CZ2000273A3 - Zařízení pro tepelnou výměnu, zejména pro míšení a způsob jeho výroby - Google Patents

Abstract

Vynález se týká zařízení (1), určeného zejménapro míšení, tepelnou výměnu nebo provádění reakcí, vykazujícíhojeden nebo více průchozích prvků (2), majících ve směru proudění středovou čáru (3), přičemž prvek nebo prvky (2)jsou alespoň po částech tak tvarována nebo uspořádány, že křivka (9), tvořená středovou čárou nebo středovými čarami (3) přibližně vyhovuje parametrizaci, přičemž parametry a konstanty mají následující význam: 0(t) - úhlový vektor v kartézském souřadném systému, t - parametr podél křivky (9), kde -co < t <+<», [t] - celá část t, a (t) - poloměr (10) zakřivení, kde 0 < /a(t)/ < oo, c(t) - vzdálenost, kde 0 < /c(t)/ < co.

Description

SRQJITÝ CHAOTICKÝ KONVEKČNÍ MÍSIČ, TEPELNÝ VYMENÍK-AHREAKTQROblast techniky

Vynález se týká zařízení, určeného zejména pro míšení, tepelnou výměnu nebo k provádění reakcí, vykazujícího jeden nebo více průchozích prvků, majících ve směru proudění středovou čáru.

Dosavadní stav techniky

Zařízení výše jmenovaného druhu jsou známá, a sice jako spojité chaotické konvekční mísiče nebo tepelné výměníky nebo reaktory pro newtonovské a nenewtonovské kapaliny.

Kromě toho je známé velké množství typů mísičů a tepelných výměníků. Statické mísiče mají pevné vestavěné zařízení, ve kterém se urychluje proces míšení. U jiných druhů mísičů (míchací kotel, míchací trubicový reaktor) je míšení prováděno pohyblivými vestavěnými zařízeními. Chaotické mísiče a tepelné výměníky (J. Fluid Mech., 1989, Vol. 209, pp 335 - 357, Experimental Thermal and Fluid Science, 1993, Vol. 7, pp 333 - 344, WO 94/12270) využívají sekundární proudění, vznikající v zakřivených trubicích nebo kanálech pro míšení díky setrvačnosti.

U statických mísičů může na základě vzniku oblastí

79266 (79266a)

PV 2000-273

- 2 cirkulace docházet k ukládání na vestavěné zařízení. V oblastech cirkulace může dále docházet k lokálnímu přehřátí kapaliny (hot spots). Mísicí zařízení s pohyblivými vestavěnými zařízeními mají tu nevýhodu, že jsou konstrukčně nákladnější, než statické mísiče. Zpravidla potřebují pohon a ovládání. U komplexních termických a reologických kapalin může kvůli velkým střižným silám na míchacích prvcích docházet k takovým jevům, jako je známých základě lokální přehřívání a chaotických mísičů proudění při větším degradace kapaliny. U (WO 94/12270), mohou na objemovém průtoku vznikat odloučené oblasti. V těchto oblastech cirkulace může potom docházet k ukládání a lokálnímu přehřívání.

Podstata vynálezu

Vynález se proto zakládá na úkolu, nalézt zařízení úvodem uvedeného druhu, které nepotřebuje žádná vestavěná zařízení, a které může být vytvořené jednoduše a kompaktně. Dále by mělo mít dobré mísicí účinky a vliv na tepelnou výměnu, aniž by mohlo docházet k výše popsaným nevýhodám přes širokou oblast viskozit a objemového průtoku.

