DK162123B - Apparat til gennemfoerelse af fysiske og/eller kemiske processer, specielt en varmeveksler, samt fremgangsmaade ved drift af apparatet - Google Patents
Apparat til gennemfoerelse af fysiske og/eller kemiske processer, specielt en varmeveksler, samt fremgangsmaade ved drift af apparatet Download PDFInfo
- Publication number
- DK162123B DK162123B DK351584A DK351584A DK162123B DK 162123 B DK162123 B DK 162123B DK 351584 A DK351584 A DK 351584A DK 351584 A DK351584 A DK 351584A DK 162123 B DK162123 B DK 162123B
- Authority
- DK
- Denmark
- Prior art keywords
- lower chamber
- chamber
- fluid
- return channel
- outlet
- Prior art date
Links
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 title claims abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 6
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 61
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 52
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 6
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 2
- 230000001603 reducing effect Effects 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
- B01J8/24—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
- B01J8/38—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it
- B01J8/384—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it being subject to a circulatory movement only
- B01J8/386—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it being subject to a circulatory movement only internally, i.e. the particles rotate within the vessel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D13/00—Heat-exchange apparatus using a fluidised bed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F19/00—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers
- F28F19/008—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers by using scrapers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28G—CLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
- F28G9/00—Cleaning by flushing or washing, e.g. with chemical solvents
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/0091—Powders
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
- External Artificial Organs (AREA)
- Steroid Compounds (AREA)
- Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)
- Detergent Compositions (AREA)
- Thermotherapy And Cooling Therapy Devices (AREA)
- Non-Silver Salt Photosensitive Materials And Non-Silver Salt Photography (AREA)
Description
DK 162123 B
Opfindelsen angår et apparat til gennemførelse af fysiske og/eller kemiske processer navnlig en kontinuert varmeveksler, og omfattende et bundt parallelle, vertikale stigrør, et øvre kammer, et nedre kammer, en 5 øvre rørplade og en nedre rørplade, så der dannes åben forbindelse mellem rørbundtet og henholdsvis det øvre og det nedre kammer, et granulat, som i det mindste i stigrorene kan holdes i fluidiseret tilstand ved hjælp af et fluidum, der under drift strømmer opefter gennem det 10 nedre kammer, stigrorene og det øvre kammer, en fordelerplade til granulatet i det nedre kammer, samt mindst én returkanal, med et udløb under fordelerpladen for returnering af et granulatoverskud over den øvre rørplade, fra det øvre kammer til det nedre kammer, i hvilket 15 apparat hvert stigrør har et tilgangselement, der fra den nedre rørplade strækker sig ned i det nedre kammer til et niveau over fordelerpladen, hvorigennem returkanalen eller -kanalerne forløber, idet det nedre kammer har en indretning, der ved stilstand forhindrer granula-20 tet i at nå det nedre kammers fluidumindløb.
Et apparat af denne type kendes fra en artikel af D. G. Klaren i "Fouling Prevention Research Digest", vol. 5, nr. 1, siderne III-XVII (marts 1983). Lignende apparater kendes fra EP 65 333 A3 og GB offentliggørel-25 sesskrift nr. 2.087.534. Da alle disse kendte apparater stort set er behæftet med de samme ulemper skal man her begrænse sig til en omtale af apparatet ifølge nævnte artikel af D.G. Klaren. Fra fransk patentskrift nr.
2 312.005 kender man et lignende apparat, men patent-30 skriftet giver ingen omtale af tilstedeværelsen af granulat i det nedre kammer, heller ikke om nogen fordelerplade i det nedre kammer eller returkanal mellem det øvre og det nedre kammer.
Det fra nævnte artikel af D.G. Klaren kendte ap-35 parat udviser, på grund af tilstedeværelsen af det fluidiserede lag, en høj virkningsgrad, fordi flui-
DK 162123 B
2 dumfilmen brydes langs stigrørenes indre flade, og er derfor primært af interesse, hvis der fra fluidummet kan afsættes et materialelag på stigrørenes inderside, hvilket lag hæmmer varmeovergang gennem, stigrørsvæggene.
5 Dette hæmmende lag afsættes ikke i det kendte apparat på grund af granulatets slibende virkning. Det kendte apparat er derfor ideelt til brug i eksempelvis fødevareindustrien.
Tilstedeværelsen af et granulat giver på den 10 anden side også ulemper. En ulempe ved det kendte apparat er således, at det aldrig er fuldstændigt sikkert, at granulatets nedadgående strømning kun sker i returkanalen eller -kanalerne, der er afset til dette formål.
For at opnå korrekt virkemåde og for at sikre en jævn 15 fordeling af både fluidummet og. granulatet gennem alle stigrorene er det af største vigtighed, at kun de kanaler, der er indrettet som returkanaler, tjener som sådanne. Den situation, hvor ét eller flere af stigrorene alligevel begynder at fungere som returkanaler, kan 20 navnlig optræde, hvis der ikke udvises tilstrækkelig omhu ved varmevekslerens igangsætning. Det er så muligt, at det fluidiserede granulat i nogle stigror når disses øvre ender før granulatet i andre stigror, hvilket medfører, at granulat fra de første stigror strømmer gennem 25 det øvre kammer og ned i de tilstødende stigrør, der endnu ikke er helt fyldt med fluidiseret granaulat. Resultatet bliver, at trykbalancen mellem de forskellige rør forstyrres, hvilket bevirker en nedadrettet strøm af fluidum og granulat i ét eller flere af de rør, der ikke 30 oprindeligt var beregnet til dette.
