NO119392B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte ved kontinuerlig varmebehandling av en væske med et damp-ener gassformet medium i varmeutveksler samt til utførelse av fremgangsmåten bestemt varmeutveksler.

Foreliggende oppfinnelse går ut på

dels en fremgangsmåte ved kontinuerlig

varmebehandling av en væske med et

damp- eller gassformet medium i en varmeutveksler, dels en til utførelse av fremgangsmåten bestemt varmeutveksler. For

utførelse av fremgangsmåten anvendes der

en varmeutveksler som består av en hul,

enkeltvegget rotor forsynt med til- og av-løp for væsken, og et lukket hus med til- og

avløp for damp- eller gassformet medium,

hvilket hus omgir denne, hvorunder rotorens hulrom ved hjelp av tetningsanordninger er adskilt fra hulrommet i det omgivende hus, og rotorens tilløp munner ut

i rotorens hulrom ved den ene ende av

rotoren, og rotorens avløp utgjøres av et

ved rotorens andre ende anbrakt utskrellingsorgan.

Det hovedsakelig karakteristiske for

fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen består

deri at den væske som skal varmebehandles, tilføres rotorens indre ved den ene ende

i en slik mengde pr. tidsenhet og ved en

slik avpassing av rotorens hastighet at

væsken bringes til å flytte seg i et over

rotorens indre manteloverflate jevnt utbredt tynt sjikt til rotorens andre ende,

hvor væsken etter å ha passert overflaten

bare en gang mellom inn- og avløpene,

direkte avskrelles og ledes fra rotoren ved

hjelp av utskrellingsorganet.

Fremgangsmåten ifølge foreliggende

oppfinnelse kan brukes ved flere forskjel-lige arbeidsoperasjoner, som f. eks. ved inn-damping med eller uten vakuum, for-

damping, desodorisering av vegetabilske oljer, redestillering av aromatiske og eteriske oljer, vakuumdestillering i alle former, f. eks. partiell destillering, selektiv destillering med mere, samt avkjøling og annet.

En som eksempel valgt utførelsesform av anordningen ifølge oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende under henvisning til fig. 1 på vedføyede tegning, hvilken figur i et vertikalt aksialsnitt skjematisk illustrerer anordningen, mens det på fig. 2—4 er vist tre andre utførelses-former av veggen til det rotorlegeme som inngår i varmeutveksleren, samt på fig. 5 en ytterligere utførelsesform av anordningen for tilførsel av det ene medium, som ledes gjennom varmeutveksleren. Denne består ifølge fig. 1 hovedsakelig av en hul rotor 1 og et hus 2 som omgir denne. Rotoren 1 er ved sine ender forsynt med hule akseltapper 3 og 4, ved hjelp av hvilke den er roterbart lagret i kulelagere 5, 6, av hvilke det ene er anordnet i en halsformet forlengelse 7 på det omgivende hus 2, og det annet ved hjelp av en hylse 8 i et stativ 9 som bærer huset. Rotorens hulrom er ved hjelp av tetningsanordninger 10 adskilt fra hulrummet i det omgivende hus. Rotoren er forsynt med et sentralt tilløpsrør 11, som gjennom kanalen i den ene akseltapp 3 strekker seg inn i rotorens hulrum og munner ut i denne ved dens nedre ende. I den annen ende av rotoren er der et utskrellingsorgan 12, anordnet i en utvidet del av rotorens hulrum, som hovedsakelig har form av en stump kjegle. Utskrellingsorganet 12 er forbundet med et avløpsrør 13, som passerer gjennom kanalen i den undre akseltapp 4, som ved hjelp av en tetnings-anordning 14 passerer gjennom den nedre kant av omgivende hus 2. Huset 2 er forsynt med et tilløp 16 i den øvre del samt med et avløp 17 nedentil. Rotorens hulrom kan ved hjelp av kanalen i akseltappen 3 og et avløp 18 forbindes med en utsugnings-anordning. Drivbevegelsen overføres til rotoren ved hjelp av en på akseltappen 4 anbragt remskive 19. Mellomrommet mellom kanalen i akseltappen 4 og avløps-røret 13 lukkes ved hjelp av en tetnings-anordning 20. Rotoren er i den øvre ende forsynt med en eller flere dråpefangere 21.

