專(zhuān)利名稱(chēng)：有內(nèi)部調(diào)溫的流體管段的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于模件式流體管路系統(tǒng)的流體管段，流體管段用于流過(guò)一種結(jié)晶的、熱敏感的工作流體，如合成聚合物、纖維素衍生物或由纖維素、水和氨基氧化物組成的溶液，它有一個(gè)流過(guò)工作流體的工作流體管區(qū)。
在這里所使用的工作流體是熱敏感的，以及當(dāng)在流體管段內(nèi)超過(guò)某一個(gè)最高溫度時(shí)傾向于自發(fā)的放熱反應(yīng)，或當(dāng)工作流體低于此最高溫度時(shí)導(dǎo)致長(zhǎng)期沉積。
在本發(fā)明中涉及的工作流體總體上有很高的取決于溫度的粘度。這種粘度隨溫度提高和剪切率增大而減小。
作為一種特別適用于紡絲的工作流體是這樣一種成形材料，它由一種紡絲液組成，紡絲液含有纖維素、水和叔胺氧化物，例如N-甲基嗎啉N-氧化物(NMMO)以及熱穩(wěn)定纖維素和溶劑的穩(wěn)定劑和必要時(shí)含有其他添加劑，例如二氧化鈦、硫酸鋇、石墨、羧甲基纖維素、聚乙二醇、凡丁質(zhì)、殼聚糖酐、藻酸、多糖、染料、起抗菌作用的化學(xué)制品、含磷的防火劑、鹵素或氮、活性炭、炭黑或?qū)щ娞亢凇⒐杷?、作為稀釋劑的有機(jī)溶劑等。
為了輸送工作流體，流體管段一方面必須能加熱，以便降低工作流體的粘度并能使工作流體以低的損失通過(guò)流體管段輸送。另一方面不允許溫度過(guò)高，以避免工作流體分解和自發(fā)放熱反應(yīng)。最后，沿流體管段被工作流體流過(guò)的流動(dòng)截面應(yīng)形成盡可能均勻的速度剖面，以保證均勻流過(guò)此流體管段。
在EP 0668941 B1中建議了一種這些問(wèn)題的解決方案，對(duì)流體管段的管子中心和/或內(nèi)壁上的溫度按文件中提供的公式進(jìn)行控制。為此，一種冷卻劑通過(guò)一圍繞工作流體管區(qū)的冷卻套流動(dòng)。冷卻劑從工作流體帶走可能發(fā)生的放熱反應(yīng)產(chǎn)生的熱量以及冷卻流體流動(dòng)的外部區(qū)。
但是在EP0 668 941B1中建議的流體管路系統(tǒng)有缺點(diǎn)，在工作流體流動(dòng)時(shí)達(dá)到的效率仍然較低，以及只能對(duì)于工作流體取決于溫度的特性施加不準(zhǔn)確的影響。
按本發(fā)明對(duì)于前言所述類(lèi)型的流體管段采取下列措施達(dá)到上述目的工作流體管區(qū)有一個(gè)基本上環(huán)形的流動(dòng)截面；以及，在流體管段的中央，在工作流體流動(dòng)中心的地方，設(shè)一調(diào)溫裝置，用于控制在流體管段內(nèi)部的工作流體溫度。
因此，在此方案中不再存在中心流動(dòng)。而外部流體的溫度可以沿整個(gè)流動(dòng)截面良好地施加影響。調(diào)溫裝置占據(jù)流動(dòng)中心的位置并允許從流動(dòng)的內(nèi)部出發(fā)控制工作流體的溫度。其結(jié)果是，工作流體并因而工作流體取決于溫度的特性可以更準(zhǔn)確地控制，流動(dòng)損失可以降低。同時(shí)還取消了測(cè)量流動(dòng)中心溫度的必要性，這種溫度測(cè)量很不準(zhǔn)確和是間接的以及非常麻煩。
與在EP 0668941 B1中采用的方案相反，在那里只能間接地通過(guò)降低外部溫度對(duì)中心溫度施加影響，通過(guò)被工作流體繞流的按本發(fā)明的調(diào)溫裝置，工作流體內(nèi)部區(qū)的溫度因而可直接受到影響。
