NO163650B - Apparat for utfoerelse av fysikalske og/eller kjemiske prosesser, spesielt en varmeveksler, samt fremgangsmaate ved drift av apparatet. - Google Patents
Apparat for utfoerelse av fysikalske og/eller kjemiske prosesser, spesielt en varmeveksler, samt fremgangsmaate ved drift av apparatet. Download PDFInfo
- Publication number
- NO163650B NO163650B NO842970A NO842970A NO163650B NO 163650 B NO163650 B NO 163650B NO 842970 A NO842970 A NO 842970A NO 842970 A NO842970 A NO 842970A NO 163650 B NO163650 B NO 163650B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- lower chamber
- fluid medium
- chamber
- risers
- outlet
- Prior art date
Links
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 title claims abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 8
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 59
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
- B01J8/24—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
- B01J8/38—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it
- B01J8/384—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it being subject to a circulatory movement only
- B01J8/386—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it being subject to a circulatory movement only internally, i.e. the particles rotate within the vessel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D13/00—Heat-exchange apparatus using a fluidised bed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F19/00—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers
- F28F19/008—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers by using scrapers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28G—CLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
- F28G9/00—Cleaning by flushing or washing, e.g. with chemical solvents
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/0091—Powders
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
- Detergent Compositions (AREA)
- Steroid Compounds (AREA)
- Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)
- External Artificial Organs (AREA)
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
- Thermotherapy And Cooling Therapy Devices (AREA)
- Non-Silver Salt Photosensitive Materials And Non-Silver Salt Photography (AREA)
Description
Denne oppfinnelse angår et apparat for utførelse av fysikalske og/eller kjemiske prosesser, spesielt en varmeveksler, samt en fremgangsmåte ved drift av apparatet.
Apparatet har til felles med tidligere kjent teknikk
at det er av den kontinuerlige type og omfatter et knippe av parallelle vertikale stigerør, et øvre kammer, et nedre kammer, en øvre rørplate og en nedre rørplate for å tilveiebringe åpen forbindelse mellom rørknippet og henholdsvis øvre og nedre kammer, en granulær masse som kan holdes i fluidisert tilstand, i det minste i stigerørene, ved hjelp av et fluidmedium som under drift strømmer oppad gjennom det nedre kammer, stigerørene og det øvre kammer, en fordelingsplate for den granulære masse i det nedre kammer, og minst én returrørledning med et utløp under fordelingsplaten for tilbakeføring av et overløp av granuler over den øvre rørplate, fra det øvre kammer til det nedre kammer. I apparatet er hvert stigerør forsynt med en innløpsdel som strekker seg inn i det nedre kammer fra den nedre rørplate til et nivå over fordelingsplaten gjennom hvilken returrørlednin-gen(e) er ført, og det nedre kammer er utstyrt med en innretning som hindrer granulene i å nå det nedre kammers innløp for fluidmediet når apparatet er ute av drift.
Et apparat av denne type er kjent fra en artikkel av D.G. Klaren i "Fouling Prevention Research Digest", Vol. 5, No. 1, sider III-XVII (mars 1983). Lignende apparater er beskrevet i EP patentsøknad, publ. nr. 65 333 og britisk patent-søknad nr. 2 087 534. Da alle disse kjente apparater er behef-tet med stort sett de samme ulemper, skal en her begrense seg til en omtale av apparatet beskrevet i artikkelen av D.G. Klaren. Fra fransk patentskrift nr. 2 312 005 er det også
kjent et lignende apparat, men det omtales her ingen til-stedeværelse av granulær masse i det nedre kammer og heller ingen fordelingsplate i det nedre kammer og likeledes ingen returrørledning mellom det øvre og det nedre kammer.
Apparatet kjent fra artikkelen av D.G. Klaren oppviser på grunn av tilstedeværelsen av et fluidisert sjikt høy effek- tivitet som følge av at fluidfilmen brytes opp langs den indre overflate av stigerørene, og apparatet ville særlig være av interesse dersom det fra fluidmediet kunne avsettes et sjikt av materiale på den indre overflate av stigerørene som ville hemme varmeoverføringen gjennom stigerørsveggen. Et slikt hemmende sjikt avsettes imidlertid ikke i det kjente apparat, på grunn av granulenes slipende virkning. Imidlertid er det kjente apparat meget anvendelig, f.eks. i nærings-middelindustrien.
På den annen side medfører tilstedeværelsen av den granulære masse ulemper. En ulempe ved apparatet kjent fra artikkelen av D.G. Klaren er at det aldri er helt sikkert at den nedadrettede strømning av den granulære masse vil finne sted bare i returrørledningen(e) som er beregnet for dette formål. For å oppnå en riktig konstruksjon og for å sikre en jevn fordeling av både fluidmediet og den granulære masse på samtlige stigerør er det av største viktighet at bare de rørledninger som er beregnet for dette formål, tjener som returrørledninger. Den situasjon at ett eller flere sti-gerør vil begynne å virke som returrørledning kan oppstå, spesielt dersom det ikke utøves tilstrekkelig varsomhet ved oppstartingen av apparatet. Det er da mulig at de fluidiserte granuler inne i enkelte av stigerørene når den øvre ende før granulene i de øvrige stigerør, hvilket fører til at granulene som strømmer ut fra de førstnevnte stigerør, strømmer gjennom det øvre kammer og inn i andre stigerør som ennu ikke er blitt fullstendig fylt med fluidiserte granuler. Dette resulterer i en forstyrrelse av trykkbalansen mellom de forskjellige rør, hvilket fører til at det oppstår en strømning av fluidmedium og granuler nedad i ett eller flere rør som ikke opprinnelig var beregnet for en slik nedadrettet strømning.
