FI86916B - Anordning foer genomfoerande av fysikaliska och/eller kemiska processer, i synnerhet kontinuerligt arbetande vaermevaexlare. - Google Patents

Description

8691 6

Fysikaalisten ja/tai kemiallisten prosessien toteutukseen käytettävä laite, erityisesti jatkuvatoiminen lämmönvaihdin

Keksinnön kohteena on fysikaalisten ja/tai kemiallisten prosessien toteutukseen käytettävä laite, tarkemmin sanottuna jatkuvatoiminen lämmönvaihdin, joka käsittää yhdensuuntaisten, pystysuorien nousuputkien kimpun, yläkammion, alakammion, ylä-ja alaputkilevyt putkikimpun avointa yhteyttä varten ylä-ja vastaavasti alakammion kanssa, rakeisen massan, joka voidaan pitää juoksevassa tilassa ainakin nousuputkissa juoksevan väliaineen avulla, joka käytön aikana virtaa ylöspäin alakammion, nousuputkien ja yläkammion läpi, alakammiossa sijaitsevan jakelulevyn rakeista massaa varten ja ainakin yhden paluuputken, joka avautuu jakelulevyn alapuolelle rakeisen massan ylivirran palauttamiseksi ylemmän putkilevyn yläpuolella yläkammiosta alakammioon, jolloin kukin nousuputki on varustettu sisäänvirtausosalla, joka ulottuu alakammioon alemmasta putkilevystä jakelulevyn yläpuoliselle tasolle, jonka jakelulevyn läpi paluuputki tai -putket työntyy/työnty-vät, ja jolloin alakammio on varustettu laitteella, joka estää rakeita pääsemästä alakammion juoksevan väliaineen tu-loaukkoon pysähdyksen aikana.

Tämäntyyppinen laite on tunnettu D.G. Klarenin kirjoittamasta artikkelista julkaisussa "Fouling Prevention Research Digest",

Voi. 5, no 1, s. III-XVII (maaliskuu 1983). Tunnettu lämmön-vaihdin, jolla leijukerroksen takia on suuri hyötysuhde nee-tekalvon rikkoutumisen seurauksena nousuputkien sisäpintaa pitkin, on ensisijaisesti kiinnostava, mikäli juoksevasta väliaineesta voi nousuputkien sisäpinnalle saostua materiaali-kerros, joka estää lämmönsiirtoa nousuputkien seinien läpi. Tällaista estävää kerrosta ei saostu tunnetussa laitteessa rakeiden hankaavan vaikutuksen ansiosta. Tämä laite on sen tähden ihanteellinen esim. elintarviketeollisuudessa käytettäväksi .

8691 6 2

Rakeinen massa aiheuttaa toisaalta omat epäkohtansa. Tunnetun laitteen erästä epäkohtaa kuvataan seuraavassa.

Rakeinen massa kiertää ylöspäin nousuputkien läpi ja alaspäin paluuputken läpi. Tämän kierron ja erityisesti käytön aikana rakeet ovat myös alakammiossa pyörreliikkeessä, mikä ilmeisesti on syynä lämmönvaihdinvaipan, erityisesti pohjakannen ja vaipan osan muodostavan lieriömäisen seinän liitoskohdassa olevan materiaalin hyvin voimakkaaseen kulumiseen.

Tämä epäkohta poistetaan keksinnön mukaisesti toisen jakelu-levyn avulla, joka on sovitettu alakammioon, tasolle, joka sijaitsee paluuputken alakammioon johtavan poistoaukon alapuolella .

Tässä ehdotetussa rakenteessa, päinvastoin kuin tunnetussa laitteessa, laite, joka estää rakeita pääsemästä pysähdyksen aikana juoksevan väliaineen tuloaukkoon alakammiossa, ei voi toimia sulkuventtiilinä paluuputken alareunaa vastaan. Kaikissa olosuhteissa tapahtuu niin ollen paluuputken sisällä juoksevan väliaineen virtausta alaspäin, joka voi olla n.