Med henblik på afhjælpning af nævnte ulemper er et apparat af den indledningsvis angivne art ifølge opfindelsen ejendommeligt ved, at der er en indsnævring i de ender af stigrorene, der munder ud i det øvre kammer.
35 I denne indsnævring øges fluidummets hastighed så meget, at granulatet ikke kan falde tilbage fra det øvre 3
DK 162123 B
kammer og ned i et stigrør. Hvis indsnævringen er korrekt dimensioneret, vil selv en højst ujævn fordeling af granulatet i stigrørene ikke under varmevekslerens igangsætning medføre, at ét eller flere af stigrørene 5 begynder at virke som returkanaler.
En fordelagtig udførelsesform for apparatet er ejendommelig ved, at der over den øvre rørplade er anbragt en reguleringsplade med huller, der kommunikerer med stigrørene og har mindre tværsnit end stigrørene.
10 Granulatet cirkulerer opad gennem stigrørene og ned gennem returkanalen. Under denne cirkulation og navnlig under drift er granulatet også i det nedre kammer i hvirvlende bevægelse, hvilket tilsyneladende er grunden til kraftigt slid på varmevekslerkappen, navnlig 15 af materialet ved forbindelsen mellem bunden og den cylindriske væg, der udgør en del af skallen. Denne ulempe kan elimineres ved hjælp af en anden fordelerplade, som er placeret i det nedre kammer, på et niveau under returkanalens udløb i kammeret.
20 Ved denne konstruktion kan indretningen, der i det kendte apparat ved stilstand forhindrer granulat i at nå det nedre kammers fluidumindløb, i modsætning hertil ikke tjene som afspærringsventil mod returkanalens nedre kant. Der vil følgelig under alle forhold optræde 25 en nedadrettet fluidumstrøm gennem returkanalen, og denne strøm kan i den foreslåede konstruktion beløbe sig til ca. 25% af den fluidummassestrøm, der tilføres varmevekslertilgangen. Dette resulterer i, at den gennemsnitlige logaritmiske temperaturforskel i stigrørene 30 bliver mindre gunstig og kræve, at man for at opnå den ønskede virkningsgrad må installere en større opvarmet flade.
Det sidste krav kan til en vis grad undgås med opfindelsen ved, at fordelerpladen, som er placeret på 35 et niveau over returkanalens udløb i det nedre kammer foreligger i form af flere plader, der fortrinsvis er 4
DK 162123 B
arrangeret, så de forskellige pladers huller ikke ligger vertikalt på linie med hinanden.
Det viser sig, at den nedadrettede fluidumstrøm gennem returkanalen eller -kanalerne så kan begrænses 5 til ca. 15% af massestrømmen gennem varmevekslertilgangen.
Udeladelsen af bevægelige dele i det nedre kammer, dvs. tilstedeværelsen af en ventil, der ved stilstand forhindrer granulat i at nå det nedre kammers 10 fluidumindløb, og det mindre slid af delene i det nedre kammer, opvejer ulempen med, at der cirkulerer fluidum gennem returkanalen.
Det har med henblik på at stabilisere det fluidi-serede lag i et stigrør været foreslået at forsyne til-15 gangs rør elementet med et lateralt hul i et niveau, hvor der under drift ikke er noget granulat til stede i det nedre kammer, dvs. hvor der kun er fluidum til stede.
Hvis der anvendes et stærkt forurenende medium, f.eks. et fluidum indeholdende faste stoffer, kan det laterale 20 hul blive forstoppet og bevirke, at det fluidiserede lag i stigrorene synker, så et stigrør til slut utilsigtet virker som returkanal, hvilket må betegnes som uhensigtsmæssigt.
Ved en fremgangsmåde til drift af et apparat af 25 den indledningsvis nævnte type undgås denne sidste ulempe ved, at trykket af fluidmediet i den øvre del af det nedre kammer reduceres temporært.
I en udførelsesform af apparatet er tilgangselementet til stigrorene, som det fremgår af det foran-30 stående, udformet med laterale huller. Det er da fordelagtigt, at den øvre del af det nedre kammer har en afgang med en afspærringsventil på et niveau over de laterale huller.
Endvidere er det fordelagtigt, at afgangen ved 35 toppen af det nedre kammer direkte er forbundet til en fluidumafgangsledning fra det øvre kammer.
5
DK 162123 B
Tilstedeværelsen af én eller flere returkanaler giver den tilhørende fordel, at der bevirkes en overflytning af fluidummet fra det øvre kammer til det nedre kammer. Selv om granulatstrømmen i returkanalen under 5 visse forhold vil stagnere, og som det var, forstoppe denne, og i dette tilfælde indvirke uheldigt på den tilsigtede gennemsnitlige logaritmiske temperaturforskel mellem stigrørenes yder- og inderflader, der kræves for korrekt virkning af varmeveksleren, med mindre der ved 10 et tilfælde findes et driftspunkt, hvor dette ikke er tilfældet. Et sådant driftspunkt vil dog medføre uønskede indskrænkninger og begrænsninger af de andre driftsparametre.