Ved hjelp av oppfinnelsen tilveiebringes det nu et apparat som innledningsvis angitt, hvor den ovennevnte ulempe er eliminert, idet apparatet er særpreget ved at det er anordnet en forsnevring i den ende av stigerørene som munner ut i det øvre kammer.
I denne innsnevring økes hastigheten av fluidmediet i en slik grad at granulene ikke kan falle tilbake fra det øvre kammer og ned i et stigerør. Når innsnevringen er riktig dimensjo-nert, vil selv en meget uregelmessig fordeling av den granulære masse på stigerørene under oppstartingen av varmeveksleren ikke medføre at ett eller flere av stigerørene begynner å virke som returrørledning.
En fordelaktig utførelse av apparatet kjennetegnes
ved at det over den øvre rørplate er anordnet en strupeplate med åpninger som kommuniserer med stigerørene og er mindre enn det innvendige tverrsnitt av stigerørene.
Den granulære masse sirkulerer i retning oppad gjennom stigerørene og i retning nedad gjennom returledningen. Under denne sirkulasjon, og spesielt under drift, er granulene i hvirvlende bevegelse også i det nedre kammer, hvilket er årsak til meget alvorlig slitasje på varmevekslerens mantel, spesielt på materialet ved overgangen mellom bunndekselet og den sylindriske vegg som danner en del av mantelen. Den ulempe kan elimineres ved hjelp av en andre fordelingsplate som er anordnet i det nedre kammer på et nivå under retur-ledningens utløp i kammeret.
I apparatet ifølge oppfinnelsen kan den innretning som hindrer granulene i å trenge inn i innløpet for fluidmediet i det nedre kammer når apparatet er ute av drift, ikke tjene som en avstengningsventil mot den nedre kant av returrørledningen,
i motsetning til hva dom er tilfellet i det kjente apparat. Følgelig vil det under alle betingelser finne sted en nedadrettet strømning av fluidmediet på innsiden av returledningen, hvilken strømning i apparatet av den foreslåtte konstruksjon kan komme opp i omtrent 25% av den strøm av fluidmedium som tilføres varmevekslerens innløp. Som følge derav vil den midlere logaritmiske temperaturdifferans på innsiden av stigerørene bli mindre gunstig, hvilket krever at man, for å oppnå en ønsket virkningsgrad, må innstallere en større heteflate.
Dette siste kan til en viss grad unngåes ved at man anordner flere fordelingsplater på et nivå over det nivå
hvor returledningen munner ut i det nedre kammer, fortrinns-
vis slik at åpningene i de forskjellige fordelingsplater ikke er vertikalt innrettet etter hverandre.
På denne måte kan den nedadrettede strømning av fluidmediet gjennom returrørledningen(e) begrenses til ca. 15% av massestrømningen gjennom varmevekslerens innløp.
Fraværet av bevegelige deler i det nedre kammer, det vil si fraværet av noen ventil i den innretning som hindrer granulene i å trenge inn i innløpet for fluidmedium i det nedre kammer når apparatet er ute av drift, og den reduserte slitasje på de utsatte deler av det nedre kammer, motvirker ulempen ved at fluidmedium sirkulerer gjennom returrørledningen.
For å stabilisere det fluidiserte sjikt i et stigerør
er det tidligere blitt foreslått å forsyne innløpsdelen av stigerørene med en tverrgående boring på et nivå hvor det under drift ikke er granuler i det nedre kammer, det vil si hvor bare fluidmediet er tilstede. Dersom det benyttes sterkt forurensende fluidmedier, f.eks. fluidmedier som inneholder faste stoffer, kan den tverrgående boring tilstoppes, hvilket fører til at det fluidiserte sjikt i stigerøret begynner å synke og til slutt fører til at stigerøret utilsik-tet begynner å funksjonere som en returrørledning, hvilket er uønsket. Ved drift at apparatet ifølge oppfinnelsen kan denne sistnevnte ulempe unngåes ved at man fra tid til annen reduserer trykket av fluidmediet øverst i det nedre kammer.
Oppfinnelsen angår således også en fremgangsmåte ved drift av det nye apparat, hvilken fremgangsmåte går ut på
at trykket av fluidmediet i den øvre del av det nedre kammer reduseres temporært.
I en utførelsesform av apparatet er, som det fremgår
av ovenstående, innløpsdelen av stigerørene forsynt med tverrgående boringer. Det er da fordelaktig at den øvre del av det nedre kammer er forsynt med et utløp med en avstengningsventil på et -nivå over de tverrgående boringer.
Videre er det fordelaktig at utløpet i den øvre del
av det nedre kammer er direkte forbundet med et utløp for fluidmedium i det øvre kammer.
Tilstedeværelsen av en eller flere returledninger er forbundet med den ulempe at den forårsaker fortrengning av fluidmediet fra det øvre kammer til det nedre kammer. Strømningen av granulær masse på innsiden av returrørledningen vil under visse betingelser stagnere og eventuelt føre til tilstopping av retur-rørledningen, i hvilket tilfelle den tilsiktede midlere logaritmiske temperaturdifferans mellom stigerørenes utvendige overflate og innvendige overflate som kreves for at varmeveksleren skal funksjonere tilfredsstillende, påvirkes ugunstig med mindre det tilfeldigvis finnes et driftspunkt hvor dette ikke skjer. Imidlertid vil et slikt driftspunkt medføre uønskede begrensninger av andre driftsparametere.
