DE861540C

DE861540C - Process and device to prevent unevenly strong occupancy in heat exchangers

Info

Publication number: DE861540C
Application number: DER121A
Authority: DE
Inventors: Carl Johan Lockman
Original assignee: Rosenblads Patenter AB
Current assignee: Rosenblads Patenter AB
Priority date: 1944-06-05
Filing date: 1949-10-21
Publication date: 1953-01-05
Also published as: US2508119A

Description

Verfahren und Einrichtung zur Verhinderung ungleich starker Belegungen in Wärmeaustauschern Die Erfindung betrifft Verfahren und Einrichtung zur Verhinderung ungleich starker Belegungen in Wärmeaustauschern, die im Kanaiwechselverfahren von. Heizdampf und einer Belegungen bildenden Flüssigkeit durchströmt werden. Mit einer derartigen Betriebsweise soll erreicht werden, daß die beim Durchgang der Flüssigkeit durch das eine Kanalsystem angesetzten Belegungen durch den dieses nach erfolgtem Kanalwechsel durchströmenden und dort kondensierenden Heizdampf wieder aufgelöst und entfernt werden.Procedure and device to prevent unevenly strong occupancy in heat exchangers The invention relates to methods and devices for prevention unevenly strong occupancy in heat exchangers, which in the channel exchange process from. Heating steam and a liquid forming deposits are flowed through. With a Such a mode of operation should be achieved that the passage of the liquid by the one channel system set assignments by this after Heating steam flowing through the channel change and condensing there dissolved again and be removed.

Es hat sich nun gezeigt, daß an den in der Nähe der Dampfeintrittsstelle liegenden und dadurch heißesten Teilen der Wärmeübergangsflächen die Belegungen ungleich stärker ansetzen als an den übrigen Flächenteilen des Wärmeaustauschers. Hierzu kommt als weiterer Nachteil, daß nach Umschaltung der Kanäle des Wärmeaustauschers die mit den stärksten Belegungen versehenen Stellen, die bei den üblichen Ausführungen im Oberteil des Wärmeaustauschers liegen, nur von einem geringen Teil des von dem durchströmenden Heizdampf gebildeten Kondensats bespült werden, so daß die Auflösung gerade der stärksten Belegungsteile in geringerem Maße erfolgt. Um eine wirksame Entfernung der Belegungen auch an den Stellen stärkeren Ansatzes zu erreichen, war man daher zur Sicherung eines einwandfreien Betriebes gezwungen, die Umschal- tung der Kanäle des Wärmeaustauschers auf das andere Medium in unwirtschaftlich kurzen Zeitabständen vorzunehmen. It has now been shown that in the vicinity of the steam entry point lying and thus the hottest parts of the heat transfer surfaces Apply much more strongly than on the other parts of the surface of the heat exchanger. In addition, there is a further disadvantage that after switching over the channels of the heat exchanger the places with the strongest assignments, those in the usual designs are in the top of the heat exchanger, only a small part of the flowing through heating steam formed condensate are flushed, so that the dissolution the strongest parts of the occupancy are to a lesser extent. To be effective Removal of the occupancies was also to be achieved at the points with a stronger approach you are therefore forced to ensure proper operation, the switchover tion the channels of the heat exchanger to the other medium in uneconomically short To make time intervals.

Die Erfindung ermöglicht es, diesen Nachteil zu beseitigen; sie erreicht dies dadurch, daß erfindungsgemäß der Wärmeaustauscher bei ortsfest verbleibenden Anschlüssen der Zu- und Ableitungen für die verwendeten-Medien in solchen Zeitabständen um I800 verschwenkt wird, daß die in der vorhergehenden Arbeitsperiode von der durchströmenden Flüssigkeit an den Wandungen des einen Kanalsystems gebildeten Belegungen von dem dieses in der folgenden Arbeitsperiode durchströmenden Heizdampf aufgelöst werden. Zur Durchführung dieses Verfahrens wird der für Kanalwechsel eingerichtete Wärmeaustauscher bei ortsfest angeordneten Zu-und Ableitungen für die verwendeten Medien in einer Schwerpunktachse drehbar gelagert und vorzugsweise mittels Zahntriebes um I800 schwenkbar gemacht. Hierdurch ist es möglich, die mit den stärksten Belegungen versehenen Teile der Wärmeübergangsflächen von ausreichend großen Kondensatmengen bespülen zu lassen, so daß eine wirlcsame Auflösung der Belegungen in wirtschaftlichen Zeiträumen erfolgt. The invention makes it possible to eliminate this disadvantage; she achieved this is because, according to the invention, the heat exchanger remains stationary Connections of the supply and discharge lines for the media used at such time intervals is pivoted by 1800 that the in the previous working period of the flowing through Liquid on the walls of a channel system formed by the this heating steam flowing through in the following working period must be dissolved. The heat exchanger set up for channel change is used to carry out this process in the case of fixed supply and discharge lines for the media used in one The center of gravity axis can be rotated and preferably swiveled through I800 by means of a gear drive made. This makes it possible to use the parts with the strongest assignments to allow the heat transfer surfaces to be flushed with sufficiently large amounts of condensate, so that an effective dissolution of the occupancies takes place in economic periods.

