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KR20170046090A - 열 교환기 - Google Patents

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KR20170046090A
KR20170046090A KR1020160135487A KR20160135487A KR20170046090A KR 20170046090 A KR20170046090 A KR 20170046090A KR 1020160135487 A KR1020160135487 A KR 1020160135487A KR 20160135487 A KR20160135487 A KR 20160135487A KR 20170046090 A KR20170046090 A KR 20170046090A
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KR
South Korea
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bypass tube
throttle valve
tube
heat transfer
transfer tubes
Prior art date
Application number
KR1020160135487A
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English (en)
Inventor
얀 뮈겐부르크
Original Assignee
보르지크 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=57103761&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR20170046090(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 보르지크 게엠베하 filed Critical 보르지크 게엠베하
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Abstract

본 발명은, 복수의 열 전달 튜브(3)와 중심에 배치되는 하나의 바이패스 튜브(4)를 포함하는 열 교환기에 관한 것이며, 상기 열 전달 튜브들 및 상기 바이패스 튜브는 가스 유입 챔버(7)의 튜브 플레이트(5)와 가스 유출 챔버(8)의 튜브 플레이트(6) 사이에 각각 파지되고, 각각의 튜브 플레이트(5, 6)들은 원통형 재킷(2)과 연결되고, 이 원통형 재킷의 내부에는 재킷 공간부(9)가 형성되고, 이 재킷 공간부 내에는 열 전달 튜브(3)들 및 바이패스 튜브(4)가 포함되어 있으며, 그리고 그 내로 냉각제(11)가 유입될 수 있다. 그 외에, 바이패스 튜브(4)의 유출 단부(17) 상에는 스로틀 밸브(18) 및 구동장치(19)를 포함하는 제어 장치(16)가 배치된다. 제어 장치(16)는 특정한 온도 범위로 열 교환기(1)의 가스 유출 온도를 설정하기 위해 제공되며, 바이패스 튜브(4)의 유출 단부(17) 상에 배치되어 제어 장치(16)에 의해 조정 가능한 스로틀 밸브(18)를 통해서는 바이패스 튜브(4)에서 유출되는 냉각되지 않은 공정 가스 유동(14)의 배출 속도 및 배출량이 제어될 수 있다. 스로틀 밸브(18)는 고온 부식에 대해 민감한 온도 영역에서는 고온 부식에 대해 내성이 있는 재료로 구성된다.

Description

열 교환기{HEAT EXCHANGER}
본 발명은 원통형 재킷의 내부에 복수의 열 전달 튜브와 중심에 배치되는 하나의 바이패스 튜브를 포함하는 열 교환기에 관한 것이며, 열 전달 튜브들 및 바이패스 튜브는 가스 유입 챔버의 튜브 플레이트와 가스 유출 챔버의 튜브 플레이트 사이에 각각 파지되고, 튜브 플레이트들은 원통형 재킷과 연결되고, 원통형 재킷은 튜브 플레이트들과 함께 하나의 재킷 공간부(jacket space)를 형성하고, 재킷 공간부의 내부에는 열 전달 튜브들 및 바이패스 튜브가 포함되어 있으며, 재킷 공간부를 통해서는 냉각제가 관류한다.
열 교환기들은 다양한 화학 공정들 및 석유 화학 공정들을 위해 이용된다. 상기 공정들에서 열 전달 튜브들은 튜브들의 내부에서, 그리고 튜브들의 외부에서 재킷 측에서 상이한 기상 및/또는 액상 매체들에 노출된다.
일반적으로 상기 공정들의 경우 공정에서 기인하는 고온 공정 가스(hot process gas)는 열 전달 튜브들 및 바이패스 튜브로 공급된다. 이 경우, 고온 공정 가스는 열 전달 튜브들을 관류할 때 자체의 열을 각각의 튜브 재킷을 통해 재킷 공간부 내에 위치하는 냉각제로 방출한다.
