FI73077B - Vaermevaexlare foer vaermeutbyte mellan tvao medier varav det andra mediet innehaoller inkrusterande aemnen. - Google Patents

Description

! 73077 Läimnönvaihdin läinrnönvaihtaniseksi kahden väliaineen välillä, joista väliaineista toinen sisältää karstaantuvia aineita

Keksinnön kohteena on laite lämmön vaihtamiseksi kahden väliaineen välillä, joista toinen sisältää karstaantuvia aineita.

Jotta esim. sulfaattimassan valmistuksessa voitaisiin suurentaa prosessin hyötysuhdetta, on paksulipeä esilämmitettä-vä korkeaan lämpötilaan, ennen kuin lipeä poltetaan soodakattilassa. Esilämmitys tapahtuu tällöin höyryn avulla läm-mönvaihtimessa, tavallisesti putkilämmönvaihtimessa. Suuren lämpötilan takia putket kuitenkin karstaantuvat paksulipeän sisältämien karstojen ja epäpuhtauksien vaikutuksesta.

Lämmönvaihtimet on sen tähden tasavälein avattava ja putket puhdistettava jotenkin tasaisen hyötysuhteen säilyttämiseksi. Sen lisäksi, että tämä puhdistustyö on tavallisesti suoritettava lämpimässä ja vähemmän miellyttävässä ympäristössä, aiheuttaa työ ylimääräisiä kustannuksia prosessissa. Seisokin välttämiseksi puhdistuksen aikana voidaan käyttää kahta lämmönvaihdinta, jolloin toinen on kytkettynä, kun toista puhdistetaan. Sekä seisokki että ylimääräinen lämmönvaihdin kallistavat laitoksen käyttöä.

Keksinnön avulla, sellaisena kuin se on esitetty patenttivaatimuksissa, voidaan kuumat, paksulipeän kostuttamat pinnat pitää puhtaina karstasta ja niin ollen saavuttaa tasainen hyötysuhde lämmönvaihtimessa tarvitsematta pysäyttää prosessia. Tietysti on mahdollista soveltaa keksintöä muihin saunan tapa isiin yhteyksiin, joissa lämmonvaihdinpintoja on toistuvasti puhdistettava.

Keksintöä selitetään lähemmin esimerkin muodossa viitaten piirustukseen, jossa kuvio 1 esittää leikkausta keksinnön mukaisen laitteen läpi, kuvio 2 esittää leikkausta kuvion 1 2 73077 viivaa II-II pitkin, kuvio 3 esittää leikkausta kuvion 1 viivaa III-III pitkin, kuvio 4 esittää kuviota 3 vastaavaa leikkausta laitteen ollessa kuitenkin hieman modifioitu muodoltaan ja kuvio 5 esittää vielä toista modifioitua muotoa kuviota 2 vastaavana leikkauksena.

Keksinnön mukainen laite muodostuu kahdesta päätyseinästä 1 ja 2. Seinä 1 on varustettu säteislaakereilla 3 kiertyvää akselia 4 varten, joka ulottuu keskeltä ao. päätyjen läpi ja jota pääty 2 kannattaa aksiaalilaakerissa 5. Akselin läpivienti päädyssä 1 on tiivistetty mekaanisella tiivisteellä 6 ja päädyssä 2 laakeria 5 ympäröivällä kuvulla 7, joka on liitetty tiivistävästi päätyyn. Päädyssä 2 on tulokohta 8 tässä tapauksessa paksulipeää varten ja päädyssä 1 poisto-kohta 9 paksulipeää varten.

Päätyjen 1, 2 väliin on sovitettu vuorotellen pyöreitä, levymäisiä, onttoja elementtejä 10 ja vastaavia pyöreitä, rengasmaisia välike-elimiä siten, että kumpaakin päätyä lähinnä on välike-elin 11. Eri osien, päätyjen 1, 2, elementtien 10 ja välike-elimien 11 väliin on sovitettu tiivisterenkaat 12. Asennettu lämmönvalhdin on niin ollen muodoltaan sylinteri ja se pidetään tiivistävästi koossa esittämättä jätettyjen pulttien avulla, jotka ulottuvat päätyjen 1, 2 väliin näissä olevien sopivien reikien läpi, mitä on merkitty numerolla 13.

Ontto elementti 10 esitetään lähemmin leikkauksena kuviossa 3. Elementin keskellä on tämä sisäosaa vasten tiivistävästi sovitettu akselin läpivienti 14. Tämän ja elementin kehän välissä sijaitsee seinäelin 15. Tämän toiselle puolelle on sovitettu höyryn tulokohta 16 ja seinäelimen toiselle puolelle poistokohta 17. Säteittäisesti seinäelementin 15 toiselle puolelle on sovitettu elementin sisäosaa vasten tiivistetty, läpimenevä aukko 18 paksulipeää varten. Höyry virtaa elementissä 10 kaaviollisesti nuolien P osoittamalla tavalla.

