AT507100B1 - Vorrichtung und verfahren zur wärmeübertragung - Google Patents
Vorrichtung und verfahren zur wärmeübertragung Download PDFInfo
- Publication number
- AT507100B1 AT507100B1 AT0114108A AT11412008A AT507100B1 AT 507100 B1 AT507100 B1 AT 507100B1 AT 0114108 A AT0114108 A AT 0114108A AT 11412008 A AT11412008 A AT 11412008A AT 507100 B1 AT507100 B1 AT 507100B1
- Authority
- AT
- Austria
- Prior art keywords
- heat exchanger
- heat transfer
- heat
- exchanger tubes
- fluidized bed
- Prior art date
Links
- 238000012546 transfer Methods 0.000 title claims description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 17
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 14
- 239000013590 bulk material Substances 0.000 claims description 11
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 7
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 238000004137 mechanical activation Methods 0.000 claims description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 claims 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 11
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 description 5
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 3
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 3
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 3
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 3
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 3
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 3
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 2
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 2
- 230000002631 hypothermal effect Effects 0.000 description 2
- 229910052961 molybdenite Inorganic materials 0.000 description 2
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052982 molybdenum disulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052683 pyrite Inorganic materials 0.000 description 2
- NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N pyrite Chemical compound [Fe+2].[S-][S-] NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052925 anhydrite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 229910052960 marcasite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 239000011028 pyrite Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D13/00—Heat-exchange apparatus using a fluidised bed
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B11/00—Calcium sulfate cements
- C04B11/02—Methods and apparatus for dehydrating gypsum
- C04B11/028—Devices therefor characterised by the type of calcining devices used therefor or by the type of hemihydrate obtained
- C04B11/0283—Fluidised beds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2/00—Lime, magnesia or dolomite
- C04B2/10—Preheating, burning calcining or cooling
- C04B2/106—Preheating, burning calcining or cooling in fluidised bed furnaces
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/08—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/08—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
- F28D7/082—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag with serpentine or zig-zag configuration
- F28D7/085—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag with serpentine or zig-zag configuration in the form of parallel conduits coupled by bent portions
- F28D7/087—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag with serpentine or zig-zag configuration in the form of parallel conduits coupled by bent portions assembled in arrays, each array being arranged in the same plane
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
- F28F13/06—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media
- F28F13/12—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media by creating turbulence, e.g. by stirring, by increasing the force of circulation
- F28F13/125—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media by creating turbulence, e.g. by stirring, by increasing the force of circulation by stirring
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Manufacturing And Processing Devices For Dough (AREA)
Description
österreichisches Patentamt AT507 100 B1 2010-02-15
Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Wärmeübertragung, insbesondere in Wirbelschichtapparaten sowie ein Verfahren zur Wärmeübertragung in Hochtemperaturprozessen von Schüttgut, insbesondere Granulaten oder Pulvern, in Wirbelschichtapparaten.
[0002] Bei vielen Hochtemperaturprozessen muss Wärme zu- oder abgeführt werden, um die Reaktion zu steuern. Dazu gehören z.B. die Calcinierung von Kalkstein zu Branntkalk und die Dehydration von Gips zu Stuckgips oder Anhydrit als Vertreter für endotherme Reaktionen und z.B. die Röstung von Erzen wie Molybdänglanz MoS2 und Pyrit FeS2 zu ihren Oxiden als Vertreter für exotherme Reaktionen.
[0003] Die Reaktionskinetik verlangt eine kontrollierte Temperaturführung, um unvollständige oder zu schnelle Reaktionsabläufe zu verhindern. Insbesondere bei durchgehenden exothermen Reaktionen kommt es zu unerwünschten Anschmelzungen, Sinterungen und Nebenprodukten oder gar Zerstörung der Apparatur.
[0004] Der Stand der Technik kennt verschiedene Ansätze zur Lösung dieser Problematik.
