BRPI0714774A2 - aparelho para a realizaÇço combinada de troca de calor e mistura estÁtica utilizando um lÍquido - Google Patents

aparelho para a realizaÇço combinada de troca de calor e mistura estÁtica utilizando um lÍquido Download PDF

Info

Publication number
BRPI0714774A2
BRPI0714774A2 BRPI0714774-0A BRPI0714774A BRPI0714774A2 BR PI0714774 A2 BRPI0714774 A2 BR PI0714774A2 BR PI0714774 A BRPI0714774 A BR PI0714774A BR PI0714774 A2 BRPI0714774 A2 BR PI0714774A2
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
structures
liquid
base end
head end
tubes
Prior art date
Application number
BRPI0714774-0A
Other languages
English (en)
Inventor
Patrick Bucher
Kurt Steiner
Original Assignee
Sulzer Chemtech Ag
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=37533137&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=BRPI0714774(A2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Sulzer Chemtech Ag filed Critical Sulzer Chemtech Ag
Publication of BRPI0714774A2 publication Critical patent/BRPI0714774A2/pt
Publication of BRPI0714774B1 publication Critical patent/BRPI0714774B1/pt

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/90—Heating or cooling systems
    • B01F35/93—Heating or cooling systems arranged inside the receptacle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0006—Controlling or regulating processes
    • B01J19/0013—Controlling the temperature of the process
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/40—Static mixers
    • B01F25/42—Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions
    • B01F25/43—Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction
    • B01F25/431—Straight mixing tubes with baffles or obstructions that do not cause substantial pressure drop; Baffles therefor
    • B01F25/4319—Tubular elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/40—Static mixers
    • B01F25/42—Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions
    • B01F25/43—Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction
    • B01F25/431—Straight mixing tubes with baffles or obstructions that do not cause substantial pressure drop; Baffles therefor
    • B01F25/43197—Straight mixing tubes with baffles or obstructions that do not cause substantial pressure drop; Baffles therefor characterised by the mounting of the baffles or obstructions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/90—Heating or cooling systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0006—Controlling or regulating processes
    • B01J19/002—Avoiding undesirable reactions or side-effects, e.g. avoiding explosions, or improving the yield by suppressing side-reactions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0053—Details of the reactor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/30—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/32—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with non-movable mixing or kneading devices
    • B29B7/325—Static mixers
    • 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
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/007—Auxiliary supports for elements
    • F28F9/013—Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/007—Auxiliary supports for elements
    • F28F9/013—Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies
    • F28F9/0132—Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies formed by slats, tie-rods, articulated or expandable rods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/40—Static mixers
    • B01F25/42—Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions
    • B01F25/43—Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction
    • B01F25/431—Straight mixing tubes with baffles or obstructions that do not cause substantial pressure drop; Baffles therefor
    • B01F25/43195—Wires or coils
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051—Controlling the temperature
    • B01J2219/00074—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
    • B01J2219/00076—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements inside the reactor
    • B01J2219/00083—Coils
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00168—Controlling or regulating processes controlling the viscosity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/18—Details relating to the spatial orientation of the reactor
    • B01J2219/182—Details relating to the spatial orientation of the reactor horizontal
    • 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
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0052—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for mixers
    • 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
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0098—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for viscous or semi-liquid materials, e.g. for processing sludge
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2225/00—Reinforcing means
    • F28F2225/04—Reinforcing means for conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2265/00—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
    • F28F2265/26—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for allowing differential expansion between elements