For i det mindste at reducere denne ugunstige ef-15 fekt er det hensigtsmæssigt at apparatet forsynes med en shuntledning, der forløber mellem tilgangen for det fluidum, der tilføres processen i det nedre kammer, og en position i det øvre kammer, ved hvilken position shuntledningen munder ud i niveau med returkanalens el-20 ler -kanalernes munding eller mundinger.
På denne måde vil shuntledningen, der fortrinsvis er forsynet med en reguleringsventil til regulering af gennemstrømningen, i det mindste delvis fjerne temperaturforskellen mellem det øvre og det nedre kammer.
25 En anden løsning på det samme problem går ud på at anbringe et reguleringsorgan foran returkanalens tilgang, hvilket i højere grad tillader fluidum at strømme gennem returkanalen end granulat.
Hvis mængden af granulat i returkanalen på denne 30 måde begrænses, vil der være mindre drivkraft til cirkulationen, hvilket vil nedsætte cirkulationen af granulat og fluidum gennem returkanalen.
I det følgende forklares opfindelsen nærmere under henvisning til tegningen, hvor 35 fig. i viser en første udførelsesform for opfin delsen, 6
DK 162123 B
fig. 2 og 3 en anden udførelsesform for opfindelsen, fig. 4 og 5 en tredje udførelsesform for opfindelsen, 5 fig. 6 en fjerde udførelsesform for opfindelsen, og fig. 7 og 8 en femte udførelsesform for opfindelsen.
Fig. 1 viser en første udførelsesform for opfin-10 delsen. En varmeveksler 10 har til et første fluidum en tilgang 11 og en afgang 12, og til et andet fluidum en tilgang 13 og en afgang 14. Indenfor en kappe 15 står et nedre kammer 17 i forbindelse med tilgangen ll og et øvre kammer 16 i forbindelse med afgan- .....3J5- gen 12. Et bundt stigrør 18 er arrangeret mellem en øvre rørplade 19 og en nedre rørplade 20 og omfatter en returkanal 21. Stigrorene har tilgangsrørelementer 22, der fra den nedre rørplade 20 strækker sig ned i det nedre kammer 17. Tilgangsrørelementerne har late-20 rale boringer eller huller 23. En fordelerplade 24 er i det nedre kammer 17 anbragt under stigrorenes tilgangsmundinger og over returkanalens munding. Det nedre kammer 17 har endvidere en indretning 25, der forhindrer granulatet i det nedre kammer, stigrorene, 25 det øvre kammer og returkanalen i at nå tilgangen 11. Indretningen 25 er monteret på en fjedrende understøtning 26, der ved stilstand presser indretningen 25 mod returkanalens udløbsmunding. I alle tilfælde kan granulatet bringes i fluidiseret tilstand i stigrorene 30 18. Den nedre ende af returkanalen 21 vil indeholde en stagnerende granulatmasse 27.
Ifølge opfindelsen har varmeveksleren 10's øvre rørplade 19 reguleringsåbninger 32, igennem hvilke stigrorene 18 munder ud i det øvre kammer 16. Åbnin-35 gerne 32 foreligger eksempelvis i en reguleringsplade 31, der i konstruktionen udgør en integreret del af den 7
DK 162123 B
øvre rørplade 19 og ikke danner en hindring for returkanalen 21.
Det vil forstås, at reguleringsåbningerne 32 i stigrørene 18's udmundinger er velegnede til uafhængig 5 af indretningen 25's ventilfunktion at forhindre, at der fra den øvre rørplade falder granulat ned i stigrørene.
Fig. 2 og 3 viser en anden udførelsesform for opfindelsen. Denne udførelsesform svarer designmæssigt 10 stort set til den i fig. 1 viste udførelsesform. For at forhindre at kappematerialet navnlig ved samlingen mellem bunden 43 og den cylindriske væg 44 slides for voldsomt på grund af den hvirvlende bevægelse af granulatet, der udgør materialet i de fluidiserede lag i 15 stigrørene, er der i det nedre kammer 17 anbragt en anden fordelerplade 42 i et niveau under returkanalen 21's udmunding i dette kammer. Indretningen, der ved stilstand forhindrer granulatet i at nå tilgangen 11 i det nedre kammer 17, foreligger i form af en simpel 20 fastmonteret klokke 41, der fordeler fluidummet fra den fremstående tilgang 11 lateralt gennem det nedre kammer 17.
