NO842342L - Innretning ved fluidbehandlende anordninger. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår forbedringer i eller det som vedrører fluidbehandlende anordninger, slik som varmevekslere og fluidreaktoranordninger.

Det er et konstant mål på alle felt å tilvirke til en lavere kostnad både anordningen selv og dens kostnader under drift og vedlikehold. I tilfelle av varmevekslere er det derfor en konstant bestrebelse for å forbedre effektiviteten, slik at driftskostnadene reduseres direkte og slik at anordningen er mindre i størrelse, som i seg selv vanligvis er en ønsket karakteristikk, idet slik reduksjon i størrelsen resulterer i et mindre materialbehov under fremstillingen. Denne reduksjo-nen i materialbehov er særlig viktig i anordninger som anvendes med korrosive fluider og i vanskelige omgivelser når dyrt korrosivresistent materiale må anvendes. Det er også en bestrebelse å tilveiebringe en så stor frihet som mulig fra forurensning, sammen med enkelhet ved sammenstilling og de-montering, for på den måten å gi tillagt etterfølgende økonomi under vedlikehold. Det er lignende fordeler som kan .oppnås -i tilfelle av fluidreaktoranordninger, som resulterer i øket effektivitet av fluidblandingen og kontakteffektivitet med katalytisk materiale, og også i; det tilfellet av fluidreak-toranordning som har varmevekselmuligheter som tar hensyn til den eksoterme eller endoterme beskaffenhet av reaksjonene som finner sted.

En forbedret varmevekslingsprosess og anordning er fremlagt

i søknad nr. 282467, hvor fremleggelsen av denne er innarbei-det i denne søknaden ved denne referansen. I denne prosessen og anordningen tar fluidstrømmen formen av et ikke-turbulent grenselag eller flere lag straks inntil varmeoverføringsover-flaten og et ikke-turbulent kjernelag som grenser mot grenselaget eller lagene. En avbrytende struktur er tilveiebragt inne i strømningspassasjen for å bryte opp på en så ikke-turbulent måte som mulig det nevnte grenselaget eller lagene ved et mangetall av avbrytende steder som er bragt i avstand fra hverandre, hvorved deler av det avbrutte grenselaget

skiller seg fra den varmeoverførende overflaten og blander seg med kjernelaget for å effektuere varmeoverføring mellom overflaten og kjernelaget. Denne konstruksjonen består av tettpakkede konvekse, sfæriske segmenter hvor hvert er anord-net med en del av sin konvekse overflate berørende eller nesten berørende den varmeoverførende overflaten. En slik kon-struksjon tilveiebringer en svært høy varmeovergangskoeffisi-ent uten en uforholdsmessig økning i pumpearbeidet som trengs for å drive fluidet gjennom anordningen.

Det er et mål med oppfinnelsen å tilveiebringe en ny avbryterstruktur for fluidbehandlende anordninger.

I samsvar med den foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt i en fluidbehandlende anordning en avbryterstruktur tilpasset for å bryte av grenselaget i en fluidstrøm ved en overflate eller overflater inntil den avbrytende strukturen, hvor den nevnte strukturen innbefatter: et flertall av avbrytende elementer bragt i avstand i lengderetningen fra hverandre i strømningsretningen av fluidumet, hvor hvert avbrytende element innbefatter et mangetall av bladlignende elementer hvor hvert i det minste har omtrent sfærisk segmentprofil i sideprojek- .. sjon, hvor elementene strekker seg innbyrdes radielt utover relativt til hverandre for å berøre eller nesten berøre, over^ flaten eller overflatene som ligger inntil elementet.

Hensiktsmessig innbefatter strukturen et aksielt kjerneelement til hvilket de avbrytende elementene er forbundet og langs hvilket de avbrytende elementene er bragt i avstand fra hverandre .

Hensiktsmessig er også avstanden mellom straks på hverandre følgende avbrytende elementer slik at de fremskaffer stripeformede interferensstrømmer i fluidet.