Ved varmeutvekslerens anvendelse for eks. til inndampning, tilføres det varmeavgivende medium, som kan utgjøres av vanndamp, gjennom tilløpet 16. Det varmeopptagende medium innføres gjennom røret 11 i den nedre del av rotoren 1, spres i et forholdsvis tynt sjikt over rotorens koniske vegg og føres under innflytelse av sentrifugalkraften som følge av rotorens rotasjon mot rotorhulrummets øvre del, samt skrelles ut der av utskrellingsanord - ningen 12. Det varmeavgivende medium kondenserer eventuelt ved berøringen av rotorens utside og det derved dannete kon--densat slynges ved sentrifugalkraftens innvirkning straks bort fra rotorveggen, sam-ler seg på bunnen av huset 2, samt av--renner gjennom avløpet 17, som f. eks. kan være forbundet med en kondensatpumpe eller utgjøres av en kondenspotte. Som følge av rotorens rotasjon fås således mellom det varmeavgivende medium og rotorveggen et høyt varmeovergangstall, dels på grunn av hastighetsgradienten i det varmeavgivende medium, dels på grunn av at de som nevnt på rotorveggen eventuelt dannete kondensatavlagringer umiddelbart slynges ut fra rotorveggen. På tilsvarende måte fåes der på rotorens innside et høyt varmeovergangstall mellom rotorveggen og det varmeopptagende medium, efter som mediets hastighet ved avpasning av rotorens omdreiningstall og gjennomstrøm-ningsmengden også på rotorveggens innside kan holdes forholdsvis høy og samtidig kan gasser eller damper som befinner seg i det varmeopptagende medium, og som fri-gjøres f. eks. ved inndampning, ved sentrifugalkraftens innvirkning raskt utsepareres eller fraskilles. Disse gasser bortledes gjennom kanalen i akseltappen 3 og avløpet 18. Det er tydelig at man ved å forbinde av-løpet 18 med en vakuumpumpe eller lig-nende kan tilveiebringe et undertrykk i rotorens hulrum, hvorved inndampningen kan foregå ved den i hvert enkelt tilfelle mest passende temperatur.

Rotoren til den på fig. 1 viste varmeutveksler har hovedsakelig form av en stump kjegle, hvis mantel således dannes av en rettlinjet generatrise. Også andre former av generatriser kan tenkes. Ifølge fig. 2 er generatrisen f. eks. bøyet slik at rotorens 1 diameter øker langsomt ved rotorens nedre ende la, hvor materialet som passerer gjennom rotorens hulrom innføres, men øker raskere ved den motsatte ende lb, hvor materialet tas ut. Dette kan være av be-tydning for behandling av visse slags materialer, da man herved har mulighet for å påvirke mediets strømningshastighet i aksial retning, slik at denne hastighet enten endres, eller, til tross for den ved mediets inndampning tiltagende viskositet, opprettholdes konstant. I visse tilfeller kan det være ønskelig at rotorens diameter varierer på annen måte, f. eks. i samsvar med det som er vist på fig. 3, hvor dia-meteren ved rotorens to ender la og lb forandrer seg forholdsvis langsomt i rotorens lengderetning, mens der derimot mellom rotorens ender er en sone lc hvor rotorens diameter forandrer seg raskere.

Der kan oppnås en økning av den varmeoverførende overflate derved at man utfører rotormantlen 1 bølgeformet eller korrugert, f. eks. på den måte som er vist på fig. 4. Bølgene eller korrugeringene kan derunder ligge i plan som er vinkelrette mot rotasjonsakslen eller med denne parallelle plan, eller være skrue- eller spi-ralformet. Slike korrugeringer kan fore-finnes uansett om rotormantlen har den på fig. 1, 2 eller 3 viste utførelse.

