RS61673B1 - Modul izmenjivača toplote za čvrste materijale - Google Patents

Modul izmenjivača toplote za čvrste materijale

Info

Publication number
RS61673B1
RS61673B1 RS20210165A RSP20210165A RS61673B1 RS 61673 B1 RS61673 B1 RS 61673B1 RS 20210165 A RS20210165 A RS 20210165A RS P20210165 A RSP20210165 A RS P20210165A RS 61673 B1 RS61673 B1 RS 61673B1
Authority
RS
Serbia
Prior art keywords
heat exchanger
tubes
bulk material
angles
module
Prior art date
Application number
RS20210165A
Other languages
English (en)
Inventor
Winfried Dallmann
Original Assignee
Dallmann Eng & Service
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dallmann Eng & Service filed Critical Dallmann Eng & Service
Publication of RS61673B1 publication Critical patent/RS61673B1/sr

Links

Classifications

    • 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
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/0066—Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids
    • F28D7/0083—Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids with units having particular arrangement relative to a supplementary heat exchange medium, e.g. with interleaved units or with adjacent units arranged in common flow of supplementary heat exchange medium
    • F28D7/0091—Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids with units having particular arrangement relative to a supplementary heat exchange medium, e.g. with interleaved units or with adjacent units arranged in common flow of supplementary heat exchange medium the supplementary medium flowing in series through the units
    • 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
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/0066—Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids
    • 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
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/08—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
    • F28D7/082—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag with serpentine or zig-zag configuration
    • F28D7/085—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag with serpentine or zig-zag configuration in the form of parallel conduits coupled by bent portions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/02—Tubular elements of cross-section which is non-circular
    • F28F1/04—Tubular elements of cross-section which is non-circular polygonal, e.g. rectangular
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F17/00—Removing ice or water from heat-exchange apparatus
    • F28F17/005—Means for draining condensates from heat exchangers, e.g. from evaporators
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23B—PRESERVATION OF FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES; CHEMICAL RIPENING OF FRUIT OR VEGETABLES
    • A23B2/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general
    • A23B2/40—Preservation of foods or foodstuffs, in general by heating loose unpacked materials
    • A23B2/42—Preservation of foods or foodstuffs, in general by heating loose unpacked materials while they are progressively transported through the apparatus
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23B—PRESERVATION OF FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES; CHEMICAL RIPENING OF FRUIT OR VEGETABLES
    • A23B7/00—Preservation of fruit or vegetables; Chemical ripening of fruit or vegetables
    • A23B7/005—Preserving by heating
    • A23B7/0053—Preserving by heating by direct or indirect contact with heating gases or liquids
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23B—PRESERVATION OF FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES; CHEMICAL RIPENING OF FRUIT OR VEGETABLES
    • A23B9/00—Preservation of edible seeds, e.g. cereals
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23B—PRESERVATION OF FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES; CHEMICAL RIPENING OF FRUIT OR VEGETABLES
    • A23B9/00—Preservation of edible seeds, e.g. cereals
    • A23B9/02—Preserving by heating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B17/00—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement
    • F26B17/12—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed solely by gravity, i.e. the material moving through a substantially vertical drying enclosure, e.g. shaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B23/00—Heating arrangements
    • F26B23/10—Heating arrangements using tubes or passages containing heated fluids, e.g. acting as radiative elements; Closed-loop systems
    • 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
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0045—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for granular materials
    • 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
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/0066—Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids
    • F28D7/0075—Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids with particular circuits for the same heat exchange medium, e.g. with the same heat exchange medium flowing through sections having different heat exchange capacities or for heating or cooling the same heat exchange medium at different temperatures
    • 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
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/16—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation
    • F28D7/1615—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation the conduits being inside a casing and extending at an angle to the longitudinal axis of the casing; the conduits crossing the conduit for the other heat exchange medium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2280/00—Mounting arrangements; Arrangements for facilitating assembling or disassembling of heat exchanger parts
    • F28F2280/02—Removable elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Description

