DE10229429B4 - Strömungsverlagerungsvorrichtung - Google Patents
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Abstract
Strömungsverlagerungsvorrichtung (12) zur Anordnung in einer Rohrleitung (14) in einem Wärmetauscher oder Reaktor, um die Kernströmung (20) und die Strömung (22) am Außenumfang einer laminaren Fluidströmung (18) von einander zu trennen und die Kernströmung (20) an den Innenumfang der Rohrleitung (14) und die Strömung (22) am Außenumfang in das Zentrum der Rohrleitung (14) zu verlagern, mit:
einer Scheibe (26), die quer zur Längserstreckung der Rohrleitung (14) orientiert ist und ein Außenprofil besitzt, das an das Innenprofil der Rohrleitung (14) angepasst ist, um eine abgedichtete Passung zu bilden;
einem ersten Feld (32) von mit nach auswärts abgewinkelten Lamellen versehenen Schlitzen (38), die sich um die Scheibe (26) herum erstrecken und die Kernströmung (20) an das Innenprofil der Rohrleitung (14) lenken, und einem zweiten Feld (32) von mit nach einwärts abgewinkelten Lamellen versehenen Schlitzen (40), die sich um die Scheibe (26) herum erstrecken und die Strömung (22) am Außenumfang in...
einer Scheibe (26), die quer zur Längserstreckung der Rohrleitung (14) orientiert ist und ein Außenprofil besitzt, das an das Innenprofil der Rohrleitung (14) angepasst ist, um eine abgedichtete Passung zu bilden;
einem ersten Feld (32) von mit nach auswärts abgewinkelten Lamellen versehenen Schlitzen (38), die sich um die Scheibe (26) herum erstrecken und die Kernströmung (20) an das Innenprofil der Rohrleitung (14) lenken, und einem zweiten Feld (32) von mit nach einwärts abgewinkelten Lamellen versehenen Schlitzen (40), die sich um die Scheibe (26) herum erstrecken und die Strömung (22) am Außenumfang in...
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Vorrichtung zur Verlagerung von Fluidströmung, um das Verfahren zum Verteilen von Temperaturgradienten zu verbessern, die in laminarer Strömung durch Wärmetauscher und Reaktoren gefunden werden.
- Es ist bekannt, dass Wärmetauscher und Reaktoren Temperaturgradienten entwickeln, die die Tendenz aufweisen, dass sie durch die Richtung der Wärmestrahlung beeinflusst werden. Derartige Gradienten nähern sich typischerweise einer parabelförmigen Wärmeverteilung über den Querschnitt einer Rohrleitung an. Das Zentrum oder der Kern der laminaren Strömung ist am heißesten und wird zuletzt gekühlt. Dies resultiert aus einer Isolierung des Kerns der laminaren Strömung, da das kühlere Fluid am Außenumfang den Kern einschließt. Während die Kühlraten von Wärmetauschern für einen Betrieb oftmals angemessen sein können, optimieren derartige Raten nicht immer die Zeit, die erforderlich ist, um das Fluid zu kühlen. Dies resultiert in übergroßen Wärmetauschern und zugehörigen Kostenerhöhungen. Ähnlicherweise erfordern Reaktoren eine spezifische stabilisierte Temperatur, um richtige chemische Reaktionen zu ermöglichen. Der Temperaturgradient und die Wärmeverteilung sind bei diesem Szenario wesentlich wichtiger.
- Es ist bekannt, eine Vielzahl von statischen Mischeinsätzen in Wärmetauscher und Reaktoren einzubauen. Die statischen Mischeinsätze sind dazu verwendet worden, den erhitzten Kern der laminaren Strömung in eine turbulente Strömung mit einer mittleren Temperatur umzuwandeln. Das Ergebnis ist eine Erhöhung der Temperatur des Fluids an dem Außenumfang benachbart der Rohrleitungswände und ein Gesamtanstieg der Wärmeemission. Während diese statischen Fluidmischeinsätze die Kerntemperatur der Strömung etwas reduzieren, ist die potentielle Wärmedissipation oftmals nicht maximiert, wodurch es potentiell möglich wird, dass der Temperaturgradient schnell wiederhergestellt wird, wodurch ein Bedarf nach zusätzlichen Mischeinsätzen entsteht. Das Fluid erfährt über jeden Mischeinsatz einen Druckabfall. Daher erfordert der Zusatz jedes Mischeinsatzes allgemein zusätzliche Energie, die erforderlich ist, um die erwünschte Mischung zu erreichen, während das Fluid durch die Rohrleitung bewegt wird.