Tento úkol je podle vynálezu řešen zařízením úvodem uvedeného druhu, které se vyznačuje tím, že průchozí prvek nebo prvky jsou alespoň po částech tak tvarovány nebo tvořená středovou čárou nebo uspořádány, středovými parametrizaci že křivka, čarami, přibližně vyhovuje následující

79266 (79266a)

PV 2000-273 • · • · &(t) = • · · · · · · · • · * fl · fl · · •••fl flfl fl fl • flflfl · flflfl · · fl • flfl·· ···· • flflfl flflfl flfl fl··· flfl flfl (-l)^[tl a (t) (cos (2πί) - lf c (t) t a (t) sin (2πί) přičemž parametry a konstanty mají následující význam: θ(t) - úhlový vektor v kartézském souřadném systému, t - parametr podél křivky (9), kde -°° < t +°°, [t] - celá část t, a(t) - poloměr (10) zakřivení, kde 0 < |a(t) | < °°, c(t) - vzdálenost, kde 0 < | c (t) | < °°.

Předmětem vynálezu je tedy zařízení, zejména pro míšení, pro tepelnou výměnu nebo k provádění reakcí, vykazující jeden nebo více průchozích prvků, majících ve směru proudění středovou čáru, vyznačující se tím, že průchozí prvek nebo prvky jsou alespoň po částech tak tvarovány nebo uspořádány, že křivka, tvořená středovou čárou nebo středovými čarami, přibližně vyhovuje následující parametrizaci:

S(t) =

Á-1)^ a (t) (cos (2mt) c (t) t a (t) sin(2%t)

-1:

přičemž parametry a konstanty mají následující význam: $(t) - úhlový vektor v kartézském souřadném systému, t - parametr podél křivky (9), kde < t +°°, [t] - celá část t, a(t) - poloměr (10) zakřivení, kde 0 < |a(t)| < °°, c(t) - vzdálenost, kde 0 < |c(t) | < °°.

Přitom parametr t pro průchozí prvek vymezuje od jednoho celého čísla k dalšímu celému číslu tzv. smyčku 360°

79266 (79266a)

PV 2000-273 • · • · « · • · a k dalšímu celému číslu dvojitou smyčku.

Vytvoření, kterým je dávána přednost, jsou popsána v závislých nárocích.

Přednost je dávána zařízení, které je složeno z více smyček. Spojení smyček může být provedeno postupy pro uvolnitelné (příruby) nebo neuvolnitelné (svařování, letování) spojení, které jsou odborníkům známy. Jednotlivé smyčky mohou být také navzájem spojeny známými spojovacími prvky, přímými nebo zakřivenými trubicemi. Tímto způsobem lze vyrobit libovolně mnoho různých zařízení podle vynálezu. V takovémto zařízení se mohou a(t) a c(t) podél křivky od smyčky ke smyčce měnit, nebo také mohou být neměnné. Ve vytvoření, kterému je dávána přednost, zcela splňuje jeden nebo všechny průchozí prvky a/nebo jedna nebo všechny smyčky přesně nebo po částech přesně, příp. zcela uvedenou parametrizaci.

Dále je dávána přednost zařízení, ve kterém jsou průchozí prvky tak tvarovány nebo uspořádány, že křivka, tvoření středovou čarou nebo středovými čarami, přes celé zařízení splňuje uvedenou parametrizaci. Průchozí prvky popř. smyčky mají s výhodou kruhový, pravoúhlý nebo eliptický průřez. Neleží v prostoru v jedné rovině, ale jsou v prostoru uspořádány postupně, za sebou. Středová čára může být čarou symetrie plochy průřezu. Při symetrických nebo přibližně symetrických průřezech jsou křivky, které spojují ve směru proudění stejná místa obvodu jednotlivých průchozích prvků, například u prvků s obdélníkovým průřezem určité rohy jednotlivých prvků, ekvivalentní křivce vytvořené ze středových čar, tzn., že tyto křivky (hrany ve směru proudění) také splňují uvedenou parametrizaci. Malé

79266 (79266a)

PV 2000-273 • · ΦΦΦ· * · · · «φ φ· • φφ φ·»· ····

ΦΦΦΦ Φ Φ Φ φ · · V

odchylky křivky od uvedené parametrizace, zejména v rámci běžných výrobních a/nebo montážních tolerancí, jsou neškodné.

