FI69924B - Vaermevaexlare med ett flertal vertikala roer foer uppaotgaoende passage av ett foersta vaermevaexlingsmedium - Google Patents

Description

1 69924 Lämmönvaihdin, jossa on useita pystysuoria putkia ensimmäisen lämmönvaihtoväliaineen ylöspäin tapahtuvaa kulkua varten

Keksinnön kohteena on lämmönvaihdin, jossa on useita pystysuoria putkia ensimmäisen lämmönvaihtoväliaineen ylöspäin tapahtuvaa kulkua varten, vähintään yksi osasto toisen lämmönvaihtoväliaineen kulkua varten, jonka läpi mainitut putket ulottuvat, alempi kammio, jonka kautta ensimmäinen väliaine kulkee ja johon mainitut putket avautuvat ensimmäisen väliaineen pääsyä varten putkiin, ja virtauksen jakoelement-ti, joka on järjestetty jakamaan ensimmäisen väliaineen virtaus alemmassa kammiossa putkiin. Pyörteeseen saatettava hiukkasmainen materiaali on läsnä, joka pidetään lämmönvaihtimen toiminnassa pyörretilassa putkissa ensimmäiseen väliaineen virtauksen avulla. Putkissa on tuloelementit, jotka ulottuvat alaspäin mainittuun alempaan kammioon niiden alimpien päiden ollessa avoinna. Stabilointiaukot on järjestetty alemmasta kammiosta tuloelementteihin elementtien alempien päiden yläpuolelle.

Yllä esitetyn tyyppinen lämmönvaihdin on esitetty julkaistussa hollantilaisessa patenttihakemuksessa 770393° (GB 1592 232). Tällaisessa lämmönvaihtimessa, jossa ensimmäinen lämmönvaihtoväliaine johdetaan pyörteeseen saatetun hiukkasmaisen materiaalin massan läpi useissa pystysuorissa putkissa, on oltava aina erittäin huolellinen prosessin stabiiliuden suhteen. Jos edulliset virtaukset tapahtuvat yhden tai vain muutaman putken kautta, pyörteeseen saatettu materiaali paisuu putkissa ja siirtyy muihin putkiin yhteisen ylälaatikon kautta, johon kaikki putket avautuvat. Pyörteeseen saatettujen hiukkasten massa luhistuu sitten näissä muissa putkissa, niin että ensimmäisen lämmönvaihtoaineen virtaus keskittyy täysin edullisen virtauksen putkeen tai putkiin. Tämä saa aikaan sen, että lämmönvaihdin toimii vain osittain ja huonommin kuin optimaalisesti, ja lisää todennäköisyyttä, että putken seinämät likaantuvat.

69924 2

Useita toimenpiteitä on jo tehty menetelmän stabiiliuden parantamiseksi, kuten virtauksenjakcelementin sovitus alempaa kammiota varten ja putkien pidentäminen tuloelementtien avulla, jotka ulottuvat alempaan kammioon. Parannus on saatu aikaan myös sovittamalla "stabilointiaukot" näiden tuloelementtien seinämiin. On edelleen huomattava, että on ehdotettu useiden putkien kautta tapahtuvan virtauksen stabiiliuden parantamista sisällyttämällä kuristusaukot jokaisen putken pohjaan tai estämällä hiukkasmaisen materiaalin poikittais-kulku ylemmässä kammiossa, johon putkien yläpäät avautuvat.

Kaikki nämä toimenpiteet voivat edistää stabiiliuden parantamista. Kuitenkin on todettu, että määrätyissä olosuhteissa epästabiilius virtauskuviossa voi olla tuloksena tuloelemen-teissä olevan yhden tai useamman stabilointiaukon sulkeutumasta .

Keksinnön kohteena on estää tai minimoida tällaisten sulkeutumien aiheuttama epävakaisuus.

Nyt on todettu, että sulkeutuma aiheutuu, kun jähmeitä kappaleita muodostuu ja saostuu jonnekin muualle järjestelmässä, etenkin lämmönvaihtimen yläosaan. Jos ensimmäinen lämmönvaih-toväliaine on vettä, jähmeät kappaleet voivat koostua esimerkiksi kattilakivestä, joka muodostuu ensin seinämää vasten ja vapautuu sitten siitä möhkäleinä tai liuskoina. Tämä vapautuminen voi aiheutua lämpötilanmuutoksista laitoksessa, kun kattilakiven möhkäleet tai liuskat putoavat seinämästä pyörrekerrokseen ja tavallisesti jäävät kelluen siihen.

Joissakin olosuhteissa, kuten prosessin satunnaisessa häiriössä, tällaiset möhkäleet voivat hetkellisesti siirtyä alaspäin ja päätyä alempaan kammioon, minne ne voivat jäädä kellumaan tuloelementtien ympärille. Ajan ollen tämä voi johtaa kerääntymään yhdessä tai useammassa stabilointiaukossa, mikä lopuksi voi johtaa sen tukkeutumiseen.