- Aus der
DE 197 18 064 A1 ist eine Turbulenzeinlage mit gekrümmten Turbulenzflächen zur Erzeugung von Strömungswirbeln in einem an den Turbulenzflächen vorbeiströmenden Medium bekannt. DieDE 39 16 250 A1 offenbart ein Mischkammerelement zur Verwirbelung und Vermischung eines vorbeiströmenden Fluids mit einem Außenring, einem Innenring und mehreren sich radial zwischen den Ringen erstreckenden Stegen, die mit dornenähnlichen Fortsetzungen bestückt sein können. In derDE 697 07 381 T2 ist eine gewellte Wärmetauscherrippe mit einer Serie von flachen Rippenwänden beschrieben, wobei jede Rippenwand mit einer Serie von einstückigen, im wesentlichen planaren Lamellen ausgebildet ist. Aus derDE 692 28 811 T2 ist eine Vorrichtung zum Übertragen von Wärme zwischen zwei Strömungsmedien mit Hilfe von rotierenden Flächen bekannt. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache und kostengünstige Vorrichtung zu schaffen, die Wärme effizienter dissipieren kann, wodurch Wärmegradienten minimiert und ggf. eine stabilere Umgebung für chemische Reaktionen erzeugt wird.
- Zur Lösung der Aufgabe ist eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 8 oder 13 vorgesehen.
- Die vorliegende Erfindung löst die Aufgabe dadurch, dass bei fehlender oder mangelhafter Mischung von laminarem Fluid eine verbesserte Vorrichtung zur Verlagerung von Fluid mit höherer Temperatur von einem Innenkern eines Fluids zu einer kühleren Rohrleitungswand vorgesehen wird.
- Die Vorrichtung nach Anspruch 1 umfasst eine Strömungsverlagerungsvorrichtung, die in einer Rohrleitung angeordnet ist, um die Kernströmung und die Strömung am Außenumfang einer laminaren Fluidströmung von einander zu trennen und die Kernströmung an den Innenumfang der Rohrleitung und die Strömung am Außenumfang in das Zentrum der Rohrleitung zu verlagern. Die Strömungsverlagerungsvorrichtung umfasst eine Scheibe, die schräg bzw. quer zur Längserstreckung einer Rohrleitung angeordnet ist und ein Außenprofil besitzt, das an das Innenprofil der Rohrleitung angepasst ist, um einen abgedichteten Sitz bzw. eine abgedichtete Passung zu bilden. Um die Scheibe herum erstrecken sich ein erstes Feld von mit nach auswärts abgewinkelten Lamellen versehenen Schlitzen, die die Kernströmung an das Innenprofil der Rohrleitung lenken, und ein zweites Feld von mit nach einwärts abgewinkelten Lamellen versehenen Schlitzen, die die Strömung am Außenumfang in Richtung des Fluidkerns lenken. Die jeweiligen Felder sind versetzt angeordnet, wobei zwischen den Feldern fluidundurchlässige Abteilungen vorgesehen sind, um ein Mischen der Strömungen zu verhindern und um eine Trennung der Kernströmung und der Strömung am Außenumfang während der Verlagerung beizubehalten.