냉각제로서는 통상 물이 이용된다. 냉각제 상으로의 열 전달을 통해 냉각된 공정 가스는 이어서 열 교환기로부터 유출된다. 보통은, 열 교환기의 가스 유출 온도를 사전 결정된 온도 범위에서 유지해야 할 필요가 있다.
가스 유출 온도를 설정하기 위해, 통상 보통의 바이패스가 이용된다. 바이패스를 통한 가스 유출 온도의 조절은 때로는 제어 밸브 또는 회전형 제어 밸브 또는 제어 플러그로 수행된다. 상기 제어 장치들은 바이패스 튜브의 유출 단부 상에 배치된다. 상기 유형의 제어 장치들은 EP 28 46 455 B1 또는 EP 0 356 648 A1로부터 공지되어 있다.
열 교환기의 바이패스 튜브 내의 공정 가스는 매우 높은 온도를 나타낸다. 대부분의 경우에, 상기 공정 가스는 높은 속도로도 바이패스 튜브를 관류한다. 그러므로 바이패스 튜브의 유출 단부 상에 배치되는, 예컨대 제어 플러그 또는 제어 밸브와 같은 제어 장치는 열로 인한 매우 높은 부하에 노출된다.
EP 1 498 678 A1로부터는, 이중 벽으로 구성된 피스톤으로서 형성되는 폐쇄 장치를 구비한 바이패스 튜브를 포함하는 열 교환기가 공지되어 있으며, 상기 바이패스 튜브의 경우 피스톤의 이중 벽부 내에는 냉각제의 관류를 위한 냉각 채널들이 제공된다. 이 경우, 냉각제는 피스톤의 작동을 위한 로드 내에 제공되는 냉각제 라인을 통해 피스톤의 이중 벽부 내의 냉각 채널들로 공급된다.
DE 39 13 422 A1로부터는, 가스 유동의 유출 측 단부 상에 제어 밸브를 제공하면서 중심에 배치되는 부분 유동 튜브를 포함하는 튜브 번들형 열 교환기(tube bundle heat exchanger)가 공지되어 있다. 제어 밸브는 이중 벽으로 구성되고 자체의 내부 공간부 내에는 채널들을 구비하며, 이 채널들을 통해서는 중공 샤프트로서 구성된 밸브 샤프트를 통해 안내되는 냉각제가 통과할 수 있다.
DE 10 2005 057 674 B4로부터는, 제어 장치를 포함하는 폐열 보일러가 공지되어 있으며, 바이패스 튜브의 유출 단부 상에 배치되어 제어 장치를 통해 축 방향으로 조정 가능한 플러그에 의해 바이패스 튜브 내 가스 유동의 배출 속도 및 배출량이 제어될 수 있다. 이 경우, 플러그는, 이 플러그 내에 배치되는 냉각 채널들을 통해 관류하는 냉각 매체를 통해 냉각된다.
열 교환기의 배출 온도를 조절하기 위한, 바이패스 튜브용으로 공지된 제어 장치들의 경우, 단점으로서 확인된 점에 따르면, 상기 냉각된 피스톤들 또는 제어 밸브들은 설정되는 온도 프로파일, 냉각 유동의 손실 및 열적 충격 상황에 취약하며, 그럼으로써 상기 플러그들 및 제어 밸브들에서 밀봉 누출이 발생하게 된다. 그에 따라, 공지된 제어 장치들은, 바이패스 튜브를 위한 상기 제어 장치들을 통해 열 교환기의 배출 온도를 조절해야 하는 임무를 더 이상 충분히 충족할 수 없으며, 그럼으로써 유지보수 간격들은 의도하지 않게 짧아지거나, 또는 열 교환기의 유효 수명도 상대적으로 더 짧아지게 된다.
본 발명의 과제는, 특정한 공정 가스 온도의 제어를 위해, 제어 부재를 위한 냉각제를 이용하지 않고도 공정 가스 유동의 온도로 인한 높은 부하를 견디면서 구조적으로도 그렇게 복잡하지 않으면서도 신뢰성 있는 제어 장치를 제공하는 열 교환기를 마련하는 것에 있다.