Opis
OBLAST PRONALASKA
[0001] Pronalazak spada u oblast procesne tehnologije i odnosi se na modul izmenjivača toplote, kao i na izmenjivač toplote koji obuhvata više modula za obradu tečljivog rasutog materijala.
TEHNOLOŠKA POZADINA
[0002] Izmenjivači toplote spadaju u najvažnije mašine u oblasti procesne tehnologije. Oni pritom mogu služiti u različite svrhe, a naročito da hlade, zagrevaju ili čak suše najraznovrsnije supstrate. Izmenjivači toplote često se razlikuju, u zavisnosti od prirode supstrata koji treba obraditi, naime zavisno od toga da li je pritom reč o gasovima, tečnostima ili čvrstim materijalima. Dok gasovi i tečnosti po svojoj prirodi poseduju izvrsne karakteristike proticanja, to međutim ne važi za čvrste materijale. Kako bi se čvrsti materijali mogli podvrgnuti procesu izmenjivanja toplote, a da se pritom ne otope, moraju biti u rasutom obliku. Tj. u obzir dolaze samo oni materijali koji po svojoj prirodi obuhvataju raspodelu veličina zrna kojom se omogućuje da se materijal seje, kliza i povlači ili koji su pripremljeni odgovarajućim korakom usitnjavanja.
[0003] Naravno da je obrada ovakvih tečljivih rasutih materijala naročito ambiciozni izazov iz perspektive gradnje postrojenja, budući da svakog časa može doći do začepljivanja uređaja zbog prečnika i oblika supstrata. Konvencionalni (pločasti) izmenjivači toplote za čvrste materijale moraju pritom da se koriste sa čistim toplim ili hladnim medijumima kako bi se sprečilo začepljivanje izmenjivača. To dodatno uvećava troškove samog procesa, a uz to se po pravilu koristi para u cilju zagrevanja koja prethodno treba da kondenzuje i da se prečisti.
STANJE TEHNIKE
[0004] Izmenjivači toplote za tečljivi rasuti materijal dovoljno su poznati u tehničkoj praksi. Tako se na primer u međunarodnim patentnim prijavama WO 2007128104 A1 i WO 2013163752 A1, kao i u evropskoj patentnoj prijavi EP 2995898 A2 (SOLEX), opisuju uređaji kod kojih se sušenje rasutog materijala, koje se nanosi preko velike površine silom zemljine teže, vrši pomoću ploča izmenjivača toplote, postavljenih paralelno jedne uz drugu. Nedostatak ovog primera jeste što rasuti materijal suviše brzo prolazi kroz zone izmenjivača toplote tako da uređaj mora da obuhvata veliku visinu kako bi se postiglo dovoljno izmenjivanje toplote. Vrlo sličan modul sa istim manama tema je kanadske patentne prijave CA 2851781 AA (SOLEX). Kombinacija paralelno postavljenih cevi i ploča izmenjivača toplote, tema je u obe patentne prijave CA 2857852 AA i US 2016 025417 AA (SOLEX).
[0005] Iz patenta DE 19643699 C1 (BABCOCK) poznat je rashlađivač sa vratilom kod koga se rasuti materijal sipa na pregradnu ploču, a onda propada kroz rešetke u cevi za hlađenje. Od ovog patenta polazi poboljšani uređaj, opisan u patentu DE 10 2006 045 807 A1 (Grenzebach). Tu je predstavljen modul izmenjivača toplote za čvrste materijale u skladu sa glavnim zahtevom 1.
[0006] Tema patenta US 3,866,673 A (PAVLOV) jeste izmenjivač toplote za hlađenje rudne šljake. Rasuti materijal hladi se pritom pomoću zmijolikih cevi.
