DK150263B - Apparat til fordeling af vaeske som en film paa indervaeggen af i hovedsagen vertikale raer - Google Patents

Description

i 150263

Opfindelsen angår et apparat, der repræsenterer en forbedring af det apparat, der tjener til fordeling af væske som en film på indervæggen af vertikale rør, og som er omhandlet i den sideløbende DK-ansøgning nr.

5 4991/79 (indleveret den 23. november 1979).

Det er velkendt, at et af de alvorligste problemer ved brugen af filmvekslere består i at opnå en så tilfredsstillende fordeling af væsken som mulig langs in-dervæggene af de vertikale rør, som udgør filmveksleren.

10 Man har søgt at opnå denne effekt med mange typer forde-lere, der har til opgave at sikre en sådan tilførsel af væsken til det indre af rørene, at det hjælper med til at fremme dannelsen af en væskefilm, som klæber til rørenes indervægge.

15 Apparatet ifølge forannævnte DK-ansøgning nr.

4991/79 består af en massiv cylinder, der har en ringformet anslagskant, der er anbragt ved cylinderens øvre ende, et cirkulært hulrum, der er anbragt i cylinderens nedre del, og skrueformede riller, som er udformet i 20 cylinderens yderflade. Cylinderen - eller fordeleren -er sædvanligvis indsat som stoporgan i den øvre del af hvert rør og korresponderer med rørpladen, der indgår i det rørbundt, som udgør filmveksleren.

For at væsken skal kunne træde ind i rørene, må 25 den strømme gennem de skrueformede riller i yderfladerne af de som stoporgan tjenende cylindre, så den vedbliver med at klæbe til rørenes indervægge.

Den omstændighed, at disse cylindre - eller forde-lere - ikke er perforeret ved deres øvre ende, men kun 30 har periferiske slidser, gennem hvilke væsken kan træde ind i de skrueformede riller, bevirker, at dampene, der udvikles respektive kommer fra væskefilmen under varmevekslingsproceduren, tvinges til at falde i medstrøm med væsken, hvorefter de separeres fra denne i røret, 35 som befinder sig under rørbundtet.

Det er endvidere kendt, at når der i afsaltningsanlæg indgår sådanne filmvekslere, og der gennem disse 2 150263 strømmer væsentlige mængder væske indeholdende betydelige mængder af vanskeligt opløselige salte, vil der på rørenes indervægge dannes faste aflejringer, som i hovedsagen fremkommer ved udfældning af kalciumkarbonater, 5 kalciumsulfater, magnesiumsalte og andre lignende dele.

Disse aflejringer medfører en reduktion af varmevekslingen eller - i ekstreme tilfælde - endog en tilstopning af rørene, som nødvendiggør en standsning af anlægget, for at der kan foretages rensning af rørene ved hjælp af 10 mekaniske eller kemiske midler.

• Ved anlæg, der tjener til afsaltning af havvand, kræves der f.eks. standsning af anlægget med seks måneders intervaller som maksimum, for at der kan foretages den nødvendige rensning af rørene.

15 For at sikre mod aflejring af uopløselige salte på rørenes indervægge er det nødvendigt at begunstige dannelsen af en ensartet film over hele længden af rørvæggen, fordi der - hvis der danner sig "bække" - vil ske en ukontrolleret aflejring af de uopløselige salte, 20 der er indeholdt i væsken, som bliver stadig mere koncentreret.

Fordelerne ifølge forannævnte DK-ansøgning nr.

4991/79 bevirker nok en tilfredsstillende fordeling af væsken over de indre rørvægge, men skaber ikke nogen 25 fuldstændig løsning af problemet at undgå dannelsen af belægninger.

Opfindelsen angår nærmere bestemt et apparat til fordeling af væske som en film på indervæggen af i hovedsagen vertikale rør, såsom filmvekslerrør, med mod-30 strøms- eller medstrøms-væske-dampveksling, hvilket apparat består af en massiv cylinder, der ved sin øvre ende har en ringformet anslagskant, der tjener til begrænsning af cylinderens indsætningsdybde i det tilhørende rør, og i sin nedre del har et cirkulært hulrum.

35 og hvor der i cylinderens yderflade findes skrueformede riller, der strækker sig mellem anslagskantens øvre ende og cylinderens nedre ende, og via hvilke den til forde- 3 150263 ling bestemte væske transporteres frem til og ind på rørets indervæg.

Med udgangspunkt i disse foranstaltninger har opfindelsen til opgave at angive et apparat (fordeler) af 5 enkel opbygning, som opererer upåklageligt på en sådan måde, at der dels sikres en ensartet fordeling af væsken som en film på rørets· indervæg, og dels hindres eller vidtgående hindres en aflejring af i væsken indeholdte faste bestanddele på rørets indervæg.

10 Til opnåelse heraf er apparatet ifølge opfindelsen ejendommeligt ved, at cylinderen er udformet således, at den spidser til indad fra sin øvre ende til sin nedre ende under en vinkel, der andrager fra 1 grad til 2 grader* 15 Med denne udformning er der skabt en konstruktion, som opfylder de stillede krav og derved har væsentlige tekniske fordele i sammenligning med de kendte konstruktioner til lignende formål.