[0005] In DE 25 11 944 wird ein zylindrischer Wirbelschichtreaktor zur Verbrennung von Kohlegranulat vorgeschlagen. Die Wärme wird durch horizontal übereinander angeordnete, luftdurch-strömte Wärmetauscherrohre abgeführt. Die Rohre sind evolventenförmig gebogen, und verbinden das zentral angeordnete Luftspeiserohr mit dem konzentrischen Sammler an der Außenwand. Durch die Evolventenabwicklung am Kreis ergibt sich eine hohe, gleichmäßige Packung und eine spannungsarme Wärmedehnungsverformung. Wegen der hohen Packungsdichte kann dieses Verfahren nicht für feinkörnige Pulver angewendet werden, da es zur Brückenbildung und Verstopfung zwischen den Wärmetauscherrohren kommt. Die WO 97/07073 schlägt für die endotherme Dehydration von Gips zylindrische Behälter vor, die im Bereich der Behälterwand eine konzentrische Rohrschlange aufWeisen, die durch Rauchgase beheizt wird. Im verbleibenden freien Innenraum befindet sich ein Wendelrührer zur Auflockerung des Gipses. Damit verbessert sich die Wärmeübertragung und durch mehrstufige Anordnung der Kessel soll sich eine verbesserte Wirtschaftlichkeit gegenüber konventionellen Verfahren ergeben. Allerdings ist die am Rand des Behälters einzubringende Wärmetauscherfläche klein und die erreichbare Verbesserung gering. Weiters beschreibt die DE 578 652 C im Wesentlichen einen Wirbelschichtapparat, bei dem rotierende bzw. auch feststehende Wärmetauscherrohre vorgesehen sind. Durch die Anordnung in senkrechten Rohrschlangen kann das Gut nur sehr unterschiedlich aufgeheizt werden, wodurch es zu örtlichen Überhitzungen und andererseits Anbackungen kommen kann.
[0006] Bei der Röstung von MoS2 wird nach wie vor ein konventioneller vielstufiger Herdofen [Ullmann] verwendet, über dessen einzelne Horde sich ein Temperaturprofil einstellt, das nur sehr unvollkommen über die Verbrennungsluft und Wassereindüsung kontrolliert werden kann. Zur Verbesserung des Stoffaustauschs zwischen Gas und Feststoff und zur Förderung des Pulvers ist ein zentrales Rührwerk mit Armen auf jeder Horde vorgesehen. Trotzdem kommt es zu Sinterungen und unvollständigen Oxidationen.
[0007] Die Erfindung hat die Aufgabe, für Schüttgut, insbesondere Granulate oder Pulver ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die eine gute Regelbarkeit des Wärmeübergangs und eine Verhinderung von allfälligen Anbackungen gewährleistet.
[0008] Die Erfindung ist daher dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Ebenen von Wärmetauscherrohren vorgesehen sind zwischen denen radiale Arme zur Mischung und Auflockerung des Produktes angeordnet sind, wobei die Wärmetauscherrohre sich im Wesentlichen über den gesamten Querschnitt erstrecken.
[0009] Die radialen Arme sind vorteilhafterweise als rotierende Rührarme ausgebildet. Damit kann wirkungsvoll die Fluidisierung des Schüttgutes unterstützt und somit eine gleichmäßige Wärmebehandlung erzielt werden. Dadurch ergibt sich eine hohe Packungsdichte, ohne dass sich Brücken oder Verstopfungen zwischen den Rohren bilden. 1/9 österreichisches Patentamt AT507 100 B1 2010-02-15 [0010] Eine Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauscherrohre rotierend ausgebildet sind, wobei die Drehachse in vorzugsweise zwei Kammern, in die die Wärmetauscherrohre münden, geteilt sein kann. Durch die Rotation der Wärmetauscherrohre ergibt sich eine Relativbewegung zu allfällig feststehenden Armen, die dann als Strömungsbrecher fungieren. Dadurch wird das Verblocken und Anbacken des Wärmetauschers mit Produkt verhindert.
[0011] Eine günstige Ausgestaltung dieser Variante ist dadurch gekennzeichnet, dass am Ende der Drehachse Drehüberträger zum Ein- bzw. Ausleiten des Wärmeübertragungsmediums vorgesehen sind. Damit kann in einfacherWeise das Wärmeträgermedium ein- bzw. ausgeleitet werden.
[0012] Werden mehrere Apparate zu einer Kaskade zusammengeschaltet, so kann sowohl der Abzug von Zwischenprodukten als auch das Einstellen unterschiedlicher Reaktionsbedingungen z. B. zur Erzeugung bestimmter Produkteigenschaften, ermöglicht werden.
[0013] Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Wärmeübertragung in Hochtemperaturprozessen von Schüttgut, insbesondere Granulaten oder Pulvern, in Wirbelschichtapparaten, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Wärme in mehreren Ebenen in die Wirbelschicht abgegeben bzw. von ihr aufgenommen wird und zwischen den Ebenen eine mechanische Aktivierung des fluidisierten Schüttgutes erfolgt, wobei die Wärmeübertragung im Wesentlichen über den gesamten Querschnitt der Wirbelschicht erfolgt. Dadurch ist die Ausnutzung von unterschiedlichen Wärmeträgern, z. B. mit unterschiedlicher Temperatur, möglich und es ergibt sich eine hohe Energiedichte, die die den Einsatz von kompakten Apparaten ermöglicht.