Das Umschwenken des Wärmeaustauschers kann zu einem beliebigen Zeitpunkt erfolgen, beispielsweise gleichzeitig mit der Umschaltung des Kanalsystems, oder aber entsprechend den jeweiligen Betriebsverhältnissen erst nach einer bestimmten Anzahl von Umschaltungen. The swiveling of the heat exchanger can be done at any time take place, for example at the same time as the channel system is switched, or but according to the respective operating conditions only after a certain one Number of switchings.

Zur Erleichterung des Umschwenkens, das zweckmäßig durch ein Schneckengetriebe vorgenommen werden kann, wird der Wärmeaustauscher vorteilhaft symmetrisch ausgebildet; ferner werden die Anschlußstutzen des Wärmeaustauschers für die Zu-und Ablaufleitungen der verwendeten Medien zweckmäßig senkrecht angeordnet. To facilitate swiveling, this is expediently done by a worm gear can be made, the heat exchanger is advantageously designed symmetrically; Furthermore, the connecting pieces of the heat exchanger for the inlet and outlet lines the media used are expediently arranged vertically.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Wärmeaustauschers entsprechend der Erfindung, teilweise geschnitten, dargestellt. In the drawing is an embodiment of a heat exchanger according to the invention, partially in section, shown.

Der Wärmeaustauscher I der Zeichnung ist als Rohrtype ausgebildet, so daß die Wärmeübertragungsflächen durch das mit 2 bezeichnete Rohrsystem gebildet werden. Er ist mittels der längs einer Schwerpunktachse vorgesehenen Zapfen 3 schwenkbar gelagert und kann durch einen Zahn- oder Schneckentrieb 4 um I80° gedreht werden. The heat exchanger I of the drawing is designed as a tube type, so that the heat transfer surfaces are formed by the pipe system designated by 2 will. It can be pivoted by means of the pin 3 provided along a center of gravity axis stored and can be rotated by 180 ° by a gear or worm drive 4.

In der dargestellten Lage wird dem Wärmeaustauscher über Anschlußstutzen 5 und Ventil V5 auf der Außenseite seines Rohrsystems 2 Heizdampf zugeführt und das erhaltene Kondensat über Ventil V7 und Anschlußstutzen 7 abgeleitet; Zur gleichen Zeit wird die zu erhitzende Flüssigkeit über Anschlußstutzen 6 und Ventil W6 in das Rohrssytem 2 eingeführt und über Ventil W5 und Anschluß stutzen 8 wieder abgeleitet. Die übrigen Ventile bleiben hierbei geschlossen. Bei dieser Betriebsweise herrscht die höchste Temperatur im Oberteil des Rohrsystems 2, 50 daß sich an den Innenwänden der oberen Rohrteile stärkere Belegungen ansetzen. Diese werden nun dadurch beseitigt, daß nach einem geeigneten Zeitraum der Wärmeaustauscher um I800 verschwenkt und dabei eine Umschaltung der Anschlußstutzen für den Strömungsweg der beiden Medien, Heizdampf bzw. Flüssigkeit, vorgenommen wird, so daß die entsprechenden oberen und unteren Anschlußstutzen ihren Platz vertauschen. Die VentileV5, V7, W6 und W78 werden dabei offengehalten. In the position shown, the heat exchanger is connected via connecting pieces 5 and valve V5 on the outside of its pipe system 2 and supplied heating steam the condensate obtained is discharged via valve V7 and connecting piece 7; At the same Time is the liquid to be heated via connecting piece 6 and valve W6 in the Rohrssytem 2 introduced and cut off via valve W5 and connection 8 again. The other valves remain closed. In this mode of operation there is the highest temperature in the upper part of the pipe system 2, 50 that on the inner walls apply thicker layers to the upper pipe sections. These are now eliminated by that after a suitable period of time the heat exchanger is pivoted by 1800 and a switchover of the connecting pieces for the flow path of the two media, Heating steam or liquid is made so that the corresponding upper and swap their place. The valves V5, V7, W6 and W78 are kept open.

