface. The supply unit is configured to adjust the amount of heat medium supplied to the heat exchange unit so that ice adheres to the surface of the heat exchange unit.

この構成によると、前記と同様に、熱交換部の表面に付着した氷が、犠牲陽極層を保護することにより、犠牲陽極層が損耗してしまうことを抑制することができる。 According to this configuration, similarly to the above, the ice adhering to the surface of the heat exchange portion protects the sacrificial anode layer, so that the sacrificial anode layer can be prevented from being worn.

前記供給部は、前記熱交換部の表面の氷が所定の厚み以下になると、前記熱交換部の表面に付着する氷が増えるように、前記熱交換部への熱媒体の供給量を減らすことによって、氷の厚みを所定の厚みに維持する
The supply unit reduces the amount of heat medium supplied to the heat exchange unit so that the amount of ice adhering to the surface of the heat exchange unit increases when the ice on the surface of the heat exchange unit becomes less than a predetermined thickness. Keeps the thickness of the ice at a predetermined thickness .

前記供給部は、前記下部ヘッダー管の表面に氷が付着するように、前記熱交換部への熱媒体の供給量を調整する、としてもよい。 The supply unit may adjust the supply amount of the heat medium to the heat exchange unit so that ice adheres to the surface of the lower header tube.

前記供給部は、前記伝熱管と前記下部ヘッダー管との接続部分に氷が付着するように、前記熱交換部への熱媒体の供給量を調整する、としてもよい。 The supply unit may adjust the supply amount of the heat medium to the heat exchange unit so that ice adheres to the connection portion between the heat transfer tube and the lower header tube.

前記伝熱管は、管状の本体と、前記本体の外周面から外方に突出する複数の放熱フィンとを有し、前記供給部は、前記放熱フィンと前記放熱フィンとの間の谷部に氷が付着するように、前記熱交換部への熱媒体の供給量を調整する、としてもよい。 The heat transfer tube has a tubular main body and a plurality of heat radiation fins protruding outward from the outer peripheral surface of the main body, and the supply unit has ice in a valley portion between the heat radiation fins and the heat radiation fins. The amount of heat medium supplied to the heat exchange unit may be adjusted so that

前記供給部は、前記谷部に付着する氷の高さが、前記下部ヘッダー管から300mm以上の高さとなるように、前記熱交換部への熱媒体の供給量を調整する、としてもよい。 The supply unit may adjust the supply amount of the heat medium to the heat exchange unit so that the height of the ice adhering to the valley portion is 300 mm or more from the lower header tube.

以上説明したように、前記のオープンラック式熱交換装置の運転方法、及び、オープンラック式熱交換装置によると、犠牲陽極層の損耗を抑制することができる。 As described above, according to the operation method of the open rack type heat exchange device and the open rack type heat exchange device, it is possible to suppress the wear of the sacrificial anode layer.

図1は、オープンラック式熱交換装置の構成を、簡略的に示す図である。FIG. 1 is a diagram simply showing the configuration of an open rack heat exchanger. 図2は、熱交換パネルの構成を例示する、図1のII-II線端面図である。FIG. 2 is an end view of the line II-II of FIG. 1, illustrating the configuration of the heat exchange panel. 図3は、伝熱管と下部ヘッダー管との接続部分の構成を例示する断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the connection portion between the heat transfer tube and the lower header tube.

以下、ここに開示するオープンラック式熱交換装置及びオープンラック式熱交換装置の運転方法について、図面を参照しながら詳細に説明をする。尚、以下の説明は例示である。 Hereinafter, the operation method of the open rack type heat exchanger and the open rack type heat exchanger disclosed herein will be described in detail with reference to the drawings. The following description is an example.

(オープンラック式熱交換装置の構成)
図1は、オープンラック式熱交換装置の一つとしてのオープンラック式気化器(Open Rack Vaporizer:以下、ORV)1の全体構成を示している。このORV1は、低温液体である液化天然ガス(LNG)を、熱媒体としての海水によって加熱して気化する装置である。図1は、ORV1の要部を構成する熱交換パネル3とそれに付帯する設備とを示している。ORV1は、上下方向に伸びる伝熱管2を、水平方向に複数本、並設してパネル状にした熱交換パネル3を備えている。図示は省略するが、ORV1は、熱交換パネル3を、仕様に応じて、複数、並列に配置して構成される。
(Configuration of open rack heat exchanger)
FIG. 1 shows the overall configuration of an open rack vaporizer (ORV) 1 as one of the open rack heat exchangers. The ORV1 is a device that heats and vaporizes liquefied natural gas (LNG), which is a low-temperature liquid, with seawater as a heat medium. FIG. 1 shows a heat exchange panel 3 constituting a main part of the ORV 1 and equipment attached thereto. The ORV 1 includes a heat exchange panel 3 in which a plurality of heat transfer tubes 2 extending in the vertical direction are arranged side by side in the horizontal direction to form a panel. Although not shown, the ORV1 is configured by arranging a plurality of heat exchange panels 3 in parallel according to the specifications.