25 * lämmönvaihtimen tuloaukkoon syötetystä juoksevan väliaineen massavirtauksesta. Tämä takia keskimääräinen logaritminen lämpötilaero nousuputkien sisällä on vähemmän edullinen, mikä halutun hyötysuhteen saavuttamiseksi vaatii suuremman kuumennetun pinnan asennusta.

Viimeksi mainittu vaatimus voidaan jossakin määrin poistaa keksinnön mukaisesti sijoittamalla useita jakelulevyjä tasolle, joka sijaitsee paluuputken alakammioon johtavan poistoau-kon yläpuolella, edullisesti siten, että eri jakelulevyt eivät sijaitse pystysuunnassa linjassa.

3 8691 6 Näyttää siltä, että juoksevan väliaineen virtausta alaspäin paluuputken tai -putkien läpi voidaan näin ollen rajoittaa n.

15 3:i i n massavi rtaukseeta lämmönvaihtimen tuloaukon läpi.

Liikkuvien osien puuttuminen alakammiosta, te. se, että laitetta, joka estää rakeita pääsemästä pysähdyksen aikana juoksevan väliaineen alakammioon johtavaan tuloaukkoon, ei ole toteutettu venttiilinä, ja alakammion osien pienempi kuluminen tasoittavat epäkohtaa, joka aiheutuu juoksevan väliaineen kierrosta paluuputken läpi.

Leijukerroksen sta hi 1 oimisekaj noueuputkessa on ehdotettu si-säänvirtausputkiosan varustamista sivuporauksella tasolla, jolla alakammiossa ei ole käytön aikana rakeita, te. jolla on läsnä vain juoksevaa väliainetta. Jos käytetään vahvasti likaavia juoksevia väliaineita, esim. kiinteitä aineita sisältäviä väliaineita, sivuporaus voi tukkeutua, jolloin nousu-putkessa oleva kerros vajoaa alas ja nousuputki alkaa lopulta toimia paluuputkena, mitä on pidettävä haitallisena.

Alussa selitetyn tyyppisen laitteen käyttömeneteImässä tämä viimeinen epäkohta on vältetty alentamalla väliaikaisesti juoksevan väliaineen painetta alakammion yläosassa.

Keksintöä selitetään seuraavassa viitaten piirustukseen, jossa kuvio 1 esittää keksinnön ensimmäistä toteutusmuotoa, ja kuvio 2 esittää keksinnön toista toteutusmuotoa.

Kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen laitteen ensimmäisen to-teutusmuodon. Lämmönvaihtimessa 10 on ensimmäistä juoksevaa väliainetta varten tuloaukko 11 ja poistoaukko 12 sekä toista juoksevaa väliainetta varten tuloaukko 13 ja poistoaukko 14. Vaipan 15 sisäpuolella alakammio 17 on yhdistetty tuloaukkoon 11 ja yltä kammio 16 on yhteydessä po istoaukkoon 12. Ylemmän 4 86916 putki.levyn 19 ja alemman putkilevyn 20 väliin on sovitettu noueuputkikimppu 18, johon kuuluu paluuputki 21. Nousuputket on varustettu s i säänvi rt.ausputkios i 1 la 22, jotka ulottuvat alemmasta putkilevyotä 20 alaspäin alakammioon 17. Sisäänvir-tausputkiosissa on sivuporaukset 23. Jakelulevy 24 sijaitsee alakammiossa 17 nousuputkien tuloaukkojen alapuolella ja paluuputken poistoaukon yläpuolella. Alakammio 17 on lisäksi varuatettu laitteella 41, joka estää alakammiossa, nousuput-kissa, yläkammiosea ja paluuputkessa olevia rakeita pääsemästä tuloaukkoon 11. Rakeet voidaan joka tapauksessa saattaa leiju-kerrostilaan nousuputkisea 18. Paluuputken 21 alapää tulee sisältämään liikkumatonta rakeista massaa 27.