본 발명의 상기 과제는 특허 청구항 제1항의 특징들을 통해 해결된다.
본 발명의 바람직한 구현예들은 종속 청구항들에 명시되어 있다.
본 발명의 기초가 되는 과제의 해결책에 따라서, 하기 장점들을 보유하는 열 교환기가 마련된다.
본원의 열 교환기는 복수의 열 전달 튜브와 중심에 배치되는 하나의 바이패스 튜브를 포함하며, 이 열 전달 튜브들 및 바이패스 튜브는 가스 유입 챔버의 튜브 플레이트와 가스 유출 챔버의 튜브 플레이트 사이에 각각 배치된다. 그 외에, 각각의 튜브 플레이트들은 원통형 재킷과 연결되며, 이 원통형 재킷의 내부에는 재킷 공간부가 형성된다. 재킷 공간부 내에는 열 전달 튜브들 및 바이패스 튜브가 포함되어 있다. 냉각제는 재킷 공간부를 통해 관류한다. 적어도 하나의 유입 포트(inlet port)는 열 전달 튜브들의 재킷 측에서 재킷 공간부 내로 냉각제를 유입하기 위해 원통형 재킷과 연결된다. 또한, 적어도 하나의 유출 포트(outlet port)는 재킷 공간부로부터 열 전달 튜브들의 재킷 측을 통해 간접적인 열 전달에 의해 생성된 수분/증기 혼합물을 배출하기 위해 원통형 재킷과 연결된다. 공급 포트(entering port)는, 튜브 플레이트의 가스 유입 측에서 열 전달 튜브들 및 바이패스 튜브 내로 고온 공정 가스 유동을 유입하기 위해 가스 유동 방향으로 튜브 플레이트의 상류에서 가스 유입 챔버 상에 측면으로, 또는 축 방향으로 배치된다. 배출 포트(discharging port)는, 튜브 플레이트의 가스 유출 측에서 열 전달 튜브들로부터 유출되는 냉각된 공정 가스 유동과 바이패스 튜브로부터 유출되는 냉각되지 않은 공정 가스 유동으로 이루어진 혼합물을 배출하기 위해 가스 유동 방향으로 튜브 플레이트의 하류에서 가스 유출 챔버 상에 측면으로, 또는 축 방향으로 배치된다. 특히 바람직하게는, 구동장치와 연결되어 특정한 온도 범위로 열 교환기의 가스 유출 온도를 설정하기 위한 스로틀 밸브를 포함하는 제어 장치가 바이패스 튜브의 유출 단부 상의 바로 근처에 배치된다. 이 경우, 바이패스 튜브의 유출 단부 상에 배치되어 제어 장치의 구동장치에 의해 조정될 수 있는 스로틀 밸브를 통해, 바이패스 튜브로부터 유출되는 공정 가스 유동의 특정한 배출 속도 및 배출량이 제어될 수 있다. 바람직한 방식으로, 스로틀 밸브는 고온 부식에 대해 민감한 온도 영역에서는 고온 부식에 대해 내성이 있는 재료로 구성된다.
제어 장치의 스로틀 밸브는 구동장치에 의해 바람직한 방식으로 이중 조인트들을 통해 조정 가능하게 배치된다.
바람직한 방식으로, 제어 장치의 스로틀 밸브는 샤프트 및 이중 조인트들을 통해 구동장치와 연결된다.
스로틀 밸브는 바람직하게는 양측에서 통합된 샤프트 단부 또는 샤프트 견부(shaft shoulder)로 밸브 하우징의 내부 벽부 상에 적층된 단열부에 형성된 지지부 내에 각각 배치되며, 샤프트는 가스 유출 챔버의 벽부 내 지지부 내에 배치되며, 샤프트 단부 및 샤프트를 통해 구동장치와 연결된 이중 조인트들은 밸브 하우징 내의 스로틀 밸브의 각각의 샤프트 단부의 지지부와 가스 유출 챔버의 벽부 내 샤프트의 지지부 사이의 팽창 차이를 보상하기 위해 제공된다.
