[發明專利]從導熱金屬管道撤出熱能的方法、裝置和系統

在審

• 申請號: 201610089792.3
• 申請日: 2011-06-15
• 公開（公告）號: CN105627015A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: D·X·雷伊;R·J·雷伊;H·卡特比爾特
• 申請（專利權）人: 生物膜IP有限責任公司
• 主分類號: F16L53/00
• 分類號: F16L53/00;F16L55/164
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 過曉東;譚邦會

1.冰凍熱力閥裝置，其包括：

a)制冷劑流經的熱交換單元，該熱交換單元包括兩個或更多個 互連的子單元，所述子單元互連時形成能夠基本上或完全包裹輸送烴流 體的管線的一部分的單元；

其中：

每個子單元包括：

第一管道的弧形分段和第二管道的弧形分段，其連接時形成弧形的 密封的外殼；

用于將液體制冷劑引入所述外殼中的輸入口；和用于將制冷劑從所 述外殼排出的輸出口；

第二管道具有比第一管道更大的直徑，以便在第一管道的弧形分段 和第二管道的弧形分段之間形成通道；并且

所述通道包括或填充導熱金屬的銼屑、車屑、削屑、團粒或珠粒；

至少一部分的所述導熱金屬的銼屑、車屑、削屑、團粒或珠粒與第 一管道的弧形分段熱交流；

當所述熱交換單元與所述管線連接或相連時，第一管道的至少一個 弧形分段與所述管線熱交流；以及

b)冷凍劑注射器模塊，其位于所述熱交換單元的上游，并且當 冷凍劑注射器模塊受驅動時，其將冷凍劑注射到管線中的烴流體中。

2.權利要求1中所述的裝置，其中第一管道的每個弧形分段與 所述管線熱交流。

3.權利要求1中所述的裝置，其中每個互連的子單元都是半圓 的。

4.權利要求1中所述的裝置，其中至少一個子單元的輸出口與 另一個子單元的輸入口相連。

5.權利要求1中所述的裝置，其還包括輔助注射器裝置，用于 將不同于冷凍劑的物質引入烴流體中，其中所述輔助注射器裝置位于冷 凍劑注射器模塊的上游。

6.權利要求1中所述的裝置，其中所述熱交換單元的至少一個 子單元還包括加熱通道，其中：

當所述單元與所述管線連接時，加熱通道被構造成使其與熱交換單 元熱隔離，但是與管線熱交流；以及

所述加熱通道被構造成包含流體；或

所述加熱通道包含加熱單元。

7.權利要求6中所述的裝置，其中：

所述加熱單元選自居里溫度加熱器、溫度限制加熱器、管道中導體 熱源、電熱絲、正導熱系數陶瓷加熱器、和厚膜陶瓷加熱器；或

所述加熱單元包含電阻絲或電阻帶。

8.權利要求1中所述的裝置，其中至少一個子單元還包括與第 一管道的弧形分段的表面連接、并延伸到第一管道的弧形分段和第二管 道的弧形分段之間的通道中、并且與導熱金屬的銼屑、車屑、削屑、團 粒或珠粒的至少一種或多種熱交流的導熱翅片。

9.權利要求1中所述的裝置，其進一步在與環境形成界面的表 面上包括隔熱材料的層或涂層。

10.用于在包含烴流體的管線中形成塞子的冰凍熱力閥系統，所 述系統包括：

與所述管線熱交流的權利要求1中所述的冰凍熱力閥裝置；

制冷劑供應模塊，其連接至權利要求1中所述的熱交換單元的至少 一個子單元的輸入口；

冷凍劑供應模塊，其連接至權利要求1中所述的冰凍熱力閥裝置的 冷凍劑供應模塊；和

控制系統，用于調節從制冷劑供應模塊通往熱交換單元的制冷劑的 流量、或從冷凍劑供應模塊通往所述注射器的冷凍劑的流量或兩者。

11.權利要求10中所述的系統，其進一步包括一個或多個選自以 下的部件：

流量控制計量閥，用于調節通向熱交換單元的制冷劑的流量或通向 冷凍劑注射器單元的冷凍劑的流量或兩者；

熱監測裝置；

加熱元件；

輔助注射器裝置，用于將不同于冷凍劑的物質引入管道中的烴流體 中；

具有計算機處理器的計算機模塊，與所述系統的一個或多個部件通 訊；

用于泵送液體制冷劑通過所述系統的泵；和

再循環回路，所述再循環回路在冷凍劑從管道吸收熱能之后將其從 系統引導到制冷系統，制冷系統從冷凍劑除去吸收的熱能，并將冷凍劑 再循環回到冷凍劑供應模塊。