Abstract

APARELHO PARA A REALIZAÇçO COMBINADA DE TROCA DE CALOR E MISTURA ESTÁTICA UTILIZANDO UM LÍQUIDO. A presente invenção refere-se ao aparelho (1) o qual combina uma transferência de calor entre um líquido (8) e um meio de transporte de calor (7) com uma mistura estática do líquido que inclui estruturas instaladas (2) em uma camisa (3). A camisa se estende longitudinalmente entre uma extremidade de cabeçote (4) e uma extremidade de base (5). As estruturas instaladas formam uma estrutura de troca de calor e de mistura. O meio de transporte de calor pode ser transportado da extremidade de base para a extremidade de cabeçote como um fluxo interno em tubos (21, 22) das estruturas instaladas. O líquido pode ser transportado a partir da extremidade de cabeçote para a extremidade de base como um fluxo externo. Elementos de reforço (6, 6', 6") são providos, os quais estabilizam as estruturas instaladas na direção longitudinal contra gradientes de pressão gerados pelo líquido. As estruturas instaladas são conectadas pelos elementos de reforço para a formação de uma estrutura parcial não-expansível (2a) em uma região principal; elas permanecem pelo menos parcialmente não-reforçadas como uma estrutura parcial longitudinalmente expansível (2b) e em uma região secundária complementar à região principal.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "APARELHO PARA A REALIZAÇÃO COMBINADA DE TROCA DE CALOR E MISTURA ESTÁTICA UTILIZANDO UM LÍQUIDO".
A presente invenção refere-se a um aparelho para a combinação de uma troca de calor entre um líquido e um meio de transporte de calor com uma mistura estática do líquido. A invenção também refere-se ao uso deste aparelho.
A EP-A-O 009 638 descreve um trocador de calor feito como um reator com o qual um calor de reação é removido em um processo de poli- merização para a manutenção de uma temperatura ótima. Este reator de polimerização inclui um alojamento tipo tubo e estruturas instaladas com as quais a troca de calor pode ser realizada a partir de uma mistura de polime- rização, um líquido de viscosidade alta. As estruturas instaladas simultane- amente efetuam uma mistura estática deste líquido de viscosidade alta. Um dispositivo deste tipo tendo um alojamento e estruturas ins-
taladas é um aparelho para o qual diversas aplicações foram encontradas. Uma aplicação típica é o resfriamento de um fundido de poliéster o qual é produzido em um reator de policondensação a em torno de 290 0C. Após a remoção deste produto deste reator, a temperatura tem que ser baixada em 10 0C para redução de uma decomposição do produto. O resfriamento tem que ocorrer uniformemente e com um espectro de tempo de espera estrito do fundido de poliéster para a obtenção de um produto homogêneo. Quando fabricando linhas finas de poliéster, a homogeneidade da temperatura de fundido deve ser observada muito precisamente. O reator de polimerização conhecido a partir da EP-A-O 009 638
para a realização combinada de troca de calor e mistura estática inclui um alojamento na forma de uma camisa, o qual se estende longitudinalmente entre uma extremidade de cabeçote e uma extremidade de base e estruturas instaladas as quais formam uma estrutura de troca de calor e de mistura. As estruturas instaladas consistem em tubos os quais se estendem na direção longitudinal e são de formato de serpentina. Os tubos são ocasionalmente denominados "tubos de trocador de calor / de mistura" a seguir. Cada tubo tem partes de tubo curvas e estas partes de tubo curvas têm partes de co- nexão de tubo as quais são retas e paralelas umas às outras. Os tubos são dispostos em camadas de contato planas; e as partes de tubo retas dos tu- bos adjacentes se interceptam. Um meio de transporte