스로틀 밸브는 밸브 하우징 내에 가스 유동 방향에 대해 수직으로 회전 가능하게 배치된다. 그 외에, 바람직하게는, 밸브 하우징은, 동일한 지름을 갖거나, 또는 바이패스 튜브의 유출 단부로부터 밸브 하우징의 확대된 지름으로의 전이부로서의 원추형 칼라부(conical collar)를 구비하여 확대된 지름을 갖는 바이패스 튜브의 연장부로서 형성된다.
스로틀 밸브를 위한, 고온 또는 금속 더스팅(metal dusting)에 대해 내성이 있는 재료로서는, 바람직하게는 세라믹 재료가 이용된다.
바이패스 튜브에서 유출되는 냉각되지 않은 공정 가스 유동을 이용하여 특정한 온도 범위에서 요구되는 온도 조건들에, 냉각된 공정 가스 유동의 가스 유출 온도를 매칭시키기 위한 제어 장치를 포함하는 열 교환기의 바람직한 구현예를 기반으로, 완벽한 냉각제 공급, 및 이용되는 제어 부재들을 위한 냉각의 효과, 및 냉각제 라인들의 밀봉과 무관하게 기능하는 신뢰성 있는 온도 조절이 제공된다. 본 발명의 경우, 제어 부재를 위해, 특별한 냉각을 요구하지 않으면서 고온 또는 금속 더스팅에 대해 내성이 있는 재료들이 이용된다. 또 다른 재료들로 이루어진 부품들은, 이 부품들이 상기 재료들의 적합성에 따라서 신뢰성 있게 이용될 수 있는 점에 한해, 냉각되지 않은 공정 가스 유동으로부터 열적으로 절연되는 방식으로 배치된다.
하기에서는 본 발명의 한 실시예가 도면에 도시된 열 교환기에 따르는 하기 기재내용에서 더욱 상세하게 설명된다.
도 1은 본 발명에 따르는 열 교환기를 절단하여 축소된 축척으로 도시한 종단면도이다.
도 2는 도 1의 X 부분의 상세도로서, 유출 단부의 영역에 배치되는 제어 장치를 포함하는 본 발명에 따른 열 교환기의 바이패스 튜브의 유출 단부를 절단하여 확대된 축척으로 도시한 종단면도이다.
도 1에는, 열 교환기(1)가 수직으로 배치되어 종단면도로 개략적으로 도시되어 있다. 상기 열 교환기(1)는 다양한 화학 공정들 및 석유화학 공정들을 위해 이용된다. 열 교환기(1)는 복수의 열 전달 튜브(3)와 중심에 배치되는 하나의 바이패스 튜브(4)를 포함하며, 이 열 전달 튜브들 및 바이패스 튜브는 가스 유입 챔버(7)의 튜브 플레이트(5)와 가스 유출 챔버(8)의 튜브 플레이트(6) 사이에 각각 파지된다. 이 경우, 각각의 튜브 플레이트(5, 6)들은 원통형 재킷(2)과 연결되며, 이 원통형 재킷의 내부에는 재킷 공간부(9)가 형성된다. 재킷 공간부(9) 내에는 열 전달 튜브(3)들 및 바이패스 튜브(4)가 포함되어 있다. 냉각제(11)는 재킷 공간부(9)를 통해 관류한다.
바이패스 튜브(4)는 열 전달 튜브(3)들보다 더 큰 지름을 갖도록 구성된다. 바이패스 튜브(4)는 자체의 길이에 걸쳐서 튜브 내부 벽부(30) 상에 단열부(23)를 포함하고, 이 단열부는, 공정 가스 유동(14)이 관류할 때 바이패스 튜브(4)가 실질적으로 어떠한 열도 방출하지 않도록 하기 위해 제공된다.