Den fluidbehandlende anordningen kan innbefatte varmeveksel-anordning i hvilken de avbrytende elementene er plassert inntil

overflaten av en vegg, hvor varmeveksling finner sted.

Den fluidbehandlende anordningen kan innbefatte en fluidreak-tor hvori den avbrytende strukturen er belagt med et materiale som viser reaktive og/eller katalytiske egenskaper mot fluidet.

Også i samsvar med oppfinnelsen er det tilveiebragt i en fluidbehandlende anordning en avbryterstruktur tilpasset for å bryte av grenselaget av en fluidstrøm ved en overflate eller overflater inntil den avbrytende strukturen, hvor den nevnte strukturen innbefatter: et avlangt, aksielt kjerneelement som strekker seg i retningen av fluidstrømmen for fluidet, og et mangetall av i avstand anbragte sfæriske avbrytningselementer som strekker seg langs det nevnte kjerneelement, hvor avstanden mellom elementene er slik at de fremskaffer stripeformede interferensstrømmer i fluidet.

Fluidbehandlende anordninger som utgjør foretrukne utførelser av oppfinnelsen vil nå bli beskrevet ved hjelp av et eksempel, med henvisninger til de vedlagte skjematiske tegniner, hvor: fig. 1 er et lengdesnitt gjennom en varmeveksler som fremstiller oppfinnelsen, tatt langs linjen 1 - 1 i fig. 2, hvor bare deler av noen av rørene i denne er vist gjennomskåret,

og deler av strukturen vises i røntgentegning for å unngå for mye detaljer,

fig. 2 er et delvis tverrsnitt gjennom anordningen i fig. 1, tatt langs linjen 2 - 2 i fig. 1, hvor bare den nedre høyre kvadrant vises i helhet for å unngå for mye detaljer,

fig. 3 er et tverrsnitt i forstørret skala av et avbrytende element i anordningen i fig. 1 og 2,

fig. 4A, 4B og 4C er henholdsvis sideprojeksjoner av en for-størret skala og viser avbrytende elementer med ulike profiler,

fig. 5 er et langsgående tverrsnitt gjennom et enkelt rør, som viser fluidstrømmen derigjennom forbi et avbrytende element,

fig. 6 er et lengdesnitt i likhet .til fig- 1/som viser en avbrytende struktur av en annen type og påført til fluidreak-toranordningen av oppfinnelsen, og

fig. 7 er en rangeringskurve av forskjellige varmevekslerover-flater, inklusive en overflate/strukturkombinasjon av oppfinnelsen .

Varmeveksleren i fig. 1 og 2 er av kappe- og rørtypen innbefattende et sentralt kappeelement 10, som har innløp 12 og ut-løp 14 for fluidet som skal passere i kappen rundt utsiden av rørene. De to endene på kappeelementet 10 er lukket av henholdsvis to rørplatesammenstillinger, hvor hver består av to rørplater 16 og 18 som er bragt i avstand fra hverandre, gjennom hvilke det passeres endene på et mangetall av parallelle rør 2 0 for på den måten å bli understøttet av rørplatene. Forbindelsene mellom rørene og hullene i rørplatene gjennom hvilke de passerer, og også forbindelsene mellom rørplatesam-menstillingene og de hosliggende kappeelementene er tettet ved spesielformede enhetspakninger 22 og 24. Det av de to fluidene som måtte lekke gjennom pakningene entrer rommet mellom rør-platene og kan ventileres til atmosfæren uten sammenblanding av fluidene. Strukturen og funksjonen av slike pakninger er nærmere beskrevet i tidligere US søknad nr. 362219, inngitt 26.mars 1982.