I den på fig. 1 på tegningen viste varmeutveksler strømmer det varmeavgivende medium i motsatt retning av det

varmeopptagende medium, slik at varme-overføringen foregår efter motstrøms-prinsippet. Det er dog åpenbart at varmeutveksleren også kan utføres slik at de to

medier strømmer i samme retning gjennom den eller i retninger som krysser hverandre.

For ytterligere å forbedre varmeover-føringen i varmeutveksleren ifølge oppfinnelsen kan man, slik som vist på fig. 5, forsyne denne med et antall på rotorens utside anordnete fordelingsrør 22, som hvert er forsynt med ett eller flere munnstykker 23, gjennom hvilke det ene medium til-føres til det indre av huset 2, som omgir rotoren, i form av rett mot rotorens utside eller eventuelt mere eller mindre tangen-tialt rettete stråler. Fordelingsrørene 22 kan derunder være tilkoblet til et felles, hensiktsmessig med utvendig tilkoblings-flens 24 forsynt tilløpsrør 25.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte ved kontinuerlig

varmebehandling av en væske med et damp-eller gassformet medium i en varmeutveksler, bestående av en med til- og avløp for væsken forsynt hul, enkeltvegget rotor, og et med. til- og avløp for damp- eller gassformet medium forsynt lukket hus, som omgir denne, hvorunder rotorens hulrom ved hjelp av tetningsanordninger er adskilt fra hulrommet i det omgivende hus og rotorens tilløp munner ut i rotorens hulrom ved den ene ende av rotoren, og rotorens avløp utgjøres av et ved rotorens andre ende anbrakt utskrellingsorgan,karakterisert ved at den væske som skal varmebehandles tilføres rotorens indre ved den ene ende i en slik mengde per tidsenhet og ved en slik avpassing av rotorens hastighet at væsken bringes til i et over rotorens indre mantelflate jevnt utbredt tynt sjikt å flytte seg til rotorens andre ende, hvor væsken etter å ha passert overflaten bare en gang mellom inn- og avløpene, direkte avskrelles og ledes fra rotoren ved hjelp av utskrellingsorganet.

2. Varmeutveksler for utførelse av fremgangsmåten som angitt i påstand 1, karakterisert ved at rotorens tilløp for væske kan avpasses med hensyn til meng-den av væske per tidsenhet samt at rotorens diameter øker kontinuerlig fra rotorens tilløpsende til avløpsenden langs en generatrise som tillater væsken å bevege seg i et over rotorens innvendige mantelflate jevnt utbredt tynt sjikt fra tilløpsenden til avløpsenden.

3. Varmeutveksler som angitt i påstand 2, karakterisert ved at rotorens diameter øker ujevnt fra rotorens tilløpsende til avløpsenden.

4. Varmeutveksler som angitt i påstand 3, karakterisert ved at rotorens diameter øker raskere ved rotorens avløpsende enn ved tilløpsenden.

5. Varmeutveksler som angitt i påstand 2, ved hvilken rotoren ved begge ender er forsynt med tapper, som er roterbart lagret i huset og tettet mot dette, karakterisert ved at tappene er forsynt med gjennomgående sentrale kanaler, gjennom hvilke der strekker seg rør for tilførsel og bortføring av det gjennom rotoren strøm-mende medium samt at en av tappene munner ut i et utenfor huset anordnet lukket rom, som kan forbindes med en vakuumsugeanordning.

6. Varmeutveksler som angitt i påstand 2, karakterisert ved at tilløpet for det annet medium utgjøres av et antall munnstykker i huset som omgir rotoren og som munner ut i nærheten av rotormante-len og i forhold til denne eventuelt er rettet tangentielt, hvilke munnstykker er anordnet i fordelingsrør som hensiktsmessig er tilkoblet et felles tilløpsrør.