냉각제(11)는, 화살표를 통해 설명되는 것처럼, 공정 가스 유동(14)의 유동 방향으로 가스 유출 챔버(8)의 튜브 플레이트(6)의 상류에서 원통형 재킷(2) 상에 측면으로 장착된 적어도 하나의 유입 포트(10)를 경유하여 재킷 공간부(9) 내로 유입된다. 냉각제(11)는, 가스 유입 챔버(7)의 튜브 플레이트(5)의 하류에서 원통형 재킷(2) 상에 측면으로 장착된 적어도 하나의 유출 포트(12)를 경유하여 수분/증기 혼합물로서 재킷 공간부(9)에서 배출된다. 냉각 동안 발생하는 수분/증기 혼합물은 열 전달 튜브(3)들의 재킷 측을 통한 간접적인 열 전달에 의해 생성된다.
가스 유입 챔버(7) 상에는, 측면으로, 또는 축 방향으로, 오직 점으로 예시된 것처럼, 가스 유동 방향으로 튜브 플레이트(5)의 상류에서 공급 포트(13, 13.1)가 장착되며, 이 공급 포트를 통해서는 공정 가스 유동(14)이, 화살표를 통해 예시된 것처럼, 가스 유입 챔버(7) 내로, 그리고 이 가스 유입 챔버로부터, 화살표들을 통해 예시된 것처럼, 튜브 플레이트(5) 내에 파지된 열 전달 튜브(3)들의 단부들 및 바이패스 튜브(4)의 일측 단부 내로 유입된다.
가스 유출 챔버(8) 상에는, 측면으로, 또는 축 방향으로, 오직 점으로 예시된 것처럼, 가스 유동 방향으로 튜브 플레이트(6)의 하류에서 배출 포트(15, 15.1)가 장착되며, 이 배출 포트를 통해서는 공정 가스 유동(14)이, 화살표를 통해 예시된 것처럼, 튜브 플레이트(6) 내에 파지된 열 전달 튜브(3)들의 단부들 및 바이패스 튜브(4)의 타측 단부와 연결되어 있는 가스 유출 챔버(8)에서 배출되되, 상기 단부들로부터는 분할된 공정 가스 유동들이 화살표들을 통해 예시된 것처럼 유출된다.
바이패스 튜브(4)의 유출 단부(17) 상에는 제어 장치(16)가 배치된다. 제어 장치(16)는, 밸브 하우징(22) 내의 스로틀 밸브(18)와, 열 교환기(1)의 외부에 배치되는 구동장치(19)를 포함한다. 구동장치(19)는 샤프트(21)와 이중 조인트(20)들과, 그리고 스로틀 밸브(18)의 통합된 샤프트 단부(27)와 연결되어 파워 트레인(power train)을 형성한다. 스로틀 밸브(18)는 구동장치(19)에 의해, 샤프트(21)를 통해서, 연결된 이중 조인트(20)들 및 샤프트 단부(27)로 조정 가능하게 배치된다.
이중 조인트(20)들은 실질적으로 밸브 하우징(22) 내 스로틀 밸브(18)의 각각의 통합된 샤프트 단부(27)를 위한 2개의 지지부(25)와 샤프트(21)를 위한 하나의 지지부(26) 사이의 팽창 차이를 보상하기 위해 제공된다. 각각의 지지부(25)는, 밸브 하우징(22)의 내부 벽부(29) 상에 적층된 단열부(24) 내에 형성된다. 지지부(26)는 가스 유출 챔버(8)의 벽부(28) 내에 배치된다.
스로틀 밸브(18)는 밸브 하우징(22) 내에 가스 유동 방향에 대해 수직으로 회전 가능하게 배치된다. 밸브 하우징(22)의 내부 벽부(29) 상에 적층된 단열부(24)는 바람직하게는 라이닝으로서 구성된다.
밸브 하우징(22)은, 열 교환기(1)에서 가용한 설치 공간이 충분하다면, 동일한 지름을 갖는 바이패스 튜브(4)의 연장부로서 구성된다. 설치 공간의 폭이 좁은 경우에는 도 2에 도시된 것과 같은 밸브 하우징(2)의 구성이 선호되며, 원추형 칼라부(31)에 걸친 바이패스 튜브(4)의 연장부는 바이패스 튜브의 유출 단부(17)로부터 밸브 하우징의 확대된 지름 상으로의 전이부로서 구성된다.