For å bli i stand til i det minste å redusere denne ugunstige effekt kan apparatet ifølge oppfinnelsen forsynes med en grenledning mellom innløpet i det nedre kammer for fluidmediet som benyttes ved prosessen, og et punkt i det øvre kammer hvor grenledningen munner ut i det øvre kammer på nivå med returrørledningens eller returrørledningenes innløpsåpning.
Grenledningen, som fortrinnsvis er utstyrt med en justerbar ventil for å regulere • strømningen gjennom ledningen, vil således, i det minste delvis eliminere temperaturdifferansen mellom det øvre kammer og det nedre kammer.
En annen løsning på det samme problem går ut på at
det anordnes en strupeinnretning foran returrørledningens innløpsåpning, hvilket favoriserer fluidmediet fremfor den granulære masse med hensyn til å passere gjennom returrørled-ningen .
Dersom mengden av granulær masse på innsiden av retur-rørledningen begrenses således, vil mindre drivkraft være tilgjengelig for sirkulasjon, hvilket vil føre til redusert sirkulasjon av granulær masse og fluidmedium gjennom retur-rørledningen.
Oppfinnelsen skal nu beskrives under henvisning til tegningene, hvor figurene 1-8 viser utførelser av. apparatet ifølge oppfinnelsen.
Fig. 1 viser en utførelse av apparatet ifølge et første aspekt av oppfinnelsen. En varmeveksler 10 har, for et første fluidmedium, et innløp 11 og et utløp 12, samt for et andre fluidmedium, et innløp 13 og et utløp 1 4 . På innsiden av mantelen 15 kommuniserer et nedre kammer 17 med innløpet 11, mens et øvre kammer 16 kommuniserer med utløpet 12. Et knippe av stigerør 18 er anordnet mellom en øvre rørplate 19 og en nedre rørplate 20.Rørknippet innkluderer en returrørledning 21. Sti-gerørene er forsynt med innløpsdeler 22 som strekker seg nedad fra den nedre rørplate 20. Stigerøre-
nes innløpsdel er forsynt med en tverrgående boring 23. I det nedre kammer 17 er det anordnet en fordelingsplate 24 under stigerørenes innløp og over returrørledningens utløp. Det nedre kammer 17 er dessuten utstyrt med en innretning 25 som hindrer granulene i det nedre kammer, stigerørene, det øvre kammer og returrørledningen i å trenge inn i innløpet .11. Inretningen 25 er montert på en fjærmontasje 26 som, når apparatet ikke er i drift, presser innretningen 25 mot returrørledningens utløps-åpning. Dette er ikke til hinder for at granulene kan bringes i fluidisert tilstand i stigerørene 18. Den nedre ende av retur-rørledningen 21 vil inneholde en stasjonær, granulær masse 27.
I henhold til oppfinnelsen er varmevekslerens 10 øvre rørplate 19 forsynt med strupende åpninger 32 via hvilke stige-rørene 18 munner ut i det øvre kammer 16. Eksempelvis kan åpningene 32 være gjort i en strupeplate 31 som utgjør en inte-grerende del av den øvre rørplate 19 og ikke utgjør noen hind-ring for returrørledningen 21 .
Det vil forstås at de strupende åpninger 32 ved stige-rørenes 18 munning er effektive med hensyn til å hindre at granuler faller ned i stigerørene fra den øvre rørplate, uav-hengig av virkningen av ventilen i innretningen 25.
Figurene 2 og 3 viser utførelser av apparatet i henhold til et annet aspekt av oppfinnelsen. Apparatets konstruksjon i disse utførelesesformer svarer i de fleste henseender til den som er vist på fig. 1. For forhindre overdreven slitasje på materialet i mantelen, spesielt ved forbindelsen mellom bunn-dekslet 43 og den sylindriske vegg 44, som følge av den virvlen de bevegelse av granulene som utgjør materialet i de fluidiserte sikt i stigerørene, er det anordnet en andre fordelingsplate 4 2 i det nedre kammer 17 på et nivå under returrørled-nignens 21 utløp i det nedre kammer 17. Innretningen som hindrer granulene i å trenge inn i innløpet 11 i det nedre kammer når apparatet er ute av drift, har form av en enkel klokke 41 som er fast montert og fordeler fluidmediet fra det innragende innløp 11 sideveis gjennom det nedre kammer 17.