de calor é bombeado através dos tubos nas estruturas instaladas como um fluxo interno. Os tubos são conectados na extremidade de cabeçote em que uma posição de entra- da para o fluxo externo do produto a ser resfriado também é disposta. O produto resfriado deixa o aparelho na extremidade de base à qual as estrutu- ras instaladas não são conectadas. Graças à falta de uma conexão entre a extremidade de base e as estruturas instaladas, uma compensação de ex- pansão é supérflua, o que seria necessário devido a uma expansão térmica diferente das estruturas instaladas e do alojamento. As diferenças de expan- são em particular resultam na partida, porque as serpentinas de tubo adotam a temperatura do veículo de calor quase diretamente, ao passo que o aloja- mento é apenas aquecido indiretamente e de forma lenta através do políme- ro no espaço de camisa.
No reator de polimerização conhecido, uma troca de calor ocorre em múltiplas etapas, especificamente, em cada caso, em um fluxo paralelo em uma primeira metade de um tubo em um fluxo contrário em uma segun- da metade. O fluxo interno do meio de transporte de calor cruza o fluxo ex- terno do líquido de viscosidade alta devido ao formato em serpentina, de modo que um fluxo cruzado também seja combinado com o fluxo paralelo e com o fluxo contrário.
É o objetivo da invenção prover um aparelho melhorado, o qual é feito como o reator de polimerização conhecido na função, com a troca de calor sendo capaz de ocorrer mais eficientemente neste aparelho, contudo. Este objetivo é satisfeito pelo aparelho definido na reivindicação 1.
O aparelho o qual combina uma troca de calor entre um líquido e um meio de transporte de calor com uma mistura estática do líquido inclui estruturas instaladas em uma camisa. A camisa se estende longitudinalmen- te entre uma extremidade de cabeçote e uma extremidade de base. As es- truturas instaladas formam uma estrutura de troca de calor e de mistura. O meio de transporte de calor pode ser transportado a partir da extremidade de base para a extremidade de cabeçote como um fluxo de entrada em tubos das estruturas instaladas. O líquido pode ser transportado a partir da extre- midade de cabeçote para a extremidade de base como um fluxo externo.
Elementos de reforço são providos, os quais estabilizam as estruturas insta- ladas na direção longitudinal contra gradientes de pressão gerados pelo lí- quido. As estruturas instaladas são conectadas por elementos de reforço para a formação de uma estrutura parcial não-expansível em uma região principal; e elas permanecem pelo menos parcialmente não-reforçadas como uma estrutura parcial expansível longitudinalmente em uma região secundá- ria complementar à região principal.
As reivindicações dependentes 2 a 9 referem-se a modalidades vantajosas do aparelho de acordo com a invenção. Uma possibilidade de uso do aparelho de acordo com a invenção é o assunto da reivindicação 10. A invenção será explicada a seguir com referência aos dese-
nhos. Ali são mostrados:
na figura 1 uma extremidade de cabeçote do aparelho de a- cordo com a invenção com um tubo de trocador de calor / de mistura;
na figura 2 duas camadas de tubos de trocador de calor / de
mistura;
na figura 3 um corte longitudinal parcialmente mostrado do aparelho de acordo com a invenção; e
na figura 4 um exemplo adicional de elementos de reforço. Um aparelho 1 de acordo com a invenção será descrito com re- ferência às figuras 1 a 4. Este aparelho 1, o qual combina uma troca de calor entre um líquido 8 e um meio de transporte de calor 7 com uma mistura está- tica do líquido 8, inclui estruturas instaladas 2 e uma camisa 3 com um alo- jamento tubular 3' conduzindo o líquido 8. O líquido 8 a ser tratado tipica- mente tem uma viscosidade dinâmica relativamente alta de pelo menos 1 Pa s; em aplicações importantes do aparelho 1, ele é um fundido de políme- ro o qual tem uma pressão de, por exemplo, 5 MPa (50 bar).