Ved stilstand af varmeveksleren, vil hovedparten af granulatet befinde sig i det nedre kammer under den 25 første fordelerplade 24. Ved igangsætning, vil fluidummet strømme fra tilgangen 11 og prøve at finde den nemmeste vej. Fluidummet vil derfor indledningsvis hovedsagelig strømme gennem returkanalen 21 men i takt med, at granulatmassen i fluidiseret tilstand bæres med 30 af fluidumstrømmen, vil det medium, der strømmer gennem returkanalen gradvist møde større modstand, hvilket får fluidummet til også at stige i stigrørene 18 med samtidig fluidisering af granulatet i stigrørene. Yderligere forøgelse af fluidummassestrømmen vil bevirke, at de 35 fluidiserede lag i stigrørene 18 stiger hurtigere end de fluidiserede lag i returkanalen 21. Dette skyldes 8
DK 162123 B
de laterale huller 23 i tilgangsrørlængderne 22, der giver de fluidiserede lag i stigrørene en højere porøsitet end laget i returkanalen. Den fluidiserede granulatmasse i stigrørene vil nå det øvre kammer 16 først og 5 strømme over i returkanalen 21, hvorigennem granulatet og fluidummet vil begynde at strømme nedefter. I det nedre kammer 17, vil den nedadkommende strøm gennem returkanalen 21 og den opadrettede fluidumstrøm fra tilgangen 11 mødes og blandes mellem fordelerpladerne 24 10 og 42 og der vil til sidst opstå en balance, hvor det fluidumvolumen, der via afgangen 12 forlader varmeveksleren, vil være lig med det volumen, der tilføres varmeveksleren gennem tilgangen 11 og granulatet vil cirkulere gennem stigrørene 18 og returkanalen 21.
15 Under cirkulationen er der mindre granulat i stigrørene 18 end i returkanalen 21.
For at minimere den hæmmende effekt på den gennemsnitlige logaritmiske temperaturforskel på grund af fluidumstrømmen gennem returkanalen bør fluidumcirkula-20 tionen gennem returkanalen være minimal. En stigning i trykdifferencen opnås ved at installere adskillige fordelerplader i et niveau over returkanalens udmunding i det nedre kammer fortrinsvis på en sådan måde, at hullerne i de forskellige fordelerplader ikke ligger ind-25 byrdes vertikalt på linie. Fig. 3 viser en udførelse med flere fordelerplader 45, 46 og 47 over returkanalen 21's udmunding i det nedre kammer 17.
Fig. 4 og 5 viser drift og design af indretningen til at rense de laterale boringer i stigrorenes til-30 gangsrørelementer. Fig. 4 viser som fig. 1 varmeveksleren 10 under normal drift, hvor stigrørene 18 fungerer normalt. I fig. 4 ses, at den øvre del af det nedre kammer 17 via et rør 51 med en afspærringsventil 52 er forbundet til en afgangsledning 53, der fører det 35 strømmende fluidum bort fra afgangen 12. Under normal drift er afspærringsventilen 52 lukket. Det nedre kam- 9
DK 162123 B
mer 17 indeholder i fluidiseret tilstand granulat op til et niveau netop under de laterale huller 23 i tilgangsrørstykkerne 22. Der er også granulat i fluidiseret tilstand i stigrorene 18 og i det øvre kammer 16.
5 i stigrorene 18 bevæger granulatet og fluidummet sig opad og i returkanalen 21 nedad. Hvis et lateralt hul i et stigrors tilgangsrørstykke forstoppes, kan den op-adrettede strøm i dette stigror pludselig ændre sig til en nedadrettet strøm. Por at undgå denne uønskede situ-10 ation skal det være muligt at fjerne affaldsaflejringer på tilgangsrørelementets yderside. Dette opnås ved delvis åbning af afspærringsventilen 52, hvilket vil bevirke, at en del af fluidummet strømmer til afgangsledningen 53 via det nedre kammer 17 og den delvis åb-15 nede afspærringsventil 52. Det fluidiserede granulat i stigrorene 18 vil synke et vist stykke eksempelvis til halvdelen af stigrorenes højde, og det øvre kammer 16 vil ikke mere indeholde noget granulat. Under disse omstændigheder vil returkanalen 21 virke som et delvist 20 fyldt stigror. I det nedre kammer 17 vil mængden af fluidiseret granulat vokse væsentligt og bevirke, at granulatet når op over de laterale huller 23, men forbliver i en passende afstand under røret 51's tilslutning til det nedre kammer, så der ikke føres granulat 25 bort med fluidummet. Det fluidiserede granulats slibende påvirkning på de laterale huller i tilgangsrørstykkerne vil fjerne affaldsaflejringerne og føre dem bort via røret 51.
Pig. 5 viser det fluidiserede granulats position 30 i systemet, når afspærringsventilen 52 er delvis åben.
Det viser sig, at den driftstilstand, hvor afspærringsventilen 52 er delvis åben, så de laterale huller renses, kun behøver at opretholdes i nogle få snese sekunder, hvilket generelt ikke anses som skadeligt. Det er 35 til inspektion af det fluidiserede granulats niveau i det nedre kammer 17 under rensning af de laterale hul- 10
DK 162123 B
ler i tilgangsrørelementerne tilstrækkeligt at anvende simpel trykdifferensmåling. Når afspærringsventilen 52 igen lukkes, vil systemet vende tilbage til den oprindelige driftstilstand.
5 Det er som allerede nævnt en ulempe ved det ind ledningsvis beskrevne apparat, at cirkulationen af systemet bestående af fluidum og granulat til tider frembringer en kraftig reducerende effekt på den gennemsnitlige logaritmiske temperaturdifferens over varmeveksle-10 ren. Hovedårsagen til dette problem er fluidumcirkulationen.