Die beiden Medien strömen nun weiter durch das gleiche Kanalsystem, werden jedoch jetzt am entgegengesetzten Ende des zugehörigen Kanalsystems eingeführt. Hierdurch wird zunächst verhindert, daß der Belegungsansatz am einen Ende des Kanalsystems unzulässige Werte erreicht. Wird nun in bezug auf die beiden Medien ein Kanalwechsel durch Absperren der zuvor offenen und Öffnen der bisher geschlossenen Ventile, beispielsweise der Ventile V5, Zur W6 W5 bzw. W5, W7, V6, V5 vorgenommen, so werden die nach dem Verschwenken des Wärmeaustauschers in seinem unteren Teil gelegenen Stellen mit den stärksten Belegungen von der größten Kondensatmenge des nunmehr dieses Rohrsystem durchströmenden Heizdampfes bespült und dadurch eine wirksame Auflösung. der Belegungen erzielt. The two media now continue to flow through the same channel system, however, they are now introduced at the opposite end of the associated sewer system. This initially prevents the occupancy approach at one end of the sewer system inadmissible values reached. There is now a channel change with respect to the two media by shutting off the previously open and opening the previously closed valves, for example of the valves V5, Zur W6 W5 or W5, W7, V6, V5, the after Pivoting the heat exchanger in its lower part with places the strongest assignments of the largest amount of condensate of the now this pipe system flushed heating steam flowing through and thereby an effective dissolution. the occupancies achieved.

Das Verfahren gemäß der Erfindung läßt sich mit gleichem Vorteil bei Wärmeaustauschern mit anderer Ausbildung der Wärmeübergangsflächen, insbesondere auch solchen in horizontaler Ausführung, anwenden. The method according to the invention can be used with the same advantage in the case of heat exchangers with a different design of the heat transfer surfaces, in particular also those with a horizontal design.

Als Arbeitsbeispiel sei die Anwendung des Wärmeaustausdhers und Verfahrens gemäß der Erfindung bei .der Erhitzung der Kochflüssigkeit in Sulfitzellstoftkochern erwähnt. Die vom Kocher kommende Flüssigkeit läuft dann über den Stutzen 6, den WärmeaustauscherÆI, den Stutzen 8 und wieder zum Kocher um. Das von ihr im Wärmeaustauscher benutzte Kanalsystem wird dabei durch den dieses umspülenden Heizdampf erhitzt, der durch den Stutzen 5 zugeführt wird und sich an den Rohrwandungen des Wärmeaustauschers kondensiert. As a working example, consider the use of the heat exchanger and process according to the invention with .der heating of the cooking liquid in sulfite cellulose cookers mentioned. The liquid coming from the digester then runs through the nozzle 6, the Heat exchangerÆI, the nozzle 8 and back to the cooker. That of her in the heat exchanger The channel system used is heated by the heating steam flowing around it, which is fed through the nozzle 5 and is on the pipe walls of the heat exchanger condensed.

Das Kondensat fließt dann über den Stutzen 7 ab Entsprechend der vorgesehenen Kanalumschaltung durchströmt der Heizdampf und sein Kondensat in der einen Arbeitsperiode beispielsweise die äußeren Wandungen des Rohrsystems 2, während die zu erhitzende Flüssigkeit durch das Innere der Rohre fließt, wogegen in der nächsten Arbeitsperiode nach der Umschaltung die von den beiden Medien benutzten -Wege vertauscht sind. Entsprechend der Erfindung wird nun der Wärmeaustauscher zusätzlich in bestimmten Zeitabständen um I800 verschwenkt, so daß die in der letzten Arbeitsperiode in der Nähe der Dampfeintrittsstelle, also oben, gelegenen und daher mit einem stärkeren Belegungsansatz befallenen Rohrteile nunmehr nach unten gelangen und bei der folgenden Kanalumschaltung von der gesamten Kondensatmenge des dieses Rohrsystem jetzt durchströmenden Heizdampfes bespült und die Belegungen wirksam aufgelöst werden. The condensate then flows through the nozzle 7 according to the The heating steam and its condensate flows through the channel switching provided in the a working period, for example, the outer walls of the pipe system 2, during the liquid to be heated flows through the interior of the tubes, whereas in the the next working period after the switchover, those used by the two media -Ways are reversed. According to the invention is now the heat exchanger additionally pivoted around I800 at certain time intervals, so that the last Working period in the vicinity of the steam entry point, i.e. above, located and therefore pipe parts affected with a stronger occupancy approach now get down and with the following channel switching from the total amount of condensate of this The pipe system is now flushed with heating steam flowing through and the assignments are effective to be resolved.

Claims

PATENT CLAIM: I. Method to prevent unevenly strong occupancies in heat exchangers that use heating steam and a Assignments forming liquid are flowed through, characterized in that the heat exchanger (I) with stationary connections (V5 to W8 or W5 to W8) of the supply and discharge lines for the media used is pivoted by 180 ° at such time intervals that those in the previous working period from the liquid flowing through the walls of a channel system formed by this in the heating steam flowing through the following working period.

2. The method according to claim I, characterized in that when pivoting of the heat exchanger - the supply and discharge lines (5 to 8) for the media used can be switched to the same canal system through which they previously flowed.

3. The method according to claim I, characterized in that when pivoting of the heat exchanger, the inlet and outlet lines (5 to 8) for the media used be switched to the channel system through which they did not previously flow.

4. Device for performing the method according to claim I to 3, characterized in that the heat exchanger set up for channel change (I) for stationary supply and Al) lines (5 to 8) for the ones used Media in a pivot bush (3-3) rotatably mounted and preferably by means of Toothed drive (4) is pivotable by I8-C °.