[0007] U patentu US 3,705,620 A (KAYATZ) opisuje se dvostepeni uređaj za hlađenje čija je suštinski element rashlađivač sa vratilom sa neurednim snopovima cevi.
[0008] Pritom treba uzeti u obzir da pločasti izmenjivači toplote, što se tiče zapremine prostora u odnosu na izmenjivače toplote sa snopovima cevi, svakako obuhvataju veću grejnu površinu, ali postižu lošije izmenjivanje toplote budući da se rasuti materijal ne meša iznova, od reda cevi do reda cevi, kao što je to slučaj u izmenjivaču toplote sa snopovima cevi.
ZADATAK PREDMETNOG PRONALASKA
[0009] Zadatak predmetnog pronalaska sastoji se, dakle, u tome da obezbedi izmenjivač toplote za čvrste materijale, za tečljivi rasuti materijal, koji je pritom lišen prethodno opisanih mana. Naročito je važno da ugradni delovi obuhvataju visoku efikasnost, tj. da postižu poboljšani učinak u izmenjivanju toplote po jedinici zapremine u odnosu na tehničku praksu, da se može prilagoditi rasutim materijalima sa različitim karakteristikama tečljivosti, da bude jednostavan za održavanje i montažu, kao i da dozvoljava primenu različitih medijuma za grejanje ili hlađenje, naročito neprečišćene pare.
OPIS PREDMETNOG PRONALASKA
[0010] Zadatak se postiže predmetom nezavisnih patentnih zahteva 1, 9 i 11. Prvi aspekt ovog pronalaska odnosi se na modul izmenjivača toplote za čvrste materijale, koji sadrži ili se sastoji od (i) kućišta za prijem cevi izmenjivača toplote;
(ii) mnoštva cevi izmenjivača toplote;
(iii) barem jednog ulaza za materijal;
(iv) barem jednog izlaza za materijal;
(v) spojeva između cevi izmenjivača toplote za snabdevanje medijumima za zagrevanje i hlađenje,
gde
(a) se cevi izmenjivača toplote grupišu u snopove i pritom se postavljaju, sa određenim međusobnim razmakom,
(b) svaki modul obuhvata 2 do 10 snopova,
(c) svaki snop obuhvata 10 do 100 cevi,
(d) svaka cev ima pravougaoni ili romboidni poprečni presek sa zaobljenim ivicama sa uglovima α, β, γ i δ, pri čemu za ove uglove važe izabrane vrednosti
α = 30° do 120°
β = 60° do 150°
γ = 30° do 120°
δ = 60° do 150°
sa uslovom da zbir svih uglova iznosi 360°,
(e) su cevi u snopu sa cevima postavljene tako da su uglovi β i δ usmereni na gore, odnosno na dole, a uglovi α i γ na desno, odnosno na levo, i
(f) odstojanje D1 između dve susedne cevi u izmenjivaču toplote u istom redu, kao i odstojanje D2 između dve susedne cevi izmenjivača toplote u dva susedna reda, nezavisno jedan od drugog, iznose između 10 i 100 mm,
sa uslovom da modul raspolaže točkićima tako da se u sklopljenom stanju može kretati i izvlačiti.
[0011] Zadatak, opisan na početku, rešava se u potpunosti jednim ugradnim delom kao što je prethodno opisano. Umesto ploča primenjuju se isključivo cevi izmenjivača toplote koje su postavljene na poseban način tako da se isključuje mogućnost začepljenja uređaja.