Zařízení se může skládat z jednoho kusu, nebo být sestaveno z více dílů. Sestavení a výroba mohou probíhat běžnými postupy. Jako materiál přicházejí v úvahu všechny pro odborníky běžné kovové nebo nekovové materiály, vždy podle sestavení a druhu protékajících kapalin: plastické hmoty, ocele (odolné vůči řezu nebo kyselinám), sklo, keramika nebo jiné materiály.

Jako poloměry zakřivení a(t) středové čáry se s výhodou použijí násobky průměrů trubic, uvedené v německé normě DIN 2605 Tl. Typické vytvoření sestává např. z trubice s vnějším průměrem D = 40 mm. Podle konstrukce 5 normy dostaneme poloměr zakřivení 100 mm. Jako výhodné se potom ukazuje stoupání (vzdálenost c(t)) 100 mm na smyčku 360°. Počet smyček se řídí požadavky na míšení. Typický počet smyček je 4 až 8. Tloušťka d stěn leží obvykle v rozmezí od 0,5 do několika mm, při extrémních tlacích až 10 mm a více. V jednotlivých vytvořeních má jeden nebo více průchozích prvků vnější průměr D z rozmezí od 1 do 200 mm, přednostně 5 až 100 mm, zvláště přednostně 10 až 50 mm a poloměr zakřivení a(t) je volen z rozmezí 1*D až 7*D, s výhodou 2*D až 5*D. Vzdálenost c(t) je s výhodou volena z rozmezí -20*D až +20*D, přednostně -10*D až +10*D, zvláště přednostně -5*D až +5*D, přičemž není rovna 0.

Výhody zařízení podle vynálezu jsou zřejmé z toho, že je jednoduše sestavítelné a vyrobitelné, a že při prouděni nevznikají žádné odloučené oblasti. Další důležitou výhodou je, že na základě pravidel sestavování vznikne velice

79266 (79266a)

PV 2000-273 • · · · · · • ·

kompaktní konstrukční tvar. V protikladu ke statickým mísičům s vestavěnými částmi může být zařízení podle vynálezu snadno čištěno, například protahováním prasátkem. Oproti chaotickému mísiči známému z WO 94/12270, má zařízení podle vynálezu tu výhodu, že se dá snadno skládat do kompaktních modulů, například ve vícekrokových tepelných výměnících. V takovémto zařízení dochází navíc ještě k lepší tepelné výměně pro okrajovou kapalinu díky velké styčné ploše a intenzivnímu promíchávání.

Předmětem vynálezu je dále způsob výroby zařízení podle vynálezu, při kterém se trubice ohýbá přes [ t] válcových tvarovaných těles, která jsou střídavě uspořádána do dvou rovnoběžných sloupků, přičemž na každém tvarovaném tělese je na povrchu vytvořena vodící drážka s poloměrem zakřivení a(t) a stoupáním l/2*c(t), a přičemž trubice se ohýbá kolem prvního tvarovaného tělesa prvního sloupku, poté kolem prvního tvarovaného tělesa druhého sloupku, a poté se střídavě na první a druhý sloupek nasazují další tvarovaná tělesa a trubice se ohýbá kolem těchto dalších tvarovaných těles.

Předmětem vynálezu je dále zařízení k provádění tohoto způsobu, vykazující základní desku, na které jsou uspořádána alespoň dvě válcová tělesa do dvou sloupků uspořádaných rovnoběžně ve vzájemné vzdálenosti b, přičemž alespoň dvě válcová tvarovaná tělesa jsou po obvodu opatřena vodící drážkou s poloměrem zakřivení a(t) a stoupáním l/2*c (t) pro ohýbání trubice, a jsou jednotlivě sestavitelná dohromady do sloupků.

Výhodná vytvoření způsobů resp. zařízení jsou uvedena vždy v závislých nárocích.