Når varmeveksleren ikke er i drift, vil mesteparten av den granulære masse være tilstede i det nedre kammer, under den første fordelingsplate 24. Ved oppstarting vil strømmen av fluidmedium fra innløpet 11 forsøke å følge den minste motstands vei. Først vil fluidmediet strømme hovedsakelig gjennom retur-rørledningen 21, mens etterhvert som den granulære masse bringes i fluidisert tilstand av det strømmende fluidmedium, vil mediet som passerer gjennom returrørledningen, gradvis møte større motstand,hvilket vil bringe fluidmediet til å begynne å strømme opp gjennom stigerørene 18 under samtidig fluidi-sering av den granulære masse på innsiden av stigerørene. En ytterligere økning av strømmen av fluidmedium vil bringe de fluidiserte sjikt på innsiden av stigerørene 18 til å stige hurtigere enn det fluidiserte sjikt på innsiden av returrør-ledningen 21. Dette skyldes de tverrgående boringer 23 i stige-rørenes innløpsdel 22, som bibringer det fluidiserte sjikt på innsiden av stigerørene en høyere porøsitet enn sjiktet på innsiden av returrørledningen. Den fluidiserte granulære masse i stigerørene vil rekke det øvre kammer 16 først og ved overløp begynne å strømme ned i returrørledningen 21, hvor den granulære masse og fluidmediet vil begynne å strømme i retning nedad. I det nedre kammer 17, mellom fordelingsplatene 24 og 42, vil den nedadrettede strøm gjennom returrørledningen 21 og den oppadrettede strøm av fluidmedium fra oppløpet 11 blandes, og til slutt opprettes det en likevektstilstand hvor volumet av fluidmedium som forlater.varmeveksleren via utløp 12 er like stort som volumet som føres inn i varmeveksleren gjennom innløp 11, og den granulære masse sirkuleres gjennom stigerørene 18 og returrørledningen 21. Under sirkulasjonsprosessen blir stige- rørene 18 mindre hardt belastet med granulær masse enn retur-rørledningen 21. For å redusere den uheldige innvirkning på den midlertidige logaritmiske temperaturdifferanse som skyldes strømmen av fluidmedium gjennom returrørledningen bør sirkulasjonen av f luidmedium gjennom returrørledningen være så liten som mulig. En økning av trykkdifferansen mellom det øvre kammer og det nedre kammer bidrar til å redusere strømmen av fluidmedium gjennom returrørledningen. Økningen av trykkdifferansen oppnås ved at det anordnes flere fordelingsplater på et nivå over returrørledningens utløp i det nedre kammer, fortrinnsvis slik at åpningene i de forskjellige fordelingsplater ikke er innrettet på linje med hverandre i vertikalretningen. Fig. 3 viser anordningen av fordelingsplater 45, 46 og 47 i det nedre kammer 17 og over returrørledningens 21 utløp.
Figurene 4 og 5 illustrerer driften og utformningen av innretningen for rengjøring av de tverrgående boringer i stige-rørenes innløpsdel. Fig. 4 viser varmeveksleren 10 slik den er vist på fig. 1, undernormale driftbetingelser, hvor stige-rørene 18 funksjonerer normalt. Av fig. 4 vil det sees at den øvre seksjon av det nedre kammer er forbundet, via en rørled-ning 51 forsynt med av avstengningsventil 52, med en utløps-rørledning 53 som frakter med seg fluidmediet som strømmer ut gjennom utløp 12. Under normal drift er avstengningsventilen 12 stengt. Det nedre kammer 17 inneholder et volum granulær masse i fluidisert tilstand opptil et nivå like under de tverrgående boringer i stigerørenes innløpsdel 22. Fluidisert granulær masse er dessuten tilstede i stigerørene 18 og i det øvre kammer 16. I stigerørene 18 beveger den granulære masse og fluidmediet seg oppad, og de beveger seg nedad gjennom returrørled-ningen 21. Dersom en tverrgående boring i ét stigerørs innløps-del tilstoppes, kan den oppadrettede strømning på innsiden av dette stigerør plutselig endres til en nedadrettet strømning. For å unngå denne uønskede situasjon bør det være mulig å fjerne alle avsetninger av smuss på den utvendige overflate av stige-rørets innløpsdel. Dette oppnås ved av man åpner avstengningsventilen 52 delvis. Dette vil bringe en del av fluidmediet til å strømme til utløpsrørledningen 53 via det nedre kammer 17 og den delvis åpnede avstengningsventil 52. Den fluidiserte granulære masse i stigerørene 18 vil synke til et nivå f.eks. halv-veis opp i stigerørene, og det øvre kammer 16 vil ikke lenger inneholde noen granulær masse. Under slike betingelser vil returrørledningen 21 funksjonere som et delvis fylt stigerør.
I det nedre kammer 17 vil volumet av fluidisert granulær masse øke vesentlig, hvilket vil føre til at den granulære masse vil strekke aeg lenger opp enn de tverrgående boringer 23, samtidig som det likevel holdes en passende avstand mellom massen og forbindelsen mellom rørledningen 51 og det nedre kammer, slik at det forhindres at noe av den granulære masse blir ført ut sam-men med fluidmediet. Den slipende virkning av den fluidiserte granulære masse på de tverrgående boringer i stigerørenes inn-løpsdel vil fjerne smussavsetningene og frakte den vekk via rør-ledningen 51 .
Fig. 5 viser hvor den fluidiserte granulære masse be-finner seg i systemet når avstengningsventilen 52 er åpnet delvis. Det synes å være tilstrekkelig at den driftstilstand som avviker ved at avstengningsventilen 52 er delvis åpen, slik at de tverrgående boringer rengjøres, bare behøver oppretthol-des i noen få dusin sekunder, hvilket vanligvis ikke vil ansees å være problematisk. For kontroll av nivået av den fluidiserte granulære masse i det nedre kammer 17 under rengjøringen av de tverrgående boringer i stigerørenes innløpsdel vil det være tilstrekkelig med en enkel måling av trykkdifferansen. Når avstengningsventilen 52 lukkes igjen, vil systemet vende tilbake til den opprinnelige driftstilstand.
Som allerede nevnt er det en ulempe ved et apparat av den innledningsvis beskrevne type at sirkulasjonen av fluidmediet og den granulære masse i systemet enkelte ganger innvirker, uheldig på den midlere logaritmiske temperaturdifferanse over varmeveksleren. Problemets, hovedårsak er sirkuleringen av fluidmediet.