A camisa 3 se estende longitudinalmente entre uma extremidade de cabeçote 4 e uma extremidade de base 5. As estruturas instaladas 2 for- mam uma estrutura de troca de calor e de mistura. O meio de transporte de calor 7 flui a partir da extremidade de base 5 para a extremidade de cabeço- te 4 como um fluxo interno nos tubos 21, 22 das estruturas instaladas 2. O líquido 8 flui a partir da extremidade de cabeçote 4 para a extremidade de base 5 como um fluxo externo. Elementos de reforço 6 (vide figuras 2 e 4) são providos, os quais estabilizam as estruturas instaladas 2 na direção lon- gitudinal contra gradientes de pressão gerados pelo líquido 8. As estruturas instaladas 2 são conectadas em uma região principal pelos elementos de reforço 6 para a formação de uma estrutura parcial não-expansível 2a. Em uma região secundária complementar à região principal, as estruturas insta- ladas 2 permanecem não-reforçadas ou apenas reforçadas parcialmente, de modo que uma estrutura parcial expansível longitudinalmente flexível 2b seja formada (retângulo delimitado com ponto e traço). Graças a esta estrutura parcial flexível 2b, uma compensação de expansão resulta, a qual é neces- sária, devido à expansão térmica diferente das estruturas instaladas 2 e do alojamento 3', a qual ocorre, por exemplo, na partida do aparelho.
No aparelho 1 de acordo com a invenção, a troca de calor ocorre em uma etapa, especificamente, no fluxo contrário. No fluxo contrário, con- forme é sabido, uma diferença de temperatura maior resulta em média entre o fluxo interno e o fluxo externo do que em um fluxo paralelo. A troca de ca- lor pode ser realizada, conseqüentemente, de forma mais eficiente do que com a troca de calor de etapa múltipla do reator de polimerização conhecido. Esse reator, o qual tem um comprimento de 2 m, pode portanto, por exem- pio, ser substituído por um reator de fluxo contrário o qual é em torno de 35 cm mais curto (com ambos os reatores tendo as mesmas superfícies de se- ção transversal e as mesmas capacidades de resfriamento). Ao mesmo tempo, a perda de pressão do fluxo interno (veículo de calor na forma de um óleo de transferência de calor) é reduzida à metade. Os tubos de trocador de calor / de mistura, isto é, os tubos 21,
22 das estruturas instaladas 2 formam camadas planas 200, as quais são dispostas em paralelo e cujo alinhamento transversal é indicado na figura 1 pelas linhas de traço e ponto 204. Em cada camada 200, o tubo 22 (ou 21) se estende como uma serpentina, incluindo arcos 201 e pedaços de tubo parciais paralelos 202, a partir de uma extremidade de entrada 205 na ex- tremidade de base 5 até uma extremidade de saída 24 na extremidade de cabeçote 4. Os pedaços de tubo parciais 202 de camadas adjacentes 200 se interceptam em pontos de interseção 203. Na figura 3, dois tubos adjacentes 21 e 22 são mostrados à esquerda e apenas o tubo 21 à direita.
Na região principal das estruturas instaladas 2, os tubos 21 e 22 de duas camadas adjacentes 200 são presos em uma barra axial, isto é, ali- nhada longitudinalmente, barra 6', a qual forma uma modalidade vantajosa dos elementos de reforço 6. A barra 6' é presa à extremidade de base 5 e se estende pela estrutura parcial não-flexível 2a até a estrutura parcial flexível 2b, o que torna a compensação de expansão possível. Uma modalidade também é possível, na qual as barras 6' são presas à extremidade de cabe- çote 4 e a estrutura parcial flexível 2b está localizada na extremidade de ba- se 5.