[0012] Poprečni presek cevi kao i njihovo odstojanje može se prilagoditi zavisno od prirode rasutog materijala, naročito njegovog ugla nagiba i željenih količina protoka, a naročito u pogledu ugla trenja o zid. Cevi su četvrtaste ili romboidne sa zaobljenjem koja su prilagođena uglu nagiba rasutog materijala kako bi čvrsti materijal što duže proticao oko cevi. Na ovaj način produžava se vreme izmenjivanja toplote čime se znatno poboljšava efikasnost u pogledu prenosa toplote po jedinici zapremine. Na taj način mogu se proizvesti izmenjivači toplote koji su vidno kompaktniji od sličnih ugradnih delova poznatih iz tehničke prakse, a uz to postižu veći učinak u izmenjivanju toplote.
MODULI IZMENJIVAČA TOPLOTE ZA ČVRSTE MATERIJALE
[0013] Moduli izmenjivača toplote obuhvataju cevi izmenjivača toplote u obliku više, poželjno 2 do otprilike 5 postavljenih snopova. U svakom snopu cevi, cevi se nalaze, položene jedna iza druge, u redovima. Poželjno je da snopovi sadrže 2 do otprilike 10, a naročito otprilike 4 do otprilike 6 redova sa po otprilike 10 do otprilike 50, a naročito sa po otprilike 20 do 50 cevi kao što je prikazano na slici 1. Što se tiče redova cevi u snopovima, cevi se nalaze pomaknute jedna od druge tako da se obrazuje rupa između njih, kao što je prikazano na slici 2. Navedene mere za cevi i snopove cevi treba razumeti kao poželjne i tipske načine realizacije. Načelno je moguće proizvesti takođe veće uređaje koji, shodno tome, raspolažu i većim brojem cevi i snopova cevi.
[0014] Odstojanje D1 između dve susedne cevi izmenjivača toplote u istom redu, kao i odstojanje D2 između dve susedne cevi izmenjivača toplote u dva susedna reda, nezavisno jedno od drugog, iznose otprilike 10 i otprilike 100 mm, a poželjno oko 40 do oko 60 mm (uporediti sa slikom 6).
[0015] Cevi izmenjivača toplote su ili nepovezano ili poželjnije u vidu snopa priključene na razvodnik, preko koga se mogu napajati tečnostima za zagrevanje ili hlađenje (videti sliku 1, lučni spojevi iznad i ispod snopa cevi; sliku 2, kružni oblik, gde je prikazan odeljak razvodnika kao i sliku 4). Pritom, snopovi cevi mogu se pogonski pokretati jednim razvodnikom; međutim, takođe je moguće da se sve cevi zajedno snabdevaju medijumima preko jednog glavnog i, zavisno od slučaja, još jednog sporednog razvodnika.
[0016] Cevi izmenjivača toplote mogu se zagrevati ili hladiti tečnostima, parom, gasovima, hladnom vodom ili odgovarajućim smešama. Međutim, poželjno je da se kao pogon koristi neprečišćena para čime se sprovođenje vrši naročito jednostavno i povoljno u pogledu troškova. Na ovaj način može se sa unutrašnje strane cevi direktno iskoristiti kondenzovana toplota vodene pare iznad 100 °C. U slučaju da se isparavanje koristi za dobijanje vruće vode, moguće je dostići samo temperature od 60 do 65 °C.
CEVI IZMENJIVAČA TOPLOTE
[0017] Iako cevi izmenjivača toplote načelno mogu imati okrugli ili ovalni prečnik, njihov profil je, prema ovom pronalasku, pravougaoni ili romboidni, pri čemu su ivice zaobljene, kako bi rasuti materijal što duže proticao oko cevi, a izmenjivanje toplote, prema tome, trajalo što duže.
[0018] Nadalje se, prema tome, predstavlja cev izmenjivača toplote koja se ističe time što ima pravougaoni ili romboidni profil sa uglovima α, β, γ i δ, pri čemu za ove uglove važe izabrane vrednosti
