换热器管道系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种换热器管道系统，其用来输送粘稠流体，其具有大量作为管道元件的单个换热器，且沿管道系统或在管道横截面内具有预定控制的温度和/或压力分布，其特征在于，按管道系统的规则间距设置作为管道元件的换热器，其中选择所述规则间距，以便沿管道系统保持预定的温度和/或压力分布，其中在换热器内设置在换热器管道内输送的粘稠流体的调温元件，以及任选的混合元件，以便根据管道横截面在管道横截面内保持预定的温度和/或压力分布，并且其中换热器管道系统长度的至少30％配备换热器。本实用新型专利技术可以控制吸热/或放热性分解反应以及变色，并可以调整温度和粘度均匀性。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种换热器管道系统。
技术介绍
例如，由US 2009/0321975已知用来输送粘稠介质，例如热熔塑料(“热熔体”)的管道。其中描述了一种设备，在该设备中粘稠的聚合物被输送给挤出机。聚合物熔体在这里通过换热器冷却。在EP 096201A1中描述了一种用来在高粘度介质中连续进行聚合反应的反应器。已知，高粘度下进行混合和热传递时能量消耗如此之大，使得可能影响聚合期间的化学反应。因此力求用来排出反应热和限制混合时间以便均匀化的方法。为此用冷却剂环绕反应器流动并在内部设置静态混合元件。·静态混合元件已广泛推广，对此例如可参见US 7,841, 765或W02009/000642的公开。然而，不仅聚合反应需要排出反应热。可热分解的聚合物和聚合物溶液的溶解过程、中间储存也需要主动控制的温度管理，由此一方面使希望的产品具有相应的质量，另一方面还可以温度可靠地进行上述工艺步骤。近期努力致力于能够以工业规模由纺丝溶液制备可生物降解的产品，如纤维素纤维。纺丝溶液或挤出溶液既可以由天然聚合物(例如纤维素和纤维素衍生物)也可以由通过生物原料的复杂化学变化得到的生物基塑料制成。另一方面，术语生物聚合物可以理解为以多糖、蛋白质、核酸的形式存在的生物合成聚合物。这些纺丝溶液可以由如纤维素的生物聚合物、溶剂、增溶组分的混合物，以及过程必需的添加剂(稳定剂、酸、碱)和改变产品性能的添加剂组成。这种纤维素-氧化胺-水纺丝溶液系统的相应说明可以在出版物“Structure Formation of Regenerated CelluloseMaterials from NMMO-Solutions (Prog. Polym. Sci. 26 (2001) 1473-1524) ” 中查到。这些聚合物溶液通常具有极强的温度和粘度敏感性，其在由溶液制备(亦即聚合物溶解)开始的所有过程步骤中，在操作所必需的中间步骤，如输送、分配、过滤、热交换、添加添加剂和成型中，必须给予高度重视。出版物“Rheology of ConcentratedN-Methylmorpholine-N-Oxide Cellulose Solutions(Polymer Science, A 干丨 J 39 卷，1997年第九期，第1033-1040页)”特别介绍了这种聚合物料的流变。在上述出版物中表示，加工过程中应考虑温度和粘度影响。相应的试验证明，待成型产品(如短纤维、细丝、薄膜、成型体和无纺布)的加工必须给予高度重视。为了制备高质量的贵重成型产品，对聚合物溶液的质量提出最高要求，因为聚合物溶液在成型过程中经受最大负荷。除了所要求的聚合物熔体的质量标准，如温度和粘度均匀性以外，还必须注意，一方面聚合物溶液热量上均匀流动，并且在制备成型产品的NMMO-过程中，不发生聚合物(纤维素)以及溶剂(氧化胺)的热分解。已知，上述纤维素聚合物溶液在一定前提条件下可导致自发产生的自动催化分解反应。在这种反应中，还要求尽可能受控地排出形成的反应热。纤维素-氧化胺-水聚合物溶液也具有在热作用下变色的性质。这种变色可达到这样ー种程度，即聚合物溶液从溶液制备开始时的蜂蜜色，经过输送路程转变成深褐色直至黒色。这种变色由聚合物和溶剂的热负荷引起。强烈变色的聚合物溶液导致在加工位置制成的成品同样具有深褐色的顔色，因此不适合于商业销售。通过管道仅输送高粘度纤维素溶液导致由管道的压カ阻力(I至5巴/米)产生摩擦热并传入聚合物料中。由于大規模制备的聚合物溶液通常具有杂质，在制备聚合物溶液时在处理聚合物溶液之前通过过滤去除这些杂质,例如膨润体。