To avhjelpende like endeelementer 26 og 28 er festet på de respektive ender av det sentrale kappeelement 10, som støter mot de respektive rørplatesammenstillingene for å danne respektive fulle rom for fluidet som entrer og slippes ut fra det innvendige av rørene 20, og er forsynt henholdsvis med innløp 30 og utløp 32 for slikt fluid. Endene på kappens endeelementer 26 og 28 er lukket ved respektive endeplater 34, som holdes til elementene ved respektive omringende avtagbare splittringer 3 6 og strammebåndklammer 38. Rørplatesammenstillingene og hjelpe-elementene holdes på plass med den sentrale kappen 10 på lignende måte ved hjelp av omringende splittringer 40 og strammebåndklammer 42, hvor splittringene har radielt innovervendende fremspring som engasjeres i respektive spor, som ligger på omkretsen av kappeelementene.

Hvert rør 2 0 har montert i seg henholdsvis en fluidstrømavbry-terstruktur 44 ifølge oppfinnelsen, omfattende et mangetall av langsgående bragt i avstand fra hverandre avbrytende elementer 46, som i denne utførelsen er festet i lengderetningen og bragt i avstand fra hverandre langs lengden av røret på en avlang, aksiell kjerneelementstav 48. Endene på denne staven er fri for avbrytende elementer og strekker seg ut av rørene 20 gjennom de respektive fylte rom inntil kontakt med de hosliggende flatene av de avtagbare endeplatene 34, slik at den avbrytende strukturen opprettholdes i fastsatte langsgående stillinger i rørene.

Som det ses klarest i fig. 2 og 3, består hvert avbrytende element 46 av et mangetall av bladlignende elementer 50 med lik lengde, som strekker seg innbyrdes radielt utover fra kjernestaven 48 inntil de berører, eller i det minste nesten berører den innvendige sylindriske veggen av de respektive rørene. Som det ses klarest i fig. 1, 4 og 5, er hvert enkelt bladlignende element av konveks krumlinjet profil, som det ses i sideprojeksjonen, slik at det bare har et punkt 52 av dets omkrets i effektiv kontakt med rørets innervegg, eller straks inntil dette.

Det er kjent for fagmannen at et fluid som strømmer inne i en passasje, slik som et rør 20, har et svært tynt faktisk sta-sjonært grenselag ved rørets innervegg som isolerer veggoverflaten fra fluidets hoveddel, som strømmer i et kjernelag som grenser mot grenselaget, hvor grenselaget derfor reduserer varmeovergangen mellom rørets indre overflate og kjernelaget. Det er også kjent at et uhindret grenselagøker progressivt

i tykkelse i fluidstrømmens retning, som vil øke dets isola-sjonseffekt. Forslag har derfor vært gjort til nå for å avbryte slike grenselag ved å gjøre overflatene ru eller danne rygger over hvilke de skal strømme, men slike forslag har den

effekt at det også øker til et uforholdsmessig høyt nivå det pumpearbeidet som trengs for å bevege fluidet gjennom passa-sjen på grunn av turbulensen som genereres i fluidet.

I anordningen ifølge oppfinnelsen er grenselaget ved rørets innerflate avbrutt på en "flekkvis" måte ved omkretsen og langsgående i avstand anbragte steder ved hjelp av en fluid-strømavbryterstruktur ifølge oppfinnelsen, mens det opprettholdes en ikke-turbulent fluidstrøm i fluidets hoveddel, som består av kjernelaget. I anordningen i oppfinnelsen er ikke bare varmeovergangsoverflaten ikke gjort ru etc, men tvert imot er de gjort så glatte som økonomisk mulig i den grad at i noen utførelser kan både den indre og den ytre overflaten av rørene 2 0 poleres til den ønskede grad av glatthet. Av-brytelsen av grenselaget ved de mange flekker med avstand fra hverandre sikrer at det forblir tynt, mens måten det avbrytes på sikrer at turbulenser unngås, som ville forårsake urimelig høy friksjonsmotstand.