α = 30° do 120°
β = 60° do 150°
γ = 30° do 120°
δ = 60° do 150°
sa uslovom da zbir svih uglova iznosi 360° (uporediti sa slikom 6). Kod prvog poželjnog načina realizacije, četiri ugla su ista i iznose 90°, kod drugog načina realizacije po dva međusobno oprečna ugla iznose 80°, a druga dva po 100°. Ugradnja cevi u modul odvija se tako što su oprečni manji uglovi poprečnog preseka cevi usmereni u protočnom pravcu.
[0019] Prečnik (d1) cevi izmenjivača toplote manje je kritičan i može iznositi, tipično, između otprilike 20 i otprilike 100 mm, poželjno između otprilike 30 i 80 mm, a naročito između otprilike 40 i otprilike 60 mm. Dužina cevi određuje se na osnovu dimenzija modula izmenjivača toplote i može iznositi između 1 i 20 metara. Primenjuju se, pre svega čelik i posebni čelici koji se mogu naći na tržištu, otporni na habanje i koroziju.
IZMENJIVAČ TOPLOTE ZA ČVRSTE MATERIJALE
[0020] Naredni aspekt predmetnog pronalaska odnosi se na izmenjivač toplote za čvrste materijale koji sadrži ili se sastoji od barem dva, poželjno 3, 4, 5 ili do 10 gore opisanih modula, pri čemu su moduli postavljeni jedan iznad drugog. Na slici 5 prikazan je izmenjivač toplote sa pet modula.
[0021] Pritom se rasuti materijal nanosi na glavu izmenjivača toplote, tačnije na glavu najvišeg modula izmenjivača (slika 5, gore). To se može vršiti pomoću neke pregrade ili otvora, na primer kontinuiranim prinošenjem preko trakastog transportera. Rasuti materijal može se nanositi takođe preko čitave površine modula koja se nalazi na raspolaganju. Nanošenje obrađenog rasutog materijala vrši se na dno izmenjivača toplote odnosno najniži modul na primer kroz neki nasipni mehanizam (slika 5, dole). U obzir dolaze, svakako, i drugi, uobičajeni transporteri za izbacivanje, čiji se broj usklađuje prema poprečnom preseku izabranih dimenzija vratila.
[0022] Poželjno je da su pojedinačni moduli međusobno povezani preko međukutija, sa ekstrakcijom pare ili bez nje (slika 5, ugradni delovi između modula), tako da se mogu povezati i odvezati. Pored toga, poželjno je da se mogu pokretati i izvlačiti pomoću točkića. Na ovaj način se postiže da se modul koji se mora zameniti ili popraviti, može jednostavno izvući, dok je izmenjivač toplote i dalje u pogonu. Takođe je poželjno da se moduli postave nagnuto sa određenim uglom nagiba. Na ovaj način, cevi u unutrašnjem prostoru čiste se kondenzovanim gasovima sami od sebe. Kondenzati se skupljaju na najdubljoj tački i odvode.
[0023] Nadalje je, takođe, poželjno realizovati međukutije sa okruglim otvorima kroz koje može uslediti naredno mehaničko čišćenje izmenjivača toplote sa snopom cevi duž gasova cevi – u slučaju da je neophodno.
[0024] Čitava konstrukcija može se izraditi od čelika i posebnih čelika, dostupnih na tržištu, koji su otporni na habanje i koroziju. Zavisno od jačine samog materijala, realizacija može biti i otporna na pritisak, takođe, npr. 13 bara visokog pritiska na cevi (dokaz izračunate na osnovi metode konačnih elemenata).
KOMERCIJALNA PRIMENJIVOST