通過(guò)將調(diào)溫裝置安排在工作流體的流動(dòng)中心的位置上以及通過(guò)由此造成的環(huán)形工作流體管區(qū)，還減小了要調(diào)溫的流動(dòng)截面的厚度在按EP0668941A1的方法中，要調(diào)溫的層的厚度對(duì)應(yīng)于工作流體管區(qū)內(nèi)徑的大小。而按本發(fā)明要調(diào)溫的工作流體的層厚只對(duì)應(yīng)于環(huán)形流動(dòng)截面的壁厚。由于減小了層厚，減小了熱傳導(dǎo)的時(shí)間常數(shù)。
調(diào)溫裝置既可用于冷卻又可用于加熱工作流體，這取決于調(diào)溫裝置的溫度高于或低于工作流體的溫度。在流體管段中調(diào)溫裝置的溫度也可以按這樣的方式控制，即，令調(diào)溫裝置的某些部分起冷卻部分的作用，而另一些部分起加熱部分的作用。在這里，沿工作流體管區(qū)的流動(dòng)截面的工作流體平均溫度作為工作流體的基準(zhǔn)溫度。
按一種特別有利的設(shè)計(jì)，調(diào)溫裝置設(shè)計(jì)為一根同軸于工作流體管區(qū)布置的內(nèi)管，它被一種調(diào)溫流體流過(guò)。借助調(diào)溫流體，例如與電加熱相比，可以達(dá)到更均勻的熱傳導(dǎo)，與此同時(shí)沒(méi)有大的局部溫差。
工作流體通過(guò)流過(guò)調(diào)溫裝置的調(diào)溫流體冷卻或加熱可以逆流或順流地進(jìn)行。在順流時(shí)，工作流體的流動(dòng)方向與調(diào)溫流體的流動(dòng)方向基本上同向。在逆流時(shí)，工作流體與調(diào)溫流體的流動(dòng)方向基本上反向。
按流體管段的另一種特別有利的設(shè)計(jì)，除調(diào)溫裝置外還可設(shè)一調(diào)溫外套段，它至少部分圍繞工作流體管區(qū)。
因此在此設(shè)計(jì)中采用了一個(gè)直接作用在流動(dòng)的內(nèi)部區(qū)的調(diào)溫裝置以及另一個(gè)作用在流動(dòng)的外部區(qū)的調(diào)溫裝置。這兩個(gè)調(diào)溫裝置共同有一個(gè)與先有技術(shù)相比大得多的熱傳導(dǎo)面積。
按另一項(xiàng)有利的設(shè)計(jì)，調(diào)溫外套段可被調(diào)溫流體流過(guò)。例如與電加熱相比，通過(guò)調(diào)溫流體可達(dá)到更均勻的熱傳導(dǎo)，與此同時(shí)沒(méi)有大的局部溫差。
因此，按此項(xiàng)設(shè)計(jì)，與先有技術(shù)相比，在工作流體與調(diào)溫流體之間得到大得多的熱傳導(dǎo)面積。這種增大了的熱傳導(dǎo)面積促使大的熱流通過(guò)相關(guān)的外表面。由于更快速地傳熱，調(diào)溫流體與工作流體之間的溫度差可以減小。工作流體的溫度并因而粘度可以控制得比迄今在先有技術(shù)中可能的要準(zhǔn)確得多。
按另一項(xiàng)有利的設(shè)計(jì)可以規(guī)定，在調(diào)溫外套段內(nèi)的調(diào)溫流體有一個(gè)與調(diào)溫裝置內(nèi)的調(diào)溫流體無(wú)關(guān)地獨(dú)立控制的溫度。與調(diào)溫裝置無(wú)關(guān)，調(diào)溫外套段可應(yīng)用于按順流或逆流地冷卻或加熱。
為了將流體管段與其周?chē)h(huán)境之間的熱傳導(dǎo)保持得盡可能小，按另一項(xiàng)有利的設(shè)計(jì)規(guī)定，工作流體管段至少部分被一隔熱層包封。
