PL88803B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest wymiennik ciepla prze¬ znaczony do posredniego nagrzewania, suszenia lub chlo¬ dzenia wilgotnych, lepkich materialów.Znane sa wymienniki ciepla, stosowane szczególnie do suszenia paszy z ryb, odpadów z rzezni, zacieru z browa¬ rów oraz innych, podobnych, lepkich materialów pocho¬ dzenia zwierzecego lub roslinnego.Znane i stosowane wymienniki ciepla stosowane sa z podluznymi rurami, w których beben i rury obracaja sie jednoczesnie lub tez, jak na przyklad w urzadzeniu opisa¬ nym w Patencie norweskim Nr 62 174, stacjonarne bebny wyposazone sa w stale rury grzejne zwiniete w postaci cewki, prostopadlej do osi bebna. Na osi srodkowej zains¬ talowane sa obrotowo elementy mieszajace, poruszajace sie miedzy spiralami. W innym wykonaniu urzadzenia wedlug tego patentu rury grzejne zwiniete sa w spirale i zainstalowane na obrotowym, wydrazonym walku.Urzadzenia tego typu nie nadaja sie do suszenia lepkich materialów. Ich skutecznosc suszenia maleje szybko w wy¬ niku tworzenia sie trudno usuwalnych osadów materialu na rurach. W przypadku gdy temperatura czynnika grzej¬ nego nie jest ograniczana do wielkosci nizszej od tempera¬ tury przypalania sie suszonegomaterialu, to nastepuje jego zniszczenie.Znane sa równiez wymienniki ciepla z Patentu norwe¬ skiego Nr 95 490 gdzie przedstawiono suszarke wyposazo¬ na w staly beben, w którym znajduje sie wydrazony rotor.Rotor taki jest otoczony przez wydrazone, pierscieniowe ksztaltki o przekroju trójkatnym. Z suszonym materialem stykaly sie tu wylacznie gladkie powierzchnie, na których osiadajace osady ulegaly latwo zdejmowaniu podczas ob¬ rotu tych powierzchni w suszonym materiale. Istnieje tu ponadto mozliwosc zastosowania stalych urzadzen zbiera¬ jacych.Wykonanie to ma jednak szereg wad. Gladkie powierz¬ chnie ksztaltek pierscieniowychsa malo odpornena cisnie¬ nie. Poniewaz czynnikiem grzewczym jestna ogólpara pod cisnieniem, ksztaltki musza byc wykonane albo z grubej blachy, co jest zwiazane ze wzrostem ciezaru, lub tez-jak najczesciej zdarza sie w praktyce - ksztaltke pierscieniowa wykonuje sie przez wspawanie rozporek miedzy dwoma blachami wykonanymi w ksztalcie scietego stozka. Opera¬ cja ta jest trudna do zmechanizowania a zatem kosztowna, zwazywszy ze w kazdej ksztaltce znajduje sie do 90 roz¬ porek.Trójkatny przekrój ksztaltek pierscieniowych tworzy duze wymiary, a zatem mozliwe jest umieszczenie tylko niewielkiej ilosci ksztaltek na wydrazonym rotorze, przy zmniejszeniu przestrzeni, zajmowanej przez suszonymate¬ rial.Celem wynalazku jest wymiennik ciepla suszarki wolnej od wyszczególnionych wad i skonstruowanej tak, ze jej wytwarzanie moze byc w znacznym stopniu zmechanizo¬ wane i zautomatyzowane.Istota wynalazku polega na tym, ze wymienniki ciepla otaczaja rotorksztaltekpierscieniowychwpostaci zeberze spiralnymi kanalami, których wewnetrzny koniec laczysie z wnetrzem rotora a zewnetrzny koniec, polozony w pobli¬ zu skraju zebra, jest zamkniety.Rozwiazanie takie jest wynikiem stwierdzenia, ze prze- 8880388803 3 noszenie ciepla z powierzchni grzejnej do suszonych mate¬ rialów jest tak niskie (20-60 Kcal/m2h °C), ze wystarcza do tego celu zebro, którego tylko czesc powierzchni jest na¬ grzewana bezposrednio. Dzieki malemu przekrojowi po¬ przecznemu cewski grzejnej oraz jej umieszczeniu w za¬ krzywionych ksztaltkach wytrzymuje ona oddzialywanie stosunkowo wysokiego cisnienia czynnika grzewczego bez koniecznosci stosowania dodatkowych elementów wspor- czych.Poniewaz cewka grzejna ma korzystnie przekrój dwu- wypukly, grubosc kazdej z ksztaltek pierscieniowych jest mala. Poniewaz jednoczesnie wystepuje zjawisko zmniej¬ szenia ciezaru tych ksztaltek w wyniku zmniejszenia zuzy¬ cia materialu na zebra, mozliwe jest umieszczenie dodat¬ kowych ksztaltek pierscieniowych nawydrazonym rotorze bez jego przeciazenia i bez znacznego zmniejszenia prze¬ strzeni przeznaczonej dla suszonegomaterialu. Utrzymana