- Die Erfindung wird im Folgenden nur beispielhaft unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in welchen:
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1 eine ausgeschnittene perspektivische Ansicht eines Röhrenwärmetauschers für katalytische Reaktion ist, die eine Serie von Strömungsverlagerungsvorrichtungen der vorliegenden Erfindung zeigt; -
2 eine schematische Ansicht des Temperaturprofils durch eine Rohrleitung unter Verwendung eines typischen statischen Strömungsmischers nach dem Stand der Technik ist. -
3 eine schematische Ansicht des Temperaturprofils durch eine Rohrleitung unter Verwendung einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist; -
4 eine perspektivische Ansicht einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist; -
5 eine perspektivische Ansicht einer zweiten alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist; -
6 eine perspektivische Ansicht einer dritten alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist; -
7 eine perspektivische Ansicht einer vierten alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist; und -
8 eine perspektivische Ansicht einer fünften alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist. - In
1 ist ein Röhrenwärmetauscher10 für katalytische Reaktionen in einer ausgeschnittenen Ansicht gezeigt, der eine Serie von Strömungsverlagerungsvorrichtungen12 der vorliegenden Erfindung umfasst, die in Intervallen in einer Rohrleitung14 angeordnet sind. - Die
2 und3 zeigen den Unterschied der Temperaturprofile des Fluids mit laminarer Strömung (Punkte A – F) unter Verwendung eines statischen Mischers16 nach dem Stand der Technik (2 ) gegen eine Strömungsverlagerungsvorrichtung12 der vorliegenden Erfindung (3 ) zur Verteilung des Temperaturgradienten in einer Rohrleitung14 . Bei diesem Beispiel strömt das laminare Fluid18 von links nach rechts, und besitzt eine Temperatur des Fluidkerns20 , die wärmer als die der Strömung22 des Außenumfangs ist. Die Punkte A – C zeigen eine laminare Strömung18 in einer Rohrleitung14 , die einen typischen parabelförmigen Temperaturgradienten von der Innenwand24 der Rohrleitung14 bildet, der sich in Richtung des Zentrums der Rohrleitung14 radial auswärts erstreckt. Nach Durchgang durch den statischen Mischer16 sind der Fluidkern20 und die Strömung22 des Außenumfangs erfolgreich gemischt, um eine ausgeglichene Temperatur in dem Fluid zu erzeugen, wie durch Punkt D von2 gezeigt ist. Unmittelbar nach dem Mischen der beiden Fluidströmungen beginnt jedoch das Fluid, erneut einen parabelförmigen Temperaturgradienten zu bilden (Punkte E und F) und erfordert einen zweiten statischen Mischer bei Punkt D, um erneut eine Strömung mit ausgeglichener Temperatur in der Rohrleitung14 zu mischen und zu erzeugen. -
3 zeigt den Temperaturgradienten der laminaren Fluidströmung18 nach einem Durchgang durch eine erfindungsgemäße Strömungsverlagerungsvorrichtung12 . Im Gegensatz zu dem statischen Mischer16 nach dem Stand der Technik ist die Temperatur des Fluidkerns20 kühler als die Strömung22 des Außenumfangs, wodurch bei Punkt D ein invertierter parabelförmiger Temperaturgradient gebildet wird. Sobald sich die Fluide20 ,22 zu mischen beginnen, beginnt die Temperatur, sich bei Punkt F auszugleichen. Wenn ein statischer Mischer16 nach dem Stand der Technik in2 gegen eine Fluidverlagerungsvorrichtung12 der vorliegenden Erfindung ersetzt wird, erfolgt somit bis nach Punkt F innerhalb der Rohrleitung14 keine Rückentwicklung eines parabelförmigen Temperaturgradienten, was die Menge an Einsätzen vermindert, die erforderlich sind, um eine gleichförmige Temperatur beizubehalten. -