79266 (79266a)

PV 2000-273

- 7 « · · · ·» · · · · · · ·· · · · ♦ · · · * e · ·· · · · · · · ·

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže vysvětlen prostřednictvím konkrétních příkladů provedení znázorněných na výkresech, na kterých představuje obr. 1 vytvoření příkladu v perspektivě, provedení vynálezu obr. 2 vytvoření dalšího příkladu provedení vynálezu v perspektivě, výsledek numerického experimentu, obr. 4 výřez obrázku 2 v příčném řezu, obr. 5 vytvoření dalšího příkladu provedení vynálezu v perspektivě, obr. 6 vytvoření dalšího příkladu provedení vynálezu v perspektivě, obr. 7 ohýbací zařízení podle vynálezu v perspektivním zobrazení s trubicí na začátku procesu ohýbání, obr. 8 ohýbací zařízení podle vynálezu v perspektivním zobrazení s trubicí poté, co byla ohnuta jedna smyčka, obr. 9 A, B ohýbací zařízení podle vynálezu se dvěma sloupky vždy ze tří tvarovaných těles v bokorysu a

79266 (79266a)

PV 2000-273 ·· ·· • · · · · ♦ 4 9 4 9 • · · · · 9 · · 9

449 994 44 4444 44 44 v řezu, obr. 10 ohýbací zařízení podle vynálezu v nadhledu a obr. 11 tepelný výměník s dvojitou smyčkou vyrobenou podle vynálezu.

Vynález se žádným způsobem neomezuje, zejména pokud jde o jednotlivá provedení.

Příklady provedení vynálezu

Obr. 1 ukazuje zařízení 1 podle vynálezu, které sestává pouze z jediné trubice 2 s kruhovým průřezem, která má ve směru proudění (šipka) středovou čáru 3, která tvoří křivku

9. Naznačen je také kartézský souřadný systém 8_ s osami x, y a z. Je ovšem možné představit si zařízení 1 rozložené do čtyř smyček 6a, 6b, 6c, 6d a dvou trubic 15, přičemž smyčky 6 jsou uspořádány střídavě za sebou. Na začátku a na konci zařízení ze smyček jsou uspořádány rovné trubice 15. Naznačené dělící čáry 17 vyznačují přechody mezi jednotlivými smyčkami 6 resp. trubicemi 15. Vzdálenost za sebou uspořádaných smyček 6a, 6c resp. 6b, 6d je znázorněna pomocí vzdálenosti 7, která ve znázorněném případě odpovídá 2*c(t), tj. dvojnásobku stoupání závitu. Projekce křivky 9 kruhových prvků 6a, 6b, 6c, 6d do xy-roviny vyznačuje poloměr a(t) 10, který se také může podél křivky měnit. Na obr. 2 sestává zařízení _1 alespoň po částech z jednotlivých průchozích prvků 16 s pravoúhlým průřezem, které jsou navzájem spojeny přírubami 5. Obr. 4 zobrazuje řez jedním takovým úsekem. Zde je znázorněno, jak středová čára 3_ prvků 16 tvoří křivku 9. Také je zde znázorněna křivka 12,

79266 (79266a)

PV 2000-273

				• · toto·· • · ·	• to toto • · · ·	·· • to· ·
			- 9 -	• to toto • ·	• · · • · ·	• to· · • ·· ·
ekvivalentní	s křivkou 9,	která	spojuj e	rohové	body
jednotlivých	prvků	16.	U takto	vytvarovaných	resp.
zohýbaných hranatých	prvků	16 mohou	také hrany 4	těchto

prvků 16 tvořit křivku 9, která je ekvivalentní středovým čárám a splňuje dané parametry.