Jotta estettäisiin vaipan materiaalin liiallinen kuluminen erityisesti pohjakannen 43 ja lieriömäisen seinän 44 välisessä liitoskohdassa nousuputkissa olevien leijukerrosten materiaalin muodostavien rakeiden pyörre1iikkeen vaikutuksesta, on alakammioon 17 sovitettu toinen jakelulevy 42 paluuputken 21 poistoaukon alapuoliselle tasolle alakammiossa 17, Laite, joka estää rakeita pääsemästä pysähdyksen aikana alakammion 17 tuloaukkoon, muodostuu yksinkertaisesta kuvusta 41, joka on asennettu kiinteästi ja joka jakaa juoksevan väliaineen tuloaukosta 11 sivusuunnassa alakammion 17 läpi.

Lämmönvaihtimen pysähdyksen aikana rakeisen massan pääosa sijaitsee alakammiossa ensimmäisen jakelulevyn 24 alapuolella. Käynnistyksen yhteydessä tuloaukosta 11 tuleva juokseva vä -liainevirta pyrkii seuraamaan vähiten esteistä reittiä. Aluksi juokseva väliaine virtaa pääosaksi paluuputken 21 läpi, mutta sitä mukaa kuin vä1 iainevirta muuttaa rakeisen massan juoksevaksi, paluuputken läpi kulkeva väliaine kohtaa asteittain yhä suuremman vastuksen, jolloin juokseva väliaine alkaa kohota ylös myös nousuputkissa 18 rakeisen massan muuttuessa samanajkaiooeti juoksevaksi nousuputkien sisällä. Juoksevan 5 8691 6 väliaineen maseavirran yhä suuretessa nousuputkissa 1Θ olevat leijukerrokset nousevat ylös nopeammin kuin paluuputken 21 sisällä oleva leijukerros. Tämä johtuu sisäänvirtausputkien 22 eivuporauksista 23, jotka tekevät nousuputkien sisällä olevan leijukerroksen huokoisemmaksi kuin paluuputken sisällä oleva kerros. Juokseva rakeinen massa nousuputkissa joutuu ensin yläkammioon 16 ja virtaa yli paluuputkeen 21, jonka läpi rakeinen massa ja juokseva väliaine alkavat virrata alaspäin. Alakammiossa 17 jakelulevyjen 24 ja 42 välissä alaspäin suunnattu virta paluuputken 21 läpi ja tuloaukosta 11 tuleva ylöspäin suunnattu juokseva väliainevirta sekoittuvat, ja lopuksi saavutetaan tasapainotettu tila, jossa lämmönvaihtimes-ta poistoaukon 12 kautta poistuvan juoksevan väliaineen tilavuus on yhtä suuri kuin tuloaukon 11 kautta lämmönvaihtimeen tuleva tilavuus, ja rakeinen massa kiertää nousuputkien 1Θ ja paluuputken 21 läpi. Kierron aikana nousuputket 1Θ sisältävät vähemmän rakeista massaa kuin paluuputki 21. Jotta pienennettäisiin paluuputken läpi kulkevan juoksevan vaiiainevirran epäedullista vaikutusta keskimääräiseen logaritmiseen lämpötilaeroon, tämän väliaineen kierron paluuputken läpi tulisi olla mahdollisimman pieni. Ylä- ja alakammion välisen paine-eron kasvu pienentää osaltaan juoksevaa väliainevirtaa paluu-putken läpi. Paine-ero saadaan suurenemaan sovittamalla useita jakelulevyjä paluuputken alakammioon johtavan poistoaukon yläpuoliselle tasolle, edullisesti siten, että useiden eri jakelulevyjen aukot eivät sijaitse pystysuunnassa linjassa.