3 69924

Vaikkakin stabilointiaukot ovat yleensä hyvin paljon pienempiä kuin tuloputkissa olevat päätuloaukot, ensimmäisen väliaineen virtauksen epäsuhtaisen suuren osan on todettu kulkevan stabilointiaukkojen kautta. Tällaisen aukon sulkeutuma vaikuttaa myös suoraan virtauksen nopeuteen kyseisessä putkessa ja tästä syystä paisunnan asteeseen hiukkasmaisessa materiaalissa tässä putkessa, mistä taas seuraa epästabiilisuus.

Keksintö muodostuu siten, että stabilointiputket on erotettu tuloelementtien ulkopuolella näiden tuloelementtien alimmista tuloaukoista vähintään yhdellä suojuksella, mikä mahdollistaa ensimmäisen väliaineen virtauksen stabilointiaukkoi-hin.

Suojuksen aukkojen tulisi olla mieluummin pienemmät kuin stabilointiaukkojen pitkittäismitat.

Suojus estää jähmeitä kappaleita, jotka saapuvat alempaan kammioon, pääsemästä stabilointiaukkojen läheisyyteen, elleivät niiden mitat ole niin pienet, että ne voivat kulkea suojuksen läpi. Siinä tapauksessa ne kulkevat kuitenkin myös stabilointiaukkojen läpi likaamatta niitä ja tukkimatta niitä.

Suojuksen alue on tavallisesti huomattavasti suurempi kuin stabilointiaukkojen koko alue. Suojuksen liettymisvaara on tästä syystä olennaisesti pienempi kuin itse stabilointiaukkojen. Siitä huolimatta tätä vaaraa voidaan edelleen pienentää lisäämällä suojuksen pinta-aluetta. Siinä voi olla esimerkiksi korin muoto, joka sulkee sisäänsä stabilointiaukot. Eräs toinen mahdollisuus on se, että suojuksessa on laatikon muoto, jonka yläosa, pohja ja sivut ovat stabilointiaukkojen ympärillä.

Keksinnön edullisia suoritusmuotoja selitetään seuraavassa vain esimerkin tavoin ja viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa jokainen kolmesta kuvasta on kaaviomainen kuva keksinnön mukaisten erilaisten lämmönvaihtimien osasta.

4 69924

Kuviossa 1 on esitetty hollantilaisessa patenttihakemuksessa 7703939 esitetyn lämmönvaihtimen pohjaosa, joka on nyt varustettu keksinnön mukaisella parannuksella.

Tässä lämmönvaihtimessa on osasto 1, jonka kautta toinen läm-mönvaihtoväliaine virtaa. Tämän alueen syöttö- ja poisto-aukkoja ei ole esitetty kuviossa. Osasto 1 on erotettu väliseinällä 2 alemmasta kammiosta tai laatikosta 3, johon avautuu useita pystysuoria putkia 4. Putket 4 ulottuvat pystysuorasti ylöspäin osaston 1 läpi. Alempi laatikko 3 on suorassa kosketuksessa rei'itetyn pohjalevyn 5 kautta ja-kolaatikkoon 6, johon avautuu syöttöaukko 7. Levy 5 toimii jakoelementtinä, joka saa aikaan ensimmäisen väliaineen yhdenmukaisemman virtauksen putkiin 4. Poistoaukko 8 on myös esitetty. Se on suljettu normaalissa toiminnassa, mutta sitä voidaan käyttää laitteen pesemiseen.

Alempi laatikko 3 ja putket 4 sisältävät hiukkasmaisen materiaalin 9 massan, joka saatetaan pyörteilyyn, kun ensimmäinen lämmönvaihtoväliaine virtaa ylöspäin syöttöaukosta 7 jako-laatikon 6, pohjalevyn 5, laatikon alaosan 9 ja putkien 4 kautta. Pohjalevyssä 5 olevat reiät on mitoitettu siten, että pyörteeseen saatettavat hiukkaset eivät voi kulkea jako-laatikkoon 6 ja toiminnassa ensimmäisen lämmönvaihtoväliai-neen virtauksen nopeus asetetaan riittävän korkeaksi sekä alemmassa laatikossa 3 että putkissa 4. Stabiilin virtauksen aikaansaamiseksi kaikissa putkissa 4 nämä on varustettu tulo-kappaleilla tai pidennyksillä 10, jotka ulottuvat alaspäin pyörteeseen saatettuun massaan 9 alemmassa kammiossa avoimiin alapäihin 12. Stabilointiaukot 11 on järjestetty tuloput-kien seinämiin. Ensimmäisen lämmönvaihtoväliaineen vuoto-virtaus stabilointiaukkojen kautta tasoittaa rakeisen massan tason alemmassa laatikossa, mikä tuottaa säännöllisemmän virtauksen jokaisessa putkessa.