熱交換パネル3の上側には、水平に伸びる上部ヘッダー管4が配設されている。熱交換パネル3の下側には、上部ヘッダー管4に平行となるように、水平に伸びる下部ヘッダー管5が配設されている。各伝熱管2は、その上端が上部ヘッダー管4に接続され、その下端が下部ヘッダー管5に接続されている。伝熱管2は、上部ヘッダー管4と下部ヘッダー管5とを互いに連通させる。 An upper header tube 4 extending horizontally is arranged on the upper side of the heat exchange panel 3. On the lower side of the heat exchange panel 3, a lower header pipe 5 extending horizontally is arranged so as to be parallel to the upper header pipe 4. The upper end of each heat transfer tube 2 is connected to the upper header tube 4, and the lower end thereof is connected to the lower header tube 5. The heat transfer tube 2 communicates the upper header tube 4 and the lower header tube 5 with each other.

上部ヘッダー管4は、上部マニホールド6に連通している。下部ヘッダー管5は、下部マニホールド7に連通している。 The upper header pipe 4 communicates with the upper manifold 6. The lower header pipe 5 communicates with the lower manifold 7.

熱交換パネル3の上部には、水平方向に伸びるトラフ8が、伝熱管2に隣接して配設されている。トラフ8には、配水管81が接続されている。配水管81に接続されたポンプ91が運転することによって、トラフ8に海水が供給される。トラフ8からあふれ出た海水は、熱交換パネル3(つまり、伝熱管2)の表面に沿って流れ落ちる。 A trough 8 extending in the horizontal direction is arranged adjacent to the heat transfer tube 2 on the upper part of the heat exchange panel 3. A water pipe 81 is connected to the trough 8. Seawater is supplied to the trough 8 by operating the pump 91 connected to the water distribution pipe 81. The seawater overflowing from the trough 8 flows down along the surface of the heat exchange panel 3 (that is, the heat transfer tube 2).

LNGは、下部マニホールド7を経て下部ヘッダー管5に供給され、伝熱管2内に流入する。伝熱管2内に流入したLNGは、熱交換パネル3の表面に沿って流れ落ちる海水と熱交換することによって気化し、NGとなって、伝熱管2の上端部から上部ヘッダー管4に流出する。上部ヘッダー管4に流出したNGは、上部マニホールド6を通じて外部に送り出される。 LNG is supplied to the lower header tube 5 via the lower manifold 7 and flows into the heat transfer tube 2. The LNG that has flowed into the heat transfer tube 2 is vaporized by exchanging heat with the seawater that flows down along the surface of the heat exchange panel 3, becomes NG, and flows out from the upper end of the heat transfer tube 2 to the upper header tube 4. The NG flowing out to the upper header pipe 4 is sent out to the outside through the upper manifold 6.

伝熱管2は、図2に例示するように、円管状の本体21と、本体21の外周面から径方向の外方に向かって、放射状に広がる複数の放熱フィン22とを含んで構成されている。各放熱フィン22は、本体21の外周面に対して、直交している。各放熱フィン22は、上下方向に延びている。尚、放熱フィン22は、図3に示すように、伝熱管2の下端部には設けられていない。同様に、放熱フィン22は、図示は省略するが、伝熱管2の上端部にも設けられていない。水平方向に隣り合う伝熱管2は、互いに接している。 As illustrated in FIG. 2, the heat transfer tube 2 includes a circular tubular main body 21 and a plurality of heat radiation fins 22 that radiate outward from the outer peripheral surface of the main body 21 in the radial direction. There is. Each heat radiation fin 22 is orthogonal to the outer peripheral surface of the main body 21. Each heat dissipation fin 22 extends in the vertical direction. As shown in FIG. 3, the heat radiation fin 22 is not provided at the lower end of the heat transfer tube 2. Similarly, although not shown, the heat radiation fin 22 is not provided at the upper end of the heat transfer tube 2. The heat transfer tubes 2 adjacent to each other in the horizontal direction are in contact with each other.

図3は、下部ヘッダー管5の横断面を例示している。下部ヘッダー管5は、図例では円管状に構成されている。尚、下部ヘッダー管5は、円管状に限らない。下部ヘッダー管5は、横断面が、例えば楕円状の管としてもよい。下部ヘッダー管5は、例えばアルミニウム合金から構成されている。 FIG. 3 illustrates a cross section of the lower header tube 5. The lower header tube 5 is formed in a circular tubular shape in the illustrated example. The lower header tube 5 is not limited to a circular tube. The lower header tube 5 may have, for example, an elliptical cross section. The lower header tube 5 is made of, for example, an aluminum alloy.

上部ヘッダー管4、下部ヘッダー管5、及び、伝熱管2によって、低温液体を加熱する熱交換部11が構成されている。 The upper header tube 4, the lower header tube 5, and the heat transfer tube 2 constitute a heat exchange section 11 for heating a low-temperature liquid.