Fig. 6 viser en utførelse av en egnet løsning på dette problem, som går ut på å tilveiebringe en grenledning 61 mellom innløpet 11 for fluidmedium til det nedre kammer 17 og en posi-sjon 62 i det øvre kammer 16, hvor grenledningen 61 munner ut
på nivå med returrørledningens 21 innløp 63.
Grenledningen er utstyrt med en justerbar ventil 64.
Ved oppstartingen av varmeveksleren anbefales det at avstengningsventilen 64 i grenledningen 61 holdes stengt. Når systemet funksjonerer under stabile driftsbetingelser, kan avstengningsventilen 64 åpnes delvis eller fullstendig, avhengig av de krav prosessen stiller. En strøm av fluidmedium med samme temperatur som fluidmediets innløpstemperatur i det nedre kammer 17 er nu tilstede i området i umiddelbar nærhet av re-turrørledningens innløpsåpning 63. Som følge herav vil gjen-nomsnittstemperaturen inne i returrørledningen ligge nærmere innløpstemperaturen til fluidmediet i det nedre kammer enn om ingen grenledning var blitt benyttet, hvilket medfører den ovenfor omtalte gunstige virkning. Grenledningen kan også være anordnet på innsiden av varmeveksleren.
En annen løsning på det problem som løses ved hjelp av den på fig. 6 viste utførelse tilveiebringes i henhold til oppfinnelsen ved at det anbringes en strupeinnretning foran re-turrørledningens innløp, hvilket medfører at strømningen av fluidmedium gjennom returrørledningen blir favorisert for strøm-ning av granulær masse gjennom denne. Figurene 7 og 8 viser en utførelse av denne andre løsning. På fig. 7 er strupeinnretningen 71 et rør som er anordnet som en forsettélse av returrør-ledningen 21 , i en avstand h fra returrørledningens innløp 6 3
i det øvre kammer 16. I prinsippet kan strupeinnretningen 71 bestå av et rett rørstykke, hvis øvre ende strekker tilstrekkelig langt inn i det øvre kammer 16 til at granulene hindres i å falle ned gjennom det rette rør og inn i returrørledningen 21 under alle normale driftsbetingelser. Forsøksresultater har vist at avstanden h innvirker på sirkulasjonshastigheten av den granulære masse og av fluidmediet gjennom returrørledningen. For å gi en riktig tilpasset sirkulasjonshastighet må avstanden h tilfredsstille betingelsene:
hvor Dv er den invendige diameter av returrørledningen, over hvilken strupeinnretningen er anbragt.
Ved at man forandrer formen på strupeinnretningen litt vil innretningen bli i stand til å utøve ytterligere en funk-sjon. Dersom det ikke utvises tilstrekkelig forsiktighet ved oppstartingen av varmeveksleren, vil returrørledningen, som tidligere nevnt, kunne begynne å virke som et stigerør som frakter med seg meget store volumer av fluidmedium og granulær masse fra det nedre kammer 17 til det øvre kammer 16. Som følge derav kan strupeinnretningen av den rette rørtype blåse granulene meget høyt opp i det øvre kammer, og granulene kan gå tapt via utløpet 12 for fluidmediet. Dette er en uønsket situasjon. Gjennom valg av egnet innvendig diameter av strupeinnretningen av den rette rørtype og ved å bende rørets øvre del fra vertikalplanet og til horisontalplanet og deretter bende det svakt nedover og deretter igjen i en vinkel på ca. 90°, vil granulene og fluidmediet som føres med høy hastighet ut av re-turrørledningen 21, bli innfanget i det bøyede rør og ledet av dette, slik at granulene forblir i det øvre kammer. Fig. 8 viser et tverrsnitt av det øvre kammer, sett ovenfra,og viser hvordan røret som skal anvendes som strupeinnretning, må bøyes. Den innvendige diameter av strupeinnretningen utført som et bøyet rør må være større enn den innvendige diameter av retur-rørledningen for å forhindre tap av granuler.
For å sikre stabil drift av de forskjellige systemer som er beskrevet ovenfor, må trykkfallet i strømmen av fluidmedium over fordelingsplaten og inn i det nedre kammer direkte under stigerørene være større enn en tiendedel av det trykkfall som skyldes totalvekten av den granulære masse, som definert i den artikkel som det tidligere er referert til, og som illu-strert i hollandsk patentsøknad nr. 7 703 939.
Claims (6)
1. Apparat for utførelse av fysikalske og/eller kjemiske prosesser, spesielt en varmeveksler (10) av den kontinuerlige type, omfattende et knippe av parallelle vertikale stigerør (18), et øvre kammer (16), et nedre kammer (17), en øvre rørplate (19) og en nedre rørplate (20) for å tilveiebringe åpen forbindelse mellom rørknippet og henholdsvis øvre og nedre kammer, en granulær masse som kan holdes i fluidisert tilstand i det minste i stigerørene, ved hjelp av et fluidmedium som under drift strømmer oppad gjennom det nedre kammer, stigerørene og det øvre kammer, en fordelingsplate (24) for den granulære masse i det nedre kammer, og minst én retur-rørledning (21) med et utløp under fordelingsplaten (24) for tilbakeføring av et overløp av granuler over den øvre rør-plate (19), fra det øvre kammer til det nedre kammer, i hvilket apparat hvert stigerør er forsynt med en innløpsdel (22) som strekker seg inn i det nedre kammer fra den nedre rørplate (20) til et nivå over fordelingsplaten (24) gjennom hvilken returrørledningen(e) (21) er ført, og det nedre kammer er utstyrt med en innretning (25) som hindrer granulene i å nå det nedre kammers innløp (11) for fluidmediet når apparatet er ute av drift,
karakterisert vedat det er anordnet en innsnevring (32) i den ende av stigerørene (18) som munner ut i det øvre kammer (16).