Det skal legges merke til at de bladlignende elementene i av-bryterelementene er relativt tykke ved deres rotforbindelser med den aksielle kjernestaven og avtar gradvis og progressivt radielt utover inntil de avslutter i en tynn, men glatt av-rundet spiss ved eller svært nær inntil rørets inneroverflate. Det forstås av fagmannen at på grunn av vanlige fremstillings-toleranser i fremstillingen av rørene og de avbrytende elementene, og også på grunn av behovet for lett å være i stand til å innsette strukturene inn i og ta dem ut fra rørene, trenger det ikke alltid være positiv kontakt ved et avbryt-ningspunkt mellom bladelementet og rørets innvendige vegg, men den ønskede effekt vil oppnås så lenge som bladkanten trenger inn i grenselaget. I et typisk eksempel på en liten varmeveksler, f. eks. med kapasitet 20 l/min., og hvor rørene har en indre diameter på 1,2 5 cm, er toleransen som trengs i tilvirkning av røret og den avbrytende strukturen 0,5 mm - 1,0 mm, som er allerede realiserbart.

Ved den radielt indre delen av hvert avbrytende element, dvs. hvor røttene av bladene møter kjernestaven, er det et maksimum av bladoverflateområdei. :relativt :.til .tverrsnittsområdét .for ■ fluidstrømbanen, slik at friksjonsmotstanden er ved et maksimum. På den annen side, ved de radielt ytre deler av element-bladene har størrelsen på bladmaterialet blitt tilnærmet null, slik at friksjonsmotstanden er redusert i forhold til tverrsnittsområdét. På grunn av disse forskjeller i friksjon og tverrsnittsområdét fremskaffes en hastighetsendring i fluidet, idet det passerer gjennom elementet som forårsaker utvikling av glatte, ikke-turbulente hvirvelstrømmer som fremskaffer hurtig og effektiv blanding av de separerte grenselagene og dets hosliggende kjernelag for økning av varmevekslingseffek-tiviteten. Det er også høy effektiv kontakt av fluidet med overflaten av de avbrytende elementene og med ethvert mulig materiale, slik som et katalytisk materiale på dette. Fluidet i disse hastighetsinduserte [..virvelstrømmene beveger seg fra element til element i lengderetningen av strukturen, og avstanden mellom elementene er gjort slik at hva som er kjent som stripeformede interferensstrømmer etableres ved sammen-treffet mellom en .virvelstrøm oppstrøms av et avbrytende punkt med en ..virvelstrøm nedstrøms av et påfølgende avbrytende punkt, idet slike stripeformede interferensstrømmer tilveiebringer den høyeste blanding og varmeoverføringseffekt med lavest nødvendig pumpearbeide.

Et annet resultat av denne spesielle bladkonfigurasjonen er at fluidstrømmen er overveiende i den radielt ytre delen av

rørets indre med øket fluidhastighet, særlig ved rørets indre veggoverflate. Denne strømningstype har et antall av fordel-aktige effekter på varmeoverføringseffektiviteten ved at gra-den av varmeoverføring økes fundamentalt på grunn av den hur-tige strømmen forbi varmeoverføringsoverflaten, mens grenselaget holdes tynt og oppdeles lettere av skjæreeffekten på det høyhastige fluidet.

Den vanlige strømningsretningen på fluidet i røret er indikert i fig. 5 ved pilene 54, og det kan ses at strømningsavbryter- strukturen forårsaker fremkalling av strømnings virvler:. 5 6 J med form og rotasjonsfrekvens som, som beskrevet ovenfor, av-henger av geometrien på. strukturen. Stripef ormede virvler., vil fremkalles rundt avbrytningsflekkene 52 nedstrøms av strømmen, mens fremskutte :.virvler vil fremstilles oppstrøms av strømmen. Hvis avstanden mellom de avbrytende flekkene 52 gjøres slik at de fremskutte og stripeformede virvlene .avv straks på hverandre følgende flekker sammenstøter, oppnås den ønskede stripeformede interferensstrømmen med dens svært effektive ikke-turbulente blandingen mellom de avbrutte grenselagene og det tilstøtende kjernelaget. En turbulent strøm-ning, som bør unngås, kan skjelnes fra en virvelstrøm eller virvel, ved at den førstnevnte er uregelmessig, og det er ikke noe observerbart mønster som med en strømnings virvel.., Strøm-ningsvirvler eller virvler skaper ikke dermed turbulens. Be-tingelsene for å opprettholde ikke-turbulent strømning med en spesiell struktur kan observeres f. eks. ved å tilveiebringe egnede vinduer i en eksperimentstruktur og tilføre synlige fluider til fluidstrømmen hvis det trengs.

