[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.冰冻热力阀装置，其包括：

a)制冷剂流经的热交换单元，该热交换单元包括两个或更多个 互连的子单元，所述子单元互连时形成能够基本上或完全包裹输送烃流 体的管线的一部分的单元；

其中：

每个子单元包括：

第一管道的弧形分段和第二管道的弧形分段，其连接时形成弧形的 密封的外壳；

用于将液体制冷剂引入所述外壳中的输入口；和用于将制冷剂从所 述外壳排出的输出口；

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

所述通道包括或填充导热金属的锉屑、车屑、削屑、团粒或珠粒；

至少一部分的所述导热金属的锉屑、车屑、削屑、团粒或珠粒与第 一管道的弧形分段热交流；

当所述热交换单元与所述管线连接或相连时，第一管道的至少一个 弧形分段与所述管线热交流；以及

b)冷冻剂注射器模块，其位于所述热交换单元的上游，并且当 冷冻剂注射器模块受驱动时，其将冷冻剂注射到管线中的烃流体中。

2.权利要求1中所述的装置，其中第一管道的每个弧形分段与 所述管线热交流。

3.权利要求1中所述的装置，其中每个互连的子单元都是半圆 的。

4.权利要求1中所述的装置，其中至少一个子单元的输出口与 另一个子单元的输入口相连。

5.权利要求1中所述的装置，其还包括辅助注射器装置，用于 将不同于冷冻剂的物质引入烃流体中，其中所述辅助注射器装置位于冷 冻剂注射器模块的上游。

6.权利要求1中所述的装置，其中所述热交换单元的至少一个 子单元还包括加热通道，其中：

当所述单元与所述管线连接时，加热通道被构造成使其与热交换单 元热隔离，但是与管线热交流；以及

所述加热通道被构造成包含流体；或

所述加热通道包含加热单元。

7.权利要求6中所述的装置，其中：

所述加热单元选自居里温度加热器、温度限制加热器、管道中导体 热源、电热丝、正导热系数陶瓷加热器、和厚膜陶瓷加热器；或

所述加热单元包含电阻丝或电阻带。

8.权利要求1中所述的装置，其中至少一个子单元还包括与第 一管道的弧形分段的表面连接、并延伸到第一管道的弧形分段和第二管 道的弧形分段之间的通道中、并且与导热金属的锉屑、车屑、削屑、团 粒或珠粒的至少一种或多种热交流的导热翅片。

9.权利要求1中所述的装置，其进一步在与环境形成界面的表 面上包括隔热材料的层或涂层。

10.用于在包含烃流体的管线中形成塞子的冰冻热力阀系统，所 述系统包括：

与所述管线热交流的权利要求1中所述的冰冻热力阀装置；

制冷剂供应模块，其连接至权利要求1中所述的热交换单元的至少 一个子单元的输入口；

冷冻剂供应模块，其连接至权利要求1中所述的冰冻热力阀装置的 冷冻剂供应模块；和

控制系统，用于调节从制冷剂供应模块通往热交换单元的制冷剂的 流量、或从冷冻剂供应模块通往所述注射器的冷冻剂的流量或两者。

11.权利要求10中所述的系统，其进一步包括一个或多个选自以 下的部件：

流量控制计量阀，用于调节通向热交换单元的制冷剂的流量或通向 冷冻剂注射器单元的冷冻剂的流量或两者；

热监测装置；

加热元件；

辅助注射器装置，用于将不同于冷冻剂的物质引入管道中的烃流体 中；

具有计算机处理器的计算机模块，与所述系统的一个或多个部件通 讯；

用于泵送液体制冷剂通过所述系统的泵；和

再循环回路，所述再循环回路在冷冻剂从管道吸收热能之后将其从 系统引导到制冷系统，制冷系统从冷冻剂除去吸收的热能，并将冷冻剂 再循环回到冷冻剂供应模块。