図示は省略するが、伝熱管2の表面、及び、下部ヘッダー管5の表面には、犠牲陽極層が形成されている。犠牲陽極層は、例えば溶射によって伝熱管2の表面、及び、下部ヘッダー管5の表面に形成されていてもよい。また、伝熱管2の表面、及び、下部ヘッダー管5の表面にクラッド材を設けることによって、犠牲陽極層を形成してもよい。さらに、溶射により形成する犠牲陽極層と、クラッド材による犠牲陽極層とを、熱交換部11の部位毎に、適宜選択してもよい。 Although not shown, a sacrificial anode layer is formed on the surface of the heat transfer tube 2 and the surface of the lower header tube 5. The sacrificial anode layer may be formed on the surface of the heat transfer tube 2 and the surface of the lower header tube 5 by, for example, thermal spraying. Further, the sacrificial anode layer may be formed by providing a clad material on the surface of the heat transfer tube 2 and the surface of the lower header tube 5. Further, the sacrificial anode layer formed by thermal spraying and the sacrificial anode layer made of a clad material may be appropriately selected for each part of the heat exchange unit 11.

図1に示すように、ORV1は、ポンプ91の運転を制御するコントローラ92を備えている。コントローラ92は、詳細は後述するが、センサ93からの信号に基づいて、例えばポンプ91の回転数を変更することにより熱交換部11への海水の供給量を調整する。トラフ8と、配水管81と、ポンプ91と、コントローラ92とによって、海水を熱交換部11に供給する供給部12が構成されている。 As shown in FIG. 1, the ORV1 includes a controller 92 that controls the operation of the pump 91. Although the details will be described later, the controller 92 adjusts the amount of seawater supplied to the heat exchange unit 11 by changing the rotation speed of the pump 91, for example, based on the signal from the sensor 93. A trough 8, a water pipe 81, a pump 91, and a controller 92 constitute a supply unit 12 for supplying seawater to the heat exchange unit 11.

センサ93は、熱交換部11の表面に対する氷の付着状態を検出するセンサである。センサ93は、例えば熱交換部11の温度分布を検知する赤外線センサとしてもよい。コントローラ92は、熱交換部11の温度に基づいて、熱交換部11の表面に氷が付着しているか否かを推定することができる。また、センサ93は、熱交換パネル3の表面を撮像する画像センサとしてもよい。コントローラ92は、センサ93からの画像情報に基づいて、熱交換部11の表面に氷が付着しているか否かを推定してもよい。また、熱交換部11の表面に、温度の高低に応じて色が変化する塗料を塗っておき、熱交換部11の表面を撮像した画像に基づいて、コントローラ92は、熱交換部11の温度状態を把握して、表面に氷が付着しているか否かを推定するようにしてもよい。 The sensor 93 is a sensor that detects the state of ice adhering to the surface of the heat exchange unit 11. The sensor 93 may be, for example, an infrared sensor that detects the temperature distribution of the heat exchange unit 11. The controller 92 can estimate whether or not ice is attached to the surface of the heat exchange unit 11 based on the temperature of the heat exchange unit 11. Further, the sensor 93 may be an image sensor that captures an image of the surface of the heat exchange panel 3. The controller 92 may estimate whether or not ice is attached to the surface of the heat exchange unit 11 based on the image information from the sensor 93. Further, the surface of the heat exchange unit 11 is coated with a paint whose color changes according to the temperature level, and the controller 92 controls the temperature of the heat exchange unit 11 based on the image obtained by capturing the surface of the heat exchange unit 11. It is also possible to grasp the state and estimate whether or not ice is attached to the surface.

(オープンラック式熱交換装置の運転)
このORV1の運転は、熱交換部11の表面における氷の状態を検出し(検出手段)、熱交換部11の表面に氷が付着するように、熱交換部11へ海水を供給する供給手段の供給量を調整する(制御手段)ことを特徴とする。つまり、ORV1の稼働中は、天然ガスの要求量(需要量)に応じて、下部ヘッダー管5へのLNGの供給量が調整される。そして、コントローラ92は、ORV1の稼働中に、熱交換部11の表面に氷が付着するように、ポンプ91を通じて、熱交換部11への海水の供給量を調整する。
(Operation of open rack heat exchanger)
The operation of the ORV1 detects the state of ice on the surface of the heat exchange unit 11 (detection means), and supplies seawater to the heat exchange unit 11 so that the ice adheres to the surface of the heat exchange unit 11. It is characterized in that the supply amount is adjusted (control means). That is, while the ORV1 is in operation, the supply amount of LNG to the lower header pipe 5 is adjusted according to the required amount (demand amount) of natural gas. Then, the controller 92 adjusts the amount of seawater supplied to the heat exchange unit 11 through the pump 91 so that ice adheres to the surface of the heat exchange unit 11 while the ORV1 is in operation.