Obr. 3 zobrazuje výsledek numerického experimentu míšení dvou kapalin 13, 14, jejichž viskozity se liší s faktorem pět, například HCl 13 a vodní sklo 14, v zařízení _1 znázorněném na obr. 1. V tomto příkladě byly počáteční podmínky voleny tak, že se kapalina 13 s nižší viskozitou (HCl) nachází v centru a kapalina 14 s vyšší viskozitou (vodní sklo) se nachází ve vnější oblasti vtokového otvoru (vlevo dole). V popisku znázorněné stupně šedi označují koncentraci (objemový podíl, černá = 1, bílá = 0) kapaliny 13 s nižší viskozitou. Postup mísícího procesu je v chaotických mísících prvcích, tj. ve smyčkách 6, zřetelně vidět. Již po průchodu třemi smyčkami 6 došlo v tomto případě k dobrému promíchání. Koncentrace obou kapalin je v celém průřezu zhruba rovnoměrná, zhruba 0,5.

Obr. 5 ukazuje výhodné provedení zařízení _1 podle vynálezu, u kterého jsou dva páry smyček 6a,b a 6c,d spojené rovnou trubicí 15. V dalším výhodném provedení podle obr. 6 jsou páry smyček 6a,b a 6c, d spojené částí 18 trubice tvaru

S .

Takto může odborník jednoduchým způsobem vytvořit téměř libovolně mnoho různých, kompaktních a velice dobře mísících chaotických konvekčních mísičů.

Dále budou mísiče podle vynálezu, jako jsou zobrazeny na obr. 1, 5 a 6 příkladně charakterizovány na základě tří

79266 (79266a)

PV 2000-273 tttt · · · · • tt tttttttt · tt tt tt tttttttt ···· • tttt ··· tttt tttttttt tttt ·· sad parametrů. V žádném případě se na ně ale neomezujeme.

obr. 1

Smyčka	t		a (t)	c (t)
6a	0-1		5*R	3*R
6b	1-2		5*R	3*R
Vnitřní poloměr R = 1 :	mm (R =	(D-2*d)/2)
obr. 5
Smyčka	t		a (t)	c (t)
6a	0-1		5*R	5*R
6b	1-2		5*R	5*R
6c	0-1		5*R	-5*R
6d	1-2		5*R	-5*R
Vnitřní poloměr R =	20 mm;	smyčky 6b a	6c jsou
rovným prvkem	(trubice	15) .
obr. 6
Smyčka	t		a (t)	c (t)
6a	0-1		5*R	5*R
6b	1-2		5*R	5*R
6c	0-1		5*R	-5*R
6d	1-2		5*R	-5*R

Vnitřní poloměr R = 20 mm; smyčky 6b a prvkem zakřiveným do tvaru S (trubice 18)

6c jsou spojeny

Pro provádění proudění v a kolem dvojité smyčky 6a, 6b zařízení _1 podle nároku 1 - v následujícím nazývaného chaotickým mísičem popř. CM - je výhodné vyrábět ho bez spojové techniky. Proto se vezme úsek trubice 2 délky

79266 (79266a)

PV 2000-273 ·· «· ·· fefe • · · · » · · • * · · · · oblasti míšení, a tento se vhodně vytvaruje v modulárně vytvořeném ohýbacím zařízení 22.

Ohýbací zařízení 22 vykazuje mj. více tvarovaných těles 23, s výhodou válcových, která mohou být nasazena na sebe, a jsou uspořádány do dvou rovnoběžných sloupků 29, 32. Počet tvarovaných těles 23 je roven počtu [t] smyček 6a, 6b ... . Sloupky 29, 32 z tvarovaných těles 23 jsou připevněny na základní desce 30 ve vzdálenosti b od sebe. Tvarované těleso 23 má po obvodu např. frézováním nebo odlitím vytvořenu vodící drážku 31 pro vedení trubice 2 při ohýbání, s výhodou s alespoň čtvrtinovým průřezem vzhledem k průřezu trubice, výhodněji s polovičním průřezem vzhledem k průřezu trubice, se stoupáním l/2*c(t).

