Izolačná jednotka

Číslo patentu: E 15466

Dátum: 01.07.2010

Autori: Höglund Kasper, Lingvall Magnus

Je ešte 5 strán.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

Opis DOTERAŠÍ STAV TECHNIKY0001 Tento vynález sa týka izolačnej jednotky pre viacúčelový prietokový modul, akým je kontinuálny doskový reaktor, a použitia takejto izolačnej jednotky vo viacúčelovom prietokovom module.0002 V kontínuálnom doskovom reaktore alebo v prietokovom module na iné účely sa súprava dvoch alebo viacerých prietokových dosiek navzájom spája spolu s voliteľnými doskami výmenníka tepla, bariérovými doskami a/alebo koncovými doskami, pričom tvoria jeden alebo viacero prietokových kanálov. Dosky sa spolu spájajú pod vysokým tlakom, aby sa zaistilo dobré tesnenie prietokových kanálov. Môže byť potrebne tepelne izolovať rôzne časti reaktora od susedných častí reaktora, aby sa redukovali problémy spájajúce sa s prenosom tepla. Môže byť tiež potrebné vzájomne izolovať prietokove kanály jeden od druhého, aby sa minimalizovalo prestupovanie tepla medzi reakčnými kanálmi. Môže byť tiež potrebné tepelne izolovať koncové dosky reaktora od zvyšnej súpravy dosiek, aby sa zachovalo dobré tesnenie prietokových kanálov v súprave. Pokial sa koncové dosky vystavia strmým tepelným gradientom, napr. pri rýchlom ohrievaní alebo ochladzovaní prietokových dosiek, môžu sa deformovať a potom zlyhávať pri udržiavaní rovnomerného rozloženia tlaku a nie sú schopné dobre tesniť s doskami v súprave.0003 US 2002/0071797 Al uvádza jeden príklad doskového reaktora, ktorý zahŕňa izolačné vložky, ktoré môžu byť vyplnené izolačným materiálom.0004 Izolačné dosky vyrobene z polymćmych materiálov, ktoré majú vhodné izolačné vlastnosti, ako napríklad PTFE (polytetrafluóretylén), trpia určitými nedostatkami, ktoré spočívajú v tom, že pri vysokom tlaku a vysokých teplotách môže dochádzať k plastickej0005 V súlade s vyššie uvedeným je predmetom tohto vynálezu poskytnutie tepelného izolátora, ktorý je schopný odolávať kombinácii vysokého tlaku a vysokej teploty vo viacúčelovom prietokovom module. Ďalším cieľom je poskytnúť taký tepelný izolant, sktorým sa jednoducho manipuluje,je stabilný a dá sa opätovne použiť.0006 Predložený vynález sa teda týka izolačnej jednotky pre viacúčelový prietokový modul, ktorý obsahuje sériu tepelných izolačných vrstiev, ktoré sú usporiadané do sendvičovej štruktúry, so sériou dosiek, čím sa poskytuje tepelná izolácia naprieč touto sendvičovou štruktúrou. Táto jednotka výhodne zahŕňa prvú a druhú vonkajšiu stranu sendvičovej štruktúry, pričom v tejto sendvičovej štruktúre sú tepelné izolačné vrstvy usporiadané tak, že poskytujú tepelnú izoláciu medzi uvedenou prvou a druhou vonkajšou stranou. Táto izolačná jednotka zahŕňa aj spojovacie prostriedky, ktoré držia túto sendvičovú štruktúru pospolu. Jednotka môže byť dosková, vo forme izolačnej dosky,ktorá má priečny rozmer väčší, alebo oveľa väčší, ako svoju hrúbku naprieč sendvičovou štruktúrou.0007 Vďaka sendvičovej štruktúre, pozostávajúcej z uvedenej dosky a izolačnej vrstvy,sa poskytuje izolačná jednotka, s ktorou sa dá jednoducho manipulovať, ktorá sa môže opätovne použiť dokonca aj vtedy, ked je vystavená vysokým tlakom a teplotám, a ktorá sa môže vložiť do a vytiahnuť z viacúčelového prietokového modulu v podstate v zachovanej forme.0008 Sendvičová štruktúra zahŕňa aj aspoň jeden elastický člen, pričom týmto aspoň jedným elastickým členom je jedna alebo viacero izolačných vrstiev. Tepelný izolátor teda môže poskytovať rozloženie tlakov, keď sa vystaví mieme nerovnomernému rozdeleniu tlakov. Okrem toho sú izolačné vrstvy výhode tvárne, čim sa znižuje riziko vzniku trhlín, keď sa vystavia vysokej námahe. STRUČNÝ OPIS VYNÁLEZU0009 Dosky sú výhodne tuhšie ako izolačné vrstvy a môžu mať modul pružnosti v ťahu nad 10 GPa, výhodne nad 100 GPa. Tým sa zlepšuje manipulácia s izolačnou jednotkou a tlakové distribučné vlastnosti jednotky. Dosky sú výhodne vyrobené z materiálov, ktoré sú odolné voči tečeniu.0010 Dosky sa môžu vyrobiť aj z materiálu, ktorý poskytuje prenos tepla pozdĺž dosky a tým distribúciu tepla naprieč sendvičovou štruktúrou.0011 Každá izolačná vrstva môže byť vo forme kontinuálneho pásu izolačného materiálu. Okrem toho sú izolačné vrstvy tenké vzhľadom na svoje priečne rozmery. Výhodne má izolačný materiál vysokú odolnosť voči klzu, nízku úroveň tečenia a/alebomôže byť odolný voči teplotám od 60 °C do 200 °C. Vhodné materiály pre izolačné vrstvyzahŕňajú expandovaný PTFE (expandovaný polytetrafluóretylén), PEEK0012 Aspoň jedna z dosiek môže