4 zeigt eine erste bevorzugte Ausführungsform der Strömungsverlagerungsvorrichtung12 der vorliegenden Erfindung, die in einer Rohrleitung14 angeordnet ist. Eine Scheibe26 liegt quer in der Rohrleitung14 und besitzt ein Außenprofil28 , das im wesentlichen mit dem Innenprofil der Rohrleitung14 zusammenpasst (beispielsweise gleich ist), um entlang der Innenwand24 eine abgedichtete Passung zu bilden. Es kann eine geeignete Anordnung, wie beispielsweise eine Lippe30 , vorgesehen sein, um unterstützend eine undurchlässige Dichtung sicherzustellen. Um die Scheibe26 herum sind Felder aus Schlitzen32 angeordnet. Die Schlitze32 sind lamellenförmig ausgebildet bzw. mit Lamellen versehen, um den Fluidkern20 in Richtung der Strömung22 des Außenumfanges und umgekehrt zu lenken. Die Felder32 sind versetzt oder abwechselnd angeordnet und besitzen eine Abteilung34 zwischen jedem Feld32 , um ein Mischen der Strömungen20 ,22 zu verhindern, während das Fluid durch die Strömungsverlagerungsvorrichtung12 strömt. Die Felder32 konvergieren in Richtung einer sich quer erstreckenden zentralen Scheibe36 . Die zentrale Scheibe36 ist eine massive Wand, die das Kernfluid20 nach außen lenkt, so dass es durch die mit Lamellen versehenen Felder32 in Richtung zu der Innenwand24 der Rohrleitung12 geführt wird. - In
4 ist die laminare Fluidströmung18 in einem horizontalen Verlauf von rechts nach links gezeigt. Das Kernfluid20 stößt an die Zentralscheibe36 an und wird zu den abwechselnden Feldern32 von mit auswärts angewinkelten Lamellen versehenen Schlitzen38 gelenkt. Die Strömung22 des Außenumfangs wird an die abwechselnden Felder32 von mit einwärts angewinkelten Lamellen versehenen Schlitzen40 gelenkt. Abteilungen34 behalten eine Trennung der Fluidströmungen20 ,22 während des Verlagerungsvorgangs bei, um den gewünschten Temperaturgradien ten sicherzustellen, der in3 gezeigt ist. Zusätzlich ermöglichen die vielen mit Lamellen versehenen Schlitze38 ,40 einen minimalen Druckabfall und entsprechend eine minimal nachfolgende Verminderung der Fluidgeschwindigkeit während der Verlagerung. Die Fluidverlagerungsvorrichtung12 kann durch einen Stanzprozess geformt werden und ist bevorzugt symmetrisch entlang seiner Vertikalachse ausgebildet, um eine unabhängige Orientierung bei der Montage zu ermöglichen. -
5 zeigt eine Strömungsverlagerungsvorrichtung12 ähnlich derjenigen, die in4 gezeigt ist, die aber mehr mit Lamellen versehene Schlitze38 ,40 aufweist, um eine Verringerung des Druckabfalls und der Fluidgeschwindigkeit zu unterstützen, wenn das Fluid20 ,22 durch die Scheibe26 strömt. -
6 zeigt eine andere bevorzugte Ausführungsform der Strömungsverlagerungsvorrichtung12 der vorliegenden Erfindung. Eine Scheibe26 erstreckt sich quer in der Rohrleitung14 und besitzt ein Außenprofil28 gleich dem Innenprofil der Rohrleitung14 , um entlang der Innenwand24 eine abgedichtete Passung zu bilden. Eine Lippe30 kann vorgesehen sein, um eine undurchlässige Dichtung sicherzustellen. In der Scheibe26 ist eine sich vertikal quer erstreckende zentrale Scheibe36 angeordnet, die eine massive Wand bildet. Ein erster Schlitz42 erstreckt sich unter einem Winkel zwischen der zentralen Scheibe36 und der Lippe30 der Scheibe26 . Die zentrale Scheibe36 lenkt das Kernfluid20 nach außen, so dass es durch den ersten Schlitz42 in Richtung der Innenwand24 der Rohrleitung14 gelenkt wird. - Ein zweiter Schlitz