Os elementos de reforço 6 vantajosamente são formados como placas tipo de tira (não mostradas), barras 6' (figura 2) ou peças de conexão 6" (figura 4), as quais são dispostas distribuídas por uma pluralidade de pon- tos. As placas tipo de tira são entendidas como sendo elementos de reforço 6, os quais são admitidamente constituídos de modo comparável com uma seção de barra, mas são dispostos de uma maneira distribuída similar às peças de conexão 6" na figura 4. Recessos tipo ranhura são providos nas barras 6' ou placas para a inserção dos tubos 21 e 22, de modo que os tu- bos conectados por estas placas contatem uns aos outros ou sejam dispos- tos em intervalos relativamente pequenos, os quais são substancialmente menores do que a espessura das placas. As conexões de fixação entre os tubos e as placas ou entre os tubos e as barras 6' preferencialmente são estabelecidas por soldagem fraca em um forno de soldagem fraca. As cone- xões naturalmente também podem ser estabelecidas por soldagem. Na for- ma de reforço ilustrada na figura 4, cada uma das peças de conexão 6' co- necta duas peças de tubo parciais adjacentes 202. Preferencialmente, elas são soldadas.
A estrutura parcial não-flexível 2a da região principal é feita tão resistência que as estruturas instaladas permanecem intactas, quando dife- renças de pressão longitudinal ocorrem entre as extremidades de aparelho de pelo menos 1 MPa (10 bar), preferencialmente de 4 MPa (40 bar) no fluxo externo, devido à resistência de fluxo.
O aparelho 1 de acordo com a invenção como uma regra é pro- jetado de modo que a extremidade de cabeçote 4 e a extremidade de base 5 sejam conectadas de forma não-liberável, cada uma, à camisa 3 e às estru- turas instaladas 2. Neste caso, as estruturas instaladas 2 não podem ser removidas. Caso estruturas instaladas removíveis 2 sejam requeridas, pode ser mais vantajoso usar o aparelho já conhecido (reator de polimerização).
A camisa 3 pode conter um espaço livre de anel 31 entre uma parede externa 30 e o alojamento tipo de tubo 3', com um veículo de calor preferencialmente uma parte do meio de transporte de calor 7 sendo capaz de ser conduzido através do referido espaço livre de anel (linha de entrada e linha de saída 34 do veículo de calor).
Os tubos de trocador de calor / de mistura 21, 22 são afixados e presos à extremidade de cabeçote 4 em furos 40 e à extremidade de base 5 em furos 50. Os furos 40 são dispostos em dois segmentos de anel próximos da camisa; os furos 50 são dispostos em uma tira que atravessa o centro da extremidade de base 5. O meio de transporte de calor 7 é alimentado atra- vés da linha de entrada 51 e de uma câmara de distribuição 517 para os tu- bos individuais 21, 22 das estruturas instaladas 2 e combinados na sua saí- da em uma câmara de coleta 417 e uma linha de saída 41.
A extremidade de cabeçote 4 tem uma abertura de entrada cen- tral 42 e uma extremidade de base 5 tem uma abertura de saída 52 disposta próxima do centro para o líquido 8. Ambas as aberturas 42 e 52 também po- dem ser dispostas no centro ou de forma excêntrica ou a abertura de entra- da 42 de forma excêntrica e a abertura de saída 52 no centro.
O aparelho 1 de acordo com a invenção pode ser usado, por exemplo, para um fundido de poliéster ou um outro polímero fundido (líquido 8) para minimização da decomposição por resfriamento. Um outro uso é o aquecimento de um polímero para se torná-lo mais fluível. Um outro uso é o aquecimento ou o resfriamento de meios de viscosidade alta na área de pro- duto alimentício, tais como massas de chocolate, de caramelo ou de goma de mascar. Um óleo de transferência de calor é usado com uma regra como o meio de transporte de calor 7. Outros meios, tal como água o vapor, tam- bém podem ser usados.