より詳細に、コントローラ92は、熱交換部11の表面の氷が所定の厚み以下になると、熱交換部11への海水の供給量を減らす。こうすることで、熱交換部11への入熱量が減るから、熱交換部11の表面に氷が付着するようになる、又は、熱交換部11の表面に付着した氷が厚くなる。例えば夏場は、海水の温度が相対的に高いため、熱交換部11への海水の供給量を、冬場と同程度に設定すると、熱交換部11の表面に氷が付着しない、又は、付着した氷が薄くなる。その場合に、熱交換部11への海水の供給量を減らすことにより、熱交換部11の表面に氷が付着するようになる、又は、熱交換部11の表面に付着した氷が厚くなる。 More specifically, the controller 92 reduces the amount of seawater supplied to the heat exchange unit 11 when the ice on the surface of the heat exchange unit 11 becomes less than a predetermined thickness. By doing so, the amount of heat input to the heat exchange unit 11 is reduced, so that ice adheres to the surface of the heat exchange unit 11, or the ice attached to the surface of the heat exchange unit 11 becomes thicker. For example, since the temperature of seawater is relatively high in summer, if the amount of seawater supplied to the heat exchange unit 11 is set to the same level as in winter, ice does not adhere to or adheres to the surface of the heat exchange unit 11. The ice becomes thin. In that case, by reducing the amount of seawater supplied to the heat exchange unit 11, ice will adhere to the surface of the heat exchange unit 11, or the ice attached to the surface of the heat exchange unit 11 will become thicker.

ORV1の稼働中に、熱交換部11の表面に氷を付着させることによって、犠牲陽極層の上に氷が存在する。熱交換パネル3の表面を流下する海水が、伝熱管2や下部ヘッダー管5の犠牲陽極層に直接当たることが防止される。ORV1の稼働中に、熱交換部11の表面に氷が付着した状態を維持すると、伝熱管2や下部ヘッダー管5に形成した犠牲陽極層の損耗を抑制することができる。犠牲陽極層が損耗したときには、例えば溶射によって犠牲陽極層を補修しなければならないが、犠牲陽極層の損耗を抑制することにより、補修頻度を低くすることができる。ORV1のメンテナンス性を向上させることができる。 During the operation of ORV1, ice is present on the sacrificial anode layer by adhering ice to the surface of the heat exchange unit 11. It is prevented that the seawater flowing down the surface of the heat exchange panel 3 directly hits the sacrificial anode layer of the heat transfer tube 2 and the lower header tube 5. If ice is maintained on the surface of the heat exchange section 11 during the operation of the ORV 1, it is possible to suppress the wear of the sacrificial anode layer formed on the heat transfer tube 2 and the lower header tube 5. When the sacrificial anode layer is worn, for example, the sacrificial anode layer must be repaired by thermal spraying, but the repair frequency can be reduced by suppressing the wear of the sacrificial anode layer. The maintainability of the ORV1 can be improved.

ここで、コントローラ92は特に、ORV1の稼働中に、下部ヘッダー管5の表面に氷が付着するように、熱交換部11への海水の供給量を調整してもよい。下部ヘッダー管5の表面には、熱交換パネル3の表面を流下する海水が勢いよく衝突するため、下部ヘッダー管5の表面に形成した犠牲陽極層は損耗しやすい。下部ヘッダー管5の表面に氷が付着するように、コントローラ92が熱交換部11への海水の供給量を調整することにより、犠牲陽極層の損耗を効果的に抑制することができる。下部ヘッダー管5の表面のうちでも特に、下部ヘッダー管5の上部に氷が付着するようにしてもよい。下部ヘッダー管5の上部は、下部よりも犠牲陽極層が損耗しやすいためである。尚、ここで言う「上部」は、図3にθで示す、下部ヘッダー管5の横断面において、上側の半円部(つまり、θ=180°)としてもよい。 Here, in particular, the controller 92 may adjust the amount of seawater supplied to the heat exchange unit 11 so that ice adheres to the surface of the lower header tube 5 during the operation of the ORV1. Since the seawater flowing down the surface of the heat exchange panel 3 vigorously collides with the surface of the lower header tube 5, the sacrificial anode layer formed on the surface of the lower header tube 5 is easily worn. By adjusting the amount of seawater supplied to the heat exchange unit 11 so that ice adheres to the surface of the lower header tube 5, the wear of the sacrificial anode layer can be effectively suppressed. Among the surfaces of the lower header tube 5, ice may be attached to the upper part of the lower header tube 5. This is because the sacrificial anode layer is more easily worn in the upper portion of the lower header tube 5 than in the lower portion. The "upper part" referred to here may be an upper semicircular portion (that is, θ = 180 °) in the cross section of the lower header tube 5 shown by θ in FIG.