[0014] Eine günstige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeträgermedium ein Gas ist. Damit lässt sich günstig eine Regelung über einen sehr großen Temperaturbereich erzielen.
[0015] Eine günstige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Stufen vorgesehen sind. Dadurch lassen sich Zwischenprodukte der Reaktion gezielt erzeugen und für eine weitere Nutzung abziehen.
[0016] Das erfindungsgemäße Verfahren vereint die Vorteile der vorgenannten Prozesse ohne die Nachteile zu übernehmen: [0017] - hohe volumenspezifische Wärmetauscherfläche ermöglicht hohe Leistungsdichte und Wirtschaftlichkeit, [0018] [0019] [0020] [0021] [0022] [0023] [0024] [0025] [0026] - ein Rührwerk oder rotierende Wärmetauscherrohre verhindern Brückenbildung und gestatten die Anwendung auf feinkörnige Pulver, - die Fluidisierung ergibt ein homogenes Reaktionsprodukt und verhindert lokale Über-hitzung/Unterkühlung - die Verwendung von Gas als Wärmeübertragungsmedium ermöglicht die Temperaturregelung in einem sehr großen Temperaturbereich.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung beispielhaft beschrieben, wobei
Fig. 1 ein Schema eines erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 2 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung,
Fig. 3 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Wärmetauscherrohr,
Fig. 4 einen Schnitt durch eine alternative Ausführung gemäß der Erfindung und
Fig. 5 eine Draufsicht auf eine alternative Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Wärmetauscherrohres darstellt.
[0027] Fig. 1 stellt ein Schema des erfindungsgemäßen Verfahrens dar. Dies besteht aus einem Wirbelschichtapparat 1, der in mehreren Lagen mit horizontalen Wärmetauscherrohren 2 durchzogen ist. Die Rohre werden mit Gas 8 (Luft, Rauchgas, überhitzter Dampf, etc) durch- 2/9 österreichisches Patentamt AT507 100 B1 2010-02-15 strömt, um Wärme an das über Leitung 9 eingebrachte und um die Rohre 9 fluidisierende Schüttgut abzugeben oder von ihm aufzunehmen. Gas eignet sich als Wärmeträger besonders, da es keinen Temperatur- und Druckbeschränkungen wie etwa Thermoöl oder Satt-dampf/Kondensat unterliegt.
[0028] Weiterhin gibt es eine Verteilvorrichtung für das Fluidisierungsgas 10, z.B. in Form eines Anströmbodens 3 sowie einen oberen Freiraum 4, in dem sich mitgerissene Partikel noch vom Gasstrom trennen können, bevor dieser in die Entstaubung/Gasreinigung 5 gelangt.
[0029] Der fluidisierte Zustand sorgt für einen intensiven Wärme- und Stoffaustausch, so dass es zu keinen Inhomogenitäten des Produktes kommt. Durch entsprechende Temperaturführung des Wärmeträgers kann die Temperatur im Apparat sehr genau kontrolliert werden, so dass es nicht zu Unterkühlungen, Überhitzungen und unkontrollierten Reaktionen kommen kann.
[0030] Das Schüttgut wird über Leitung 9 in den Apparat 1 gefördert und reagiert entsprechend der Reaktionsbedingungen zum Endprodukt, wobei es wegen der guten Durchmischung weitgehend den Gesetzmäßigkeiten eines so genannten idealen Rührkessels folgt. Durch Hintereinanderschalten mehrer Apparate 1 zu einer Kaskade kann der Endzustand auch in mehreren Stufen erreicht werden.
[0031] Dadurch wird der Abzug von Zwischenprodukten ermöglicht oder das Einstellen unterschiedlicher Reaktionsbedingungen, um bestimmte Produkteigenschaften zu erhalten.
[0032] Das Endprodukt verlässt den Apparat 1 durch eine Austragsschleuse 7 am Boden oder eine Überlauföffnung 6, vorzugsweise oberhalb des Wärmetauscherbereichs.
[0033] Bei der thermische Behandlung von z.B. sehr feinkörnigen, stark heterogenen odersehr leichten Schüttgütern kann es zu inhomogener Fluidisierung im Bereich des Wärmetauschers kommen bis hin zu Belagbildungen und Verblockungen zwischen den Rohren des Wärmetauschers.