Fig. 6 viser en udførelsesform for en passende løsning på dette problem og består i, at der forbindes en shuntledning 61 mellem tilgangen 11 for det flui-15 dum, der tilføres processen i det nedre kammer 17, og en position 62 i det øvre kammer 16, ved hvilken position shuntledningen 61 munder ud i niveau med returkanalen 21's munding 63.
Shuntledningen har en reguleringsventil 64.
20 Det anbefales at holde ventilen 64 i shuntled- ningen 61 lukket under igangsætning af varmeveksleren.
Når systemet har nået en stabil driftstilstand, kan ventilen 64 gradvist åbnes helt eller delvist afhængig af proceskravene. Der er nu i området umiddelbart omkring 25 returkanalen 63's munding en fluidumstrøm med en temperatur lig med fluidummets tilgangstemperatur i det nedre kammer 17. Dette resulterer i, at gennemsnitstemperaturen i returkanalen er nærmere den temperatur, fludiummet har ved indstrømningen i det nedre kammer, 30 end hvis shuntledningen ikke var der, hvilket medfører den tidligere omtalte gavnlige effekt. Shuntledningen kan også være anbragt inde i varmeveksleren.
En anden løsning på det med udførelsesformen i fig. 6 løste problem opnås ifølge opfindelsen ved at 35 anbringe et reguleringsorgan over eller foran returkanalens tilgang, hvilket organ i højere grad tillader flui- 11
DK 162123 B
dum at strømme gennem returkanalen end granulat. Fig. 7 og 8 viser en udførelsesform for denne anden løsning. I fig. 7 er reguleringsorganet 71 et rør, der i en afstand h over returkanalens munding 63 i det øvre 5 kammer er anbragt som en fortsættelse af returkanalen 21. Reguleringsorganet 71 kan principielt består af et ret rørstykke, hvis top når så langt op i det øvre kammer, at det under normale driftsforhold hindrer granulat i at falde gennem det rette rør ned i returkanalen 10 21. Eksperimenter har vist, at afstanden h influerer på granulatets og fluidummets cirkulationshastighed gennem returkanalen. For korrekt tilpasning til cirkulationshastigheden skal afstanden h opfylde uligheden:
0,1 X DV < h < 2,0 X DV
15 hvor Dv er den indvendige diameter af returkanalen, hvorover reguleringsorganet er anbragt.
Ved at ændre let på formen af reguleringsorganet kan dette bringes til at varetage endnu en funktion.
Hvis der som nævnt ikke udvises tilstrækkelig omhu ved 20 igangsætning af varmeveksleren, kan returkanalen begynde at virke som et stigrør, der leder meget store mængder fluidum og granulat fra det nedre kammer 17 til det øvre kammer 16. Dette kan, hvis reguleringsorganet er et ret rørstykke, resultere i, at der blæses granulat så 25 højt op i det øvre kammer, at granulatet føres bort via fluidumafgangen 12, hvilket er en uønsket situation.
Ved at vælge en passende inderdiameter for det rette rør-reguleringsorgan og ved foroven at bøje røret fra det horisontale til det vertikale plan, let nedefter og 30 igen en vinkel på ca. 90°, fanges det fluidum og granulat, der med høj hastighed slynges ud af returkanalen 21 i det bøjede rør, og styres videre, således at granulatet forbliver i det øvre kammer. Fig. 8 viser et planbillede af et tværsnit gennem det øvre kammer og 35 viser, hvordan det rør, der skal anvendes som reguleringsorgan skal bøjes. Inderdiameteren af reguleringsor-
Claims (6)
1. Apparat til gennemførelse af fysiske og/eller kemiske processer, navnlig en kontinuert varmeveksler 15 (10), og omfattende et bundt parallelle, vertikale stig ror (18), et øvre kammer (16), et nedre kammer (17), en øvre rørplade (19) og en nedre rørplade (20), så der dannes åben forbindelse mellem rørbundtet og henholdsvis det øvre og det nedre kammer, et granulat, som i det 20 mindste i stigrorene kan holdes i fluidiseret tilstand ved hjælp af et fluidum, der under drift strømmer opefter gennem det nedre kammer, stigrorene og det øvre kammer, en fordelerplade (24) til granulatet i det nedre kammer, samt mindst én returkanal (21), med et udløb un-25 der fordelerpladen (24) for returnering af et granulatoverskud over den øvre rørplade (19), fra det øvre kammer til det nedre kammer, i hvilket apparat hvert stigror har et tilgangselement (22), der fra den nedre rørplade (20) strækker sig ned i det nedre kammer til et 30 niveau over fordelerpladen (24), hvorigennem returkanalen eller -kanalerne (21) forløber, idet det nedre kammer har en indretning (25), der ved stilstand forhindrer granulatet i at nå det nedre kammers fluidumindløb (11), kendetegnet ved, at der er en indsnævring 35 (32) i de ender af stigrorene (18), der munder ud i det øvre kammer (16). 13 DK 162123 B
2. Apparat ifølge krav l, kendetegnet ved, at der over den øvre rørplade (19) er anbragt en reguleringsplade (31) med huller (32), der kommunikerer med stigrorene (18) og har mindre tværsnit end stigrøre- 5 ne.