對(duì)于達(dá)到按本發(fā)明的目的尤為重要的是，調(diào)溫裝置被工作流體繞流。這一點(diǎn)按另一項(xiàng)有利的設(shè)計(jì)采取下列措施達(dá)到流體管段有一定距器，定距器從在工作流體中的調(diào)溫裝置延伸到工作流體管段的內(nèi)壁。根據(jù)要求可設(shè)任意數(shù)量按有利布局的定距器。也可以單獨(dú)加熱定距器。
為了在定距器被工作流體繞流時(shí)保持盡可能小的流動(dòng)損失，定距器可有基本上流線形截面。
若定距器也被調(diào)溫流體流過(guò)，則能再次增大熱傳導(dǎo)面積。因此，未與調(diào)溫裝置或調(diào)溫外套段直接接觸的工作流體上也可受到直接的作用。與此同時(shí)通過(guò)這種方案創(chuàng)造了一種在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單的向調(diào)溫裝置供入調(diào)溫流體的可能性。
若流體管段的內(nèi)徑用DA表示和調(diào)溫裝置的外徑用D1表示，其中DA與環(huán)形工作流體管區(qū)的外徑對(duì)應(yīng)以及D1與環(huán)形工作流體管區(qū)的內(nèi)徑對(duì)應(yīng)，以及確定一個(gè)當(dāng)量流體管徑DAD為 ，則表面積比可確定如下O＝(D1+DA)/DAD。此表面積比O優(yōu)選地在O＝1至O＝4之間，特別優(yōu)選地在O＝1至O＝1.8之間。
直徑DA與D1之比可通過(guò)工作流體層厚比A表示，層厚比A是層厚S＝(DA-D1)/2-在設(shè)計(jì)有調(diào)溫裝置(環(huán)形)時(shí)-或S＝DA-沒(méi)有調(diào)溫裝置(只有外管)時(shí)-與工作流體管區(qū)的外徑DA之比，即A＝S/DAD。此比值優(yōu)選地小于0.5，特別優(yōu)選地小于0.4。
鑒于流體管段的穩(wěn)定性和加工，特別有利的可以是，將定距器設(shè)在流體管段處于沿工作流體通過(guò)方向的那一端。
為了構(gòu)成模件式流體管路系統(tǒng)，流體管段可在至少一個(gè)處于沿工作流體通過(guò)方向的端部有一個(gè)連接段，連接段設(shè)計(jì)為可使此流體管段與另一個(gè)流體管段連接。
按另一項(xiàng)有利的設(shè)計(jì)，用于調(diào)溫裝置的調(diào)溫流體可在連接段處供入。為此，連接段可以有至少一個(gè)調(diào)溫流體口，調(diào)溫流體可通過(guò)它從流體管段外面供入調(diào)溫裝置。
在多個(gè)串聯(lián)的流體管段的情況下，可以取消分別獨(dú)立地向各個(gè)流體管段供應(yīng)調(diào)溫流體，只要此調(diào)溫裝置在至少一個(gè)處于沿工作流體通過(guò)方向的端部有一個(gè)用于調(diào)溫流體進(jìn)入調(diào)溫裝置內(nèi)的通過(guò)口，它可不與另一個(gè)流體管段的一個(gè)對(duì)應(yīng)的通過(guò)口連接。在此有利的設(shè)計(jì)中，串聯(lián)的流體管段的調(diào)溫裝置互相直接連接。為此，在各通過(guò)口可設(shè)相應(yīng)的互相適配的安裝件。
在某些情況下還可規(guī)定，在此流體管段上連接另一個(gè)流體管段，后者不設(shè)有按本發(fā)明的內(nèi)部調(diào)溫裝置。對(duì)于這種情況可設(shè)一封閉裝置，它可裝在用于內(nèi)部加熱部分的調(diào)溫流體的通過(guò)口上，以及借助它可以密封地封閉此通過(guò)口。通過(guò)此封閉裝置避免調(diào)溫流體進(jìn)入工作流體內(nèi)。為了在此封閉裝置所在的位置使流動(dòng)損失保持為盡可能小，可按另一項(xiàng)有利的設(shè)計(jì)規(guī)定，封閉裝置有基本上流線形的外形。此封閉裝置可設(shè)在調(diào)溫裝置的一個(gè)處于沿工作流體通過(guò)方向或逆此通過(guò)方向的端部。
