FI86379B - Vaetskefolievaermare. - Google Patents

Description

1 86379

Nestekalvokuumennin

Esillä olevan keksinnön kohteena on nesteiden kuumentaminen kalvolammönvaihtimessa ja tarkemmin eriteltynä seula-kokoonpano. joka estää kuumennettavassa nesteessä olevia kiinteitä hiukkasia tukkimasta rei'itetyn nesteen jakelu-lautasen nesteen jakoaukkoja tai saavuttamasta lämmönvaihtimen kuumennuspintaa.

Kalvolevytyyppisiä lämmönvaihtimia voidaan teollisuudessa käyttää monilla eri tavoilla. Tällaisia kaivolämmönvaihtimia on esitelty ja kuvattu US-patenteissa (Letters) no 3,332.469; 3,307,614 ja 3,366,158. Tämän kaltaisissa lämmönvaihtimissa höyryn avulla tapahtuvan epäsuoran lämmönvaihdon kautta kuumennettava neste suunnataan virtaamaan alaspäin kalvona kaksi levyisten kuumennuse1inten ulkoisia pintoja pitkin; kuumennuse1 imet kuumennetaan lämmönvaihdon avulla siten, että höyryä kierrätetään osien levy ien välissä. Yksi yleinen kokoonpano nesteen idkamiseksi h.i Len. että neste virtaa tasaisesti levypin-toja pitkin koostuu rei'itetysta, vaakasuoraan asennetusta lautasesta. joka sijaitsee levylämmönvaihto-osien ...: yläpuolella. Lautasessa olevat reiät on sijoitettu levy- osien yläreunojen yläpuolelle.

:Y: Tällaisen rei'itetyn lautasen reiät voivat tukkeutua.

mikäli kuumennettava neste sisältää lietteenä suuria kiinteitä hiukkasia. Esimerkiksi käytettäessä kalvomaista levylämmönvaihdintä puumassateollisuudessa eräkeittimen . . ulkoisena kuumentimena nesteen mukana kulkeutuvat puu- hiukkaset voivat tukkia lämmönvaihtimen jakelulautasen reiät ja siten haitata nesteen tasaista Takautumista ; : : ievyösi in.

Esillä oleva keksintö tuottaa ratkaisun ongelmaan, joka 2 86379 aiheutuu nesteen jakelulautasten ja niiden kaltaisten osien tukkeutumisesta. Epätoivotut hiukkaset suunnataan toisaalle siten, että ne sivuuttavat lautasen ja kuumen-nuspinnan.

Esillä olevan keksinnön mukaisesti lämmönvaihtimeen asennetaan lautasen yläpuolelle ja syöttöaukon alapuolelle kalteva seula. jossa on nesteen jakelulautasen reikiä pienempiä aukkoja kuumennettavaa nestettä varten. Kiinteät hiukkaset, jotka muutoin voisivat tukkia nesteen j ake-lulautasen reiät. eivät voi kulkeutua seulan aukkojen lävitse ja siten ne eivät voi saavuttaa lautasen reikiä. Koska seulan pinta suaitsee tietyssä kulmassa vaakasuoraan tasoon nähden, seulotut hiukkaset, huuhtoutuvat alas seulan ulompaa pintaa pitkin ohittaen levyn kuumennuspin-nan ja ne voidaan pumpata pois lämmönvaihtimesta.

Vaikkakin seula ja laite nesteen syöttämiseksi seulalle voidaan asentaa useilla eri tavoilla, esillä olevan keksinnön suositellun sovelluksen mukaisesti käytetään yleensä kartiomaista seulaa; seulan kärki on keskitetty sen kohdan alapuolelle, josta neste syötetään seulaan. Suoran ympyräpohjaisen kartion muotoinen seula, jonka Pinta on kalteva noin 60 asteen kulmassa, ohjaa kiinteät hiukkaset tehokkaasti sivuun. Seula voisi myöskin olla muodoltaan pyranndimainen siten, että sen pohja vastaisi nesteen jakelulautasen kehää; Iisaksi se voisi myöskin olla muodoltaan muunlainen, mikäli siinä olisi kaltevat sivut.

Liittenä olevissa piirroksissa, joissa viitenumerot kuvaavat jatkuvasti samoja osia kuvio 1 kuvaa levymäistä kalvolämmönvaihdinta. joka on varustettu esillä olevan keksinnön mukaisella seulalla, .’ kuvio 2 on yksityiskohta kuvion 1 seulan osasta, ja kuvio 3 kuvaa lämmönvaihtimen sovellusta, jossa seula on 3 86379 yhteydessä puumassateollisuudessa käytettävään eräkeitti— meen.