下部ヘッダー管5は、LNGの加熱には大きく寄与しない部位である。下部ヘッダー管5の表面に氷が付着していても、ORV1の性能には、ほとんど影響を及ぼさない。 The lower header tube 5 is a portion that does not greatly contribute to the heating of LNG. Even if ice adheres to the surface of the lower header tube 5, it has almost no effect on the performance of ORV1.

コントローラ92はまた、ORV1の稼働中に、伝熱管2と下部ヘッダー管5との接続部分24に氷が付着するように、熱交換部11への海水の供給量を調整してもよい。伝熱管2と下部ヘッダー管5との接続部分24は、図3に示すように、伝熱管2において放熱フィン22を形成していない下端部と、伝熱管2と下部ヘッダー管5との接続箇所とを含む部位としてもよい。伝熱管2と下部ヘッダー管5との接続部分24にも、熱交換パネル3を流下する海水が集まり流れが乱れるため、犠牲陽極層が海水の乱流により損耗しやすいが、当該接続部分24に氷を付着させることにより、この接続部分24に設けた犠牲陽極層の損耗を、効果的に抑制することができる。 The controller 92 may also adjust the amount of seawater supplied to the heat exchange section 11 so that ice adheres to the connection portion 24 between the heat transfer tube 2 and the lower header tube 5 while the ORV 1 is in operation. As shown in FIG. 3, the connection portion 24 between the heat transfer tube 2 and the lower header tube 5 is a connection portion between the lower end portion of the heat transfer tube 2 in which the heat dissipation fin 22 is not formed and the heat transfer tube 2 and the lower header tube 5. It may be a part containing and. The seawater flowing down the heat exchange panel 3 also collects at the connection portion 24 between the heat transfer tube 2 and the lower header tube 5 and the flow is disturbed, so that the sacrificial anode layer is easily worn by the turbulent flow of seawater. By adhering ice, wear of the sacrificial anode layer provided in the connecting portion 24 can be effectively suppressed.

また、この接続部分24もLNGの加熱には大きく寄与しないため、接続部分24に氷が付着することは許容することができる。 Further, since the connecting portion 24 also does not greatly contribute to the heating of LNG, it is acceptable for ice to adhere to the connecting portion 24.

図1に示す構成のORV1では、下部ヘッダー管5内を低温のLNGが流れるため、熱交換部11の下部の方が低温で、熱交換部11の上部の方が高温になる。そのため、熱交換部11における下部の方、つまり、下部ヘッダー管5や伝熱管2と下部ヘッダー管5との接続部分24は、氷が付着しやすい。ORV1は、表面に付着した氷によって犠牲陽極層の損耗を防止する上で有利な構成を有している。 In the ORV1 having the configuration shown in FIG. 1, since low-temperature LNG flows in the lower header tube 5, the lower part of the heat exchange section 11 has a lower temperature and the upper part of the heat exchange section 11 has a higher temperature. Therefore, ice tends to adhere to the lower part of the heat exchange portion 11, that is, the lower header tube 5 and the connection portion 24 between the heat transfer tube 2 and the lower header tube 5. The ORV1 has an advantageous configuration in preventing wear of the sacrificial anode layer due to ice adhering to the surface.

コントローラ92はまた、ORV1の稼働中に、伝熱管2における放熱フィン22と放熱フィン22との間の谷部23(図2参照)に氷が付着するように、熱交換部11への海水の供給量を調整してもよい。尚、図2においては、一部の谷部23について符号を省略している。 The controller 92 also provides seawater to the heat exchange section 11 so that ice adheres to the valley portion 23 (see FIG. 2) between the heat dissipation fins 22 and the heat dissipation fins 22 in the heat transfer tube 2 during the operation of the ORV1. The supply may be adjusted. In FIG. 2, the reference numerals are omitted for some of the valley portions 23.

放熱フィン22と放熱フィン22との間の谷部23には、熱交換パネル3の表面に沿って流下する海水が集まりやすく、海水の流れが乱れる結果、犠牲陽極層が損耗しやすい。伝熱管2の谷部23に氷を付着させることによって、谷部23において犠牲陽極層が損耗することを抑制することができる。 Seawater flowing down along the surface of the heat exchange panel 3 tends to collect in the valley portion 23 between the heat radiation fins 22 and the seawater flow is disturbed, and as a result, the sacrificial anode layer is likely to be worn. By adhering ice to the valley portion 23 of the heat transfer tube 2, it is possible to prevent the sacrificial anode layer from being worn in the valley portion 23.

コントローラ92は、谷部23に付着する氷の高さH(図1参照)が、下部ヘッダー管5から300mm以上の高さとなるように、熱交換部への海水の供給量を調整してもよい。尚、「下部ヘッダー管5から」とは、下部ヘッダー管5と伝熱管との接続位置から、としてもよい。 The controller 92 adjusts the amount of seawater supplied to the heat exchange section so that the height H of ice adhering to the valley portion 23 (see FIG. 1) is 300 mm or more from the lower header pipe 5. good. In addition, "from the lower header tube 5" may be from the connection position between the lower header tube 5 and the heat transfer tube.

