NL192750C

NL192750C - Inrichting voor het bedrijven van fysische en/of chemische processen, in het bijzonder een warmtewisselaar.

Info

Publication number: NL192750C
Application number: NL8602463A
Authority: NL
Original assignee: Eskla Bv
Priority date: 1986-09-30
Filing date: 1986-09-30
Publication date: 1998-01-06
Also published as: NL192750B; JPS63101697A; ES2013628B3; JPH039399B2; EP0262725B1; US4744413A; EP0262725A1; CA1295323C; NL8602463A; DE3761921D1

Description

1 192750

Inrichting voor het bedrijven van fysische en/of chemische processen, in het bijzonder een warmtewisselaar

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het bedrijven van fysische en/of chemische processen, 5 in het bijzonder een warmtewisselaar van het continue type, omvattende een onderkast en een bovenkast, verbonden door een bundel verticale pijpen voor de doorvoer van een eerste warmtewisselend medium van de onderkast naar de bovenkast, en een tussenkamer tussen onder- en bovenkast voor de doorvoer van een tweede warmtewisselend medium langs de pijpen, waarbij in de onderkast, de bovenkast en de pijpen een ten minste in de pijpen fluïdiseerbare korrelmassa aanwezig is, waarbij verder een deel van de pijpen 10 als valpijpen is uitgevoerd welke dieper in de onderkast reiken dan de overige ais stijgpijpen fungerende pijpen, en waarbij een van openingen voorziene verdeelplaat voor het eerste medium in de onderkast is aangebracht ter hoogte tussen de uitmondingen van de stijg- en valpijpen, van welke verdeelplaat de openingen passeerbaar zijn voor de korrelmassa.

Een inrichting van het bekend gestelde type is eerder beschreven in de Nederlandse octrooiaanvrage nr. 15 8302622. Die inrichting is bedoeld om bedreven te worden met een circulerende, in de pijpen gefluïdiseerde korrelmassa. De korrelmassa stijgt daarbij door de stijgpijpen omhoog, en daalt weer vanuit de bovenkast door de valpijp(en) tot in de onderkast. Het belang van een circulatiestroom via een valpijp is reeds eerder elders beschreven, bijvoorbeeld ook in de bovengenoemde Nederlandse octrooiaanvrage nr. 8302622. Van belang is het daarbij dat de naar de onderkast teruggevoerde korrelmassa tot onder de verdeelplaat wordt 20 gevoerd, opdat hij, gezamenlijk met de stroom van het eerste warmtewisselende medium door de verdeelplaat gelijkmatig verdeeld kan worden toegevoerd aan de stijgpijpen.

Van groot belang is het dat tijdens het opstarten na stilstand de korrelmassa zich volledig onderin de inrichting bevindt. Dat houdt in dat bij het terugnemen van de stroom van het eerste warmtewisselende medium de korrelmassa zich vrijelijk tot beneden de verdeelplaat moet kunnen bewegen. Bij diverse 25 uitvoeringsvormen van de verdeelplaat voor het gelijkmatig verdelen van het eerste warmtewisselende medium over de stijgpijpen levert dit echter problemen op wanneer de openingen in de verdeelplaat een te grote weerstand tegen dit terugstromen van de korrelmassa geven.

Om deze problemen op te lossen is een inrichting als in de aanhef bedoeld volgens de uitvinding daardoor gekenmerkt, dat (ten minste één van) de valpijp(en) boven de verdeelplaat van een extra opening 30 is voorzien voor het doorlaten van korrelmassa, en dat de openingen in de verdeelplaat aan de bovenzijde zijn voorzien van middelen voor het uit de verticale richting afbuigen van de doorstroomrichting.

Die middelen voor het afbuigen van de stroomrichting zoals afschermplaten boven de openingen in de verdeelplaat zijn zeer gunstig voor de normale werking, maar vergroten de problemen bij die terugstroom als door die opening in de valpijp(en) opgelost. Deze opening kan in de zijwand van een valpijp worden 35 aangebracht; een eenvoudiger oplossing bestaat echter daarin dat (ten minste één van) de valpijp(en) boven de verdeelplaat is onderbroken. Teneinde niettemin een goed functioneren van de valpijp over zijn gehele lengte te garanderen, verdient het daarbij aanbeveling dat het onderste deel van de onderbroken valpijp ten minste even wijd is als het bovenste deel. Zeer goede resultaten zijn daarbij bereikt indien het bovenste deel van de onderbroken valpijp tot in het onderste deel ervan reikt.

40

De uitvinding zal vervolgens worden toegelicht aan de hand van een tweetal figuren.

Figuur 1 toont een warmtewisselaar van het bekend gestelde type, dus nog zonder toepassing van de uitvinding.

Figuur 2 toont een detail uit figuur 1 op vergrote schaal, waarin de uitvinding is verwerkt.

45

In figuur 1, welke een bekende stand van de techniek weergeeft, is een warmtewisselaar 1 ingebouwd binnen een mantel 2, welke aan boven- en onderzijde door respectievelijk fronten 3 en 4 is afgesloten. Een eerste warmtewisselend medium kan worden toegevoegd aan inlaat 7 en afgevoerd door uitlaat 8. Een daarmee in warmtewisseling te brengen tweede medium wordt toegevoerd aan inlaat 9 en afgevoerd door 50 uitlaat 10.