[0025] Naredni aspekt predmetnog pronalaska odnosi se na postupak obrade tečljivog rasutog materija, naročito u cilju njegovog zagrevanja ili hlađenja, kod koga se on podvrgava izmenjivanju toplote primenom barem jednog modula izmenjivača toplote za čvrste materijale. Pritom se može upotrebiti rasuti materijal koji se bira iz grupe koju čine semenje, pesak i polimerne granule ili drugi materijali odnosno tečljivi rasuti materijali, a koje je potrebno zagrejati ili ohladiti.
[0026] Poslednja tema predmetnog pronalaska odnosi se na primenu modula izmenjivača toplote, kao što je pre prethodno objašnjeno, za obradu tečljivog rasutog materijala.
[0027] Pronalazak će se u nastavku bliže objasniti na osnovu 6 crteža, ne ograničavajući se na njih.
PRIMERI
Primer 1
[0028] Predzagrevanje uljane repice (srednji prečnik po čestici: oko 2 mm) sprovedeno je u izmenjivaču toplote za čvrste materijale sa snopom cevi, u skladu sa ovim pronalaskom, koji obuhvata ukupno 5 modula i visinu od 20 m. Svaki modul sadrži 5 snopova cevi za izmenjivanje toplote koje su po snopu raspoređene u po 4 reda sa po 20 cevi (analogno slikama 2 i 3). Prečnik cevi je iznosio 51 mm, odstojanja D1 i D2 po 43 mm. Same cevi imale su romboidni profil sa sledećim uglovima:
α = 80°
β = 100°
γ = 80°
δ = 100°
[0029] Rasuti materijal imao je prilikom nanošenja u izmenjivač toplote temperaturu od 25 °C i vlažnost od 9 tež.- %. Izmenjivač je radio na pogon neprečišćenom parom (od kondicioniranja semena i sušenja ostataka) kao i vodenom parom sa temperaturom od otprilike 60°C. Na izlasku je rasuti materijal posedovao temperaturu od 50°C i preostalu vlažnost od 8 tež.- %.
Primer 2
[0030] Predzagrevanje zrna soje (najveća dužina: oko 6 mm) sprovedeno je u izmenjivaču toplote za čvrste materijale sa snopom cevi, u skladu sa ovim pronalaskom, koji obuhvata ukupno 5 modula i visinu od 20 m. Svaki modul sadrži 5 snopova cevi za izmenjivanje toplote koje su po snopu raspoređene u po 4 reda sa po 20 cevi (analogno slikama 2 i 3). Prečnik cevi je iznosio 51 mm, odstojanja D1 i D2 po 43 mm. Same cevi imale su romboidni profil sa sledećim uglovima:
α = 80°
β = 100°
γ = 80°
δ = 100°
[0031] Rasuti materijal imao je prilikom nanošenja u izmenjivač toplote temperaturu od 25 °C i vlažnost od 8 tež.- %. Izmenjivač je radio na pogon neprečišćenom parom (od kondicioniranja semena i sušenja ostataka) kao i vodenom parom sa temperaturom od otprilike 100°C. Na izlasku je rasuti materijal posedovao temperaturu od 50°C i preostalu vlažnost od 7,5 tež.- %..
OPIS SLIKA
[0032]
Slika 1
vertikalni presek modula izmenjivača toplote sa po 4 grupe cevi. Protočni pravac rasutog materijala proteže se s desna na levo.
Slika 2
horizontalni presek modula izmenjivača toplote sa po 5 grupa cevi. Protočni pravac rasutog materijala proteže se s desna na levo.
Slika 3
1 snop sa 4 grupe cevi. Prikazan je nadalje i profil cevi izmenjivača toplote.
Slika 4
Detalj na glavi razvodnika
Slika 5
postavka 5 modula izmenjivača toplote u jednom spoju
Slika 6
poprečni presek postavke 3 cevi izmenjivača toplote u dva susedna reda.