Kuten kuviosta 1 käy ilmi, yleensä viitenumerolla 10 kuvattu levymäinen lämmönvaihdin sisältää ulomman rungon 11. jonka sisään on sijoitettu yleensä yhdensuuntaisia, pystysuoria lämmönvaihtimen levyosia 12. Kukin lämmönvaihtimen levyosa 12 on muodostettu levypareista; parit on liitetty yhteen levyjen kehistä siten, että niissä on syöttöaukko nuolella 13 osoitettua höyryä varten ja ulos-tuloaukko nuolella 14 osoitettua lauhdetta varten.

Rungon 11 yläosassa on syottoaukko 15 kuumennettavan nesteen syöttämiseksi lämmönvaihtimeen 10; lisäksi siihen kuuluu tila 16 rungon 11 pohjassa kuumennetun nesteen keräämiseksi; tästä tilasta neste poistuu linjan 17 kautta kierrätettäväksi pumpussa P.

Nesteen jakelulautanen 18 on kuvattu siten, että se sijaitsee levymäisten lämmönvaihdinosien 12 ylempien osien päällä: lautasessa on reikiä tai rei ’ ltyksia samassa linjassa levyn reunojen kanssa. Kalteva seula 19 sijaitsee nesteen syöttöaukon 15 alapuolella ia nesteen jakelu-lautasen 18 yläpuolella, jotta se voisi imeä itseensä nesteen mukana kulkeutuvat kiinteät hiukkaset ennen kuin ne voivat saavuttaa jakelulautasen 18 ja mahdollisesti ·.' ' tukkia sen reiät. Seulan 19 erottelemat hiukkaset kulkeu tuvat alas seulan kaltevia sivuja pitkin poistettavaksi kuumennetun nesteen kanssa ilman, että ne kulkevat levy-osien 12 pintojen ylitse.

Lautanen 18 ja seula 19 ovat yksityiskohtaisemmin kuvattuina kuviossa 2. Kuviossa 2 olevien osat ovat kooltaan suurennettuia esillä olevan keksinnön mukaisten periaatteiden kuvauksen helpottamiseksi. Kuten kuviossa olevista nuolista voidaan nähdä. kuumennettava neste syötetään 4 86379 yksinkertaisesti putkena kuvatun laitteen 15 lävitse, vaikkakin nesteen syöttö i är.i este imä voisi olla muodoltaan myöskin toisenlainen; tämän jälkeen neste kulkeutuu seulaan 19 ja sen lävitse jaettavaksi edelleen lämmönvaihtimen osiin 12 nesteen jakelulautasen 18 avulla. Lautasessa 18 on yleensä tasainen vaakasuora pohja 21 ja ylöspäin suuntautuvat sivuseinäinät 22. Lautasen pohjaan 21 on sijoitettu useita rei'ityksia 23 kuumennettavan nesteen jakamiseksi tasaisesti koko levyosien 12 leveydeltä. Reikien 23 suhteellisia kokoa on liioiteltu kuvauksellisista syistä; saimim on tehty seulan 19 aukko ien 24 kohdalla seulan ollessa kuvattuna siten, että se siiaitsee suoraan lautasen 18 yläpuolella. Seula 19 on riittävän suuri siten. että seulan 19 sivuun ohjaamat kiinteät hiukkaset putoavat lautasen 18 sivuseinien ulkopuolelle. Seulan 19 yleiskokoonpano voi olla kartiomainen tai pyra-midimainen siten, että sen sivut suuntautuvat viistosti tietyssä, suositeltavasti 60 asteen kulmassa vaakasuoraan tasoon nähden.

Seula 19 voidaan kuvatun mukaisesti muodostaa vanunkike- ··· lasta, joka on poikkileikkaukseltaan kolmikulmainen ja * · · *··. jonka kulmat ovat pyöristetyt. Seulan aukot 24 ovat pie- • · · nemmät kuin jakelulautasen 21 reiät 23 siten, etteivät T1. sellaiset hiukkaset, jotka ovat tarpeeksi suuria tukkiak- • · # • · 1 I .1 seen reiän 23. voi päästä seulan 19 lävitse. Kooltaan • · · \\ suurennettu kiinteä hiukkanen on kuvattu seulan 19 van- • · » ***** gitsemana kuvion 2 vasemman reunan keskiosassa.

· *,2: Seula 19 estää tehokkaasti lämmönvaihtimeen 10 kuumennet- '/· ' tavan nesteen mukana kulkeutuvia kiinteitä hiukkasia \z. tukkimasta nesteen j ake lu lautasen 18 reikiä 23. Seulan 2 II pysäyttämät hiukkaset ohittavat lautasen 18 ja lämmön- *;1 vaihtimen levyosat 12 ja ne poistetaan lämmönvaihtimesta 10. Hiukkasia voidaan kierrättää yhdessä lämmönvaiht imesta 10 poistuvan kuumennetun nesteen kanssa tai mikäli 5 86379 niin halutaan, erillään kuumennetusta nesteestä.