2. Apparat ifølge krav 1,
karakterisert vedat det over den øvre rør-plate (19) er anordnet en strupeplate (31) med åpninger (32) som kommuniserer med.stigerørene (18) og er mindre enn det innvendige tverrsnitt av stigerørene.
3. Apparat ifølge krav 2,
karakterisert vedat fordelingsplaten (24), som er anordnet på et nivå over returrørledningens (21) utløp i det nedre kammer (17), er utført som flere plater (45,46,47), fortrinnsvis slik at åpningene i dem ikke er innrettet på linje med hverandre i vertikalretningen.
4. Apparat ifølge krav 1-3, hvor stigerørenes (18) innløpsdel (22) er forsynt med en tverrgående boring (23),karakterisert vedat den øvre del av det nedre kammer (17) er forsynt med et utløp (51) med en avstengningsventil (52) på et nivå over de tverrgående boringer (23).
5. Apparat ifølge krav 4,
karakterisert vedat utløpet (51) i den øvre del av det nedre kammer (17) er forbundet direkte med et utløp (53) for fluidmediet i det øvre kammer (16).
6. Fremgangsmåte ved drift av et apparat ifølge krav 1 eller 2,
karakterisert vedat trykket av fluidmediet i den øvre del av det nedre kammer (17) reduseres temporært.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL8302622A NL192055C (nl) | 1983-07-22 | 1983-07-22 | Inrichting voor het bedrijven van fysische en/of chemische processen, in het bijzonder een warmtewisselaar met circulatie van korrelmassa. |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO842970L NO842970L (no) | 1985-01-23 |
NO163650B true NO163650B (no) | 1990-03-19 |
NO163650C NO163650C (no) | 1990-06-27 |
Family
ID=19842192
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO842970A NO163650C (no) | 1983-07-22 | 1984-07-20 | Apparat for utfoerelse av fysikalske og/eller kjemiske prosesser, spesielt en varmeveksler, samt fremgangsmaate ved drift av apparatet. |
Country Status (15)
Country | Link |
---|---|
US (3) | US4567940A (no) |
EP (3) | EP0228143B1 (no) |
JP (1) | JPS6089686A (no) |
KR (1) | KR910002109B1 (no) |
AT (2) | ATE39384T1 (no) |
AU (1) | AU561787B2 (no) |
BR (1) | BR8403638A (no) |
CA (1) | CA1232602A (no) |
DE (1) | DE3466062D1 (no) |
DK (1) | DK162123C (no) |
ES (3) | ES534495A0 (no) |
FI (1) | FI77528C (no) |
IN (1) | IN161954B (no) |
NL (2) | NL192055C (no) |
NO (1) | NO163650C (no) |
Families Citing this family (38)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3432864A1 (de) * | 1984-09-07 | 1986-03-20 | Robert Prof. Dr.-Ing. 5100 Aachen Rautenbach | Waermetauscher fuer die physikalische und/oder chemische behandlung einer fluessigkeit |
US4665632A (en) * | 1985-09-27 | 1987-05-19 | Uop Inc. | Apparatus for uniformly distributing fluid through a bed of particulate material |
US4662081A (en) * | 1985-09-27 | 1987-05-05 | Uop Inc. | Process for uniformly distributing fluid through a bed of particulate material |
NL192750C (nl) * | 1986-09-30 | 1998-01-06 | Eskla Bv | Inrichting voor het bedrijven van fysische en/of chemische processen, in het bijzonder een warmtewisselaar. |
US4896704A (en) * | 1988-01-27 | 1990-01-30 | Mobil Oil Corp. | Loading techniques for downflow reactors |
US4904452A (en) * | 1988-03-31 | 1990-02-27 | Union Carbide Chemicals And Plastics Company Inc. | Inner core heating in fluidized bed |
DE3818819C2 (de) * | 1988-06-03 | 1997-09-25 | Sgl Technik Gmbh | Vorrichtung zur Übertragung von Wärme |
DE3831385C2 (de) * | 1988-09-15 | 1997-06-12 | Sgl Technik Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Rohrbündel-Apparates |
DE3939029A1 (de) * | 1989-11-25 | 1991-05-29 | Rautenbach Robert | Wirbelschicht-waermeaustauscher |
DE4102118A1 (de) * | 1991-01-25 | 1992-07-30 | Jochen Stephan Dipl I Kollbach | Waermeaustauscher mit zirkulierender wirbelschicht |
US5141047A (en) * | 1991-03-01 | 1992-08-25 | Riley Stoker Corporation | Fluidized bed heat exchanger |
US8352400B2 (en) | 1991-12-23 | 2013-01-08 | Hoffberg Steven M | Adaptive pattern recognition based controller apparatus and method and human-factored interface therefore |
US10361802B1 (en) | 1999-02-01 | 2019-07-23 | Blanding Hovenweep, Llc | Adaptive pattern recognition based control system and method |