Binnen de warmtewisselaar zijn twee pijpplaten 5 en 6 aangebracht welke afscheidingen vormen tussen respectievelijk bovenkast 11, tussenkast 12 en onderkast 13. In de pijpplaten 5 en 6 zijn stijgpijpen 14 en een valpijp 15 bevestigd. Valpijp 15 reikt dieper in onderkast 13. Stijgpijpen 14 zijn aan hun ondereinde voorzien van verlengde inloopstukken 16 welke van zijboringen 17 zijn voorzien. Laatstgenoemde voorzie-55 ningen blijken de werking van de warmtewisselaar ten goede te komen, doch zijn niet wezenlijk voor de onderhavige uitvinding. Tussen de ondereinden van stijgpijpen 14 en de valpijp 15 is een verdeelplaat 28 aangebracht. Een tweede verdeelplaat 19 en een stroombreker 18 kunnen in vele gevallen tot verbetering

Claims

192750 2 van de procesvoering bijdragen. Met verwijzingscijfer 29 is een korrelmassa aangegeven welke zich boven de tweede verdeelplaat 19 in de onderkast, de stijgpijpen 14, de bovenkast 11 en de valpijp 15 kan bevinden. Indien geen eerste warmtewisselend medium door de inrichting wordt gevoerd, zal de korrelmassa 29 geheel naar beneden 5 zakken en daarbij slechts een deel van de onderkast 13 en van de pijpen vullen. Tijdens bedrijf echter wordt de korrelmassa, althans in de stijgpijpen, maar veelal ook op de andere in de tekening aangegeven plaatsen binnen de warmtewisselaar, in gefluïdiseerde toestand gebracht. Daarbij stijgt de korrelmassa in de stijgpijpen 14 en valt zij door de valpijp 15 weer in de onderkast 13. Als gevolg van de relatief hoge snelheden in de openingen van de verdeelplaat 28 kunnen geen korrels hierdoor naar beneden zakken. 10 Daarentegen dienen de openingen in verdeelplaat 28 zo ruim te zijn dat zij het transport van korrels niet kunnen beletten. In figuur 2 is het deel van de inrichting volgens figuur 1 hetwelk wordt begrensd door pijpplaat 6 en tweede verdeelplaat 19 op vergrote schaal afgebeeld, waarbij verschillende uitvoeringsvormen van de voorziening volgens de uitvinding in deze figuur zijn getekend, gescheiden door de verticale hartlijn door 15 valpijp 15. Het spreekt vanzelf dat bij feitelijke uitvoeringen slechts één enkele inrichting zullen worden aangebracht. Met verwijzingscijfers 2, 6,13 t/m 17,19 en 28 zijn overeenkomende elementen als in figuur 1 aangegeven. Rechts in figuur 2 zijn de openingen 20 in verdeelplaat 28 zo nauw, dat zij het geschetste probleem 20 geven, en links in figuur 2 hebben die openingen, hoewel groter, afdekschijfjes 22 op pootjes 23. Links van de hartlijn is als mogelijk aangegeven om in de zijwand van de doorgaande valpijp 15 één of meerdere gaten 24 aan te brengen, waardoor korrelmassa in de valpijp kan zakken, en zich van daaruit kan verspreiden over de tweede verdeelplaat 19. Aan de rechterzijde van de hartlijn in valpijp 15 is een variant afgebeeld waarbij de valpijp is onderver-25 deeld in twee stukken, een bovenstuk 25 hetgeen tot dichtbij verdeelplaat 28 reikt, en een onderstuk 26 hetgeen vanaf de verdeelplaat 28 naar beneden reikt. Onderstuk 26 heeft een iets grotere diameter dan bovenstuk 25. Tussen boven- en onderstuk 25 en 26 bevindt zich een spleet 27, waardoor vallende vloeistof korrelmassa kan meesleuren tot boven de tweede verdeelplaat 19. 30

1. Inrichting voor het bedrijven van fysische en/of chemische processen, in het bijzonder een warmtewisselaar van het continue type, omvattende een onderkast en een bovenkast, verbonden door een bundel 35 verticale pijpen, voor de doorvoer van een eerste warmtewisselend medium van de onderkast naar de bovenkast, en een tussenkamer tussen onder- en bovenkast voor de doorvoer van een tweede warmtewisselend medium langs de pijpen, waarbij in de onderkast, de bovenkast en de pijpen een ten minste in de pijpen fluïdiseerbare korrelmassa aanwezig is, waarbij verder een deel van de pijpen als valpijpen is uitgevoerd welke dieper in de onderkast reiken dan de overige als stijgpijpen fungerende pijpen, en waarbij 40 een van openingen voorziene verdeelplaat voor het eerste medium in de onderkast is aangebracht ter hoogte tussen de uitmondingen van de stijg- en valpijpen, van welke verdeelplaat de openingen passeer-baar zijn voor de korrelmassa, met het kenmerk, dat (ten minste één van) de valpijp(en) (25) boven de verdeelplaat (28) van een extra opening (27) is voorzien voor het doorlaten van korrelmassa, en dat de openingen (20) in de verdeelplaat (28) aan hun bovenzijde zijn voorzien van middelen (22) voor het uit de 45 verticale richting afbuigen van de doorstroomrichting.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat (ten minste één van) de vaipijp(en) (25) boven de verdeelplaat (26) is onderbroken.

3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het deel van de betreffende valpijp(en) boven de onderbreking naar beneden reikt tot in het wijdere bovenste deel van die valpijp(en) onder de onderbreking. Hierbij 2 bladen tekening