구동장치(19)와 연결된 스로틀 밸브(18)는, 바이패스 튜브(4)에서 유출되는 냉각되지 않은 공정 가스 유동과 열 전달 튜브(3)들로부터 유출되는 냉각된 공정 가스 유동(14)들을 혼합하는 것을 통해 특정한 온도 범위로 열 교환기(1)의 가스 유출 온도를 설정하기 위해 제공된다. 바이패스 튜브(4)의 유출 단부(17) 상의 바로 근처에 배치되어 제어 장치(16)의 구동장치(19)에 의해 조정될 수 있는 스로틀 밸브(18)에 의해서는 공정 가스 유동(14)의 배출 속도 및 배출량이 제어될 수 있다.
스로틀 밸브(18)는, 고온 부식에 대해 민감하면서 500℃ 안팎의 온도에서 약 850℃의 크기까지 이동되는 온도 영역에서는 고온 부식에 대해 내성이 있는 재료로 제조된다. 스로틀 밸브(18)를 위해 제어 부재로서 이용되는 재료들은 내고온성이며, 그리고 특별한 냉각을 요구하지 않는 고온 또는 금속 더스팅에 대해 내성이 있는 재료들이다.
스로틀 밸브(18)를 위한 재료로서는, 자체의 특성과 관련하여 고내온성이면서 고온 또는 금속 더스팅에 대해 내성이 있는 재료인 세라믹 재료가 이용된다.
또 다른 재료들로 이루어진 부품들은, 이 부품들이 상기 재료들의 적합성에 따라서 신뢰성 있게 이용될 수 있는 점에 한해, 냉각되지 않은 공정 가스 유동(14)으로부터 열적으로 절연되어 배치된다.
1: 열 교환기
2: 원통형 재킷
3: 열 전달 튜브
4: 바이패스 튜브
5: 공정 가스 유동의 유입 측의 튜브 플레이트
6: 공정 가스 유동의 유출 측의 튜브 플레이트
7: 가스 유입 챔버
8: 가스 유출 챔버
9: 재킷 공간부
10: 유입 포트
11: 냉각제
12: 유출 포트
13: 공급 포트
14: 공정 가스 유동
15: 배출 포트
16: 제어 장치
17: 바이패스 튜브의 유출 단부
18: 스로틀 밸브
19: 구동장치
20: 이중 조인트
21: 샤프트
22: 밸브 하우징
23: 바이패스 튜브의 단열부
24: 밸브 하우징의 단열부
25: 스로틀 밸브의 샤프트 단부의 지지부
26: 샤프트의 지지부
27: 샤프트 단부
28: 가스 유출 챔버의 벽부
29: 밸브 하우징의 내부 벽부
30: 바이패스 튜브의 튜브 내부 벽부
31: 원추형 칼라부

Claims (7)

  1. 복수의 열 전달 튜브(3)와 중심에 배치되는 하나의 바이패스 튜브(4)를 포함하는 열 교환기로서, 상기 열 전달 튜브들 및 상기 바이패스 튜브는 가스 유입 챔버(7)의 튜브 플레이트(5)와 가스 유출 챔버(8)의 튜브 플레이트(6) 사이에 각각 파지되고, 각각의 튜브 플레이트(5, 6)들은 원통형 재킷(2)과 연결되고, 이 원통형 재킷의 내부에는 재킷 공간부(9)가 형성되고, 이 재킷 공간부 내에는 상기 열 전달 튜브(3)들 및 상기 바이패스 튜브(4)가 포함되어 있으며, 그리고 그 내로 냉각제(11)가 유입될 수 있게 되어 있는 바의 열 교환기에 있어서,
    상기 열 전달 튜브(3)들의 재킷 측에서 상기 재킷 공간부(9) 내로 냉각제(11)를 유입하기 위해 상기 원통형 재킷(2)과 연결되는 적어도 하나의 유입 포트(10);
    상기 재킷 공간부(9)로부터 상기 열 전달 튜브(3)들의 재킷 측을 통해 간접적인 열 전달에 의해 생성되는 수분/증기 혼합물을 배출하기 위해 상기 원통형 재킷(2)과 연결되는 적어도 하나의 유출 포트(12);
    상기 튜브 플레이트(5)의 가스 유입 측에서 상기 열 전달 튜브(3)들 및 상기 바이패스 튜브(4) 내로 고온 공정 가스 유동(14)을 유입하기 위해 가스 유동 방향으로 상기 튜브 플레이트(5)의 상류에서 상기 가스 유입 챔버(7) 상에 측면으로, 또는 축 방향으로 배치되는 공급 포트(13, 13.1);