[0034] Mit den erfindungsgemäßen Vorrichtungen des Verfahrens lässt sich das Problem lösen.
[0035] Bei der ersten Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung (Fig. 2) ist der Wärmetauscher 23 starr montiert. Im Zentrum befindet sich eine vertikale Achse 21, an der radial Rührarme 22 montiert sind, die bis zum Rand des Behälters 20 reichen. Die Arme sind in mehreren Ebenen jeweils zwischen zwei Rohrlagen des Wärmetauschers 23 angeordnet, so dass der gesamte Wärmetauscherbereich erfasst wird. Es gibt vorzugsweise mehrere Arme 22 je Ebene. Die Achse 21 weist einen Antrieb 24 auf und durch die auf die Arme 22 übertragene Bewegung wird die Fluidisierung des Schüttguts mechanisch unterstützt, so dass sich keine Anbackungen oder Verblockungen ausbilden können. Die Ein- und Ausleitung des Wärmeträgergases 8 erfolgt über Sammler 25 außen an der Behälterwand 20, in die die einzelnen Wärmetauscherrohre münden (Fig. 3).
[0036] Eine zweite Ausbildung der Erfindung ist in Fig. 4 dargestellt. Hier rotiert der Wärmetauscher 31 mit der vertikalen Welle 32, die auch der Zu- und Abfuhr 37 des Wärmeträgergases dient. Von der Behälteraußenwand 20 her ragen radial Arme 33 in den Wärmetauscherbereich hinein. Sie sind in der Höhe in mehreren Ebenen angeordnet, so dass sie jeweils zwischen zwei Rohrlagen 34 zu liegen kommen und den gesamten Wärmetauscherbereich erfassen. Überden Umfang verteilt können sich in jeder Ebene ebenfalls mehrere Arme befinden. Bei der Rotation des Wärmetauschers 31 ergibt sich somit eine Relativbewegung, die Arme 33 fungieren als Strömungsbrecher, unterstützen mechanisch die Fluidisation und verhindern das Verblocken des Wärmetauschers mit Produkt. Die Verteilung des Wärmeträgergases auf die einzelnen Rohre erfolgt durch die in zwei Kammern 35, 36 geteilte hohle Drehachse 32 des Wärmetauschers 31, in die die Rohre 34 wechselweise münden (siehe auch Fig. 5). Mit Hilfe von Drehübertragern 37 an den Achsenenden wird das gesammelte Gas ein- bzw. ausgeleitet.
[0037] Die Erfindung ist nicht durch die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungen beschränkt. So könnten auch sowohl die Wärmetauscherrohre, als auch die Rührarme rotieren, wobei hier darauf geachtet werden muss, dass eine Relativbewegung vorhanden ist. Die Vor- 3/9
Claims (9)
- österreichisches Patentamt AT507 100 B1 2010-02-15 richtung könnte auch grundsätzlich mit anderen Wärmeträgern (Sattdampf, Heißwasser, Ther-moöl.) betrieben werden. [0038] Auch die Anordnung und Form der Wärmetauscherrohre kann anders als dargestellt gewählt werden, z.B. als regelmäßig mäandernde Heizschlangen konventioneller Art. Patentansprüche 1. Vorrichtung zur Wärmeübertragung, insbesondere in Wirbelschichtapparaten (1), dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Ebenen von Wärmetauscherrohren (2, 23, 34) vorgesehen sind zwischen denen radiale Arme (22, 33) zur Mischung und Auflockerung des Produktes angeordnet sind, wobei sich die Wärmetauscherrohre (2, 23, 34) im Wesentlichen über den gesamten Querschnitt erstrecken.
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die radialen Arme als rotierende Rührarme (22) ausgebildet sind.
- 3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauscherrohre (2, 34) rotierend ausgebildet sind.
- 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (32) in, vorzugsweise zwei, Kammern (35, 36) geteilt ist, in die die Wärmetauscherrohre (2, 31, 34) münden.
- 5. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass am Ende der Drehachse (32) Drehüberträger (37) zum Ein- bzw. Ausleiten der Wärmeübertragungsgase vorgesehen sind.
- 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Apparate (1) zu einer Kaskade zusammengeschaltet sind.