44 erstreckt sich unter einem Winkel zwischen der Scheibe26 und der zentralen Scheibe36 , um die Strömung22 des Außenumfangs in Richtung des Zentrums der Rohrleitung14 zu lenken und damit das Kernfluid20 zu verlagern. Abteilungen34 behalten eine Trennung der Fluidströmungen20 ,22 während des Verlagerungsprozesses bei, um den gewünschten Temperaturgradienten sicherzustellen, der in3 gezeigt ist. Die Fluidverlagerungsvorrichtung12 kann durch einen Stanzprozess geformt werden und ist bevorzugt symmetrisch entlang ihrer vertikalen Achse, um eine unabhängige Orientierung bei der Montage zu ermöglichen. -
7 zeigt eine Strömungsverlagerungsvorrichtung12 ähnlich derjenigen, die in6 gezeigt ist, die aber weniger abwechselnde erste und zweite Schlitze42 ,44 und einen größeren Abteilungsbereich34 aufweist. Diese Anordnung sieht die reinste Fluidumkehr während des Verlagerungsprozesses vor. -
8 zeigt eine Strömungsverlagerungsvorrichtung12 mit einem kegelförmigen Einsatz46 , der den Fluidkern20 (siehe3 ) einer laminaren Fluidströmung18 einschließt und diesen durch ein Feld von Röhren48 an die Innenwand24 der Rohrleitung12 transportiert. Die Strömung22 des Außenumfangs ist auch durch einen Außenkegel50 eingeschlossen und wird in Richtung des Fluidkerns20 der laminaren Fluidströmung18 gelenkt. Während eine Verlagerung erfolgt, kommt im Allgemeinen keines der Fluide20 ,22 in Kontakt, wodurch das Fluid mit höherer Temperatur an die Strömung22 am Außenumfang entlang der Innenwand24 der Rohrleitung14 übertragen wird. Wenn eine Vielzahl dieser Verlagerungsvorrichtungen über den Wärmetauscher10 angeordnet ist (1 ), ist es möglich, die Temperatur der Fluidströmung in einer kürzeren Zeitperiode zu verringern, während die Anzahl derartiger erforderlicher Einsätze verringert ist. - Zusammengefasst betrifft die vorliegende Erfindung eine Strömungsverlagerungsvorrichtung zur Anordnung in einer Rohrleitung, um eine laminare. Fluidströmung während einer Verlagerung des Fluidkerns an den Außenumfang der Rohrleitung und der Strömung des Außenumfangs an das Zentrum der Rohrleitung zu übertragen und zu trennen. Die Strömungsverlagerungsvorrichtung umfasst eine Scheibe, die quer zu der Länge eines Rohres angeordnet ist und ein Außenprofil umfasst, das mit dem Innenprofil einer Rohrleitung zusammenpasst, um eine abgedichtete Passung zu bilden. Um die Scheibe herum erstrecken sich Felder aus Schlitzen, um gleichzeitig den Fluidkern an das Innenprofil einer Rohrleitung und die Strömung des Außenumfangs an den Fluidkern zu lenken. Die Schlitze sind versetzt angeordnet, um eine Trennung des Fluidkerns und des Fluids des Außenumfangs während der Verlagerung beizubehalten.
Claims (16)
- Strömungsverlagerungsvorrichtung (
12 ) zur Anordnung in einer Rohrleitung (14 ) in einem Wärmetauscher oder Reaktor, um die Kernströmung (20 ) und die Strömung (22 ) am Außenumfang einer laminaren Fluidströmung (18 ) von einander zu trennen und die Kernströmung (20 ) an den Innenumfang der Rohrleitung (14 ) und die Strömung (22 ) am Außenumfang in das Zentrum der Rohrleitung (14 ) zu verlagern, mit: einer Scheibe (26 ), die quer zur Längserstreckung der Rohrleitung (14 ) orientiert ist und ein Außenprofil besitzt, das an das Innenprofil der Rohrleitung (14 ) angepasst ist, um eine abgedichtete Passung zu bilden; einem ersten Feld (32 ) von mit nach auswärts abgewinkelten Lamellen versehenen Schlitzen (38 ), die sich um die Scheibe (26 ) herum erstrecken und die Kernströmung (20 ) an das Innenprofil der