Den avbrytende strukturen kan straks tilvirkes relativt billig som en støp eller sprøytestøpt integrert element med ønsket diameter, elementavstand og elementfrie endelengder. Et ut-valg av forskjellige materialer kan anvendes, slik som me-taller, ikke-metalliske materialer, slik som plastmaterialer, og motstandsdyktige materialer, slike som aluminiumoksyd og sement. På grunn av dets relativt store overflateområde og dets effektive overflatekontakt med det blandende strømnings-fluidet, er den avbrytende strukturen særlig egnet som en., støtte for materialet med hvilket fluidet skal komme i kontakt med, slik som et katalytisk materiale. I andre utførel-ser innbefattende reaktoranordninger, kan den avbrytende strukturen selv gjøres av det kontaktdannende og/eller katalytiske materiale, og aluminiumoksyd er et spesifisert eksempel på et slikt materiale.som har denne dobbeltsidige egen-skapen .

Antallet av de bladlignende elementene som tilveiebringes er et designspørsmål for hver enkelt varmeveksler. Et praktisk minimum er tre, mens for små varmevekslere (f. eks. ved an-vendelse av rør på 1,25 cm og mindre) vil flere enn ti vanligvis resultere i for stort tap av strømningskapasitet. Fig. 4a viser i sideprojeksjon deler av en struktur hvor profilen på elementene er sfærisk, og denne profilen er en sir-kel. Andre profiler kan anvendes og bør være slik at de pre-senterer kanter med glatte konturer mot fluidstrømmen, for på den måten å redusere friksjonstapene til et minimum og også for å sikre opprettholdelsen av en ikke-turbulent strøm. Fig. 4b viser f. eks. elementer med en elliptisk profil, mens fig. 4c viser elementer med en egg%- eller dråpeformet profil. I de siste to profilene vender kantene med størst radius opp-strøms.

Spesielle situasjoner oppstår f. eks. når fluidet er svært viskøst, slik som en viskøs olje som skal varmes opp. Et slikt fluid har vanligvis en lav termisk ledningsevne, og ét termisk grenselag vil etableres straks inntil den varmeover-førende overflaten som er mye tynnere enn strømmens grenselag. Den avbrytende strukturen må anordnes til å bryte av dette tynne termiske grenselaget uten hensyn til tykkelsen av strøm-mens grenselag. Den prinsipielle faktor ved bestemmelsen av tykkelsen av det termiske grenselaget er Prandtl-tallet, som er høyt når viskositeten er høy og den termiske ledningsevnen er lav.

En av de prinsipielle parametre som må betraktes ved bestemm-else av om en bestemt fluidstrøm vil være ikke-turbulent er Reynolds-tallet som oppnås ved ligningen:

Klassisk ble det antatt at med et Reynolds-tall mindre enn omkring 4.000, måtte strømningen være ikke-turbulent, mens hvis den var større enn omkring 6.000, ville den være turbulent. En indikasjon på at strømningen vil være ikke-turbulent er å plotte en friksjonsfaktorkurve, begynnende med lavt Reynolds-tall, f. eks. R = 100, som vil vise en steil endring

i helning ved begynnende turbulens. Eksistensen av en friksjonsfaktorkurve med konstant helning kan derfor være en indikasjon på at i det vesentlige ikke-turbulent strømning finner sted, og med anordningen ifølge oppfinnelsen kan denne opprettholdes med Reynolds-tall som høyt som 15.000.