Claims (10)

1. Aparelho (1) que combina uma transferência de calor entre um líquido (8) e um meio de transporte de calor (7) com uma mistura estática do líquido, em que as estruturas instaladas (2) formam uma estrutura de tro- ca de calor e de mistura em uma camisa (3) que se estende longitudinalmen- te entre uma extremidade de cabeçote (4) e uma extremidade de base (5); em que o meio de transporte de calor pode ser transportado em tubos (21, 22) das estruturas instaladas a partir da extremidade de base para a extre- midade de cabeçote como um fluxo de entrada; em que o líquido pode ser transportado a partir da extremidade de cabeçote para a extremidade de ba- se como um fluxo externo; em que os elementos de reforço (6, 6', 6") são providos, os quais estabilizam as estruturas instaladas na direção longitudi- nal contra gradientes de pressão produzidos pelo líquido; onde as estruturas instaladas são conectadas pelos elementos de reforço para a formação de uma estrutura parcial não-expansível (2a) em uma região principal e perma- necem pelo menos parcialmente não-reforçadas como uma estrutura parcial longitudinalmente expansível (2b) em uma região secundária complementar à região principal.
2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de os tubos (21, 22) das estruturas instaladas (2) formarem camadas planas (200) as quais são dispostas em paralelo e nas quais, em cada caso, um tubo se estende como uma serpentina, incluindo arcos (201) e pedaços de tubo parciais paralelos (202), a partir de uma extremidade interna (25) para uma extremidade externa (24); e pelo fato de pedaços de tubo parciais de camadas adjacentes se interceptarem.
3. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de na região principal das estruturas instaladas (2) os tubos (21, 22) serem presos em barras axiais, isto é, longitudinalmente alinhadas (6') ou serem conectados por meio de elementos na forma de placas tipo tira, com recessos tipo ranhura sendo providos nas placas ou barras para a in- serção dos tubos, de modo que os tubos conectados por estas placas ou barras contatem uns aos outros ou sejam dispostos em intervalos relativa- mente pequenos, os quais são substancialmente menores do que a espes- sura da placa ou das barras, com as conexões de fixação preferencialmente sendo estabelecidas por soldagem fraca em um forno de soldagem fraca.
4. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 e 2, caracterizado pelo fato de, na região principal das estruturas instaladas (2), os tubos (21, 22) serem conectados por meio de peças de conexão (6"), com as conexões de fixação preferencialmente sendo estabelecidas por sol- dagem.
5. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de a região principal das estruturas instaladas (2) ser feita tão resistente que as estruturas instaladas permanecem intactas com uma diferença de pressão longitudinal entre as extremidades de apare- lho de pelo menos 1 MPa (10 bar) preferencialmente de 4 MPa (40 bar).
6. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de a extremidade de cabeçote e a extremidade de base (4 e 5, respectivamente) serem conectadas de forma não-liberável, ca- da uma, à camisa (3) e às estruturas instaladas (2) e as estruturas instaladas assim serem não-removíveis.
7. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de a camisa (3) incluir um espaço livre de anel (31) através do qual o meio de transporte de calor pode ser conduzido.
8. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de os tubos (21, 22) das estruturas instaladas (2) serem introduzidos e presos na extremidade de cabeçote e na extremidade de base (4 e 5, respectivamente) em furos (40), os quais são dispostos em um anel próximo da camisa ou em uma tira que atravessa o centro da ex- tremidade de cabeçote ou da extremidade de base.
9. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de a extremidade de cabeçote (4) ter uma abertura de entrada central (42) e a extremidade de base (5) ter uma abertura de saí- da não-central (52) disposta próximo do centro para o líquido (8); ou pelo fato de se aplicar o oposto; ou pelo fato de aberturas não-centrais ou cen- trais (42, 52) serem dispostas em ambas as extremidades (4, 5).
10. Uso de um aparelho (1) como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de o líquido (8) ser um polímero fundido, por exemplo, um fundido de poliéster, e o meio de transporte de calor (7) ser um óleo de transferência de calor; e pelo fato de o fundido ser resfriado, por exemplo, para minimi- zação de uma degradação, ou ser aquecido, por exemplo, para se tornar o polímero mais fluível.
BRPI0714774-0A 2006-08-08 2007-07-13 aparelho para a realização combinada de troca de calor e mistura estática utilizando um líquido BRPI0714774B1 (pt)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP06118609.4 2006-08-08
EP06118609 2006-08-08
PCT/EP2007/057268 WO2008017571A1 (de) 2006-08-08 2007-07-13 Apparat zur kombinierten durchführung von wärmeübertragung und statischem mischen mit einer flüssigkeit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BRPI0714774A2 true BRPI0714774A2 (pt) 2013-03-26
BRPI0714774B1 BRPI0714774B1 (pt) 2019-11-12