熱交換部11における下部の方が、上部よりも、海水が勢いよく当たるため、犠牲陽極層は、熱交換部11における下部の方が上部よりも損耗しやすい。少なくとも、下部ヘッダー管5から300mmの高さまで、谷部23に氷を付着させると、谷部23に設けた犠牲陽極層の損耗を、効果的に抑制することができる。また、前述の通り、熱交換部11の下部の方が氷が付着しやすいため、谷部23においても、犠牲陽極層が損耗しやすい下部を氷によって効果的に保護することができる。 Since the lower part of the heat exchange unit 11 is hit by seawater more vigorously than the upper part, the sacrificial anode layer is more likely to be worn at the lower part of the heat exchange unit 11 than at the upper part. When ice is attached to the valley portion 23 from the lower header tube 5 to a height of at least 300 mm, the wear of the sacrificial anode layer provided in the valley portion 23 can be effectively suppressed. Further, as described above, since ice is more likely to adhere to the lower portion of the heat exchange portion 11, the lower portion where the sacrificial anode layer is likely to be worn can be effectively protected by ice even in the valley portion 23.

ここで、熱交換部11の表面に付着させる氷の厚みは、一例として、0.5mm以上としてもよい。本願発明者の検討によると、氷の厚みが0.5mm以上あれば、犠牲陽極層を、効果的に保護することができる。また、谷部23に設ける氷の厚みは、厚すぎると伝熱管2の表面積を小さくしてしまうため、伝熱性能を低下させてしまう。谷部23に設ける氷の厚みは、所定の厚み以下に制限するようにしてもよい。 Here, as an example, the thickness of the ice attached to the surface of the heat exchange unit 11 may be 0.5 mm or more. According to the study of the inventor of the present application, if the thickness of the ice is 0.5 mm or more, the sacrificial anode layer can be effectively protected. Further, if the thickness of the ice provided in the valley portion 23 is too thick, the surface area of the heat transfer tube 2 will be reduced, and thus the heat transfer performance will be deteriorated. The thickness of the ice provided in the valley portion 23 may be limited to a predetermined thickness or less.

検出手段は、例えば下部ヘッダー管5から300mmの高さ位置において、熱交換部11の氷の状態(つまり、氷の厚み、又は、氷の有無)を検出してもよい。また、検出手段は、例えば伝熱管2において放熱フィン22を形成していない下端部において、熱交換部11の氷の状態を検出してもよい。 The detecting means may detect the state of ice in the heat exchange unit 11 (that is, the thickness of ice or the presence or absence of ice) at a height of 300 mm from the lower header tube 5, for example. Further, the detecting means may detect the state of ice in the heat exchange section 11, for example, at the lower end portion of the heat transfer tube 2 where the heat radiation fins 22 are not formed.

尚、コントローラ92は、ポンプ91の運転(つまり、回転数)を制御することによって、熱交換部11に対する海水の供給量を調整しているが、海水の供給量を調整する構成は、この構成に限らない。例えば、ポンプ91と熱交換部11との間にバルブを介設し、コントローラ92は、バルブの制御によって、熱交換部11に対する海水の供給量を調整してもよい。具体的には、ポンプ91と熱交換部11との間に開度調整バルブを介設し、コントローラ92は、当該開度調整バルブの開度を制御することによって、熱交換部11に対する海水の供給量を調整してもよい。また、ポンプ91と熱交換部11との間に、熱交換部11をバイパスするバイパス管を接続し、コントローラ92は、熱交換部11側とバイパス側との間における海水の供給割合をバルブの制御によって調整することで、熱交換部11に対する海水の供給量を調整してもよい。 The controller 92 adjusts the supply amount of seawater to the heat exchange unit 11 by controlling the operation (that is, the rotation speed) of the pump 91, and the configuration for adjusting the supply amount of seawater is this configuration. Not limited to. For example, a valve may be provided between the pump 91 and the heat exchange unit 11, and the controller 92 may adjust the amount of seawater supplied to the heat exchange unit 11 by controlling the valve. Specifically, an opening degree adjusting valve is provided between the pump 91 and the heat exchange unit 11, and the controller 92 controls the opening degree of the opening degree adjusting valve to control the opening degree of the seawater to the heat exchange unit 11. The supply may be adjusted. Further, a bypass pipe that bypasses the heat exchange unit 11 is connected between the pump 91 and the heat exchange unit 11, and the controller 92 determines the supply ratio of seawater between the heat exchange unit 11 side and the bypass side. By adjusting by control, the amount of seawater supplied to the heat exchange unit 11 may be adjusted.