Kuvio 2 esittää useita jakelulevyjä käsittävän rakenteen 45, 46, 47 alakammiossa 17 paluuputken 21 poistoaukon yläpuolella.

Claims (3)

8691 6 6

1. Fysikaalisten ja/tai kemiallisten prosessien toteutukseen käytettävä laite, erityisesti jatkuvatoiminen lämmön-vaihdin, joka käsittää yhdensuuntaisten, pystysuorien nousu-putkien (18) kimpun, yläkammion (16), alakammion (17), ylemmän putki levyn (19) ja alemman putkilevyn (20) putkikimpun (18) avointa yhteyttä varten ylä- ja vastaavasti alakammioon, rakeisen massan (27), joka voidaan pitää juoksevassa tilassa ainakin nousuputkissa juoksevan väliaineen avulla, joka käytön aikana virtaa ylöspäin alakammion, nousuputkien ja yläkammion läpi, alakammiossa olevan jakelulevyn (24) rakeista massaa varten ja ainakin yhden paluuputken (21), jossa on jakelulevyn alapuolella poistoaukko rakeiden ylivirran palauttamiseksi ylemmän putki levyn yläpuolel la yläkammiosta alakammioon, jolloin kukin nousuputki on varustettu 3isäänvirtaus-putki osalla (22), joka ulottuu alakammioon alemmasta putkile-vystä jakelulevyn yläpuoliselle tasolle, jonka jakelulevyn läpi paluuputki työntyy tai paluuputket. työntyvät, ja alakam-mio on varustettu laitteella (41), joka estää rakeita pääsemästä alakammion juoksevaa väliainetta varten olevaan tuloauk-koon (11) pysähdyksen aikana, tunnettu siitä, että alakammioon (17) on sovitettu toinen jakelulevy (42) paluuputken (21) kammioon johtavan poistoaukon alapuoliselle tasolle.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että jakelulevy (45, 46, 47) paluuputken (21) pois toaukon alapuolisella tasolla alakammiossa (17) on järjestetty moninkertaisena ja edullisesti siten, että useita levyjä käsittävän rakenteen eri jake .1 ui e vy jen (45, 46, 47) aukot ei vät ole pystysuunnassa linjassa.

3. Menetelmä fysikaalisten ja/tai kemiallisten prosessien toteutukseen käytettävän laitteen, erityisesti jatkuvatoimisen lämmönvaihtimen käyttämiseksi, joka käsittää yhdensuuntaisten, pystysuorien nousuputkien (18) kimpun, yläkam- mion (16), alakammion (17), ylemmän putkilevyn (19) ja alemman 7 8691 6 putki levyn (20) putkikimpun avointa yhteyttä varten ylä- ja vastaavasti alakammioon, rakeisen massan (27), joka voidaan pitää juoksevassa tilassa ainakin nousuputkissa juoksevan väliaineen avulla, joka käytön aikana virtaa ylöspäin alakam-mion, nousuputkien ja yläkammion läpi, alakammiossa sijaitsevan jakelulevyn (24) rakeista massaa varten, ja ainakin yhden paluuputken (21), jonka poistoaukko sijaitsee jakelulevyn alapuolella rakeiden ylivirran palauttamiseksi ylemmän putki-levyn yläpuolella y.1 akammiosta alakammioon, jolloin jokainen nousuputki on varustettu sisäänvirtausputkiosa 1la (22), joka ulottuu alakammioon alemmasta putkilevystä jakelulevyn yläpuoliselle tasolle, jonka jakelulevyn läpi paluuputki työntyy tai paluuputket. työntyvät, ja alakammio on varustettu laitteella (41), joka estää rakeita pääsemästä alakammion juoksevaa väliainetta varten olevaan tuloaukkoon pysähdyksen aikana, tunnettu siitä, että juoksevan väliaineen painetta alakammion (17) yläosassa alennetaan väliaikaisesti.