CS198073B1 - Způsob vzájemné výměny tepla mezi pevnými látkami a zařízení k provádění tohoto způsobu - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu vzájemné výměny tepla mezi pevnými látkami a rozdílnou teplotou, pohybujícími se v protisměru v ochlazovacích nebo ohřívacích tunelech. Vynález ae dále týká zařízení k provádění tohoto způsobu.

U mnohých výrobních metod a technologických postupů se na výrobcích provádějí operace při teplotách vyšších nebo nižších než je teplota okolí. Po provedené operaci zůstává obvykle teplota zpracovaných předmětů znaěně odlišná od okolní teploty. Konečná teplota výrobku nebo produktu však zpravidla bývá požadována atejná jako je teplota okolí, e výjimkou případů určených pro dlouhodobá uchovávání látek při nízké nebo vyaoké teplotě.

Doposud známé postupy otázku dosaženi původní teploty zpracovávaných předmětů neřeší buí vůbec, nebo podélným prouděním pomocného média uvnitř tunelu. Postupy, kdy zpětné dosaženi původní teploty je ponecháno samovolnému vyrovnávání, způsobují velké nevratné ztráty tepelné energie.

Při použití podélně proudícího média, například vzduchu, ae plyn ohřívá, a tím odnímá teplo vystupujícím zpracovaným výrobkům nebo surovinám. Y druhé fázi plyn předává své teplo túhé látce, postupující teprve ke zpracovávání. Vzduch nebo jiné médium ee přitom ochlazuje. U nízkoteplotního procesu je tomu naopak - pomocné médium ae nejprve ochlazuje a potom ohřívá. Tento způsob podstatně snižuje nevratné tepelné ztráty, nevýhodou je sku198 073

188 073 tečnoet, že pro dokonalé sdílení tepla jeou potřebná velni dlouhá tunely e velkými nároky na půdorysnou plochu. Kompromisní řešení při zkráceném tunelu nedoeehuje dobré dšinnosti z hlediska výměny tepla mssi zpracovanými a nezpracovanými výrobky nebo surovinami.

Uvedené nedostatky odstraňuje podle vynálezu způsob vzájemné výměny teple mezi pevný mi látkami z rozdílnou teplotou, pohybujícími ee v protisměru v ochlazovacích nebo ohřívá cích tunelech. Jeho podstata spočívá v tom, že ee pevné látky podrobí působení pomocné te kutiny, nuceně cirkulující v rovině příčné na směr pohybu pevných látek. Podstata zařízení podle vynálezu epočívá v tom, že tunel s pohybujícími ee pevnými látkami je pohyblivými mezietěnemi a tunelovými kanály rozdělen do teplotních pásem.

Účinek způsobu epočívá v dosažení malého teplotního rozdílu meze oběma toky* pevných látek a vysoké hospodárnosti celého postupu. Potřeba energie ee výrazně zmenší, protože je vynaložena pouze na krytí ztrát.

Rovněž ee zmenší délka tunelu, protože ve srovnání a podélným prouděním lze dosáhnout podstatně intensivnější přenos tepla. Celkové zkrácení tunelu ee rovněž příznivě projeví na zmenšení tepelných ztrát nedokonalou izolací.

Vlastní způsob vzájemného sdílení tepla uvnitř tunelu lze přibližně klasifikovat ze dvou hledisek. Za prvé, z hlediska pevných látek procházejících tunelem, ee jedná o regenerativní způsob výměny tepla, protože v atapě před zpracováním se v nich například postupně akunuluje tepelná energie. Průchodem teplotními pásmy s rostoucí střední teplotou se zvyšuje vnitřní energie pevných látek pomocí přídavného média.

V etapě po zpracování aa naopak využívá naekumulované tepelná energie a pomocným mádle· ee odebírá.

Za druhá, z hlediska látky zprostředkující přenos tepla, ee jedná rovněž o regenerativní způsob výměny tepla, odděleně v každém teplotním pásmu. Při sledování oběhu v těchto pásmech ee například nejprve do tekutiny, naakumuluje teplo sdílením z jednoho toku· pevných látek a, do druhého teku* pevných.látek se v zápětí odebírá. Cirkulující tekutina tak tvoří vlastní hmotu regenerátoru.