Family

ID=37533137

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BRPI0714774-0A BRPI0714774B1 (pt) 2006-08-08 2007-07-13 aparelho para a realização combinada de troca de calor e mistura estática utilizando um líquido

Country Status (12)

Country Link
US (1) US7997327B2 (pt)
EP (1) EP2052199B1 (pt)
JP (2) JP5523097B2 (pt)
KR (1) KR101495687B1 (pt)
CN (1) CN101506609B (pt)
BR (1) BRPI0714774B1 (pt)
CA (1) CA2660177C (pt)
ES (1) ES2668360T3 (pt)
PL (1) PL2052199T3 (pt)
RU (1) RU2433367C2 (pt)
TW (1) TWI461237B (pt)
WO (1) WO2008017571A1 (pt)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI404903B (zh) * 2007-03-09 2013-08-11 Sulzer Chemtech Ag 用於流體媒介物熱交換及混合處理之設備
CN101738122B (zh) * 2009-12-14 2011-12-21 杭州沈氏换热器有限公司 一种盘管及具有该盘管的换热器
FR2963091B1 (fr) * 2010-07-20 2012-08-17 Univ Savoie Module de circulation de fluides
CN102322752B (zh) * 2011-08-01 2013-05-22 西安交通大学 一种换热器
EP2565572A1 (de) * 2011-09-02 2013-03-06 Aurotec GmbH Wärmetauscherleitungsystem
BE1020321A3 (nl) * 2011-10-19 2013-08-06 Atlas Copco Airpower Nv Buizenwarmtewisselaar en compressoreenheid daarmee uitgerust.
EP2596860A1 (de) * 2011-11-25 2013-05-29 Fluitec Invest AG Mit einem Wärmetauscher versehener Kreislaufreaktor
US9777973B2 (en) 2013-09-20 2017-10-03 Promix Solutions Ag Device for mixing and heat exchange
US11150037B2 (en) * 2014-10-10 2021-10-19 Baltimore Aircoil Company, Inc. Heat exchange apparatus
CN108495707A (zh) 2016-01-29 2018-09-04 巴斯夫欧洲公司 空腔x型混合器热交换器
US10329985B2 (en) 2017-06-27 2019-06-25 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Impingement mixer for exhaust treatment
KR102037180B1 (ko) * 2018-01-04 2019-10-28 박동수 내적 가열용 열교환장치
EP3620230A1 (de) 2018-09-07 2020-03-11 Fluitec Invest AG Einrichtung eines chemischen reaktors und verfahren
EP4059979A1 (en) 2021-03-18 2022-09-21 Sulzer Management AG A process of continuously manufacturing a poly(hydroxy acid) homo- or copolymer with tunable molecular weight, structure and composition

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH420230A (de) * 1964-09-03 1966-09-15 Sulzer Ag Wärmeübertrager
CH428813A (de) 1965-01-21 1967-01-31 Sulzer Ag Wärmeübertrager
GB1376330A (en) 1972-12-29 1974-12-04 British Nuclear Design Constr Heat exchangers
JPS50138671U (pt) * 1974-04-30 1975-11-14
DE2613745A1 (de) 1976-03-31 1977-10-06 Linde Ag Waermetauscher
DE2839563A1 (de) 1978-09-12 1980-03-27 Hoechst Ag Verfahren zur kontinuierlichen massepolymerisation von alkenylaromaten
DE8202599U1 (de) 1982-02-02 1982-06-24 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Vorrichtung zum mischen und/oder temperieren von viskosen medien
US4421070A (en) * 1982-06-25 1983-12-20 Combustion Engineering, Inc. Steam cooled hanger tube for horizontal superheaters and reheaters
JPS60101593U (ja) * 1983-12-19 1985-07-11 千代田化工建設株式会社 Ｕ字管型多管式熱交換器用ｕ字管の曲り部の防振構造
JPS6334484A (ja) * 1986-07-29 1988-02-15 Mitsubishi Heavy Ind Ltd シエルアンドチユ−ブ型熱交換器
US4865460A (en) * 1988-05-02 1989-09-12 Kama Corporation Static mixing device
JPH08261670A (ja) * 1992-04-10 1996-10-11 Yamaura:Kk 分解出来る多重胴式熱交換器
JP3309502B2 (ja) * 1993-07-12 2002-07-29 大日本インキ化学工業株式会社 生分解性ポリエステル系ポリマーの連続製造法
DE69603688T2 (de) * 1995-12-01 2000-04-27 Dow Corning Wirbelschichtbettreaktor
SE515128C2 (sv) 1997-06-03 2001-06-11 Kanthal Ab Förfarande för värmebehandling jämte en ugnsbottenkonstruktion för högtemperaturugnar
JP2003292594A (ja) * 2002-02-01 2003-10-15 Kubota Corp ポリエステル樹脂の製造方法
DE60317544T2 (de) 2002-07-15 2008-03-06 Sulzer Chemtech Ag Anordnung von kreuzungselementen und verfahren zu deren herstellung
DE102004045638A1 (de) * 2004-09-21 2006-04-06 Bayerische Motoren Werke Ag Wärmeübertrager für wasserstoffbetriebene Kraftstoffversorgungsanlagen