Tvarovaná tělesa 23 jsou vsadítelná do sebe a navzájem otáčitelná, takže přechod mezi vodící drážkou 31 (vybráním) prvního tvarovaného tělesa 23 na prvním sloupku 29 a na ní navazující vodící drážkou 31 na druhém sloupku 32 je plynulý. Z tohoto důvodu je první tvarované těleso 23 druhého sloupku 32 resp. jeho drážka 31 zvýšena o stoupání smyčky. Tvarovaná tělesa 23 mají drážku 31 celistvou alespoň po 90°, s výhodou 180°, ještě s výhodou 360°.

Pro ohýbání CM 1 podle obr. 1 jsou potřeba dva druhy tvarovaných těles 23: a) s levým stoupáním a b) s pravým stoupáním, tzn. že stoupání vodící drážky 31 tvarovaného tělesa 23 a) má opačné znaménko, než stoupání vodící drážky 31 tvarovaného tělesa 23 b).

Na sloupky 29, 32 se vždy použijí na sebe nasazená tvarovaná tělesa 23 jednoho druhu (a) nebo b) ) . Tak vznikne po zohýbání trubice 2 kolem tvarovaných těles 23 a) a b)

79266 (79266a)

PV 2000-273

44 44 ·· • 4 4 4444 4444

44 44 4 4444

444 4 444 44 4

4444 4444

4444 444 44 4444 44 44 dvojitá smyčka 6a, 6b tvaru osmičky se stanoveným stoupáním. Podle vzdálenosti b sloupků 29, 32 od sebe se může odlišovat tvar dvojité smyčky 6a, 6b od tvaru zobrazeného na obr. 1.

Proces ohýbání probíhá takto:

Konec trubice, od kterého má začít proces ohýbání prvku CM, se upevní na základní desku 30 pomocí lůžka 30a (obr. 7) .

Trubice 2 se pomocí vodícího kotouče 34., který je upevněn na páce 36, ohne kolem tvarovaného tělesa 23 a) , přičemž páka 36 je nasazena na horní konec sloupku 29 z tvarovaných těles 23 a) a je výškově posouvatelná. Poté, co se trubice 2 kolem tohoto tvarovaného tělesa 23 a) dostatečně ohne (na obr. 7 čerchovaně), nasadí se tvarované těleso 23 b) na sloupek 32. Páka 36 se nasadí rovněž na vrchol sloupu 32, a trubice 2 se dále ohne v opačném směru (obr. 8) . Přitom je třeba dávat pozor, aby trubice 2, předtím, než je dále ohýbána, volně doléhala na každé nově nasazené tvarované těleso 23 popř. zapadala do jeho vodící drážky 31, neboť jinak by docházelo k deformacím celého prvku CM při vyjmutí tvarovaných těles 23. Trubice 2 je tedy v elastické oblasti plasticky tvarovatelná. Následně se na sloupek 29 nasadí další tvarované těleso 23 a) a také páka 36, a trubice 2 se dále ohýbá, jak je to popsáno výše. Tento postup se opakuje tak dlouho, dokud se nevytvoří požadovaný počet smyček 6a, 6b, ....

Tvarovaná tělesa 23 se po ukončení celého procesu

ohýbání z	prvku	CM	vyšroubuj í.	Při tomto postupu jsou
tvarovaná	tělesa	23	opětovně použitelná	jako matrice, a
mohou být	použita	na	výrobu více	stejných	prvků 6a, 6b, ...
16 79266 (79266a) PV 2000-273

• · ··* · • · • ··· ·· 99 ·· ·» • ·· · · · « · • · · · · · · • ···· ·····« • · · · · · · · · ··· ··· ·· **·· ··

CM.

První tvarované těleso 23, do kterého byla založena trubice 2, se od ostatních odlišuje tím, že vodící drážka 31 na začátku probíhá kousek horizontálně, a teprve po obvodu dále přechází do požadovaného stoupání. Tím se podstatným způsobem usnadní vkládání trubice 2_ do tvarovaného tělesa

23.

Dále je třeba dávat pozor na následující body:

Vnitřní a vnější průměr trubice je třeba volit tak, aby odpovídal požadavkům. Může dosahovat od 2 mm do 500 mm.