由于过滤的原因通过过滤介质产生压カ损失，这在聚合物料内产生附加的摩擦热。为了使制备的聚合物溶液到达各个加工位置，聚合物溶液通常通过直角件、T型件、Y型件、多重分配件分配，由此导致进ー步的热量传入。借助例如齿轮泵的泵、挤出机、蜗杆泵、通道泵、离心泵移动或输送高粘度聚合物溶液产生附加的摩擦热，并传入粘度敏感和热敏感的纤维素溶液中。不仅上述设备构件会产生摩擦热(设备的功耗)，装入的混合器，例如静态混合器，管道混合器等等，也产生摩擦热。聚合物溶液的输送系统，从溶液制备开始，经过泵、过滤器、分配元件直至最終加エ设备，需要极复杂的设备系统，使得所有上述摩擦热源都可在产生位置从聚合物溶液排出，从而在保持最高安全标准的情况下达到对于聚合物溶液加工的温度和粘度均匀性。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供一种用于加工高粘度流体，特别是聚合物溶液，如纤维素溶液的输送系统，其具有必要的热安全性，从而可以控制吸热/或放热性分解反应以及变色，并可以调整温度和粘度均匀性。本技术提供一种换热器管道系统，其用来输送粘稠流体，其具有大量作为管道元件的单个换热器，且沿管道系统或在管道横截面内具有预定控制的温度和/或压カ分布，其特征在于，按管道系统的规则间距设置作为管道元件的换热器，其中选择所述规则间距，以便沿管道系统保持预定的温度和/或压カ分布，其中在换热器内设置调温元件以调节流体的温度，以及任选的混合元件，以便根据管道横截面在管道横截面内保持预定的温度和/或压カ分布，并且其中换热器管道系统长度的至少30%配备换热器。根据本技术的换热器管道系统，其特征在于，换热器的至少ー个调温元件是载热体管道或载热体外売。根据本技术的换热器管道系统，其特征在于，具有沿管道系统走向减小的阶梯式单个换热器内径。根据本技术的换热器管道系统，其特征在于，具有至少ー个分支元件。根据本技术的换热器管道系统，其特征在于，换热器管道系统的第一管段的内径与第二管段的内径之比至多为5 I。根据本技术的换热器管道系统，其特征在于，换热器管道系统的第一管段的内径与第二管段的内径之比至少为10 9。根据本技术的换热器管道系统，其特征在于，其具有在换热器内部带有调温元件的换热器。根据本技术的换热器管道系统，其特征在于，换热器内径至少为90毫米。根据本技术的换热器管道系统，其特征在于，其具有在换热器内腔之外带有调温元件的换热器。根据本技术的换热器管道系统，其特征在于，所述调温元件为调温外売。根据本技术的换热器管道系统，其特征在于，换热器的内径至多为130毫米。根据本技术的换热器管道系统，其特征在于，在换热器系统的横截面内和/或在纵向上预定的温度差至多为5で。根据本技术的换热器管道系统，其特征在于，在至少ー个管段内腔内包含混合元件。·根据本技术的换热器管道系统，其特征在于，混合元件是换热器内部的调温元件和载热体管道。根据本技术的换热器管道系统，其特征在干，内置的载热体管道具有外壳方向上的引导区域和盘绕区域。根据本技术的换热器管道系统，其特征在于，换热器管道系统为至少I米长。根据本技术的换热器管道系统，其特征在于，换热器管道系统为至少8米长。根据本技术的换热器管道系统，其特征在于，调温元件占据换热器管道系统长度的至少60%。根据本技术的换热器管道系统，其特征在于，其与用来在压カ下输送粘稠介质的泵、过滤器、过压调节器或其组合操作性连接。根据本技术的换热器管道系统，其特征在于，在换热器内部具有载热体管道，其中在换热器横截面内，载热体管道本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种换热器管道系统，其用来输送粘稠流体，其具有多个作为管道元件的单个换热器，且沿管道系统或在管道横截面内具有预定控制的温度和/或压力分布，其特征在于，按管道系统的规则间距设置作为管道元件的换热器，其中选择所述规则间距，以便沿管道系统保持预定的温度和/或压力分布，其中在换热器内设置调温元件以调节流体的温度，以及混合元件，以便根据管道横截面在管道横截面内保持预定的温度和/或压力分布，并且其中换热器管道系统长度的至少30%配备换热器。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：F·埃克，S·济凯利，
申请(专利权)人：奥若泰克股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：