Claims (11)

Patentni zahtevi
1. Modul izmenjivača toplote za čvrste materijale koji sadrži ili se sastoji od
(i) jednog kućišta za prijem cevi za izmenjivanje toplote;
(ii) mnoštva cevi za izmenjivanje toplote;
(iii) barem jednog ulaza za materijal;
(iv) barem jednog izlaza za materijal;
(v) spojeva cevi između cevi izmenjivača toplote za snabdevanje medijumima za zagrevanje ili hlađenje,
gde
(a) su cevi izmenjivača toplote grupisane u snopove i pritom postavljane sa međusobnim razmakom,
(b) svaki modul sadrži 2 do 10 snopova,
(c) svaki snop sadrži 10 do 100 cevi,
(d) svaka cev ima pravougaoni ili romboidni poprečni presek sa zaobljenim ivicama sa uglovima α, β, γ i δ, pri čemu su za ove uglove uslovi izbora
α = 30° do 120°
β = 60° do 150°
γ = 30° do 120°
δ = 60° do 150°
sa uslovom da zbir svih uglova iznosi 360°,
(e) su cevi postavljene u snopu cevi tako da su uglovi β i δ svaki usmeren na gore i dole, a uglovi α i γ svaki usmeren na desno i na levo, a
(f) odstojanje D1 između svake dve susedne cevi izmenjivača toplote u istom redu, kao i odstojanje D2 između svake dve susedne cevi izmenjivača toplote u dva susedna reda, nezavisno jedno od drugog, iznose između 10 i 100 mm,
naznačen time, što modul raspolaže točkićima tako da se može pokretati i izvlačiti u ugrađenom stanju.
2. Modul prema patentnom zahtevu 1, naznačen time, što su cevi izmenjivača toplote u snopovima raspoređene u 2 do 10 redova međusobno odmaknute prazninama.
3. Modul prema patentnom zahtevu 1 i/ili 2, naznačen time, što cevi izmenjivača toplote u snopovima svaka ima prečnik d1 u rasponu od 20 do 100 mm.
4. Modul prema barem jednom od patentnih zahteva 1 do 3, naznačen time, što su cevi izmenjivača toplote povezane preko razvodnika za prijem tečnosti za zagrevanje ili hlađenje.
5. Modul prema barem jednom od patentnih zahteva 1 do 4, naznačen time, što se cevi izmenjivača toplote zagrevaju ili hlade tečnostima, isparenjima, svežom parom, gasovima, vodom za hlađenje i odgovarajućim smešama.
6. Modul prema barem jednom od patentnih zahteva 1 do 5, naznačen time, što se cevi izmenjivača toplote zagrevaju neprečišćenim isparenjima.
7. Izmenjivač toplote za čvrste materijale koji sadrži ili koji se sastoji od barem dva modula prema patentnom zahtevu 1, gde su moduli u izmenjivaču postavljeni jedan iznad drugog.
8. Izmenjivač toplote prema patentnom zahtevu 7, naznačen time, što su moduli međusobno povezani međukutijama.
9. Postupak obrade tečljivog rasutog materijala, kod koga se rasuti materijal podvrgava izmenjivanju toplote primenom izmenjivača toplote za čvrste materijale sa barem dva modula izmenjivača toplote za čvrste materijale prema patentnom zahtevu 1, koji se mogu izvući.
10. Postupak prema patentnom zahtevu 9, naznačen time, što se koristi rasuti materijal koji se bira iz grupe koju čine semenje, pesak i polimerne granule.
11. Primena modula izmenjivača toplote prema patentnom zahtevu 1 za obradu tečljivog rasutog materijala.
RS20210165A 2016-08-14 2016-08-14 Modul izmenjivača toplote za čvrste materijale RS61673B1 (sr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP16184132.5A EP3285036B1 (de) 2016-08-14 2016-08-14 Feststoffwärmeaustauschermodul