Jako materiál na výrobu trubic je třeba volit odpovídající kovy odolné proti korozi nebo vhodné umělé hmoty, přičemž umělohmotné trubice se případně musí pro ohýbání ohřát.

Tvarovaná tělesa 23 by měla být vytvořena z vhodného materiálu, který by nevedl k problémům s materiálem trubice při'ohýbání, jako např. rozežírání.

Průřez trubice by se neměl kvůli ohýbání příliš deformovat. Ideální je kruhový průřez. Malé odchylky jsou přípustné.

Má-li být CM v provozu zatížen tlakem, je třeba dávat pozor na to, aby tepelné zatížení při ohýbání příliš nesnížilo jeho pevnost.

Trubice by měla při ohýbání vyplněna vhodným plnícím materiálem.

79266 (79266a)

PV 2000-273 • Φ φ·φφ *φ ·· ·· ·«

ΦΦΦ ΦΦΦΦ 4 4 4 4

Φ ΦΦΦ » Φ Φ ΦΦΦΦ

14^— · ···« · ·« * ···» ··· ·» «♦·· «· ·.

Přechody mezi ohýbanými a rovnými úseky trubice by měly být vytvořeny bez nespojitostí jako jsou zalomení, tj. tangenciálně.

Sloupky 29, 32 z na sebe nasazených tvarovaných těles 23 jsou upevněny na základní desce 30 vhodné síly. Vzdálenost b sloupků 29, 32 od sebe je přizpůsobena mimo jiné také rozměrům trubice a jejím vlastnostem v ohybu.

Celkové rozměry prvku CM mohou být v následujícím rozsahu: vzdálenost b: 10 mm až 5 000 mm, průměr D_Cm (obr. 10): 5 mm až 3000 mm, úhel stoupání a, který je ve vztahu se stoupáním c(t), (obr. 9b) na jedno tvarované těleso 23: 1 až 60 stupňů.

Výhody tohoto způsobu podle vynálezu jsou vidět v podstatě z toho, že díky modulární konstrukci a zaměnitelnému sesazení tvarovaných těles do sloupku mohou být do chaotických mísičů až do nekonečna ohýbány trubice libovolné délky.

Obr. 11 ukazuje, jak mohou být tři prvky 37 CM, vytvořené podle vynálezu, sestaveny dohromady do kompaktního, efektivně pracujícího tepelného výměníku 38.

Claims (15)

1. Zařízení (1), zejména pro míšení, pro tepelnou výměnu nebo k provádění reakcí, vykazující jeden nebo více průchozích prvků (2), majících ve směru proudění středovou čáru (3), vyznačující se tím, že průchozí prvek nebo prvky (2) jsou alespoň po částech tak tvarovány nebo že křivka (9) , tvořená středovou čárou nebo čarami (3), přibližně vyhovuje následující parametrizaci:

x[t] £(t) = a(t) (cos (2mt) - 1) c (t) t a (t) sin (2%t) přičemž parametry a konstanty mají následující význam:

&(t) - úhlový vektor v kartézském souřadném systému (8) , t - parametr podél křivky (9), kde < t +°°, [t] - celá část t, a(t) - poloměr (10) zakřivení, kde 0 < |a(t)| < “, c(t) - vzdálenost, kde 0 < |c(t) | < =°.

2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že pro jeden nebo více průchozích prvků (2) křivka (9) zcela splňuje tuto parametrizaci, přičemž t probíhá od 0 do

1.

3. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že pro jeden nebo více průchozích prvků (2) křivka (9) zcela splňuje tuto parametrizaci, přičemž t probíhá od 1 do

16 79266 (79266a)

PV 2000-273 • 00 0 0 0 » · ···· » · » 0 • 000« 000*0 0 0 0000 000»

0 0 0 0 0 0 < 00 0000 00 00

4. Zařízení podle alespoň jednoho z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že jeden nebo více průchozích prvků (2) má vnější průměr D z rozmezí od 1 do 200 mm, s výhodou 5 až 100 mm, ještě s výhodou 10 až 50 mm a že a(t) je voleno z rozmezí 1*D až 7*D, s výhodou 2*D až 5*D.