Rohrleitung (14 ) lenken, und einem zweiten Feld (32 ) von mit nach einwärts abgewinkelten Lamellen versehenen Schlitzen (40 ), die sich um die Scheibe (26 ) herum erstrecken und die Strömung (22 ) am Außenumfang in Richtung des Fluidkerns lenken, wobei die jeweiligen Felder (32 ) der mit Lamellen versehenen Schlitze (38 ,40 ) versetzt angeordnet sind und zwischen den Feldern (32 ) fluidundurchlässige Abteilungen (34 ) aufweisen, um ein Mischen der Strömungen (20 ,22 ) zu verhindern und um die Trennung der Kernströmung (20 ) und der Strömung (22 ) am Außenumfang bei der Verlagerung beizubehalten. - Strömungsverlagerungsvorrichtung (
12 ) nach Anspruch 1, wobei die Scheibe (26 ) ferner einen Zentralbereich (36 ) umfasst, der sich in der Scheibe (26 ) erstreckt und eine massive Fläche besitzt, um das Kernfluid (20 ) von dem Zentrum der Rohrleitung (14 ) in Richtung des Innenumfangs der Rohrleitung (14 ) umzulenken. - Strömungsverlagerungsvorrichtung (
12 ) nach Anspruch 2, wobei sich die im ersten Feld (32 ) angeordneten und mit nach auswärts abgewinkelten Lamellen versehenen Schlitze (38 ) unter einem Winkel zwischen dem zentralen Bereich (36 ) und dem Außenprofil der Scheibe (26 ) erstrecken, um die Kernströmung (20 ) an den Innenumfang der Rohrleitung (14 ) zu lenken und damit die Strömung (22 ) am Außenumfang zu bilden. - Strömungsverlagerungsvorrichtung (
12 ) nach Anspruch 2, wobei sich die im zweiten Feld (32 ) angeordneten und mit nach einwärts abgewinkelten Lamellen versehenen Schlitze (40 ) unter einem Winkel zwischen dem Außenprofil der Scheibe (26 ) und dem Zentralbereich (36 ) erstrecken, um die Strömung (22 ) am Außenumfang in Richtung des Zentralbereiches (36 ) zu lenken und damit das Kernfluid (20 ) zu bilden. - Strömungsverlagerungsvorrichtung (
12 ) nach Anspruch 1, wobei die Scheibe (26 ) ferner eine Lippe (30 ) umfasst, die sich um das Außenprofil herum erstreckt, um die abgedichtete Passung zwischen der Verlagerungsvorrichtung (12 ) und der Rohrleitung (14 ) zu sichern. - Strömungsverlagerungsvorrichtung (
12 ) nach Anspruch 1, wobei die Verlagerungsvorrichtung (12 ) entlang der Querlänge der Rohrleitung (14 ) symmetrisch ist. - Serie von in Intervallen in einer Rohrleitung (
14 ) eines Wärmetauschers oder Reaktors angeordneten Strömungsverlagerungsvorrichtungen (12 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Einsätze entlang der Querlänge der Rohrleitung symmetrisch sind. - Strömungsverlagerungsvorrichtung (
12 ) zur Anordnung in einer Rohrleitung in einem Wärmetauscher oder Reaktor, um die Kernströmung (20 ) und die Strömung (22 ) am Außenumfang einer laminaren Fluidströmung (18 ) von einander zu trennen und die Kernströmung (20 ) an den Innenumfang der Rohrleitung (14 ) und die Strömung (22 ) am Außenumfang in das Zentrum der Rohrleitung (14 ) zu verlagern, mit: einer Außenscheibe (26 ), die quer zur Längserstreckung der Rohrleitung (14 ) orientiert ist und ein Außenprofil besitzt, das an das Innenprofil der Rohrleitung (14 ) angepasst ist, um eine abgedichtete Passung zu bilden; einer zentralen Scheibe (36 ), die sich zur Längserstreckung der Rohrleitung (14 ) erstreckt und eine massive Fläche umfasst, um die Kernströmung (20 ) von dem Zentrum der Rohrleitung (14 ) in Richtung des Innenumfangs der Rohrleitung (14 ) umzulenken; einem ersten mit nach auswärts abgewinkelten Lamellen versehenen Schlitz (42 ), der sich unter einem Winkel zwischen der zentralen Scheibe (36 ) und der Außenscheibe (26 ) erstreckt, um die Kernströmung (20 ) an den Innenumfang der Rohrleitung (14 ) zu lenken und damit die Strömung (22 ) am Außenumfang zu bilden; einem zweiten, mit nach einwärts abgewinkelten Lamellen versehenen Schlitz (44 ), der sich unter einem Winkel zwischen der Außenscheibe (26 ) und der zentralen Scheibe (36 ) erstreckt, um die Strömung (22 ) am Außenumfang in Richtung der zentralen Scheibe (36 ) zu lenken und damit das Kernfluid (20 ) zu bilden; und einer massiven Abteilung (34 ), die sich zwischen den ersten und zweiten mit Lamellen versehenen Schlitzen (42 ,44 ) erstreckt, um ein Mischen der Strömungen (20 ,22 ) zu verhindern und um eine Trennung zwischen der Kernströmung (20 ) und der Strömung (22 ) am Außenumfang bei der Verlagerung beizubehalten. - Strömungsverlagerungsvorrichtung (
12 ) nach Anspruch 8, ferner mit einem Feld (32 ) von ersten und zweiten mit Lamellen versehenen Schlitzen (42 ,44 ) um die zentrale Scheibe herum. - Strömungsverlagerungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei die mit Lamellen versehenen Schlitze (
42 ,44 ) zwischen dem Feld (32 ) der ersten, mit nach auswärts abgewinkelten Lamellen versehenen Schlitze (42 ) und dem Feld (32 ) der zweiten, mit nach einwärts abgewinkelten Lamellen versehenen Schlitze (44 ) um die Zentralscheibe (36 ) herum versetzt angeordnet sind. - Strömungsverlagerungsvorrichtung (
12 ) nach Anspruch 8, wobei die äußere Scheibe (26 ) ferner eine Lippe (30 ) umfasst, die sich um das Außenprofil erstreckt, um die abgedichtete Passung zwischen der Verlagerungsvorrichtung (12 ) und der Rohrleitung (14 ) zu sichern. - Strömungsverlagerungsvorrichtung (
12 ) nach Anspruch 8, wobei die Verlagerungsvorrichtung (12 ) entlang der Querlänge der Rohrleitung symmetrisch ist. - Strömungsverlagerungsvorrichtung (
12 ) zur Anordnung in einer Rohrleitung in einem Wärmetauscher oder Reaktor, um die Kernströmung (20 ) und die Fluidströmung (22 ) am Außenumfang einer laminaren Fluidströmung (18 ) von einander zu trennen und die Kernströmung (20 ) an den Innenumfang der Rohrleitung (14 ) und die Fluidströmung (22 ) am Außenumfang in das Zentrum der Rohrleitung (14 ) zu verlagern, mit: einem kegelförmigen Einsatz, der sich in der Richtung der Rohrleitung (14 ) erstreckt und umfasst: einen Außenkegel (50 ) zum Abfangen der Strömung (22 ) am Außenumfang; und einen Innenkegel (46 ) zum Abfangen der Kernströmung (20 ), der in dem Außenkegel (50 ) fixiert angebracht ist und sich in der Richtung des Außenkegels (50 ) erstreckt. - Strömungsverlagerungsvorrichtung (
12 ) nach Anspruch 13, wobei sich der Innenkegel (46 ) über einen ersten Rand des Außenkegels (50 ) hinaus erstreckt, um die Fluidkernströmung (20 ) abzufangen. - Strömungsverlagerungsvorrichtung (
12 ) nach Anspruch 14, wobei der Innenkegel (46 ) ferner eine Vielzahl von Rohren (48 ) umfasst, die quer zu der Länge des Außenkegels (50 ) angeordnet sind, um die Fluidkernströmung (20 ) in Richtung des Innenumfangs der Rohrleitung (14 ) zu lenken. - Strömungsverlagerungsvorrichtung (
12 ) nach Anspruch 15, wobei der Innenkegel (46 ) ferner eine Endwand umfasst, die dem ersten Rand in dem Außenkegel (50 ) gegenüberliegt, wobei der Außenkegel (50 ) die Strömung (22 ) am Außenumfang stromabwärts der Endwand in Richtung des Zentrums der Rohrleitung (14 ) lenkt.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/897,335 US6615872B2 (en) | 2001-07-03 | 2001-07-03 | Flow translocator |
US09/897,335 | 2001-07-03 |
Publications (2)
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