3 73077

Kuviosta 1 näkyy, että levymäisiä elementtejä 10 on vuorotellen kierretty 180° toistensa suhteen akselin 4 ympäri, niin että tulokohdan 8 kautta sisään virtaava paksulipeä virtaa sik-sakmaista rataa pitkin poistokohtaan 9.

Kahden viereisen elementin 10 ja vastaavasti päädyn 1, 2 ja yhden elementin 10 väliseen tilaan ulottuu kiertymättö-mästi akselista 4 ja aina välikerenkaan 11 sisäsivuun asti puhdistusvarsi 19, jonka paksuus tai korkeus on sovitettu välikerenkaan paksuuden tai korkeuden mukaan siten, että puhdistusvarsi lämmönvaihtimen ollessa asennettuna voi liikkua vain pienellä välyksellä elementtien 10 välissä akselin 4 kierron aikana. Kuten samoin kuviosta 1 käy ilmi, on varsia 19 vuorotellen siirretty 180° verran toistensa suhteen.

Kuviosta 1 näkyy, että paksulipeän lämmitykseen tarkoitettua höyryä johdetaan tulokohdan 20 läpi ylimmän elementin lO tulokohtaan 6, ympäri tässä kuvion 3 mukaisesti, nuolet P, ja ulos elementin poistokohdan 17 kautta. Täältä höyry johdetaan yhdysjohdon kautta edelleen kolmanteen elementtiin ja tästä viidenteen jne. ja lauhteena ulos poistokohdan 21 kautta. Samalla tavoin höyryä johdetaan tulokohdan 22 toisen elementin 10 sisään ja tästä yhdysjohdon kautta neljänteen elementtiin jne. ja ulos lauhteena poistokohdan 23 kautta. Tulokohdat 20 ja 22 on sopivasti liitetty yhteiseen, esittämättä jätettyyn höyryn kokoomajohtoon samoin kuin pois-tokohdat 21 ja 23 on liitetty yhteiseen, esittämättä jätettyyn lauhteen kokoomajohtoon.

Paksulipeä, joka on tarkoitus lämmittää höyryllä, johdetaan sisään päätyseinän tulokohdan 8 läpi ja virtaa vastavirtaan höyryä vastaan eteenpäin levymäisten elementtien 10 välissä ja ulos poistokohdan 9 kautta. Kuten kuvioista 1 ja 2 näkyy, puhdistusvarret 19 on sijoitettu siten, että ne ulottuvat yhden viereisen elementin 10 aukon 18 poikki. Tämän ansiosta varsi voi jakaa paksulipeävirran kahden elementin välissä tehokkaaksi kahdeksi pääasiassa samanlaiseksi virrak- 4 73077 si akselin 4 ympärille, vrt. kuvio 2, jonka mukaisesti paksulipeä virtaa varren 19' kummallakin puolella sisään aukon 18' kautta, elementtien välistä ja ulos aukon 18" kautta, jossa varsi 19" jälleen jakaa virran. Virtaa on kaaviolli-sesti merkitty kirjaimella Q.

Lämmityksen aikana lämmönvaihtimessa paksulipeällä on, kuten mainittiin, taipumuksena muodostaa sakkoja ja kerrostumia, jotka "palavat kiinni" lämmönvaihdinpintoihin. Kiertämällä sopivin aikavälein esittämättä jätetyn moottorin avulla akselia 4 ja niin ollen siirtämällä varsia 19 elementtien 10 välissä voidaan näiden pinnat jatkuvasti pitää puhtaina karstoista. Sopivat ohjauselimet huolehtivat siitä, että akseli aina pysäytetään, niin että puhdistusvarret 19 asettuvat kuviossa 2 esitettyyn asentoon aukkojen 18 suhteen.

Kuviossa 4 esitetään elementin 10 toinen suoritusmuoto. Ensimmäisenä kuvatun elementin aukolla 18 on tässä ympyrän sektorin 28 muoto. Aukon sivut muodostuvat samalla aiemmin mainituista seinäelimistä 15. Näin saadaan valmistusteknisestä hieman yksinkertaisempi suoritusmuoto.

Keksinnön puitteissa ei aukkojen 18 samoin kuin varsien 19 välttämättä tarvitse olla vuorotellen siirrettyjä 180° verran toistensa suhteen. Kuviossa 5, joka vastaa kuvion 2 mukaista kuvaa, esitetäänkin, miten puhdistusvarret 19 on suunnattu samaan suuntaan, jolloin elementtien 10 aukkoja 18' ja 18" on siirretty vuorotellen vain suhteellisen pienen kulman a verran toistensa suhteen. Akselin 4 seisoessa ja varsien 19 ollessa lepoasennossa nämä sijaitsevat läheisen elementin aukkojen välissä, jolloin paksulipeä pakotetaan virtaamaan pääasiassa kokonaisen kierroksen kahden elementin välissä.