さらに、前記の構成では、センサ93からの信号に基づいてコントローラ92が、熱交換部11に対する海水の供給量を調整しているが、例えば、オペレータが、熱交換部11の表面に対する氷の付着状態を確認して、熱交換部11に対する海水の供給量を調整してもよい。 Further, in the above configuration, the controller 92 adjusts the amount of seawater supplied to the heat exchange unit 11 based on the signal from the sensor 93. For example, the operator causes ice to adhere to the surface of the heat exchange unit 11. The state may be confirmed and the amount of seawater supplied to the heat exchange unit 11 may be adjusted.

1 オープンラック式気化器(オープンラック式熱交換装置)
11 熱交換部
12 供給部
2 伝熱管(熱交換部)
21 本体
22 放熱フィン
23 谷部
24 接続部分
4 上部ヘッダー管(熱交換部)
5 下部ヘッダー管(熱交換部)
8 トラフ(供給部)
81 配水管(供給部)
91 ポンプ(供給部)
92 コントローラ(供給部)
1 Open rack type vaporizer (open rack type heat exchanger)
11 Heat exchange section 12 Supply section 2 Heat transfer tube (heat exchange section)
21 Main body 22 Heat dissipation fin 23 Tani part 24 Connection part 4 Upper header pipe (heat exchange part)
5 Lower header pipe (heat exchange part)
8 Trough (Supply)
81 Water pipe (supply section)
91 Pump (supply unit)
92 Controller (supply unit)

Claims (10)