按上述這些設(shè)計(jì)，流體管段可采用任何在管道技術(shù)中常用的工作形狀。
例如按本發(fā)明的流體管段可設(shè)計(jì)為直的或隨意彎曲的管道段，它在處于沿工作流體流動(dòng)方向的每一端各有一個(gè)用于連接另外兩個(gè)流體管段的連接段。采用這樣一種流體管段，工作流體可以在具有可準(zhǔn)確控制的溫度剖面的情況下沿長(zhǎng)的距離輸送。
但流體管段也可以設(shè)計(jì)為有至少三個(gè)用于連接其他流體管段的連接段的分配段。這種分配段可例如設(shè)計(jì)為Y形、T形或其他任意的三維形狀。
另一種可能性在于，流體管段設(shè)計(jì)為只有一個(gè)用于只連接另一個(gè)流體管段的連接段的端段。在這種情況下恰當(dāng)?shù)氖欠忾]其中一個(gè)用于工作流體的通過(guò)口。
流體管段也可設(shè)計(jì)為減徑段，它的一個(gè)處于一個(gè)沿工作流體通過(guò)方向的端部的流過(guò)工作流體的流動(dòng)截面，小于處于沿通過(guò)方向相反的那一端處的流動(dòng)截面。這樣一種減徑段可用于構(gòu)成在不同流體管路系統(tǒng)之間的過(guò)渡裝置。
此外，按另一項(xiàng)有利的設(shè)計(jì)，流體管段可以有一個(gè)裝入的混合反應(yīng)器，用于處理工作流體和影響聚合物特性。此流體管段也可以有一個(gè)或多個(gè)流體過(guò)濾器組，用于過(guò)濾工作流體。
本發(fā)明并不局限于具體形式的調(diào)溫流體。因此，可以采用液體和氣體作為調(diào)溫流體。
作為調(diào)溫裝置、工作流體管段或調(diào)溫外套段用的材料，可以采用任何耐工作流體腐蝕和在發(fā)生可能的放熱反應(yīng)時(shí)耐壓的材料。一種可能的材料是鋼或不銹鋼或鍍鉻鋼或優(yōu)質(zhì)鋼。為使工作流體在壁上的粘附和摩擦減小到最低程度，調(diào)溫裝置的外壁或工作流體管區(qū)的內(nèi)壁可以加工得特別光滑或加上減小摩擦的鍍層。
此外，本發(fā)明還涉及一種流體管路系統(tǒng)，它由至少兩個(gè)可串聯(lián)的按上述各項(xiàng)設(shè)計(jì)之一的流體管段構(gòu)成。此流體管路系統(tǒng)還可有一調(diào)節(jié)或截止機(jī)構(gòu)，用于控制工作流體。調(diào)節(jié)或截止機(jī)構(gòu)可通過(guò)調(diào)溫流體供應(yīng)系統(tǒng)供給。
為了改裝現(xiàn)有的流體管路系統(tǒng)或?yàn)榱税惭b在傳統(tǒng)的流體管道內(nèi)，調(diào)溫裝置可設(shè)計(jì)為一單獨(dú)的部分，可在此單獨(dú)的部分上固定慣用的流體管段或普通的管道。為此，調(diào)溫裝置有一連接裝置，它可與另一個(gè)調(diào)溫模件或另一個(gè)流體管段的連接裝置連接，并可在上述連接裝置上同時(shí)密封地固定此流體管段。調(diào)溫裝置占據(jù)流體管道內(nèi)流動(dòng)中心的位置，從而在調(diào)溫裝置與被改裝的流體管道之間構(gòu)成一個(gè)基本上環(huán)形的薄層狀的流動(dòng)截面。
其中

圖1流體管段第一種實(shí)施例縱剖面；圖2圖1所示流體管段橫截面；以及圖3按本發(fā)明的流體管段第二種實(shí)施例。
工作流體管區(qū)2的內(nèi)壁4由調(diào)溫裝置5構(gòu)成。
