[发明专利]从导热金属管道撤出热能的方法、装置和系统

权利要求书

1.用于调节导热管道中流体的热能的热传递装置，其包括：

热传递表面；和

导热材料的颗粒；

其中：

当热传递装置被装配至管道时，热传递表面与管道热交流，至少一部分颗粒与热传递表面热交流。

2.权利要求1的装置，其还包括珀耳帖装置、磁制冷机、含流体的热交换单元或它们的组合。

3.权利要求2的装置，其包括流体制冷剂流经的热交换单元；其中流体制冷剂流过导热材料颗粒的表面和热交换单元的热传递表面。

4.权利要求1～3之一的装置，其中热传递表面包括选自以下的导热材料：铜、黄铜、铍、镉、钴、铬镍钢、金、银、铱、铁、铅、镁、钼、镍、铂、锡、锌、碳钢、不锈钢、以及它们的任何组合或合金；或

该导热材料包括基本上纯的铜、铜合金、基本上纯的铝、铝合金、基本上纯的银、银合金、基本上纯的金、和金合金、以及它们的混合物或组合。

5.权利要求1～4之一的装置，其中颗粒包括选自以下的导热材料：铜、黄铜、铍、镉、钴、铬镍钢、金、银、铱、铁、铅、镁、钼、镍、铂、锡、锌、碳钢、不锈钢、以及它们的任何组合或合金。

6.权利要求1～5之一的装置，其还包括冷冻剂注射装置，用于通过注射器将冷冻剂注射到管道中的流体中。

7.用于从含流体的导热管道撤出热能的系统，其包括：

权利要求1～6之一的热传递装置；和

控制系统，通过响应管道内的目的温度，该控制系统用于调整经热传递装置从管道的撤热。

8.权利要求7的系统，其还包括与液体制冷剂供应模块连接、并用于向热交换单元提供制冷剂液体流的吸入回路。

9.权利要求7或8的系统，其还包括排出回路，该排出回路包括用于从系统排出液体制冷剂的排出管。

10.权利要求7～9之一的系统，其中控制系统在吸入回路中用于调整制冷剂的流速，通过响应所选的管道的冷却速度和管道内的测量温度，调整热交换单元的温度。

11.权利要求7～10之一的系统，其中吸入电路还包括在线混合器，所述在线混合器用于混合两种或更多种液体制冷剂，以产生温度得到调节的液体制冷剂。

12.权利要求11的系统，其中控制系统操作性地调整已调节的液体制冷剂的流速，以调整热交换单元的温度。

13.权利要求7～12之一的系统，其中制冷剂包括冷冻剂、液体溶剂或它们的组合。

14.权利要求13的系统，其中冷冻剂为液氮、液氧、液氦、液氖、液态甲烷、液态天然气、液氩、液态氧化亚氮、液态二氧化碳或固态二氧化碳、或它们的组合。

15.权利要求13的系统，其中溶剂选自：四氯化碳、间二氯苯、硝基甲烷、溴苯、乙腈、氯苯、间二甲苯、正丁胺、正辛烷、氯仿、叔丁胺、三氯乙烯、乙酸丁酯、乙酸乙酯、庚烷、环戊烷、己烷、甲醇、环己烷、异辛烷、乙醛、甲基环己烷、间戊烷、1,5-已二烯、异戊烷、3-庚酮、环己酮、二乙基卡必醇、卡必醇乙酸酯、乙醇、丙酮、异丙醇、甲乙酮、二乙醚及它们的组合。

16.权利要求13～15之一的系统，其中：

制冷剂包括液氮、液氩或干冰或它们的组合；或者

制冷剂包括干冰和甲醇、乙醇、丙醇、丙酮或其共混物。

17.权利要求7～16之一的系统，其中液体制冷剂的温度低于-20°C或低于-40°C或低于-50°C或低于-60°C或低于-80°C或低于-100°C。

18.权利要求7～16之一的系统，其中液体制冷剂的温度为：

低于-100°C；或

-20°C至-100°C；或

-40°C至-60°C。

19.权利要求2～18之一的系统，其中热交换单元包括不传导部分，该不传导部分包括不导热材料。