zostaje jednoczesnie zaleta wynikajaca z posiadania glad¬ kich powierzchni, stykajacych sie z suszonym materialem oraz mozliwosc zastosowania stalych zbieraczy.W jednym zwykonansuszarki wedlug niniejszegowyna¬ lazku poszczególne zebra byly wytwarzane z blach a spi¬ ralny kanal zostal utworzony przez przymocowanie do blachy spiralnie wycietej tasmy o przekroju lukowym, na przyklad tasmy, uzyskanej przez przeciecie wzdluz spiral¬ nie zwinietej rury.Odleglosci miedzy poszczególnymizwo¬ jami cewki moga byc zmniejszone do minimum przez wykonanie tej tasmyzblachy, w której wykonanejest tylko jedno spiralne ciecie. Odleglosc poszczególnych zwojów odpowiada zmniejszeniu szerokosci, wynikajacem i z za¬ krzywienia tasmy plus szerokosc cewki, ponadto uzyskuje sie najwieksza mozliwa powierzchnie zebra, stykajacego sie bezposrednio z czynnikiem grzewczym. W celu zwie¬ kszenia przenoszenia ciepla mozliwa jest zmiana tego wykonania tak, aby zewnetrznykoniec spiralnej przestrze¬ ni byl polaczony z wychodzacym w kierunku promienio¬ wym przejsciem powrotnym do wnetrza rotora, wykona¬ nym jako otwór w plaskiej blasze zebra. Umozliwia to zwiekszenie szybkosci przeplywu czynnika grzewczego i zwiekszenie przenoszenia ciepla.Dalsze zwiekszenie przenoszenia ciepla umozliwia jesz¬ cze inne wykonanie niniejszego wynalazku, w którym spiralna tasma o zakrzywionym przekroju poprzecznym jest zainstalowana po obustronach blachy, z której zrobio¬ ne jest zebro.W nastepnym wykonaniu niniejszego wynalazku zewne¬ trzne konce spiralnych kanalów moga zachodzic jeden na drugi, bedac wzajemnie ze soba polaczone przez otwór w blasze zebra.Zwiekszenie sztywnosci blachy zebra oraz jej zdolnosci wytrzymywania cisnienia wewnetrznego uzyskuje sie w dalszym wykonaniu niniejszego wynalazku przez wy¬ gniatanie na blasze spiralnego wybrzuszenia. Na wybrzu¬ szenie lo naklada sie spiralnie wycieta i dodatkowo wy¬ gniatana tasme, w wynku czego uzyskuje sie spiralny kanal.Jezeli nie jest mozliwe zastosowanie przeplywu czynni¬ ka grzewczego przez spiralne komory, oraz kiedy czynni¬ kiem grzewczym jestskondensowana para, moze wystapic problem z uchodzeniem kondensatu orazzawartegow pa¬ rze powietrza do wnetrza rotora i jegowedrówki pod prad przeplywu strumienia pary. W jednym z wykonan niniej¬ szego wynalazku rozwiazano ten problem przez zastoso¬ wanie w spiralnym kanale plyty prowadzacej w postaci 4 spiralnej tasmy, konczacej sie tuz przed zamknietym/ze¬ wnetrznym koncem tej przestrzeni.Tasma ta jest na swojej czesci lekko przymocowana, umozliwiajac kondensatowi przechodzenie miedzy nia a wewnetrzna strona cewki grzejnej. Kondensat zbiera sie w zewnetrznej przestrzeni, gdzie jego kierunek przeplywu jest zgodny z kierunkiem przeplywu pary.Takierozwiaza* nie umozliwia latwiejsze odsuwanie kondensatu i powie¬ trza od cewki grzejnej. Kierunek obrotu wybiera sie tak, aby kondensat musial przesuwac sie w kierunku walka.Zamiast tasmy mozna tu uzyc rury, wstawionej do wne¬ trza cewki grzejnej a odprowadzajacej czynnik grzewczy do zewnetrznego konca spirali grzejnej.Mozliwe jest równiez takie wykonanie wynalazku, w którym odleglosc miedzy zwojami spiralnych kanalów jest dobrana tak, ze do ich tworzenia wystarcza spiralnie wyciete tasmy. Szerokosci tych tasm sa równe odleglos¬ ciom miedzy zwojami. Uzyskuje sie przy tym oszczednosci materialu, poniewaz obie wchodzace miedzy siebie spiral- 2® ne tasmy moga byc wyciete z tego samego arkusza blachy Wspólna cecha wszystkich wykonan wedlug niniejszego wynalazku jest fakt, ze czynnosci zwiazane z ich budowa a polegajace glównie na cieciu i spawaniu blach moga latwo ulec automatyzacji dzieki stosowaniu dlugich ciec i ciaglych szwów spawalniczych. Konstrukcja zeber umoz¬ liwia dobre wykorzystanie materialu, dzieki czemu mozli¬ we jest stosowanie materialu kosztowniejszego, na przy¬ klad stali nierdzewnej.Przedmiot wynalazkujestprzedstawionywprzykladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie przekrój podluzny przez suszarke, fig. 2 - w wiekszej skali widok z boku na zebro, nasadzone na wydrazony rotor przedstawiony w przekroju, fig. 3- prze¬ krój poprzeczny przez zebro, fig. 4- przekrój poprzeczny przez inne wykonanie zebra, fig. 5- widok z boku na czesc zebra z fig. 4 i fig. 6 - przekrój po liniii A- A z fig. 5.Suszarka przedstawiona schematyczniena fig. 1 zawiera staly beben 10 z nalozonym na jego czesc cylindryczna grzejnym plaszczem 11, wlot 12 suszonego materialu, oraz 40 umieszczony tu u dolu wylot 13. Wylot ten moze byc równiez umieszczony nieco wyzej na boku bebna.Wspólosiowo wewnatrz bebna 10jestumieszczony obro¬ towo rotor 14 z wydrazonymi szyjkami 15 i 16.Przezszyjke 15 przechodzi rura 17 dostarczajaca czynni- 45 ka grzewczego, na przyklad pary. Przez szyjke 16 przecho¬ dzi syfonowa rurka 18, przeznaczona do odprowadzania kondensatu lub czynnika grzewczego, jezeli niepodlega on kondensacji.Na rotorze 14 znajduja sie zebra 19 o gladkiej, lecz nie 50 plaskiej powierzchni zewnetrznej. Budowa tych zeber jest przedstawiona w widoku z boku na fig. 2, a w przekroju- na fig. 3. Spiralny kanal 20 dla czynnika grzewczego jest polaczony wewnetrznym koncem z wnetrzem rotora 14 za posrednictwem rurki 21. Przekrój poprzecznykanalu20na 55 jego zewnetrznych zwojach powinien korzystnie bycdwu- wypukly lub wrzecionowaty jak na fig. 3,gdyjegoprzekrój na zwojach polozonych w poblizu rotora powinien byc trójkatny. Podstawa tego trójkata powinna byc tworzaca rotora. 60 W przypadku przedstawionym natych rysunkach zebro 19 zostalo wyciete z arkusza metalu, po czym nastapilo wytloczenie w nim spiralnego wybrzuszenia. Uzsykane wglebienie zostalo pokryte spiralnie wycieta i doprowa¬ dzona do lukowatego przekroju tasma 22, przyspawana 65 tam nastepnieV celu uzyskania kanalu 20.88 803 Kanal 20 moze byc przedzielony wzdluz, prawie az do zamknietego konca, przy pomocy zwinietej w spirale tasmy 23, przyspawanej czesciowo do srodkowej czesci kanalu 20 badz zjednej jej strony, badztez z obu. Przedstawiono to na fig. 2 linia przerywana. Tasma 23 styka siei jest przymoco¬ wana do zewnetrznej powierzchni rotora 14 w miejscu, polozonym poza rura 21 wlotowadla czynnikagrzewczego, który dzieki temu plynie do najbardziej oddalonego konca kanalu przez jego czesc najblizsza rotorowi.Czynnik grzewczy przechodzi nastepnie, przy koncu utworzonej przez tasme 23 sciany dzialowej, do drugiej czesci kanalu 20, którym powraca do rotora. Tworzacysie koncentratjestpopychany do przodu przez czynnik grzew¬ czy i powraca latwo do wnetrza rotora, skad latwo moze byc usuniety przez rurke 18. Jeszcze wazniejsze jest to, ze powietrze, które mogloby sie oddzielic jest wypychane równiez, co uniemozliwia tworzenie sie kieszeni powietrz¬ nych, które uniemozliwilyby czynnikowi grzewczemu wchodzenie do kanalu 20.Mozliwejest instalowaniekrzyzowe lopatek 26 na obwo¬ dzie niektórych lub wszystkich zeber 19 jak pokazano na fig. 2. Celem ich stosowania jest ulatwienie przemieszcza¬ nia suszonego materialu w kierunku wylotu 13.Przy niestosowaniu przegrody 23 kierunek obroturotora powinien byc taki, aby zamkniety koniec kanalu 20 znaj¬ dowal sie w przodzie, dzieki czemu ruch rotora wspomaga ruch kondensatu w kierunku wnetrza rotora. Jezeli kanal jest wyposazony w przegrode 23, spelnianietego warun¬ ku nie jest niezbedne pomimo wspomagania ruchu kon¬ densatu.Doprowadzajaca rura 21 wystaje nieco w glab wnetrza rotora, tak, ze jej wewnetrzny koniec znajduje sie zawsze nad poziomem znajdujacego sie tam kondensatu. Poziom kondensatu jest okreslany przez rure 18.W wykonaniu przedstawionym na fig. 4-6 kazde z zeber jest wykonane z plaskiego arkusza zprzyspawana do niego tasma 22 wytloczona na ksztalt luku i tworzaca spiralny kanal 20. W poblizu zamknietego zewnetrznego konca kanalu znajduje sie otwór 27, prowadzacy do pierscienio¬ wego przejscia 28 z tylu zebra 19. Przez to przejscie powraca kondensat do wnetrza rotora 14. 40 PL PL