調(diào)溫裝置5有一個(gè)設(shè)計(jì)為同軸于工作流體管區(qū)2的管段或內(nèi)體6，它的內(nèi)腔7被一種調(diào)溫流體流過(guò)。內(nèi)體6設(shè)計(jì)為基本上管狀。
調(diào)溫裝置5外面被工作流體管區(qū)2內(nèi)的工作流體繞流。因?yàn)樵谡{(diào)溫裝置5內(nèi)腔7內(nèi)調(diào)溫流體的溫度相對(duì)于在工作流體管區(qū)2內(nèi)工作流體的溫度有一溫差，所以通過(guò)管道6的壁發(fā)生熱交換。取決于調(diào)溫流體的溫度大于或小于工作流體的溫度，發(fā)生從工作流體向調(diào)溫流體或從調(diào)溫流體向工作流體換熱。
因此，此調(diào)溫裝置既可用于加熱也可用于冷卻工作流體。
工作流體管區(qū)2的外壁3由管狀體8構(gòu)成，它形成調(diào)溫外套段。為此，管8被一空腔9圍繞，空腔9同樣可被一種調(diào)溫流體繞流。與在調(diào)溫裝置5內(nèi)的調(diào)溫流體溫度無(wú)關(guān)，在調(diào)溫外套段9內(nèi)的調(diào)溫流體的溫度可高于或低于工作流體的溫度。因此外壁3可獨(dú)立于調(diào)溫裝置5應(yīng)用于冷卻或加熱工作流體。
調(diào)溫外套段設(shè)供應(yīng)調(diào)溫流體的接頭。調(diào)溫流體以一個(gè)預(yù)定的可控制的溫度供入調(diào)溫外套段9。
調(diào)溫裝置5通過(guò)沿徑向延伸終止在通過(guò)口11中的供應(yīng)管10供給調(diào)溫流體。
通過(guò)口11設(shè)在流體管段1的法蘭狀連接段12上。連接段12用于此流體管段1與其他的圖中未表示的流體管段連接。工作流體在這里通過(guò)一環(huán)形通過(guò)口13從一個(gè)流體管段流向另一個(gè)流體管段。
連接段可例如制有通孔或螺紋孔14，借助螺釘可通過(guò)它們建立與另一個(gè)流體管段的連接段流體密封和耐壓的連接。
為了說(shuō)明供入調(diào)溫流體不同的方案，圖1的流體管段表示，在兩個(gè)處于沿工作流體通過(guò)方向亦即沿中心線M方向的端部，在調(diào)溫裝置5上有不同的連接段。
在圖1所示的左端，用于供應(yīng)調(diào)溫裝置調(diào)溫流體的部分與調(diào)溫裝置5固定連接。
在圖1中，調(diào)溫裝置5管道6的端部裝一封閉裝置15，借助它封閉調(diào)溫流體進(jìn)入調(diào)溫裝置5的通道口。
在流體管段1圖1中的右端表示了連接段12或調(diào)溫流體供入調(diào)溫裝置5的另一種方案。取代與調(diào)溫裝置5連成一體的供給裝置，在流體管段1的右端，供給裝置設(shè)計(jì)為一單獨(dú)的模件或一單獨(dú)的固定體16。供給模件16設(shè)管段16＇，它與調(diào)溫裝置5的調(diào)溫流體管道6密封連接。在圖1的實(shí)施例中為達(dá)到這一點(diǎn)管段16＇插入管道或內(nèi)體6中。通過(guò)管段16，調(diào)溫流體管道6的內(nèi)腔7與供給模件的沿徑向或輻條狀延伸的供應(yīng)管10連接。
固定體16的供應(yīng)管10終止在通過(guò)口11中，通過(guò)口11與一個(gè)圖中未表示的調(diào)溫流體供應(yīng)裝置連接。
在圖中未表示的調(diào)溫流體供應(yīng)裝置將調(diào)溫流體通過(guò)調(diào)溫裝置5輸送，并與此同時(shí)根據(jù)預(yù)定的工藝參數(shù)控制調(diào)溫流體的溫度，這些參數(shù)例如是工作流體的成分、工作流體的輸送速度、工作流體的質(zhì)量流量等。