Vurderingen av ytelsen på varmevekseloverflaten er et vanske-lig tema på grunn av det store antall av variable som er in-volvert, men en metode som har antatt anerkjennelse er beskrevet i "Transactiohs of the Society of Mechanical Engi-neers, Vol... 100, August 1978 in a paper by J.G. Soland,

W.M. Mack, Jr. and W.M. Rofrsenow entitled "Performance Ranking of Plate-Fin Heat Exchanger Surfaces"". Denne fremgangsmåten involverer plotting av et antall av varmeovergangsenheter

(NTU). pr. volumenhet av varmevekslerkjernen "(V)-mot pumpearbeide (E) som trengs for å bevege fluidet gjennom kjernen pr. volumenhet av varmevekslerkjernen (V).

Fig. 7 er et rangeringsdiagram over overflater i samsvar med denne fremgangsmåten, som sammenligner overflater forsynt med en avbrytende struktur ifølge oppfinnelsen med en overflate bestående av et rør på 1,2 cm i diameter og en platevarmeveks-ler med 0,5 cm plateavstand. Således indikerer de vertikale punktene antallet av varmeoverføringsenheter (NTU) pr. volumenhet av varmevekslerkjernen (V), mens de horisontale punktene indikerer pumpearbeidet (E) som trengs for å bevege fluidet gjennom kjernen pr. volumenhet av varmevekslerkjernen (V).

Testfluidet var vann, og den nederste linjen A er for varme-overf øring i et enkelt rør med 1,2 cm i diameter ved å bruke data fra det ovenfor nevnte skrift av Soland, Mack og. Rohsenow. Linjen B er for en "APV"-platevarmeveksler med 0,5 cm plateavstand ved å bruke data hentet fra "APV Heat Transfer Hand-book, 2nd Edition, published by APV Inc. of Tonawanda, New York, U.S.A.". Det vil ses at linjen B representerer en forbedring på 28 % i ytelse overfor linje A. Den nedre linjen C plotter ytelsen av en kappe- og rørvarmeveksler ifølge oppfinnelsen som anvender syv rør av 1,25 cm i diameter og ut-styrt innvendig med radielt rettede blader med avbrytende struktur og utvendig med sfæriske staver på kappesiden med en sfærisk diameter på 1 cm. Den høyeste linjen D plotter maksi-mumsytelsen oppnådd så langt med en varmeveksler ifølge oppfinnelsen. Det ses at linjen C representerer en forbedring på henholdsvis 250 % og 200 % i forhold til linjene A og B, mens linjen D representerer en forbedring på respektivt 515 % og 400 %.

Utførelsene i fig. 1-3 anvender en ulik form på den avbrytende strukturen i fluidets bane bestående av rommet mellom kappens innside og rørenes utside, selv om den ovenfor be-skrevne bladstrukturen selvfølgelig kan anvendes. Denne forskjellige strukturen består også av en kjernestav 54, men de langsgående i avstand anbragte avbrytende elementene består av faste sfærer 56 montert på staven ved den .avstand som trengs for å tilveiebringe stripeformede interferensfluid-strømmer. Disse sfærebærende stavene, for enkelhets' skyld" kalt kulestaver, er plassert rundt rørenes utside med disse lengdeaksene parallelle med røraksene og med deres sfæriske overflater i punktkontakt med tilstøtende røroverflater.., Ved noen lokaliseringer kan kulene også berøre hverandre. Kulene har den samme effekten av punktavbrytelse av grenselagene og fremkalling av blandende virvelstrømmer som øker varmeovergangen fra rørets utvendige overflate til fluidet. Det må legges merke til at endene på kulestavkjernene er fri for kuler og er i endeinngrep med rørplatene 16, slik at de kan lokaliseres nøyaktig i lengderetningen... Ved å. endre .lengden på..kulenes: friender, kan kulene på en stav derfor anordnes for å være motsatt til rommet mellom kulene på de umiddelbart hosliggende stavene for å sikre maksimal fluidstrømkapasitet i banen og minimalisere trykkfallet på fluidet gjennom kappen. Stavendene er også gjort fri for kuler for å tilveiebringe fylte rom for fluidstrømmen av adekvat strømningskapasitet i kappen ved innløpet og utløpet til kappen. De radielt ytre sidene av de radielt ytterste kulestavene er omgitt av et fyllmateriale 58 for å blokkere den ikke-varmevekslende strøm-men av fluid som ellers ville finne sted mellom den indre veggen på kappen og de tilstøtende ytre deler av rørveggene.