Kuviossa 3 on nähtävissä esillä olevan keksinnön mukainen sovellus, jossa lämmönvaihdinta 10 on käytetty puumassa-teollisuudessa käytettävän keittimen ulkoisena kuumenti-mena hakkeen keittämiseksi. Keittoliuos poistetaan viitenumerolla 25 osoitetusta keittimestä putken 26 kautta lämmönvaihtimen 10 syöttöaukkoon 15. Sen jälkeen, kun neste on kuumennettu lämmönvaihtimessa 10, se palautetaan keittimen 25 yläosaan putken 27 ja alaosaan putken 28 kautta. Se 1luloosateol1isuuteen perehtyneet ymmärtävät, että tämä on tehty paremman kierrätyksen aikaansaamiseksi. Keitin 25 on kuvattu varustettuna tavanomaisilla siivilöillä 29, joiden tulisi estää suurten kiinteiden hiukkasten kulkeutuminen putken 26 lävitse, mutta koska jotkut hiukkaset pääsevät putkeen 26, seulan 19 tehtävänä on estää tällaisista hiukkasista aiheutuva nesteen jake-lulautasen tukkiutuminen; tämän jälkeen hiukkaset kulkeutuvat takaisin keittimeen putkien 17, 27 ja 28 kautta. Kuvion 3 kokoonpano kuvaa ainoastaan yhtä esillä olevan ·:· keksinnön mukaisen kuumentimen sovellusta.

Useita muitakin sovelluksia ja nesteen kuumentimen osia, j . muotoa ja käyttöä koskevia muunnoksia voi käydä ilmi lämpövaihtimeen perehtyneille, ja tällaisten sovellusten ; ja muunnosten katsotaan kuuluvan esillä olevan, parempaan *·'·1 nesteen kuumentimeen liittyvään keksintöön.

* · ♦ 1 1

Claims (8)

1. Kalvolämmönvaihdin (10), jossa on kuumennettu pinta lämmön epäsuoraa vaihtoa varten höyryn ja kalvona alas mainittua kuumennuspintaa virtaavan nesteen välillä ja jossa on aukkoja (23) sisältävä nesteen jakolaite (18) kuumennettavan nesteen jakamiseksi kuumennuspinnalle, tunnettu siitä, että siinä on kalteva seula (19) nesteen syöttöaukon ja mainitun nesteen jakolaitteen (18) välillä sellaisten kiinteiden hiukkasten kulun estämiseksi jakolaitteeseen (18), jotka voisivat tukkia mainitun jakolaitteen aukot.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainittu kalteva seula (19) on muodoltaan yleisesti kartiomainen.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainittu seula (19) on tehty vanunkikelasta siten, että siinä on kulkukäytävät vierekkäisten kelojen välillä, jotka käytävät (24) ovat kapeampia kuin mainitun nesteen jakolaitteen (21) aukot (23).

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainittu seula (19) suuntautuu viistosti, noin 60 asteen kulmassa vaakasuoraan tasoon nähden.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, jossa levymäisessä kalvolämmönvaihtimessa on useita, yleensä samansuuntaisia, pystysuoria levymäisiä lämmönvaihto-osia (12) ja mainittujen levymäisten lämmönvaihto-osien (12) yläpuolella sijaitseva rei'illä (23) varustettu nesteen jakelulautanen (18) nesteen tasaisen jakaantumisen mahdollistamiseksi, tunnettu siitä, että siinä on kalteva seula (19), joka estää mainittujen reikien (23) tukkeutumisen seulomalla kiinteät hiukkaset pois mainittuun jakolautaseen (18) syötettävästä nesteestä.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen lämmönvaihdin, tunnettu siitä, että mainittu kalteva seula (19) on muodoltaan kar- 7 86379 tiomainen ja että sen kärki suuntautuu nesteen syöttöaukkoa (15) kohden.

6 86379

7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen lämmönvaihdin, tunnettu siitä, että mainittu seula (19) on tehty vaununkikelasta, jonka lankojen välissä on käytäviä (24), jotka ovat pienempiä kuin mainitun nesteen jakolautasen (18) reiät (23).

8. Patenttivaatimuksen 5 mukainen lämmönvaihdin, tunnettu siitä, että se sisältää lisäksi laitteen (17) kiinteiden hiukkasten poistamiseksi lämmönvaihtimesta yhdessä kuumennetun nesteen kanssa.