為了供應(yīng)調(diào)溫外套段9和調(diào)溫裝置5，可采用不同的調(diào)溫流體供給系統(tǒng)。
在圖1的實(shí)施例中，表面積比O＝(D1+DA)/DAD在O＝1至O＝4之間，特別優(yōu)選地在O＝1至O＝1.8之間，它由工作流體管區(qū)2的外徑DA與內(nèi)徑D1之和與一個(gè)當(dāng)量流體管徑DAD=(DA2-D12)]]>之商構(gòu)成。
層厚S＝(DA-D1)/2與工作流體管區(qū)2的當(dāng)量流體管徑DAD之比A＝S/DAD優(yōu)選地小于0.5，在圖1的實(shí)施例中小于0.4。
圖2表示沿圖1中的線II-II垂直于中心線M的橫截面。
由圖2可以看出，供應(yīng)管10沿徑向直線狀延伸并排列成星形。供應(yīng)管的數(shù)量是任意的，同樣，它們的排列方式也是任意的。為避免在供應(yīng)管后面形成死水區(qū)，它們的橫截面沿工作流體的通過(guò)方向設(shè)計(jì)成流線形。
在圖2中供應(yīng)管10與環(huán)腔17連通。環(huán)腔17可通過(guò)一個(gè)或多個(gè)接頭與調(diào)溫流體供給系統(tǒng)(未表示)連接。
當(dāng)前后相繼的流體管段的調(diào)溫裝置5應(yīng)互相隔離時(shí)，總是使用封閉裝置15。
這例如可以用于沿調(diào)溫流體的流動(dòng)方向在調(diào)溫裝置5內(nèi)保持低的溫度降，或用于輪流加熱或冷卻相繼的流體管段。
在調(diào)溫裝置5內(nèi)調(diào)溫流體的流動(dòng)方向與工作流體管區(qū)2的通流方向可以同向或逆向，亦即順流或逆流。
圖3表示了按本發(fā)明的流體管段1第二種實(shí)施例。在此實(shí)施例中與圖1所示實(shí)施例中滿足相同的或類(lèi)似的功能的部分采用相同的符號(hào)。
圖3的流體管段設(shè)計(jì)為分配段，它設(shè)計(jì)為丫形。圖3的實(shí)施例也可以設(shè)計(jì)為其他任意分配段的形狀，例如T形或任意三維的形狀。
在圖3的實(shí)施例中，分配段設(shè)兩個(gè)彎曲的管段20，它們終止在按圖1的方案之一的連接段12中。對(duì)于某些應(yīng)用場(chǎng)合，可以取消管段的中間連接。在這種情況下連接段12直接貼靠在分配段1上。
分配段1外面設(shè)調(diào)溫外套段9，它圍繞工作流體管區(qū)2的外壁8。在圖3的分配段中，調(diào)溫外套段9通過(guò)供應(yīng)管8與調(diào)溫裝置5連接。
此分配段1與總共三個(gè)流體管段(未表示)連接。在分叉出工作流體管區(qū)的那一區(qū)域內(nèi)沒(méi)有安置調(diào)溫裝置5，以便不阻塞工作流體的通流。兩個(gè)管段20的調(diào)溫裝置5終止在相應(yīng)的流體管段各中心線M的交點(diǎn)前。為了在調(diào)溫裝置5的端部區(qū)內(nèi)獲得一種有利的盡可能沒(méi)有損失的不形成滯止區(qū)的流動(dòng)(在滯止區(qū)內(nèi)工作流體可能分解)，封閉裝置15設(shè)計(jì)為流線形，在本例中為楔形。采用這種設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)在分配段1內(nèi)工作流體流動(dòng)的規(guī)整的分配。通過(guò)調(diào)溫外套段9的部分21，進(jìn)行這兩個(gè)管段20的調(diào)溫裝置5調(diào)溫流體的交流。
權(quán)利要求