Det vil ses at hele varmeveksleren kan enkelt tas fra hverandre ved å fjerne de omringende båndklammer 38 og 4 2 og splittringene 36 og 40, når rørplatesammenstillingene kan fjernes og avbrytersammenstillingene av begge slag kan smettes ut fra innsiden og mellom rørene for utskiftning eller ren-gjøring, alt etter ønske. Det vil ses at denne demonteringen og etterfølgende montering kan effektueres svært raskt ved ufaglært arbeidskraft ved„å anvende enkelt verktøy. De re-sulterende separerte deler kan lett rengjøres med enkle anordninger .

Fig. 6 viser i tverrsnitt en reaktoranordning som anvender en kulestavavbrytende struktur ifølge oppfinnelsen på innsiden av hvert rør 25. En kulestavstruktur er vanligvis noe mindre kostbar å tilvirke enn den bladformede avbrytende strukturen, og er også noe mer robust. En bladformet struktur kan imid-lertid anvendes hvis det ekstra overflateområde som det tilveiebringer er fordelaktig. Det må legges merke til at med

denne faste sfæriske strukturen for å sikre adekvat strømning av fluid gjennom banen, er de kuleformede elementene på staven av hovedsakelig mindre utvendig diameter enn rørets innvendige diameter. Kulestavens kjerneelement bør hvile på bunnen av det horisontale rørets innside, slik at dets sfæriske struk-turelementer hvert vil penetrere i det minste ved ett punkt hver det indre grenselaget i røret og bryte det av der. I praksis bør den utvendige kulediameteren være mellom 50 % og 80 % av rørets innvendige diameter. Selv om elementene for

enkelhets skyld refereres til som kuler, kan de også være elliptiske, eggformede eller dråpeformede, og.en..eggformet elementstruktur er vist til høyre i fig. 6. Kuler på 80 % eller mindre av rørets innvendige diameter tillater adekvat fluidstrøm, mens kuler på 50 % eller mer av rørets innvendige diameter trengs for adekvat ytelse i både grenselagavbrytel-sen og generering av virvelstrømmer.

Claims (5)

1. Fluidbehandlende anordning med en avbrytende struktur tilpasset for å avbryte grenselaget i en fluidstrøm ved en overflate eller overflater inntil den avbrytende strukturen, karakterisert ved at strukturen innbefatter et mangetall av avbrytende elementer bragt i avstand fra hverandre langs fluidstrømmens retning, hvor hvert avbrytende element innbefatter flere bladlignende elementer, hvor hvert i det minste har omtrentlig en profil av et sfærisk segment i sideprojeksjon, idet elementene strekker seg innbyrdes radielt utover relativt hverandre inntil de berører eller nesten berører den nevnte overflaten eller overflater inntil elementene.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at avstanden mellom straks på hverandre følgende av-... brytende elementer er slik at de fremstiller stripeformede interferensstrømmer i fluidet.

3. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at strukturen innbefatter et aksielt kjerneelement med hvilket de avbrytende elementene er forbundet med hverandre og langs hvilket de avbrytende elementene er bragt i avstand fra hverandre.

4. Anordning ifølge hvilket som helst av kravene 1 - 3, karakterisert ved at den væskebehandlende anordningen innbefatter varmeveksleranordning i hvilken de avbrytende elementene er plassert inntil veggoverflaten gjennom hvilken varmeveksling finner sted.

5. Anordning ifølge hvilket som helst av kravene 1 - 3, karakterisert ved at den fluidbehandlende anordningen innbefatter varmeveksleranordning av kappe- og rørtypen, hvor hvert rør har i seg en avbrytende struktur.