3. Apparat ifølge krav 2, kendetegnet ved, at fordelerpladen (24), som er placeret på et niveau over returkanalens (21) udløb i det nedre kammer (17) foreligger i form af plader (45, 46, 47), der for- 10 trinsvis er arrangeret, så de forskellige pladers (45, 46, 47) huller ikke ligger vertikalt på linie med hinanden.
4. Apparat ifølge ethvert af kravene 1-3, og hvor stigrorenes (18) tilgangselement (22) har laterale hul- 15 ler (23), kendetegnet ved, at den øvre del af det nedre kammer (17) har en afgang (51) med en afspærringsventil (52) på et niveau over de laterale huller (23).
5. Apparat ifølge krav 4, kendetegnet 20 ved, at afgangen (51) ved toppen af det nedre kammer (17) er forbundet direkte til en fluidumafgangsledning fra det øvre kammer (16).
6. Fremgangsmåde ved drift af apparatet ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at trykket 25 af fluidmediet i den øvre del af det nedre kammer (17) reduceres temporært.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL8302622A NL192055C (nl) | 1983-07-22 | 1983-07-22 | Inrichting voor het bedrijven van fysische en/of chemische processen, in het bijzonder een warmtewisselaar met circulatie van korrelmassa. |
NL8302622 | 1983-07-22 |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DK351584D0 DK351584D0 (da) | 1984-07-18 |
DK351584A DK351584A (da) | 1985-01-23 |
DK162123B true DK162123B (da) | 1991-09-16 |
DK162123C DK162123C (da) | 1992-02-17 |
Family
ID=19842192
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DK351584A DK162123C (da) | 1983-07-22 | 1984-07-18 | Apparat til gennemfoerelse af fysiske og/eller kemiske processer, specielt en varmeveksler, samt fremgangsmaade ved drift af apparatet |
Country Status (15)
Country | Link |
---|---|
US (3) | US4567940A (da) |
EP (3) | EP0228143B1 (da) |
JP (1) | JPS6089686A (da) |
KR (1) | KR910002109B1 (da) |
AT (2) | ATE41227T1 (da) |
AU (1) | AU561787B2 (da) |
BR (1) | BR8403638A (da) |
CA (1) | CA1232602A (da) |
DE (1) | DE3466062D1 (da) |
DK (1) | DK162123C (da) |
ES (3) | ES534495A0 (da) |
FI (1) | FI77528C (da) |
IN (1) | IN161954B (da) |
NL (2) | NL192055C (da) |
NO (1) | NO163650C (da) |
Families Citing this family (38)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3432864A1 (de) * | 1984-09-07 | 1986-03-20 | Robert Prof. Dr.-Ing. 5100 Aachen Rautenbach | Waermetauscher fuer die physikalische und/oder chemische behandlung einer fluessigkeit |
US4662081A (en) * | 1985-09-27 | 1987-05-05 | Uop Inc. | Process for uniformly distributing fluid through a bed of particulate material |
US4665632A (en) * | 1985-09-27 | 1987-05-19 | Uop Inc. | Apparatus for uniformly distributing fluid through a bed of particulate material |
NL192750C (nl) * | 1986-09-30 | 1998-01-06 | Eskla Bv | Inrichting voor het bedrijven van fysische en/of chemische processen, in het bijzonder een warmtewisselaar. |
US4896704A (en) * | 1988-01-27 | 1990-01-30 | Mobil Oil Corp. | Loading techniques for downflow reactors |
US4904452A (en) * | 1988-03-31 | 1990-02-27 | Union Carbide Chemicals And Plastics Company Inc. | Inner core heating in fluidized bed |
DE3818819C2 (de) * | 1988-06-03 | 1997-09-25 | Sgl Technik Gmbh | Vorrichtung zur Übertragung von Wärme |
DE3831385C2 (de) * | 1988-09-15 | 1997-06-12 | Sgl Technik Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Rohrbündel-Apparates |
DE3939029A1 (de) * | 1989-11-25 | 1991-05-29 | Rautenbach Robert | Wirbelschicht-waermeaustauscher |
DE4102118A1 (de) * | 1991-01-25 | 1992-07-30 | Jochen Stephan Dipl I Kollbach | Waermeaustauscher mit zirkulierender wirbelschicht |
US5141047A (en) * | 1991-03-01 | 1992-08-25 | Riley Stoker Corporation | Fluidized bed heat exchanger |
US8352400B2 (en) | 1991-12-23 | 2013-01-08 | Hoffberg Steven M | Adaptive pattern recognition based controller apparatus and method and human-factored interface therefore |
US10361802B1 (en) | 1999-02-01 | 2019-07-23 | Blanding Hovenweep, Llc | Adaptive pattern recognition based control system and method |