Opfindelsen er baseret på erkendelsen af, at hvis 20 cylinderen (fordeleren) bibringes en smule rotation, såsom med en rotationshastighed på ca. en halv omdrejning pr. time, vil aflejringer respektive belægninger på rørets indervæg elimineres eller i det mindste reduceres vidtgående, og at det med henblik på at opnå en sådan 25 rotation vil være tilstrækkeligt at udforme cylinderen med en meget lille tilspidsning i retning nedad og indad.

Med udformningen ifølge opfindelsen - der altså er baseret på forannævnte erkendelse, og hvor cylinderen 30 over sin fulde længde spidser en smule til nedad og indad og derved er indsat med let pasning i røret - opnår man med enkle midler en konstruktion, hvor væsken, som under opereringen passerer nedad gennem de skrueformede riller, bevirker rotation af cylinderen (fordeleren), 35 hvorved der sikres en ensartet fordeling af væsken i filmform på rørets indervæg - og hindres eller vidtgående hindres en aflejring af i væsken forekommende faste 4 150263 bestanddele på rørets indervæg.

En fordelagtig udførelsesform for apparatet ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at cylinderen langs sin centrale akse har en boring, der kommunikerer foroven 5 med et afluftnings-blindrør, som er udformet med sideværts perforeringer til brug ved modstrøms-væske-damp-strømning.

Fra beskrivelsen til US-patent nr. 1.914.700 kendes der specielt en konstruktion, der med hensyn til så-10 vel princip som opbygning og virkemåde er væsentligt afvigende fra konstruktionen ifølge opfindelsen, idet den i modsætning til, hvad der gør sig gældende ved konstruktionen ifølge opfindelsen, har fordelere, der ikke er indrettet til at roteres af væsken, og som kun er til-15 spidset en smule ved deres nedre ende for at lette indsætning respektive udtagning.

Opfindelsen forklares nærmere i det følgende under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser et sidebillede af et apparat af den 20 i det foranstående først omhandlede type, fig. 2 et planbillede af apparatet i fig. 1, fig. 3 et sidebillede af et apparat af den i det foranstående sidst omhandlede type, og fig. 4 et planbillede af apparatet i fig. 3.

25 Fig. 1 viser et apparat af nævnte først omhandlede type, der består af en massiv cylinder 1, der har en ringformet anslagskant 2, et cirkulært hulrum 3', der er anbragt i cylinderen l's nedre del, og skrueformede riller 4. Cylinderen 1 spidser en smule til nedad og 30 er indsat med let pasning i et rør 5.

Fig. 2 viser cylinderen 1 set fraoven.

Fig. 3 viser et apparat af nævnte sidst omhandlede type, der består af en massiv cylinder 1, der har en ringformet anslagskant 2, skrueformede riller 3 og en 35 cylindrisk boring 4', der er forbundet med et afluft-nings-blindrør 5', som er tætnet ved sin øvre ende og har sideværts perforeringer 5. Cylinderen 1 spidser en smule til nedad og er indsat med let pasning i et rør 7, som indgår i en filmveksler.

150263 • 5

Pig. 4 viser cylinderen 1 set fraoven.

Funktionsevnen af et apparat af den førstnævnte type er blevet efterprøvet i filmvekslere, der indgår i et af ansøgerne konstrueret system til afsaltning af 5 havvand. Processen - den såkaldte "flerdobbelt-effekt-fordampning" - der udøves ved hjælp af nævnte system, anvender - i de individuelle trin - væske-filmfordampere, hvori dampen, der udvikles under destillationen, strømmer i medstrøm med væsken, idet alt falder langs rørenes 10 ind ervægge.

Systemet blev startet op, hvorpå det - efter ca. ét års drift - blev standset for inspektion, idet der mod forventning ikke havde vist sig symptomer på en reduktion af afgangsydelsen eller en forringelse af varme-15 vekslingen.

Under inspektionen viste det sig, at rørene i filmvekslerne var rene, idet kun 7 rør ud af et totalt rørantal på 1248 udviste belægninger - forårsaget af en utilfredsstillende fordeling af saltvandet som følge af 20 tilstopning af fordelernes slidser med fremmedlegemer. ·

En omfattende undersøgelse af de rene rør og de respektive fordelere har ført til den overraskende konklusion, åt fraværelsen af belægninger skyldes en smule rotation af fordelerne - forårsaget af væsken, der, når 25 den falder gennem de skrueformede riller, medfører den rotationsfrembringende reaktion - også på grund af det koniske spillerum, som findes mellem fordeleren og rør-væggen. Væsken, der siver gennem nævnte spillerum, udøver i realiteten en smørende virkning, som letter ro-30 tationen.

En sådan rotationsvirkning blev også konstateret ved forsøg. Den skønnede rotationshastighed var ca. en halv omdrejning i timen.

De skrueformede riller havde en bredde på 1 mm og 35 en hældning på 45° i forhold til den vertikale akse.

Fordeleren var indrettet til fødning med en strømhastighed svarende til ca. 130 liter pr. time gennem et