Claims (8)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Wymiennik ciepla, przeznaczony do posredniego na¬ grzewania, suszenia lub chlodzenia wilgotnego a lepkiego materialu, wyposazony w staly beben z obracajacym sie w nim wydrazonym rotorem zaopatrzonym we wlot czyn¬ nika grzewczego lub chlodzacego oraz w wylot tego czyn¬ nika lub jego kondensatu, przyczym na rotorzeumieszczo¬ ne sa pierscieniowe ksztaltki, wyposazone w kanaly pola¬ czone z wnetrzem rotora, znamienny tym, ze otaczajace rotor (14) pierscieniowe ksztaltki stanowia zebra (19) ze spiralnymi kanalami, których wewnetrzny koniec jest po¬ laczony z wnetrzem rotora (14) a koniec zewnetrzny znaj¬ dujacy sie w poblizu obrzeza zebra (19) jest zamkniety.

2. Wymiennik, wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze scianki spiralnego kanalu (20) znajdujacego siewewnetrzu zebra (19) stanowi spiralnie wycieta tasma (22) oprzekroju lukowym, w ksztalcie rury przecietej wzdluz i zwinietej w spirale.

3. Wymiennik, wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze zewnetrzny koniec spiralnego kanalu (20) jest polaczony z przebiegajacym promieniowo powrotnym przejsciem do wnetrza rotora (14) za posrednictwem otworu (27) znajdu¬ jacego sie w plaskiej sciance zebra (19).

4. Wymiennik, wedlugzastrz. 1 lub 2, znamiennytym, ze spiralna tasma (22) jest polaczona z plaska scianka zebra (19).

5. Wymiennik, wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze zewnetrzne konce spiralnych kanalów zachodza na siebie nawzajem i sa polaczoneze sobaotworem, znajdujacym sie w sciance zebra (19).

6. Wymiennik, wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zebro (19) jest wyposazone w wytloczenia o ksztalcie spi¬ ralnym, pokryte wycieta spiralnie i wytloczona tasma.

7. Wymiennik, wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w spiralnym kanale zebra (19) jest umieszczona plyta prowadzaca, której zakonczenie znajduje sie tuz przed zamknietym koncem tego kanalu.

8. Wymiennik, wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze odleglosc miedzy zwojami spiralnego kanalu jest dobrana tak, aby do uzyskania spiralnych kanalów mogly sluzyc spiralnie wyciete tasmy o szerokosci, równiej odleglosci miedzy zwojami tych tasm. CZYI,. ;*, Urzedu ?-.u^u,,„: ?«lshic] ;;-;., ¦ --1'88803 A -c. // JL M i i -1o Will T^i—r-t h ii 9 i i * i i ^rou F* V3 El9^L EL 9.± * fig.I. Sklad \4kSwtoJl DSP; W"Ó73Ó Druk w l}f PRL, naklad 125 + 20 egz. PL PL