NL9300666A (nl) * | 1993-04-20 | 1994-11-16 | Bronswerk Heat Transfer Bv | Inrichting voor het uitvoeren van een fysisch en/of chemisch proces, zoals een warmtewisselaar. |
US5798137A (en) | 1995-06-07 | 1998-08-25 | Advanced Silicon Materials, Inc. | Method for silicon deposition |
NL1005518C2 (nl) * | 1997-03-12 | 1998-09-15 | Bronswerk Heat Transfer Bv | Inrichting voor het uitvoeren van een fysisch en/of chemisch proces, zoals een warmtewisselaar. |
NL1005514C2 (nl) * | 1997-03-12 | 1998-09-15 | Bronswerk Heat Transfer Bv | Inrichting voor het uitvoeren van een fysisch en/of chemisch proces, zoals een warmtewisselaar. |
NL1005517C2 (nl) * | 1997-03-12 | 1998-09-15 | Bronswerk Heat Transfer Bv | Inrichting voor het uitvoeren van een fysisch en/of chemisch proces, zoals een warmtewisselaar. |
US7966078B2 (en) | 1999-02-01 | 2011-06-21 | Steven Hoffberg | Network media appliance system and method |
US6262190B1 (en) | 1999-02-10 | 2001-07-17 | Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation | Process and apparatus for fluid bed polymerization |
US6698501B2 (en) * | 2001-07-25 | 2004-03-02 | William H. Fleischman | Heat exchangers that contain and utilize fluidized small solid particles |
US7575043B2 (en) * | 2002-04-29 | 2009-08-18 | Kauppila Richard W | Cooling arrangement for conveyors and other applications |
KR100482827B1 (ko) * | 2002-09-14 | 2005-04-14 | 삼성전자주식회사 | 열교환기 |
CN100354593C (zh) * | 2003-06-13 | 2007-12-12 | 株洲工学院帅科机械清洗研究所 | 一种流态化在线清洗壳程的卧式列管换热器 |
CN1657860B (zh) * | 2004-02-16 | 2010-05-12 | 湖南工业大学 | 管外流态化在线清洗功能的立式列管传热设备 |
MXPA06003045A (es) * | 2006-03-17 | 2007-09-17 | Mexicano Inst Petrol | Equipo mejorado intercambiador de calor entre liquidos y fluidos. |
JP5308794B2 (ja) * | 2007-12-11 | 2013-10-09 | 住友化学株式会社 | 噴流層装置を用いたポリオレフィン製造方法 |
JP5308797B2 (ja) * | 2007-12-11 | 2013-10-09 | 住友化学株式会社 | オレフィン重合反応装置、ポリオレフィン製造システム、及び、ポリオレフィン製造方法 |
JP5249730B2 (ja) * | 2007-12-11 | 2013-07-31 | 住友化学株式会社 | オレフィン重合反応装置及びポリオレフィン製造方法 |
JP5308795B2 (ja) * | 2007-12-11 | 2013-10-09 | 住友化学株式会社 | ポリオレフィン製造方法、並びに、噴流層装置を備えたポリオレフィン製造システム |
JP5427396B2 (ja) * | 2007-12-11 | 2014-02-26 | 住友化学株式会社 | 粉体移送装置、及び、ポリオレフィンの製造方法 |
JP5545800B2 (ja) * | 2009-06-08 | 2014-07-09 | 住友化学株式会社 | 噴流−流動層型オレフィン重合反応装置、ポリオレフィン製造システム、及び、ポリオレフィン製造方法 |
CN103101989B (zh) * | 2013-02-05 | 2014-07-30 | 双良节能系统股份有限公司 | 自清洗高盐污水蒸发结晶装置 |
US20160341499A1 (en) * | 2015-05-19 | 2016-11-24 | Uop Llc | Process for online cleaning of mto reactor effluent cooler |
JP6902337B2 (ja) | 2016-08-03 | 2021-07-14 | 住友化学株式会社 | ヘテロファジックプロピレン重合材料の製造方法 |
JP6938421B2 (ja) * | 2018-04-17 | 2021-09-22 | 株式会社神戸製鋼所 | 流体流路装置 |
CN109045947B (zh) * | 2018-09-03 | 2021-08-17 | 青岛科技大学 | 一种流化床簇反应器 |
CN109499262B (zh) * | 2018-12-14 | 2021-08-13 | 青岛科技大学 | 一种新型纵向平行床吸附器 |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2488406A (en) * | 1947-11-25 | 1949-11-15 | Gulf Research Development Co | Method and apparatus for conducting chemical reactions |
US2559069A (en) * | 1949-07-30 | 1951-07-03 | Standard Oil Co | Choke for abrasive fluids |
US2591595A (en) * | 1949-09-29 | 1952-04-01 | Standard Oil Dev Co | Method for controlling the temperature of exothermic reactions such as the gasification of carbonaceous solids |
US3055745A (en) * | 1952-11-07 | 1962-09-25 | Vulcan Cincinnati Inc | Catalytic reactor |
US2884373A (en) * | 1954-10-20 | 1959-04-28 | Exxon Research Engineering Co | Method and apparatus for heating fluids |
FR1183779A (fr) * | 1956-10-29 | 1959-07-13 | Dorr Oliver Inc | Récupération de chaleur dans un procédé à solides fluidisés |
US3476655A (en) * | 1967-11-01 | 1969-11-04 | Us Interior | Descaling of saline water and distillation |
GB1326651A (en) * | 1971-01-29 | 1973-08-15 | Coal Industry Patents Ltd | Method and apparatus for the generation and transfer of heat in fluidised bed systems |
US4300625A (en) * | 1975-01-21 | 1981-11-17 | Mikhailov Gerold M | Preventing deposition on the inner surfaces of heat exchange apparatus |
NL170458C (nl) * | 1975-05-20 | 1982-11-01 | Ir Gustav Adolf Pieper | Warmtewisselaar, omvattende een stelsel granulaat bevattende verticale buizen, en werkwijze voor het bedrijven hiervan. |
NL7703939A (nl) * | 1977-04-12 | 1978-10-16 | Esmil Bv | Werkwijze en inrichting voor het uitwisselen van warmte. |