- 7. Verfahren zur Wärmeübertragung in Hochtemperaturprozessen von Schüttgut, insbesondere Granulaten oder Pulvern, in Wirbelschichtapparaten, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärme in mehreren Ebenen in die Wirbelschicht abgegeben bzw. von ihr aufgenommen wird und zwischen den Ebenen eine mechanische Aktivierung des fluidisierten Schüttgutes erfolgt, wobei die Wärmeübertragung im Wesentlichen über den gesamten Querschnitt der Wirbelschicht erfolgt.
- 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeträgermedium ein Gas ist.
- 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Stufen vorgesehen sind. Hierzu 5 Blatt Zeichnungen 4/9
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT0114108A AT507100B1 (de) | 2008-07-23 | 2008-07-23 | Vorrichtung und verfahren zur wärmeübertragung |
| CL2009001614A CL2009001614A1 (es) | 2008-07-23 | 2009-07-20 | Dispositivo para transferencia de calor, particularmente en un equipo de lecho fluidizado que comprende varias capas de tubos intercambiadores de calor que se suministran con brazos radiales entre estos, dichos brazos montados en un eje rotatorio para mezclar y aflojar el producto; y proceso para transferencia de calor. |
| CA2673640A CA2673640C (en) | 2008-07-23 | 2009-07-21 | Device and process for heat transfer |
| CN200910152187A CN101634530A (zh) | 2008-07-23 | 2009-07-22 | 用于热传递的装置和方法 |
| US12/460,603 US8211371B2 (en) | 2008-07-23 | 2009-07-22 | Device and process for heat transfer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT0114108A AT507100B1 (de) | 2008-07-23 | 2008-07-23 | Vorrichtung und verfahren zur wärmeübertragung |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| AT507100A4 AT507100A4 (de) | 2010-02-15 |
| AT507100B1 true AT507100B1 (de) | 2010-02-15 |
Family
ID=41571013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| AT0114108A AT507100B1 (de) | 2008-07-23 | 2008-07-23 | Vorrichtung und verfahren zur wärmeübertragung |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8211371B2 (de) |
| CN (1) | CN101634530A (de) |
| AT (1) | AT507100B1 (de) |
| CA (1) | CA2673640C (de) |
| CL (1) | CL2009001614A1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014166533A1 (en) | 2013-04-10 | 2014-10-16 | Outotec (Finland) Oy | Gas slide heat exchanger |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102022932A (zh) * | 2010-09-09 | 2011-04-20 | 郑用琦 | 一种固液热交换器 |
| US9328974B2 (en) * | 2011-02-21 | 2016-05-03 | Kellogg Brown & Root Llc | Particulate cooler |
| AT514275B1 (de) * | 2013-05-07 | 2015-05-15 | Andritz Tech & Asset Man Gmbh | Verfahren zur Erzeugung von Salzen mit reduziertem Kristallwassergehalt |
| JP6260810B2 (ja) * | 2013-10-22 | 2018-01-17 | マトヤ技研工業株式会社 | センマイ洗浄機 |
| JP5909568B2 (ja) * | 2014-02-17 | 2016-04-26 | 月島機械株式会社 | 流動層装置 |
| CN107101442A (zh) * | 2017-04-21 | 2017-08-29 | 成都东浩散热器有限公司 | 一种底部均匀散热的基板空腔 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US464166A (en) * | 1891-12-01 | venuleth | ||
| US3020025A (en) * | 1957-08-29 | 1962-02-06 | Richard F O'mara | Rotary heat exchanger |
| US3250321A (en) * | 1964-07-09 | 1966-05-10 | Bethlehem Steel Corp | Rotary batch processor |
| US3500901A (en) * | 1967-11-08 | 1970-03-17 | Bethlehem Corp The | Mixer |
| JPS4844432B1 (de) * | 1969-02-18 | 1973-12-25 | ||
| US3835921A (en) * | 1973-02-01 | 1974-09-17 | Donbar Dev Corp | Rotatable heat exchanger |
| GB1462804A (en) | 1974-03-21 | 1977-01-26 | Coal Ind | Heat exchanger assemblies |
| US4621684A (en) * | 1985-01-22 | 1986-11-11 | Delahunty Terry W | Rotary heat exchanger with circumferential passages |
| DE3918718C2 (de) * | 1989-06-08 | 1994-02-17 | Nukem Gmbh | Vorrichtung zur thermischen Behandlung von organischen und anorganischen Stoffen |
| US5743728A (en) | 1995-08-15 | 1998-04-28 | Usg Corporation | Method and system for multi-stage calcining of gypsum to produce an anhydrite product |