低温液体又は気体を加熱する熱交換部と、熱媒体を前記熱交換部に供給する供給部とを備えたオープンラック式熱交換装置の運転方法であって、
前記熱交換部は、
低温液体又は気体が流れる下部ヘッダー管と、
その下端が前記下部ヘッダー管に接続されると共に、熱媒体がその表面に沿って流下する複数の伝熱管と、
前記伝熱管の上端が接続されると共に、前記伝熱管において加熱された流体が流れる上部ヘッダー管と、を有し、
前記熱交換部は、少なくとも一部の表面に形成された犠牲陽極層を有し、
前記下部ヘッダー管への低温液体の供給量を調整する工程と、
前記熱交換部の表面に氷が付着するように、前記熱交換部への熱媒体の供給量を調整する工程と、を備え
前記熱交換部の表面の氷が所定の厚み以下になると、前記熱交換部の表面に付着する氷が増えるように、前記熱交換部への熱媒体の供給量を減らすことによって、氷の厚みを所定の厚みに維持するオープンラック式熱交換装置の運転方法。
A method of operating an open rack heat exchange device including a heat exchange unit for heating a low-temperature liquid or gas and a supply unit for supplying a heat medium to the heat exchange unit.
The heat exchange unit is
The lower header tube through which cold liquid or gas flows,
A plurality of heat transfer tubes whose lower ends are connected to the lower header tube and whose heat medium flows down along the surface thereof.
It has an upper header tube to which the upper end of the heat transfer tube is connected and through which a heated fluid flows in the heat transfer tube.
The heat exchange portion has a sacrificial anode layer formed on at least a part of the surface thereof, and has a sacrificial anode layer.
The step of adjusting the supply amount of the low temperature liquid to the lower header pipe and
A step of adjusting the supply amount of the heat medium to the heat exchange unit so that ice adheres to the surface of the heat exchange unit is provided .
When the ice on the surface of the heat exchange section becomes less than a predetermined thickness, the thickness of the ice is reduced by reducing the supply amount of the heat medium to the heat exchange section so that the ice adhering to the surface of the heat exchange section increases. How to operate an open rack heat exchanger that maintains the specified thickness .
請求項1に記載のオープンラック式熱交換装置の運転方法において、
前記下部ヘッダー管の表面に氷が付着するように、前記熱交換部への熱媒体の供給量を調整するオープンラック式熱交換装置の運転方法。
In the operation method of the open rack heat exchanger according to claim 1 ,
A method for operating an open rack heat exchange device that adjusts the amount of heat medium supplied to the heat exchange unit so that ice adheres to the surface of the lower header tube.
請求項1又は2に記載のオープンラック式熱交換装置の運転方法において、
前記伝熱管と前記下部ヘッダー管との接続部分に氷が付着するように、前記熱交換部への熱媒体の供給量を調整するオープンラック式熱交換装置の運転方法。
In the operation method of the open rack heat exchanger according to claim 1 or 2 .
A method for operating an open rack heat exchange device that adjusts the amount of heat medium supplied to the heat exchange section so that ice adheres to the connection portion between the heat transfer tube and the lower header tube.
請求項1~3のいずれか1項に記載のオープンラック式熱交換装置の運転方法において、
前記伝熱管は、管状の本体と、前記本体の外周面から外方に突出する複数の放熱フィンとを有し、
前記放熱フィンと前記放熱フィンとの間の谷部に氷が付着するように、前記熱交換部への熱媒体の供給量を調整するオープンラック式熱交換装置の運転方法。
In the operation method of the open rack heat exchanger according to any one of claims 1 to 3 , the method of operating the open rack heat exchanger.
The heat transfer tube has a tubular main body and a plurality of heat radiation fins protruding outward from the outer peripheral surface of the main body.
A method for operating an open rack heat exchange device that adjusts the amount of heat medium supplied to the heat exchange unit so that ice adheres to the valley portion between the heat radiation fins.
請求項4に記載のオープンラック式熱交換装置の運転方法において、
前記谷部に付着する氷の高さが、前記下部ヘッダー管から300mm以上の高さとなるように、前記熱交換部への熱媒体の供給量を調整するオープンラック式熱交換装置の運転方法。
In the operation method of the open rack heat exchanger according to claim 4 ,
A method of operating an open rack heat exchange device that adjusts the amount of heat medium supplied to the heat exchange section so that the height of ice adhering to the valley is 300 mm or more from the lower header tube.
低温液体又は気体を加熱する熱交換部と、
前記熱交換部に熱媒体を供給する供給部と、を備え、
前記熱交換部は、
低温液体又は気体が流れる下部ヘッダー管と、
その下端が前記下部ヘッダー管に接続されると共に、熱媒体がその表面に沿って流下する複数の伝熱管と、
前記伝熱管の上端が接続されると共に、前記伝熱管において加熱された流体が流れる上部ヘッダー管と、を有し、
前記熱交換部は、少なくとも一部の表面に形成された犠牲陽極層を有し、
前記供給部は、前記熱交換部の表面に氷が付着するように、前記熱交換部への熱媒体の供給量を調整するよう構成され
前記供給部は、前記熱交換部の表面の氷が所定の厚み以下になると、前記熱交換部の表面に付着する氷が増えるように、前記熱交換部への熱媒体の供給量を減らすことによって、氷の厚みを所定の厚みに維持するオープンラック式熱交換装置。
A heat exchange unit that heats a low-temperature liquid or gas,
A supply unit that supplies a heat medium to the heat exchange unit is provided.
The heat exchange unit is
The lower header tube through which cold liquid or gas flows,
A plurality of heat transfer tubes whose lower ends are connected to the lower header tube and whose heat medium flows down along the surface thereof.
It has an upper header tube to which the upper end of the heat transfer tube is connected and through which a heated fluid flows in the heat transfer tube.
The heat exchange portion has a sacrificial anode layer formed on at least a part of the surface thereof, and has a sacrificial anode layer.
The supply unit is configured to adjust the supply amount of the heat medium to the heat exchange unit so that ice adheres to the surface of the heat exchange unit .
The supply unit reduces the amount of heat medium supplied to the heat exchange unit so that the amount of ice adhering to the surface of the heat exchange unit increases when the ice on the surface of the heat exchange unit becomes less than a predetermined thickness. An open rack heat exchanger that maintains the thickness of ice at a predetermined thickness .
請求項6に記載のオープンラック式熱交換装置において、
前記供給部は、前記下部ヘッダー管の表面に氷が付着するように、前記熱交換部への熱媒体の供給量を調整するオープンラック式熱交換装置。
In the open rack heat exchange device according to claim 6 ,
The supply unit is an open rack heat exchange device that adjusts the amount of heat medium supplied to the heat exchange unit so that ice adheres to the surface of the lower header tube.
請求項6又は7に記載のオープンラック式熱交換装置において、
前記供給部は、前記伝熱管と前記下部ヘッダー管との接続部分に氷が付着するように、前記熱交換部への熱媒体の供給量を調整するオープンラック式熱交換装置。
In the open rack heat exchange device according to claim 6 or 7 .
The supply unit is an open rack type heat exchange device that adjusts the amount of heat medium supplied to the heat exchange unit so that ice adheres to the connection portion between the heat transfer tube and the lower header tube.
請求項6~8のいずれか1項に記載のオープンラック式熱交換装置において、
前記伝熱管は、管状の本体と、前記本体の外周面から外方に突出する複数の放熱フィンとを有し、
前記供給部は、前記放熱フィンと前記放熱フィンとの間の谷部に氷が付着するように、前記熱交換部への熱媒体の供給量を調整するオープンラック式熱交換装置。
The open rack heat exchanger according to any one of claims 6 to 8 .
The heat transfer tube has a tubular main body and a plurality of heat radiation fins protruding outward from the outer peripheral surface of the main body.
The supply unit is an open rack type heat exchange device that adjusts the amount of heat medium supplied to the heat exchange unit so that ice adheres to the valley portion between the heat radiation fins.
請求項9に記載のオープンラック式熱交換装置において、
前記供給部は、前記谷部に付着する氷の高さが、前記下部ヘッダー管から300mm以上の高さとなるように、前記熱交換部への熱媒体の供給量を調整するオープンラック式熱交換装置。
In the open rack heat exchanger according to claim 9 ,
The supply section adjusts the supply amount of the heat medium to the heat exchange section so that the height of the ice adhering to the valley portion is 300 mm or more from the lower header tube. Device.
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