144238. lajstromszámú szabadalom • Ellenáramú visszacirkuláltató készülék, egy gáz és finomszemcséjű anyag közötti hőkicserélésre

Megjelent: 1958. szeptember 15-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 144.238. SZÁM 17. f. OSZTÁLY — RO-214. ALAPSZÁM Ellenáramú visszacirkuláltató készülék, egy gáz és finomszemcséjű anyag közötti hőkicserélésre Dr. Ing. Rosa Josef, Drasov-ban és Petr Vlastimii, Brno-ban (Csehszlovákia) A bejelentés napja: 1956. június 14. Csehszlovákiai elsőbbsége: 1955. június 14. A jelen találmány tárgya ellenáramú visszacirkuláltató készülék, mely valamely gáz és finomszemcséjű anyag közötti hőkicserélésre alkalmas. Ismeretes, hogy gáz és finomszemcséjű anyag közötti hőkicserélés legelőnyösebben pl. úgy érhető el, ha az anyagot gázáramban finoman osztjuk el és a gáz ezt az anyagot magával ragadja. Az örvénylő, gázhalmazállapotú közeg eléggé kisméretű anyagrészecskék esetén lehetővé teszi az anyag és a hordozó gáz közötti hőkicserélést több száz fokig oly gyorsan, hogy ez a folyamat a másodpercnek csak tört részét veszi igénybe. Ehhez hasonlóan játszódik le a szárítás művelete is, sőt más fizikai és kémiai folyamatok is ilyen természetűek. E megismerések alapján gázokat, sok esetben hulladékgázokat, különböző anyagok előmelegítésére, szárítására és más eféle célokra használnak. Eközben mégis felmerül az a nehézség, hogy a keverés művelete folyamán az egyes anyagok, ill. a gáz hőmérséklete a legjobb esetben is kiegyenlítődhetik, miáltal az anyag végső felmelegedése kis gázmennyiség esetén csak kismértékű, vagy ha nagyobb gázmennyiséget alkalmazunk,»a {felmelegedés nagyobb ugyan^ de ekkor a gázok is magasabb hőmérsékleten távoznak. Ezért egyes ismert szerkezeteknél pl. úgy járnak el, hogy finomszemcséjű szerkezeti anyagok előmelegítését az anyagnak a gázból való kiválasztásával végzik és azután a gázáramlatba vezetik éspedig a melegítés helye előtt; ilyen módon lehet az anyagot szakaszosan a gázokból kiválasztani és a gázáramlat ellenében áthelyezni, miáltal az anyag egyre magasabb hőmérsékletű gázokkal kerül érintkezésbe. Ezt az eljárást oly berendezésben valósítják meg, amelynél egymás fölött ciklonok sorozata van és ezek kilépő nyílása különböző szerkezetű mechanikai elzárással van ellátva. Az ilyen berendezések méretei azonban rendkívül nagyok és a berendezés befektetési vagy beszerzési költségei is súlyosan latba esnek. A jelen találmány e téren igen jelentős haladást tesz lehetővé. A találmány lényege oly ellenáramú, visszacirkuláltató készülék, amely gáz és finomszemcséjű anyag közötti hőkicserélésre alkalmas és minden körülmények között lehetővé teszi a finomszemcséjű anyagnak gázárammal való feldolgozását, ha előnyös az, hogy ez az anyag a közte és a hordozógáz között lejtászódó fizikai vagy kémiai folyamatok hatásosságának növelésére a gáz haladási irányával ellenkezően haladjon, ami pl. melegítésnél fontos. Ugyancsak fontos lehet ez az ellenáramú mozgás szárításnál, égetésnél és más eféle folyamatoknál. A találmány oly berendezésre vonatkozik, amelyben a gázáram finomszemcséjű anyagot sodor magával, olyképp, hogy az anyagot a gáz egy részéből egyes szakaszokon, a gáz. mozgási irányával ellentétesen a hőkicserélő készülékben továbbítunk, éspedig olyképp, hogy az anyag a hordozó gáz kilépő oldalán jut be a berendezésbe és a gáz belépési oldalán távozik. Az anyagnak ez az áthelyezése, amely a gáz áramlási irányával ellentétesen történik, a fáznak a hőkicserélő készülék egyes szakaszai közötti visszacurkuláltatása révén jön létre, amint, azt az alábbi leírásban részletesebben ismertettük. Elméletileg lehetsiéges lenne végtelen sok ilyen szakasz esetén az anyagot a gáz belépési hőmérsékletéig felmelegíteni, a gázt pedig az anyag belépési hőmérsékletéig lehűteni, ami a meleg tökéletes átvitelét, tehát a gáz: és az anyag tökéletes hőkicserélődését jelentené. A gyakorlatban azonban a szakaszok száma természetesen korlátozott. A csatolt rajzok a; találmány néhány példaképoen választott kiviteli alakját szemléltetik. Az 1. ábra a hőkicserélő készülék munkamódját vázlatosan tünteti fel. A 2. ábra a találmány egyik kiviteli alakját,