US4142578A (en) * | 1977-09-12 | 1979-03-06 | Exxon Research & Engineering Co. | Heat exchanger impingement protection |
NL181753C (nl) * | 1978-02-16 | 1987-10-16 | Esmil Bv | Inrichting voor het bedrijven van fysische en/of chemische processen omvattende een bundel parallel en verticaal opgestelde pijpen. |
NL184024C (nl) * | 1980-09-05 | 1989-03-16 | Esmil Bv | Inrichting met een aantal boven elkaar geplaatste en in serie geschakelde warmtewisselaars. |
NL187770C (nl) * | 1980-11-12 | 1992-01-02 | Esmil Bv | Doorstroominrichting voor een vloeibaar medium bevattende een fluidiseerbare korrelmassa. |
GB2087532A (en) * | 1980-11-18 | 1982-05-26 | British Steam Specialties The | Heat exchangers |
NL8102308A (nl) * | 1981-05-12 | 1982-12-01 | Esmil Bv | Inrichting voor het bedrijven van fysische en/of chemische processen in het bijzonder een warmtewisselaar. |
NL8102307A (nl) * | 1981-05-12 | 1982-12-01 | Esmil Bv | Inrichting en werkwijze voor het indikken door verdampen van een vloeistof. |
GB2105455A (en) * | 1981-09-09 | 1983-03-23 | Vyzk Ustav Chem Zarizeni | An apparatus for indirect cooling of fluids by a gas stream |
-
1983
- 1983-07-22 NL NL8302622A patent/NL192055C/nl not_active IP Right Cessation
-
1984
- 1984-07-09 AT AT86202385T patent/ATE39384T1/de active
- 1984-07-09 AT AT86202384T patent/ATE41227T1/de not_active IP Right Cessation
- 1984-07-09 DE DE8484200984T patent/DE3466062D1/de not_active Expired
- 1984-07-09 EP EP86202384A patent/EP0228143B1/en not_active Expired
- 1984-07-09 EP EP86202385A patent/EP0228144B1/en not_active Expired
- 1984-07-09 EP EP84200984A patent/EP0132873B1/en not_active Expired
- 1984-07-11 AU AU30492/84A patent/AU561787B2/en not_active Ceased
- 1984-07-11 US US06/629,810 patent/US4567940A/en not_active Expired - Lifetime
- 1984-07-16 CA CA000458992A patent/CA1232602A/en not_active Expired
- 1984-07-18 DK DK351584A patent/DK162123C/da not_active IP Right Cessation
- 1984-07-18 IN IN518/MAS/84A patent/IN161954B/en unknown
- 1984-07-20 FI FI842924A patent/FI77528C/fi not_active IP Right Cessation
- 1984-07-20 ES ES534495A patent/ES534495A0/es active Granted
- 1984-07-20 NO NO842970A patent/NO163650C/no unknown
- 1984-07-20 BR BR8403638A patent/BR8403638A/pt not_active IP Right Cessation
- 1984-07-21 JP JP59150512A patent/JPS6089686A/ja active Granted
- 1984-07-21 KR KR1019840004345A patent/KR910002109B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1985
- 1985-06-01 ES ES543812A patent/ES8703619A1/es not_active Expired
- 1985-10-04 US US06/783,956 patent/US4615382A/en not_active Expired - Fee Related
-
1986
- 1986-01-15 US US06/819,297 patent/US4640339A/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-07-30 ES ES556983A patent/ES8707604A1/es not_active Expired
-
1993
- 1993-12-02 NL NL9302096A patent/NL9302096A/nl not_active Application Discontinuation
Also Published As
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO163650B (no) | Apparat for utfoerelse av fysikalske og/eller kjemiske prosesser, spesielt en varmeveksler, samt fremgangsmaate ved drift av apparatet. | |
NO158949B (no) | Fremgangsmaate ved fremstilling av pancreatinpellets. | |
KR20060051071A (ko) | 열교환기 | |
RU2137174C1 (ru) | Устройство регулирования расхода текучей среды | |
JPH02160036A (ja) | 設備の始動と停止のための方法及びシステム | |
US5108712A (en) | Fluidized bed heat exchanger | |
US2120608A (en) | Proportioning apparatus | |
SE441781B (sv) | Frys/kylanleggning med oljeseparator kopplad till kondensor via tryckreduktion | |
US1596423A (en) | Water-deaerating apparatus | |
US4179047A (en) | Chemical metering apparatus | |
CA1256097A (en) | Apparatus for carrying out physical and/or chemical processes, more specifically a heat exchanger of the continuous type | |
US1990881A (en) | Liquid distribution control mechanism for multiunit apparatus | |
US1086457A (en) | Manufacture of salt by multiple-effect evaporation. | |
US1307403A (en) | And one-third to claude l | |
JPH06288500A (ja) | 蒸気式加熱装置 | |
NO149691B (no) | Flertrinns ekspansjonsfordamper for avsalting av saltvann | |
US1043691A (en) | Carbureter. | |
Inkson et al. | THE SKIL/BOSCH CVP/M | |
JPH071079B2 (ja) | フリーフロート式スチームトラップ |