    상기 튜브 플레이트(6)의 가스 유출 측에서 상기 열 전달 튜브(3)들로부터 유출되는 냉각된 공정 가스 유동(14)들과 상기 바이패스 튜브(4)로부터 유출되는 냉각되지 않은 공정 가스 유동으로 이루어진 혼합물을 배출하기 위해 가스 유동 방향으로 상기 튜브 플레이트(6)의 하류에서 상기 가스 유출 챔버(8) 상에 측면으로, 또는 축 방향으로 배치되는 배출 포트(15, 15.1); 및
    구동 장치(19)와 연결되어 특정한 온도 범위로 상기 열 교환기(1)의 가스 유출 온도를 설정하기 위한 스로틀 밸브(18)를 포함하는 제어 장치(16)로서, 상기 바이패스 튜브(4)의 유출 단부(17) 상에 배치되어 제어 장치(16)의 구동장치(19)에 의해 조정될 수 있는 상기 스로틀 밸브(18)를 통해 상기 바이패스 튜브(4)로부터 유출되는 냉각되지 않은 공정 가스 유동(14)의 배출 속도 및 배출량이 제어될 수 있고, 상기 스로틀 밸브(18)는 고온 부식에 대해 민감한 온도 영역에서는 고온 부식에 대해 내성이 있는 재료로 제조되는 바의 제어 장치(16)를 특징으로 하는 열 교환기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어 장치(16)의 스로틀 밸브(18)는 상기 구동장치(19)에 의해 이중 조인트(20)들을 통해 조정 가능하게 배치되는 것을 특징으로 하는 열 교환기.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제어 장치(16)의 스로틀 밸브(18)는 샤프트(21) 및 상기 이중 조인트(20)들을 통해 상기 구동장치(19)와 연결되는 것을 특징으로 하는 열 교환기.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 스로틀 밸브(18)는 양측에서 통합된 샤프트 단부(27)로 상기 밸브 하우징(22)의 내부 벽부(29) 상에 적층된 단열부(24)에 형성된 지지부(25) 내에 각각 배치되고, 상기 샤프트(21)는 상기 가스 유출 챔버(8)의 벽부(28) 내 지지부(26) 내에 배치되며, 상기 샤프트 단부(27) 및 상기 샤프트(21)를 통해 상기 구동장치(19)와 연결된 상기 이중 조인트(20)들은 상기 밸브 하우징(22) 내의 상기 스로틀 밸브(18)의 각각의 샤프트 단부(27)의 각각의 지지부(25)와 상기 가스 유출 챔버(8)의 벽부(28) 내 상기 샤프트(21)의 지지부(26) 사이의 팽창 차이를 보상하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 열 교환기.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스로틀 밸브(18)는 상기 밸브 하우징(22) 내에 가스 유동 방향에 대해 수직으로 회전 가능하게 배치되는 것을 특징으로 하는 열 교환기.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밸브 하우징(22)은, 동일한 지름을 갖거나, 또는 상기 바이패스 튜브의 유출 단부(17)로부터 상기 밸브 하우징의 확대된 지름으로의 전이부로서의 원추형 칼라부(31)를 구비하여 확대된 지름을 갖는 상기 바이패스 튜브(4)의 연장부로서 형성되는 것을 특징으로 하는 열 교환기.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스로틀 밸브(18)를 위한, 금속 더스팅 또는 고온에 대해 내성이 있는 재료는 세라믹 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 열 교환기.

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