NL9300666A (nl) * | 1993-04-20 | 1994-11-16 | Bronswerk Heat Transfer Bv | Inrichting voor het uitvoeren van een fysisch en/of chemisch proces, zoals een warmtewisselaar. |
US5798137A (en) | 1995-06-07 | 1998-08-25 | Advanced Silicon Materials, Inc. | Method for silicon deposition |
NL1005517C2 (nl) * | 1997-03-12 | 1998-09-15 | Bronswerk Heat Transfer Bv | Inrichting voor het uitvoeren van een fysisch en/of chemisch proces, zoals een warmtewisselaar. |
NL1005518C2 (nl) * | 1997-03-12 | 1998-09-15 | Bronswerk Heat Transfer Bv | Inrichting voor het uitvoeren van een fysisch en/of chemisch proces, zoals een warmtewisselaar. |
NL1005514C2 (nl) * | 1997-03-12 | 1998-09-15 | Bronswerk Heat Transfer Bv | Inrichting voor het uitvoeren van een fysisch en/of chemisch proces, zoals een warmtewisselaar. |
US7904187B2 (en) | 1999-02-01 | 2011-03-08 | Hoffberg Steven M | Internet appliance system and method |
US6262190B1 (en) | 1999-02-10 | 2001-07-17 | Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation | Process and apparatus for fluid bed polymerization |
US6698501B2 (en) * | 2001-07-25 | 2004-03-02 | William H. Fleischman | Heat exchangers that contain and utilize fluidized small solid particles |
US7575043B2 (en) * | 2002-04-29 | 2009-08-18 | Kauppila Richard W | Cooling arrangement for conveyors and other applications |
KR100482827B1 (ko) * | 2002-09-14 | 2005-04-14 | 삼성전자주식회사 | 열교환기 |
CN100354593C (zh) * | 2003-06-13 | 2007-12-12 | 株洲工学院帅科机械清洗研究所 | 一种流态化在线清洗壳程的卧式列管换热器 |
CN1657860B (zh) * | 2004-02-16 | 2010-05-12 | 湖南工业大学 | 管外流态化在线清洗功能的立式列管传热设备 |
MXPA06003045A (es) * | 2006-03-17 | 2007-09-17 | Mexicano Inst Petrol | Equipo mejorado intercambiador de calor entre liquidos y fluidos. |
JP5249730B2 (ja) * | 2007-12-11 | 2013-07-31 | 住友化学株式会社 | オレフィン重合反応装置及びポリオレフィン製造方法 |
JP5308795B2 (ja) * | 2007-12-11 | 2013-10-09 | 住友化学株式会社 | ポリオレフィン製造方法、並びに、噴流層装置を備えたポリオレフィン製造システム |
JP5308797B2 (ja) * | 2007-12-11 | 2013-10-09 | 住友化学株式会社 | オレフィン重合反応装置、ポリオレフィン製造システム、及び、ポリオレフィン製造方法 |
JP5308794B2 (ja) | 2007-12-11 | 2013-10-09 | 住友化学株式会社 | 噴流層装置を用いたポリオレフィン製造方法 |
JP5427396B2 (ja) * | 2007-12-11 | 2014-02-26 | 住友化学株式会社 | 粉体移送装置、及び、ポリオレフィンの製造方法 |
JP5545800B2 (ja) * | 2009-06-08 | 2014-07-09 | 住友化学株式会社 | 噴流−流動層型オレフィン重合反応装置、ポリオレフィン製造システム、及び、ポリオレフィン製造方法 |
CN103101989B (zh) * | 2013-02-05 | 2014-07-30 | 双良节能系统股份有限公司 | 自清洗高盐污水蒸发结晶装置 |
US20160341499A1 (en) * | 2015-05-19 | 2016-11-24 | Uop Llc | Process for online cleaning of mto reactor effluent cooler |
JP6902337B2 (ja) | 2016-08-03 | 2021-07-14 | 住友化学株式会社 | ヘテロファジックプロピレン重合材料の製造方法 |
JP6938421B2 (ja) * | 2018-04-17 | 2021-09-22 | 株式会社神戸製鋼所 | 流体流路装置 |
CN109045947B (zh) * | 2018-09-03 | 2021-08-17 | 青岛科技大学 | 一种流化床簇反应器 |
CN109499262B (zh) * | 2018-12-14 | 2021-08-13 | 青岛科技大学 | 一种新型纵向平行床吸附器 |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2488406A (en) * | 1947-11-25 | 1949-11-15 | Gulf Research Development Co | Method and apparatus for conducting chemical reactions |
US2559069A (en) * | 1949-07-30 | 1951-07-03 | Standard Oil Co | Choke for abrasive fluids |
US2591595A (en) * | 1949-09-29 | 1952-04-01 | Standard Oil Dev Co | Method for controlling the temperature of exothermic reactions such as the gasification of carbonaceous solids |
US3055745A (en) * | 1952-11-07 | 1962-09-25 | Vulcan Cincinnati Inc | Catalytic reactor |
US2884373A (en) * | 1954-10-20 | 1959-04-28 | Exxon Research Engineering Co | Method and apparatus for heating fluids |
FR1183779A (fr) * | 1956-10-29 | 1959-07-13 | Dorr Oliver Inc | Récupération de chaleur dans un procédé à solides fluidisés |
US3476655A (en) * | 1967-11-01 | 1969-11-04 | Us Interior | Descaling of saline water and distillation |
GB1326651A (en) * | 1971-01-29 | 1973-08-15 | Coal Industry Patents Ltd | Method and apparatus for the generation and transfer of heat in fluidised bed systems |
US4300625A (en) * | 1975-01-21 | 1981-11-17 | Mikhailov Gerold M | Preventing deposition on the inner surfaces of heat exchange apparatus |
NL170458C (nl) * | 1975-05-20 | 1982-11-01 | Ir Gustav Adolf Pieper | Warmtewisselaar, omvattende een stelsel granulaat bevattende verticale buizen, en werkwijze voor het bedrijven hiervan. |