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RS61673B1 true RS61673B1 (sr) 2021-04-29

Family

ID=56740876

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RS20210165A RS61673B1 (sr) 2016-08-14 2016-08-14 Modul izmenjivača toplote za čvrste materijale

Country Status (8)

Country Link
US (1) US11002486B2 (sr)
EP (1) EP3285036B1 (sr)
BR (1) BR112019002851B1 (sr)
ES (1) ES2855099T3 (sr)
HU (1) HUE053086T2 (sr)
PL (1) PL3285036T3 (sr)
RS (1) RS61673B1 (sr)
WO (1) WO2018033386A1 (sr)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110779318B (zh) * 2019-03-14 2022-04-01 邢台旭阳科技有限公司 一种湿煤干燥装置及利用其的湿煤干燥方法
CN113099706B (zh) * 2021-05-21 2022-07-22 山东大学深圳研究院 一种适用柔性器件散热的环路热管、工作方法及散热装置
CN116123862B (zh) * 2023-01-10 2025-11-07 扬州日发生物设备有限公司 一种u形弯列管换热器及流化床

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2269929A (en) * 1938-01-24 1942-01-13 William T Downs Cooling mechanism
DE2010601B2 (de) * 1970-03-06 1976-02-12 Claudius Peters Ag, 2000 Hamburg Zweistufiger kuehler fuer grobstueckiges brenngut wie zementklinker
US3866673A (en) * 1973-10-16 1975-02-18 Anatoly Petrovich Pavlov Heat exchanger for cooling ore cinders
FR2369525A1 (fr) * 1976-11-02 1978-05-26 Lacombe Jacques Sechoir de matiere vegetale, notamment pour cereales
US4255841A (en) * 1979-08-20 1981-03-17 Ecolaire Incorporated Condenser construction with delayed tube bundles
DE19643699C1 (de) * 1996-10-23 1998-03-26 Babcock Bsh Gmbh Schachtkühler
EP0934498B1 (de) * 1996-10-23 2001-09-26 BABCOCK-BSH GmbH Schachtkühler
DE19917115A1 (de) * 1999-04-15 2000-10-19 Messer Griesheim Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Kühlung eines Gasstroms
US8578624B2 (en) 2006-05-05 2013-11-12 Solex Thermal Science Inc. Indirect-heat thermal processing of particulate material
DE102006045807A1 (de) * 2006-09-26 2008-04-03 Grenzebach Bsh Gmbh Wärmetauscher
DE102009054354B3 (de) * 2009-11-24 2011-06-09 Beteiligungen Sorg Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zum thermischen Entwässern und Vorwärmen von Gemenge für Glasschmelzanlagen
DE102010023018B3 (de) * 2010-06-08 2011-05-19 Beteiligungen Sorg Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zum Beschicken von Vorwärmern für Glas-Schmelzanlagen
DE102010027338B4 (de) * 2010-07-15 2012-04-05 Benteler Automobiltechnik Gmbh Wärmeaustauscher in einem Kraftfahrzeug
DE102011056334A1 (de) * 2011-12-13 2013-06-13 Dr. Herfeld Gmbh & Co Kg Verfahren zum Kühlen von pulver- und/oder granulatförmigem Schüttgut sowie Kühleinrichtung
US9459054B2 (en) 2012-05-04 2016-10-04 Solex Thermal Science Inc. Heat exchanger for cooling bulk solids
CA2851781A1 (en) 2014-05-13 2015-11-13 Solex Thermal Science Inc. Heat exchanger for cooling or heating bulk solids
US9638478B2 (en) 2014-07-25 2017-05-02 Solex Thermal Science Inc. Heat exchanger for cooling bulk solids
CA2857852C (en) 2014-07-25 2021-05-18 Solex Thermal Science Inc. Heat exchanger for cooling bulk solids
US20160076813A1 (en) 2014-09-12 2016-03-17 Solex Thermal Science Inc. Heat exchanger for heating bulk solids

Also Published As

Publication number Publication date
EP3285036B1 (de) 2020-11-18
US11002486B2 (en) 2021-05-11
EP3285036A1 (de) 2018-02-21
HUE053086T2 (hu) 2021-06-28
US20190285350A1 (en) 2019-09-19
PL3285036T3 (pl) 2021-07-05
WO2018033386A1 (de) 2018-02-22
BR112019002851A2 (pt) 2019-05-14
BR112019002851B1 (pt) 2022-08-30
ES2855099T3 (es) 2021-09-23
CA3033085A1 (en) 2018-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20160076813A1 (en) Heat exchanger for heating bulk solids
US9016354B2 (en) Method for cooling a humid gas and a device for the same
US10627176B2 (en) Cooling tower water distribution system
US3842904A (en) Heat exchanger
US10365039B2 (en) Multi-stage separation heat-exchange type drying system
RS61673B1 (sr) Modul izmenjivača toplote za čvrste materijale
EP1781840B1 (en) A method for heat recovery
US20100107439A1 (en) High efficiency drier
EP2352960A1 (de) Verfahren zum erzeugen von prozessdampf
CN107576217B (zh) 一种网板式粉体流换热器
GB2130677A (en) Recuperative heat exchanger
CN107108269A (zh) 用于经改善的无流出物的海水脱盐的方法和装置
CN219103725U (zh) 一种氧化铝颗粒冷却器
CA3033085C (en) Solid-state heat exchanger module
CN114207373A (zh) 用于通风系统的电池装置
US9557115B2 (en) Orifice plate for controlling solids flow, methods of use thereof and articles comprising the same
CN205676488U (zh) 一种高炉熔渣的干法处理装置
US20040178521A1 (en) Internal inserts in cooling towers
EP2707670A2 (en) Heat exchanger
JP6645860B2 (ja) 燃焼プロセスの固形残渣を冷却するための方法
CN100538242C (zh) 刮板式气体传热器及其实施传热工艺
GB2479866A (en) A Heat Pipe Heat Exchanger Which Includes a Baffle
CA3065376C (en) Method and apparatus for recovery of heat from bulk solids
CN210321370U (zh) 一种余热回收系统
KR102245231B1 (ko) 열교환장치 및 이를 포함하는 열순환설비