| US7819176B2 (en) * | 2003-03-03 | 2010-10-26 | Paragon Airheater Technologies, Inc. | Heat exchanger having powder coated elements |
| US7511101B2 (en) * | 2005-05-13 | 2009-03-31 | Fina Technology, Inc. | Plug flow reactor and polymers prepared therewith |
-
2008
- 2008-07-23 AT AT0114108A patent/AT507100B1/de not_active IP Right Cessation
-
2009
- 2009-07-20 CL CL2009001614A patent/CL2009001614A1/es unknown
- 2009-07-21 CA CA2673640A patent/CA2673640C/en not_active Expired - Fee Related
- 2009-07-22 CN CN200910152187A patent/CN101634530A/zh active Pending
- 2009-07-22 US US12/460,603 patent/US8211371B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014166533A1 (en) | 2013-04-10 | 2014-10-16 | Outotec (Finland) Oy | Gas slide heat exchanger |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101634530A (zh) | 2010-01-27 |
| US20100059204A1 (en) | 2010-03-11 |
| US8211371B2 (en) | 2012-07-03 |
| CA2673640A1 (en) | 2010-01-23 |
| AT507100A4 (de) | 2010-02-15 |
| CL2009001614A1 (es) | 2010-07-23 |
| CA2673640C (en) | 2015-12-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AT507100B1 (de) | Vorrichtung und verfahren zur wärmeübertragung | |
| DE69000262T2 (de) | Verfahren und apparat zur regelung oder steuerung des erhitzungsgrades eines koernigen feststoffes, insbesondere eines wirbel- oder wanderbettwaermetauschers mit mehreren kammern. | |
| WO1992004426A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum vergasen von vergasungsstoffen und/oder zum reformieren eines gases sowie hochtemperaturwärmetauscher für die durchführung des verfahrens | |
| DE68913345T2 (de) | Wirbelschichtvorrichtung. | |
| EP0077462B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Aktivieren von Aktivkohle | |
| EP3491312B1 (de) | Kontakttrockner | |
| DE69003098T2 (de) | Wirbelschichtreaktor mit doppelwandigen berührungskappen und betriebsverfahren. | |
| DE2813227A1 (de) | Reaktor zur kontinuierlichen, thermischen behandlung von feststoffen, insbesondere kohlenstoffhaltigen adsorptionsmaterialien | |
| LU88195A1 (de) | Trockner und Trockenverfahren | |
| DE60120756T2 (de) | Rekuperatives und konduktives wärmeübertragungssystem | |
| DE102014012396B4 (de) | Verfahren und Anlage zur Herstellung von Zementklinker mit Entsäuerung in einer Wirbelschichtanlage | |
| EP2454013A2 (de) | Reaktor und verfahren zur vergasung von biomasse | |
| WO2018146544A1 (en) | Combustor for biomass treatment | |
| DE3725512A1 (de) | Schwebegas-reaktor | |
| DE3335917A1 (de) | Vorrichtung nach art eines luftvorwaermers zur vorwaermung der verbrennungsluft fuer einen verbrennungsprozess mit gleichzeitiger verminderung des in den rauchgasen enthaltenen no(pfeil abwaerts)x(pfeil abwaerts)" | |
| DE3924723C2 (de) | Energieumwandlungseinrichtung mit einer Wirbelkammerfeuerung | |
| DE102015209962B4 (de) | Partikel-Partikel Vibrations-Wärmeübertrager | |
| DE3110156C2 (de) | Vorrichtung zum Trocknen und/oder Vorerhitzen von feinkörnigen und/oder staubförmigen Feststoffen | |
| DE19728332C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Vorwärmen und/oder Trocknen von glasbildendem Beschickungsgut mittels Abgasen von Glasschmelzöfen | |
| DE2657856A1 (de) | Reaktorsystem fuer ein fluidatbett | |
| WO2012038109A2 (de) | Verfahren und anlage zur dampferzeugung | |
| DE4404813C1 (de) | Verfahren zur Wirbelschichttrocknung von Schlamm und Wirbelschichttrockner zur Durchführung des Verfahrens | |
| DE2926034C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Gas aus festen Brennstoffen mit einem Wirbelbett | |
| DE69318985T2 (de) | Verfahren zur rekalzinierung von kalkschlamm in einer wirbelschicht | |
| EP4437295B1 (de) | Optimierte wärmeführung in einer anlage zur thermischen behandlung mineralischer stoffe |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM01 | Lapse because of not paying annual fees |
Effective date: 20170723 |