NL7703939A (nl) * | 1977-04-12 | 1978-10-16 | Esmil Bv | Werkwijze en inrichting voor het uitwisselen van warmte. |
US4142578A (en) * | 1977-09-12 | 1979-03-06 | Exxon Research & Engineering Co. | Heat exchanger impingement protection |
NL181753C (nl) * | 1978-02-16 | 1987-10-16 | Esmil Bv | Inrichting voor het bedrijven van fysische en/of chemische processen omvattende een bundel parallel en verticaal opgestelde pijpen. |
NL184024C (nl) * | 1980-09-05 | 1989-03-16 | Esmil Bv | Inrichting met een aantal boven elkaar geplaatste en in serie geschakelde warmtewisselaars. |
NL187770C (nl) * | 1980-11-12 | 1992-01-02 | Esmil Bv | Doorstroominrichting voor een vloeibaar medium bevattende een fluidiseerbare korrelmassa. |
GB2087532A (en) * | 1980-11-18 | 1982-05-26 | British Steam Specialties The | Heat exchangers |
NL8102308A (nl) * | 1981-05-12 | 1982-12-01 | Esmil Bv | Inrichting voor het bedrijven van fysische en/of chemische processen in het bijzonder een warmtewisselaar. |
NL8102307A (nl) * | 1981-05-12 | 1982-12-01 | Esmil Bv | Inrichting en werkwijze voor het indikken door verdampen van een vloeistof. |
GB2105455A (en) * | 1981-09-09 | 1983-03-23 | Vyzk Ustav Chem Zarizeni | An apparatus for indirect cooling of fluids by a gas stream |
-
1983
- 1983-07-22 NL NL8302622A patent/NL192055C/nl not_active IP Right Cessation
-
1984
- 1984-07-09 EP EP86202384A patent/EP0228143B1/en not_active Expired
- 1984-07-09 AT AT86202384T patent/ATE41227T1/de not_active IP Right Cessation
- 1984-07-09 DE DE8484200984T patent/DE3466062D1/de not_active Expired
- 1984-07-09 AT AT86202385T patent/ATE39384T1/de active
- 1984-07-09 EP EP86202385A patent/EP0228144B1/en not_active Expired
- 1984-07-09 EP EP84200984A patent/EP0132873B1/en not_active Expired
- 1984-07-11 US US06/629,810 patent/US4567940A/en not_active Expired - Lifetime
- 1984-07-11 AU AU30492/84A patent/AU561787B2/en not_active Ceased
- 1984-07-16 CA CA000458992A patent/CA1232602A/en not_active Expired
- 1984-07-18 DK DK351584A patent/DK162123C/da not_active IP Right Cessation
- 1984-07-18 IN IN518/MAS/84A patent/IN161954B/en unknown
- 1984-07-20 ES ES534495A patent/ES534495A0/es active Granted
- 1984-07-20 BR BR8403638A patent/BR8403638A/pt not_active IP Right Cessation
- 1984-07-20 NO NO842970A patent/NO163650C/no unknown
- 1984-07-20 FI FI842924A patent/FI77528C/fi not_active IP Right Cessation
- 1984-07-21 KR KR1019840004345A patent/KR910002109B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1984-07-21 JP JP59150512A patent/JPS6089686A/ja active Granted
-
1985
- 1985-06-01 ES ES543812A patent/ES8703619A1/es not_active Expired
- 1985-10-04 US US06/783,956 patent/US4615382A/en not_active Expired - Fee Related
-
1986
- 1986-01-15 US US06/819,297 patent/US4640339A/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-07-30 ES ES556983A patent/ES8707604A1/es not_active Expired
-
1993
- 1993-12-02 NL NL9302096A patent/NL9302096A/nl not_active Application Discontinuation
Also Published As
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DK162123B (da) | Apparat til gennemfoerelse af fysiske og/eller kemiske processer, specielt en varmeveksler, samt fremgangsmaade ved drift af apparatet | |
US4220193A (en) | Method and equipment for heat exchange | |
CA1160818A (en) | Apparatus for flow of a liquid medium | |
CA1176035A (en) | Apparatus for use in carrying out a physical and/or chemical process, for example a heat exchanger | |
CA1256097A (en) | Apparatus for carrying out physical and/or chemical processes, more specifically a heat exchanger of the continuous type | |
EP0048049B1 (en) | Method of operating heat exchanger apparatus comprising a plurality of heat exchanger units connected in series | |
US5000255A (en) | Fluidized bed heat exchanger | |
US1373953A (en) | Apparatus for heating and cooling liquids | |
JPS5935318Y2 (ja) | 自硬性鋳物砂の加熱冷却装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PBP | Patent lapsed |