Kuten yllä on esitetty, kalkkikivimöhkäleet tai liuskat, jotka laskeutuvat alas alempaan laatikkoon 3 yhden tai useamman putken 4 kautta, voivat tässä laitteessa keskittyä yhteen 5 69924 tai useampaan stabilointiaukkoon 11 ja sulkea ne. Tämän välttämiseksi on sovitettu suojus 13 (esim. hieno vanunki-kudos) stabilointiaukkojen tason alapuolelle ja putkien 4 alempien päiden 11 yläpuolelle keksinnön mukaisesti. Tämä suojus ulottuu alemman laatikon 3 koko leveydelle ja erottaa siten aukot 11 putkien päistä 12 (putkien 4 ulkopuolella) . Kalkkikiviliuskat tai muu karkea lika pidätetään tämän suojuksen 13 avulla eivätkä ne voi siten sulkea stabilointi-aukkoja 11.

Kuviossa 2 on esitetty hieman toisenlainen rakenne. Lukuunottamatta suojusta 13 tämä rakenne vastaa täysin kuviossa 1 esitettyä rakennetta. Tasaisen vaakasuoran suojuksen 13 sijasta on sovitettu korin muotoinen suojus, joka muodostuu pohjasta 13, joka ei ulotu koko alemman laatikon 3 poikittaiselle alueelle, vaan on liitetty reunoistaan seinämään 14, joka on kiinnitetty yläreunastaan väliseinään 2. Suojuksen aluetta on tällöin laajennettu huomattavasti siten, että,kuten on esitetty nuolilla, ensimmäinen lämmönvaihto-väliaine voi levittyä suuremmalle alueelle kulkiessaan suojuksen läpi. Tämän suojuksen likaantumis- ja liettymisto-dennäköisyyttä on tästä syystä huomattavasti vähennetty.

Lopuksi on kuviossa 3 esitetty vielä eräs keksinnön mukainen suoritusmuoto. Jälleen tämä on sama rakenne kuin kuvioissa 1 ja 2 esitetty lukuunottamatta suojusta 13, joka on tässä laatikon muotoinen ja sulkee sisäänsä kaikki stabilointi-aukot 11.

Siten tässä suojuksessa on pohja 13 aukkojen 11 tason alapuolella, sivuseinämä 14, joka ulottuu aukkojen 11 ympäri ja vaakasuora yläosa 15 aukkojen 11 tason yläpuolella.

Tämä rakenne ei ainoastaan laajenna lisää suojusaluetta, vaan nyt suojusta ei myöskään tarvitse kiinnittää seinämään 2. Se voidaan nyt siirtää putkien 4 päälle erillisenä elementtinä ja kiinnittää niihin.

Claims (4)

69924 6

1. Lämmönvaihdin, jossa on useita pystysuoria putkia (4) ensimmäisen lämmönvaihtoväliaineen ylöspäin tapahtuvaa kulkua varten, vähintään yksi osasto (1) toisen lämmönvaihtoväliaineen kulkua varten, jonka osaston kautta mainitut putket (4) ulottuvat, alempi kammio (3), jonka kautta ensimmäinen väliaine kulkee ja johon mainitut putket (4) avautuvat ensimmäisen väliaineen pääsyä varten putkiin, ja virtauksen jakoelementti (5), joka on järjestetty jakamaan ensimmäisen väliaineen virtaus alemmassa kammiossa putkiin, jolloin siinä on läsnä pyörteeseen saatettava hiukkasmainen materiaali (9), joka pidetään käytössä pyörteeseen saatetussa tilassa putkissa (4) ensimmäisen väliaineen virtauksen avulla, ja putkissa (4) on tuloelementit (10), jotka ulottuvat alaspäin mainittuun alempaan kammioon (3) niiden alimmat päät (12) avoinna, ja on järjestetty stabilointiaukot (11) mainittuihin tuloelementteihin mainittujen avoimien alimpien päiden (12) yläpuolelle, tunnettu siitä, että mainitut stabilointiaukot (11) on erotettu tuloelementtien ulkopuolella tuloelementtien avoimista alimmista päistä (12) vähintään yhdellä suojuksella (13), joka mahdollistaa ensimmäisen väliaineen virtauksen stabilointiaukkoihin (11).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen lämmönvaihdin, tunnettu siitä, että suojuksessa (13) on alueeltaan pienemmät aukot kuin stabilointiaukkojen aukot.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen lämmönvaihdin, tunnettu siitä,että suojuksessa (13) on korin muoto, jossa on pohjaosa (13) ja sivuosa (14), jolloin sivuosa on suljettu ylemmästä reunastaan alemman kammion (3) yläseinä-mään (2).

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen lämmönvaihdin, tunnettu siitä, että suojuksessa on yläosa, pohjaosa ja sivuosat (13, 14, 15) stabilointiaukkojen (11) yläpuolella, niiden ympäri ja niiden alapuolella.