5. Zařízení podle alespoň jednoho z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že jeden nebo více průchozích prvků (2) má vnější průměr D z rozmezí od 1 do 200 mm, s výhodou 5 až 100 mm, ještě s výhodou 10 až 50 mm a že c(t) je voleno z rozmezí -10*D až +10*D, s výhodou -5*D až +5*D.

6. Zařízení podle alespoň jednoho z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že jeden nebo více průchozích prvků (2) má eliptický nebo pravoúhlý, nebo kruhový nebo čtvercový průřez.

7. Použití zařízení podle alespoň jednoho z nároků 1 až 6 pro míšení nebo pro tepelnou výměnu nebo k provádění reakcí.

8. Způsob výroby zařízení (1) podle jednoho nebo více z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že se při něm trubice (2) ohýbá přes [t] válcových tvarovaných těles (23), které jsou střídavě uspořádána do dvou rovnoběžných sloupků (29, 32), přičemž na každém tvarovaném tělese (23) je na povrchu vytvořena vodící drážka (31) s poloměrem (10) zakřivení a(t) a stoupáním l/2*c(t), a přičemž trubice se ohýbá kolem prvního tvarovaného tělesa (23) prvního sloupku, poté kolem prvního tvarovaného tělesa (23) druhého sloupku, a poté se střídavě na první a druhý sloupek nasazují další

16 79266 (79266a)

PV 2000-273 • · · · · > · ···· • · ·· · · · · · · ·

-» -> 4 944 4 9 44 44 4 ~ X / · ··♦· 4 4 9 4

4444 444 44 4 444 4 4 94 tvarovaná tělesa (23) a trubice se ohýbá kolem těchto dalších tvarovaných těles.

9. Způsob podle nároku 8, vyznačující se tím, že tvarovaná tělesa (23) jsou na sloupcích (29, 32) otáčitelná.

10. Způsob podle nároku 8 nebo 9, vyznačující se tím, že tvarované těleso nebo tvarovaná tělesa (23) mají vodící drážku (31) alespoň přes čtvrtinu průřezu trubice.

11. Způsob podle jednoho nebo více z nároků 8 až 10, vyznačující se tím, že stoupání vodící drážky (31) tvarovaného tělesa nebo tvarovaných těles (23) druhého sloupku má opačné znaménko, než stoupání vodící drážky (31) tvarovaného tělesa nebo tvarovaných těles (23) prvního sloupku.

12. Zařízení (22) k provádění způsobu podle jednoho nebo více nároků 8 až 11, vyznačující se tím, že vykazuje základní desku (30), na které jsou uspořádána alespoň dvě válcová tělesa (23) do dvou sloupků (29, 32) uspořádaných rovnoběžně ve vzájemné vzdálenosti (b), přičemž alespoň dvě válcová tvarovaná tělesa (23) jsou po obvodu opatřena vodící drážkou (31) s poloměrem (10) zakřivení a(t) a stoupáním l/2*c(t) pro ohýbání trubice, a jsou jednotlivě sestavitelná dohromady do sloupků (29, 32).

13. Zařízení podle nároku 12, vyznačující se tím, že tvarovaná tělesa (23) jsou na sloupcích (29, 32) otáčitelná.

14. Zařízení podle nároku 12 nebo 13, vyznačující

16 79266 (79266a)

PV 2000-273

- 18 • · · · · · • 4 4 4 44 • · · · · · ·· • · * · # · · · • · · · · · « • * » » ·· · · · • · · · · · · • · ··· · ·« 4 9 se tím, že stoupání vodící drážky (31) tvarovaného tělesa (23) na prvním sloupku má opačné znaménko, než na druhém sloupku.