Viitaten jälleen kuvioon 2 voidaan varret ajatella samaan suuntaan suunnatuksi, esimerkiksi kohdan 19' mukaisesti, jolloin varsi jakaa joka toisen aukon 18’ ja joka toinen 5 73077 aukko 18" jää kokonaan vapaaksi akselin 4 ollessa pysähdyksissä.

Lienee myös selvää, että välike-elimet 11 voidaan korvata suoraan elementteihin 10 sovitetuilla laipoilla, joiden jokaisen korkeus vastaa välike-elimen puolta korkeutta. Tämän ansiosta tiivistyspintojen ja tiivistysrenkaiden 12 lukumäärä pienenee suunnilleen puoleen.

Claims (8)

73077 6

1. Lämmönvaihdin lämmön vaihtamiseksi kahden väliaineen välillä, joista väliaineista toinen sisältää karstaantuvia aineita, jossa lämmönvaihtimessa on kaksi päätyseinää (1, 2) ja päätyseinien väliin ulottuva, kiertyvä akseli (4) sekä levymäisiä keskinäisin välein sovitettuja onttoja elementtejä (10), joissa on keskiläpivienti (14) akselia varten, tunnettu kunkin elementin läpiviennistä sivulle sovitetusta, elementin sisäosaa vastaan tiivistetystä, läpimenevästä aukosta (18) toista väliainetta varten, jolloin aukon (18) akselinsuunta on yhdensuuntainen läpiviennin (14) akselinsuunnan kanssa, sekä vastaavan elementin sisäosaan johtavasta tulokohdasta (16) ja poistokohdasta (17) toista väliainetta varten, ja että elementin (10) sisään on sovitettu kiinteät seinäelimet (15), jotka ulottuvat säteettäi-sesti läpiviennin (14) ja elementin kehänsuuntaisen sisäsivun välillä tulokohdan (16) ja poistokohdan (17) välissä sijaitsevassa kohdassa, sekä puhdistusvarsista (19), jotka on yhdistetty kiertymättömästi akseliin (4) ja ulkonemaan siitä säteettäisesti, jolloin lämmönvaihtimen ollessa asennettuna, ensimmäisen väliaineen tulokohdan (8) sijaitessa toisessa päätyseinässä (2) ja ensimmäisen väliaineen poistokohdan (9) sijaitessa toisessa päätyseinässä (1), pääty-seinien välissä sijaitsevat vuorotellen puhdistusvarsi (19) ja elementti (10) siten, että puhdistusvarret voivat akselin (4) kiertymisen johdosta liikkua viereisten elementtien vastaavasti päätyseinän ja viereisen elementin pintojen välissä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen lämmönvaihdin, tunnettu siitä, että akseli (4) on sovitettu käytettäväksi jaksottaisesti ennalta valituin käyttövälein.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen lämmönvaihdin, tunnettu siitä, että kahden viereisen elementin (10) aukot (18) on siirretty 180° verran akselin (4) ympäri toistensa suhteen ja että puhdistusvarret (19) seisahduksen ai- 7 73077 kana ulottuvat pääasiassa keskeltä vastaavan elementin (10) aukon (18) yli, niin, että oleellisesti yhtä suuri aukon ala sijaitsee puhdistusvarren (19) kummallakin puolella.

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen lämmönvaihdin, tunnettu siitä, että kahden viereisen elementin (10) aukot (18) on siirretty ympyrän sektorin sisällä vähemmän kuin 90° akselin (4) ympäri toistensa suhteen, mutta ne sijaitsevat kuitenkin sellaisen pienimmän akselivälin päässä toisistaan, että elementtien välissä liikkuva puhdistusvarsi (19), joka seisahduksen aikana sijaitsee mainitun sektorin sisällä ja aukkojen välissä, jättää aukot kokonaan vapaiksi (kuvio 5).

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen lämmönvaihdin, tunnettu siitä, että seinäelimet muodostuvat väliseinästä (15), joka sijaitsee elementissä (10) säteittäisesti läpivientiä (14) vastapäätä sijaitsevalla aukon (18) sivulla.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen lämmönvaihdin, tunnettu siitä, että aukko (28) ulottuu säteettäises-ti läpiviennin (14) ja elementin (10) kehän väliin ja että seinäelimet kuuluvat aukon sivuseiniin (15).

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen lämmönvaihdin, tunnettu siitä, että kahden viereisen levymäisen elementin (10) väliin on sovitettu välikerengas (11), että levymäisiä tiivisteitä (12) on sovitettu elementtien ja välikerenkaiden ja vastaavasti näiden ja päätyseinien väliin ja että pulttiliitokset on sovitettu puristamaan päätyseinien (1, 2) välissä kokoon levymäisiä elementtejä (10), välissä olevia välike-elimiä (11) ja tiivisteitä (12).

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen lämmönvaihdin, tunnettu siitä, että puhdistusvarret (19) on kiinnitetty kiertymättömästi mutta aksiaalisesti siir-rettävästi akseliin (4) sinänsä tunnettujen kiila- tai sok-kaliitosten avulla. 73077 8