byť vzorovaná, aby udržala priľahlú izolačnú vrstvu v sendvičovej štruktúre pod tlakom štruktúry. Tento vzor môže byť pravidelný alebo nepravidelný a je usporiadaný tak, že pôsobením šmykových síl zlepšuje zovretie medzi vzorovanou doskou a priľahlou izolačnou vrstvou V sendvičovej štruktúre. Tým zabezpečuje lepšie uchytenie izolačnej vrstvy v sendviči. Výhodne sú v sendvičovej štruktúre viaceré dosky vzorované.0013 Vzorovaná doska môže byť vybavená viacerými otvormi, ktoré sa nachádzajú pozdĺž tejto dosky a sú na nej rozmiestnené. Tým sa dosky môžu jednoducho opatriť vzorom na obidvoch svojich stranách. Otvory môžu ešte viac zlepšiť tepelne izolačné vlastnosti jednotky. Aspoň jedna doska, ktorá ohraničuje vonkajšiu stranu sendvičovej štruktúry, sa môže vytvoriť V podstate bez takýchto otvorov, aby sa izolačná vrstva, krytá touto doskou, chránila pred okolím.0014 Plocha otvorov môže tvoriť aspoň 5 percent povrchovej plochy vzorovanej dosky. Plocha otvorov môže tvoriť aj menej ako 20 percent povrchovej plochy vzorovanej dosky. Výhodne môže plocha otvorov tvorit aj 6 až l 0 povrchovej plochy vzorovanej dosky. Plocha otvorov vzorovaných dosiek sa volí tak, aby sa na jednej strane dosiahol dobrý zadržiavací účinok a aby sa na druhej strane obmedzil kontaktný tlak, ktorý doska vyvíja na izolačnú vrstvu.0015 Aspoň jedna z izolačných vrstiev môže zahŕňať expandovaný PTFE (expandovaný polytetrafluóretylén). Týmto spôsobom sa poskytnú izolačné vrstvy, ktoré majú dobré izolačné vlastnosti a ktoré sa môžu použit pri vysokých tlakoch a pri vysokých teplotách. Navyše, vďaka sendvičovej štruktúre sa udržiava tvar vrstiev z expandovaného PTFE aj potom, ako sa podrobia tlakovému cyklu. Výhodne sa všetky izolačné vrstvy v sendvičovej štruktúre vyrobia z expandovaného PTFE. Materiál izolačných vrstiev je výhodne odolný aj voči chemickým procesom.0016 Aspoň jedna z dosiek môže byť kovová, výhodne vyrobená z nerezovej ocele. Altematívne sa môže aspoň jedna doska vyrobiť zo zliatiny na báze niklu, akou je napríklad zliatina známa pod obchodným označením l-lastelloy®. Ďalšími možnými materiálmi môže byť titán, tantal alebo akákoľvek iná zliatina alebo kov s vysokým stupňom odolnosti voči korózii. Tým sa jednotka stáva odolnou proti rôznym chemickým0017 Uvedené spojovacie prostriedky môžu zahŕňať aspoň jeden nit, ktorý aspoň čiastočne prechádza cez sendvičovú štruktúru, pričom uvedený nit zahŕňa alebo obsahuje tepelne izolačný materiál, výhodne PTFE. Tým sa minimalizuje riziko tepelného mosta cez sendvičovú štruktúru.0018 Uvedené spojovacie prostriedky môžu zahŕňať aspoň jeden tuhý prvok, ktorý aspoň čiastočne prechádza cez sendvičovú štruktúru, pričom uvedený tuhý prvok je usporiadaný tak, že poskytuje tepelnú izolačnú medzeru prvej alebo druhej doske, keď sa izolačná jednotka stlačí. Uvedený tuhý prvok sa môže poskytnúť vo forme skrutky na uchytenie izolačnej jednotky k viacúčelovému prietokovému modulu.0019 Tento vynález sa ďalej týka prietokového modulu, ktorý zahŕňajednu alebo viacero prietokových dosiek, pričom každá prietoková doska má prietokový kanál, pričom prietokový kanál má aspoň jeden vstup a aspoň jeden výstup na každom konci prietokového kanála, a izolačnú jednotku podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov.0020 Ďalší aspekt tohto vynálezu sa týka použitia izolačnej jednotky v prietokovom module, ktorý zahŕňa jednu alebo viacero prietokových dosiek, na vzájomnú tepelnú izoláciu častí viacúčelového prietokového modulu.0021 Príklady prietokových modulov alebo doskových reaktorov alebo iných usporiadani, ktoré môžu zahŕňať izolačnú jednotku podľa tohto vynálezu alebo V ktorých sa takáto izolačná jednotka dá použiť, sú uvedene vo W 020070500 l 3, WO 2007073281,PCT/SE 20 l 0/050397, WO 2008066447 a W 02009 l 42579.0022 Izolačné jednotka podľa tohto vynálezu je vhodná aj pre iné prietokové moduly,akými sú napríklad iné doskové reaktory alebo výmenníky tepla.0023 Ďalšie alternatívne uskutočnenia podľa predloženého vynálezu sú definované V nárokoch. Rôzne uskutočnenia tohto vynálezu sa teraz podrobnejšie vysvetlia s odvolaním sa na výkresy. Výkresy slúžia na ilustráciu vynálezu a nie sú mienené ako obmedzujúcejeho rozsah. STRUČNÝ OPIS VÝKRESOV 0024Obr. 1 znázorňuje rozvinutý pohľad na izolačnú jednotku podľa jedného uskutočnenia

MPK / Značky

MPK: F28F 3/08, F28D 9/00, B01J 19/24

Značky: izolačná, jednotka

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/13-e15466-izolacna-jednotka.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Izolačná jednotka</a>

Podobne patenty