BRPI0714774B1 - aparelho para a realização combinada de troca de calor e mistura estática utilizando um líquido - Google Patents
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Abstract
aparelho para a realização 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-0 009 638 descreve um trocador de calor feito como um reator com o qual um calor de reação é removido em um processo de polimerização 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 polimerização, um líquido de viscosidade alta. As estruturas instaladas simultaneamente efetuam uma mistura estática deste líquido de viscosidade alta.
Um dispositivo deste tipo tendo um alojamento e estruturas instaladas 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 °C. Após a remoção deste produto deste reator, a temperatura tem que ser baixada em 10 °C 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-0 009 638 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 conexão 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 tubos 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 entrada 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 estruturas instaladas não são conectadas. Graças à falta de uma conexão entre a extremidade de base e as estruturas instaladas, uma compensação de expansão é supérflua, o que seria necessário devido a uma expansão térmica diferente das estruturas instaladas e do alojamento. As diferenças de expansão em particular resultam na partida, porque as serpentinas de tubo adotam a temperatura do veículo de calor quase diretamente, ao passo que o alojamento é apenas aquecido indiretamente e de forma lenta através do polímero 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 segunda metade. O fluxo interno do meio de transporte de calor cruza o fluxo externo 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 longitudinalmente entre uma extremidade de cabeçote e uma extremidade de base. As estruturas 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 extremidade de cabeçote para a extremidade de base como um fluxo externo. Elementos de reforço são providos, os quais estabilizam as estruturas instaladas na direção longitudinal contra gradientes de pressão gerados pelo líquido. 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 secundária 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 desenhos. Ali são mostrados:
na figura 1 uma extremidade de cabeçote do aparelho de acordo 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 referência 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 estática do líquido 8, inclui estruturas instaladas 2 e uma camisa 3 com um alojamento tubular 3’ conduzindo o líquido 8. O líquido 8 a ser tratado tipicamente tem uma viscosidade dinâmica relativamente alta de pelo menos 1 Pa s; em aplicações importantes do aparelho 1, ele é um fundido de polímero 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 formam 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 cabeçote 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 longitudinal 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 instaladas 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 necessária, 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, conforme 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 calor 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 exemplo, 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 seção 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 extremidade 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, alinhada 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 cabeçote 4 e a estrutura parcial flexível 2b está localizada na extremidade de base 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 pontos. 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 tubos conectados por estas placas contatem uns aos outros ou sejam dispostos 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 conexões naturalmente também podem ser estabelecidas por soldagem. Na forma de reforço ilustrada na figura 4, cada uma das peças de conexão 6’ conecta 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 diferenças 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 projetado 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 estruturas 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 35 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 através da linha de entrada 51 e de uma câmara de distribuição 517 para os tubos individuais 21, 22 das estruturas instaladas 2 e combinados na sua saída em uma câmara de coleta 417 e uma linha de saída 41.
A extremidade de cabeçote 4 tem uma abertura de entrada central 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 podem ser dispostas no centro ou de forma excêntrica ou a abertura de entrada 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 produto alimentício, tais como massas de chocolate, de caramelo ou de goma 5 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, também podem ser usados.
Claims (10)
- REIVINDICAÇÕES1. 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, o referido aparelho compreendendo:uma camisa (3) que se estende longitudinalmente possuindo extremidade de cabeçote (4) e uma extremidade de base (5) para transportar um líquido da referida extremidade de cabeçote (4) para a referida extremidade de base (5) como um fluxo externo;uma pluralidade de estruturas instaladas (2) dispostas na referida camisa (3) para a formação de uma estrutura de troca de calor e mistura, cada referida estrutura incluindo um tubo serpentina tendo pedaços de tubo parciais paralelos (202) para transporte de um meio de transporte de calor da referida extremidade de base (5) para a referida extremidade de cabeçote (4) como um fluxo interno; e o aparelho caracterizado por compreender ainda:uma pluralidade de elementos de reforço (6, 6', 6”) que conecta os referidos pedaços de tubo parciais (202) das referidas estruturas instaladas (2) em uma região principal da referida camisa (3) para formação de uma estrutura parcial não-expansível (2a) e para estabilizar as referidas estruturas instaladas (2) em uma direção longitudinal da referida camisa contra gradientes de pressão produzidos pelo líquido, os referidos elementos de reforço (6, 6', 6”) sendo longitudinalmente espaçados dos referidos pedaços de tubo parciais das referidas estruturas instaladas (2) em uma região secundária complementar à referida região principal, sendo que os referidos pedaços de tubo parcial na referida região secundária formam uma estrutura parcial longitudinalmente expansível (2b).
- 2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada referido tubo serpentina (21, 22) forma uma camada plana (200) paralela a um tubo serpentina adjacente e se estende como uma serpentina de modo a definir arcos (201) e os referidos 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 camadasPetição 870190071213, de 25/07/2019, pág. 6/11 adjacentes se interceptarem.
- 3. Aparelho, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que os referidos elementos de reforço são pedaços de conexão dispostos entre pedaços de tubo parcial adjacentes de um respectivo tubo.
- 4. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os referidos elementos de reforço são barras que se estendem longitudinalmente dispostas entre tubos adjacentes.
- 5. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a referida região principal das referidas estruturas instaladas (2) é feita tão resistente à expansão que as estruturas instaladas permanecem intactas com uma diferença de pressão longitudinal entre as extremidades de cabeçote e de base de pelo menos 1 MPa (10 bar).
- 6. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a referida extremidade de cabeçote é conectada de forma nãoliberável à camisa (3) e às referidas estruturas instaladas (2) e a referida estrutura de base é conectada de forma não-liberável à camisa (3) e às referidas estruturas instaladas (2), em que as estruturas instaladas não são removíveis da camisa (3).
- 7. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a referida extremidade de cabeçote possui uma pluralidade de furos que recebem uma respectiva extremidade de uma respectiva uma das referidas estruturas instaladas (2) e a referida extremidade de base possui uma pluralidade de furos que recebem uma respectiva extremidade oposta de uma respectiva das referidas estruturas instaladas (2).
- 8. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a referida extremidade de cabeçote possui uma abertura de entrada para o líquido disposta em uma dentre uma posição axial da referida camisa (3) e uma posição excêntrica da referida camisa (3) e a referida extremidade de base possui uma abertura de saída disposta em uma dentre uma posição axial da referida camisa (3) e uma posição excêntrica da referida camisa (3).
- 9. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado peloPetição 870190071213, de 25/07/2019, pág. 7/11 fato de que compreende ainda uma câmara anelar disposta sobre a referida camisa (3) de modo a conduzir o meio de transporte de calor através da mesma.
- 10. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado5 pelo fato de que cada um dos referidos elementos de reforço é uma barra fixada a uma das referidas extremidades de cabeçote e de base da referida camisa e se estende sobre a referida estrutura parcial não-expansível até a referida estrutura parcial expansível.
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EP2596860A1 (de) * | 2011-11-25 | 2013-05-29 | Fluitec Invest AG | Mit einem Wärmetauscher versehener Kreislaufreaktor |
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KR102037180B1 (ko) * | 2018-01-04 | 2019-10-28 | 박동수 | 내적 가열용 열교환장치 |
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Family Cites Families (18)
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---|---|---|---|---|
CH420230A (de) * | 1964-09-03 | 1966-09-15 | Sulzer Ag | Wärmeübertrager |
CH428813A (de) | 1965-01-21 | 1967-01-31 | Sulzer Ag | Wärmeübertrager |
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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 |
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