Celkově lze tedy tento způsob výměny teplatklasifikovat jako vzájemně regenerativní.

Na připojených výkresech jsou znázorněny příklady uspořádání tunelu pro vsájsmnou výměnu tepla u pevných látek. Na obr. 1 je půdorys tunelu s neprostupnou přepážkou mssi oběma toky” pevných látek, na obr. 2 příčný řas podle obr. 1, na obr. 3 je uspořádání e přepážkou prostupnou pro cirkulující tekutinu, obr. 4 představuje příčný řez podle obr. 3, obr. 5 a 6 představuje dokonalejší úpravu pro dosažení lepší těsnosti a menších tepelných ztrát meai sousedními teplotními pásmy a na obr. 7 je znázorněn odpovídající průběh teplot.

198 07

Pevné látky 1 postupující ke zpracování se v tunelu pohybují jedním směrem a pevná předměty £ po zpracováni, jako drcení, kování, popouštění, mleti, kryetalizaci, žíhání a podobně, ae pohybují v protisměru. Cirkulace příčně proudící pomocné tekutiny g ae ueku tsčňuje pomocí ventilátoru nebo ěerpaďla £. V každám teplotním páemu, například g, 6, g a 8, cirkuluje pomocná tekutina g při středních teplotách Tg, Tg, Tg a T8. V každám pásmu ae přibližně teplota pevných látek 1, 2 ustálí na konečném rozdílu a T. Po přesunutí toků pevných látek g, 2 o vzdálenost u v každám směru, při periodickém režimu, je rozdíl přibližně stejný v každám páamu, a to XT. Působením cirkulace ee tento rozdíl postupně zmenšuje až na hodnotu Λ T. čímž je skončena perioda vyrovnávání teplot a děj ae opakuje. U kontinuálního režimu ae teploty v průřezech mění apojitě, ale princip příčná cirkulace při vzájemném sdílení tepla je opět stejný. K oddělení teplotních pásem přímo v obou tocích pevných látek 1, 2 slouží pohyblivá mezistěny g, opatřená po obvodě těsni· čími lištami 10. Zmenšení ztrát tepla mesi tunelem a okolím je zajištěno tepelnou izolací

11. Pevná stěny 12 usměrňují proud cirkulační tekutiny a vytvářejí spolu s pláštěm tunelu 14 cirkulační obvod. Propustná stěny 13 oddělují toky* pevných látek 1, 2, přičemž volně propouštějí proud pomocné tekutiny g. Toky pevných látek 1, 2 postupují protisměrně vše· mi teplotními pásmy až při výstupu dosahují krajní teploty na konci tunelu 14. zmenšená ztráty, způsobená nedokonalým sdílením tepla.

Aplikace tohoto hospodárného způsobu výměny tepla v tunelech 14 je velmi mnohostranná a vhodná například pro drcení kovového odpadu sa nízkých teplot, pro tepelná zpracování materiálu, při vypalováni keramiky, při výrobě skleněných produktů, v hutním průmyslu, v potravinářském průmyslu a podobně.

Způsob a zařízení podle vynálezu umožňuje využiti při ohřevu nebo chlazení i různé druhy ochranné atmosféry vhodnou volbou pomocná tekutiny g.

Rovněž lze popsaným způsobem chladit nebo ohřívat sterilně uzavřená plynná nebo kapalná látky v pevných obalech.

Claims (2)

1. Způeob vzájemná výměny tepla mezi pevnými látkami a rozdílnou teplotou, pohybujícími < ee v protisměru v ochlazovacich nebo ohřívacích tunelech, vyznačující ae tím, že se pevná látky (1, 2) podrobí působení pomocné tekutiny (3), nucené cirkulující v rovině příčné na směr pohybu pevných látek (1, 2).

2. Zařísení k provádění tohoto spůaobu podle bodu 1, vyznačená tím, že je tvořeno tunelem a pohybujícími ae pevnými látkami (1, 2), který je pohyblivými meziatěnami (9) a tunelovými kanály (15) rozdělen do teplotních pásem (5, 6, 7, 8).