Also Published As

Publication number Publication date
RU2433367C2 (ru) 2011-11-10
JP5523097B2 (ja) 2014-06-18
JP2010500526A (ja) 2010-01-07
CN101506609A (zh) 2009-08-12
KR20090048446A (ko) 2009-05-13
US20090165994A1 (en) 2009-07-02
TWI461237B (zh) 2014-11-21
CA2660177A1 (en) 2008-02-14
CN101506609B (zh) 2011-08-31
WO2008017571A1 (de) 2008-02-14
RU2009108295A (ru) 2010-09-20
EP2052199A1 (de) 2009-04-29
KR101495687B1 (ko) 2015-02-25
US7997327B2 (en) 2011-08-16
PL2052199T3 (pl) 2018-08-31
CA2660177C (en) 2014-09-09
ES2668360T3 (es) 2018-05-17
TW200824785A (en) 2008-06-16
BRPI0714774B1 (pt) 2019-11-12
JP2013117376A (ja) 2013-06-13
EP2052199B1 (de) 2018-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BRPI0714774A2 (pt) aparelho para a realizaÇço combinada de troca de calor e mistura estÁtica utilizando um lÍquido
US2384714A (en) Tubular heat exchanger
WO2012007344A3 (en) Heat exchange device with improved system for distributing coolant fluid
CN106767049A (zh) 板式换热器
CN104949552A (zh) 管壳式换热器
RU2671669C1 (ru) Теплообменник
JP3917424B2 (ja) ポリマー溶液予備加熱器、及びそのような溶液の予備加熱方法
CN108981430A (zh) 一种套管式换热器及换热系统
JP4437217B2 (ja) 流動性食品材料の連続冷却／加熱装置
US2022173A (en) Heat transfer apparatus
CN205279527U (zh) 蒸发器组件和具有它的家用电器
JPS60221691A (ja) 凝縮器
CN207886729U (zh) 一种结晶板组
RU2679580C1 (ru) Теплообменник
RU149737U1 (ru) Кожухотрубный теплообменный аппарат
JP3491229B2 (ja) 多管式熱交換器
CN115014098B (zh) 一种间歇协同振动智控的管壳式换热器
RU158070U1 (ru) Скоростной теплообменный аппарат
RU2719242C1 (ru) Теплообменный аппарат
EP2008048B1 (en) Heat exchanger structure
RU2699909C1 (ru) Теплообменный аппарат
RU185391U1 (ru) Кожухотрубный теплообменный аппарат
RU2718150C1 (ru) Теплообменный аппарат
RU2699900C1 (ru) Теплообменный аппарат
SU1638523A1 (ru) Теплообменник

Legal Events

Date Code Title Description
B06T Formal requirements before examination [chapter 6.20 patent gazette]
B06A Patent application procedure suspended [chapter 6.1 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 10 (DEZ) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 12/11/2019, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS. (CO) 10 (DEZ) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 12/11/2019, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS

B25G Requested change of headquarter approved

Owner name: SULZER CHEMTECH AG (CH)

B25A Requested transfer of rights approved

Owner name: SULZER MANAGEMENT AG (CH)