1.流體管段，用于流過(guò)一種結(jié)晶的、熱敏感的工作流體、如合成聚合物或聚合物溶液、纖維素衍生物、由纖維素、水和氨基氧化物組成的溶液、以及它們的混合物，流體管段包括一個(gè)流過(guò)工作流體的工作流體管區(qū)，其特征為工作流體管區(qū)(2)有一個(gè)基本上環(huán)形的流動(dòng)截面；以及，在流體管段(1)中央(M)，在工作流體流動(dòng)中心的地方，設(shè)一內(nèi)部的調(diào)溫裝置(5)，用于控制工作流體管區(qū)(2)內(nèi)部的工作流體溫度。
2.按照權(quán)利要求1所述的流體管段，其特征為內(nèi)部調(diào)溫裝置(5)設(shè)計(jì)為優(yōu)選地管狀的調(diào)溫流體管道(8)，它被調(diào)溫流體流過(guò)。
3.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的流體管段，其特征為調(diào)溫裝置(5)的溫度高于工作流體的溫度。
4.按照權(quán)利要求1至2之一所述的流體管段，其特征為調(diào)溫裝置(5)的溫度低于工作流體的溫度。
5.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的流體管段，其特征為調(diào)溫流體在調(diào)溫裝置(5)內(nèi)的流動(dòng)方向，與工作流體通過(guò)工作流體管區(qū)(2)的流動(dòng)方向基本相同。
6.按照權(quán)利要求1至4之一所述的流體管段，其特征為調(diào)溫流體在調(diào)溫裝置(5)內(nèi)的流動(dòng)方向，與工作流體通過(guò)工作流體管區(qū)(2)的流動(dòng)方向基本上相反。
7.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的流體管段，其特征為流體管段(1)有一個(gè)用于控制工作流體溫度的調(diào)溫外套段(9)，它至少部分圍繞工作流體管區(qū)(2)。
8.按照權(quán)利要求7所述的流體管段，其特征為工作流體管區(qū)(2)被調(diào)溫流體流過(guò)。
9.按照權(quán)利要求7所述的流體管段，其特征為在調(diào)溫外套段(9)內(nèi)調(diào)溫流體的溫度高于調(diào)溫裝置(5)的溫度。
10.按照權(quán)利要求7所述的流體管段，其特征為在調(diào)溫外套段(9)內(nèi)調(diào)溫流體的溫度低于調(diào)溫裝置(5)的溫度。
11.按照權(quán)利要求7至10之一所述的流體管段，其特征為在調(diào)溫外套段(9)內(nèi)調(diào)溫流體的流動(dòng)方向，與工作流體在工作流體管區(qū)(2)內(nèi)的流動(dòng)方向相同。
12.按照權(quán)利要求7至10之一所述的流體管段，其特征為在外部的調(diào)溫外套段(9)內(nèi)調(diào)溫流體的流動(dòng)方向，與工作流體在工作流體管區(qū)(2)內(nèi)的流動(dòng)方向相反。
13.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的流體管段，其特征為工作流體管區(qū)(2)至少部分被一隔熱層包封。
14.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的流體管段，其特征為在工作流體中至少一個(gè)定距器(10)從調(diào)溫裝置(5)延伸到工作流體管區(qū)(2)的外壁(3)。
15.按照權(quán)利要求14所述的流體管段，其特征為定距器(10)有基本上流線形截面。
16.按照權(quán)利要求14或15所述的流體管段，其特征為定距器(10)被調(diào)溫裝置(5)內(nèi)的調(diào)溫流體流過(guò)。
17.按照權(quán)利要求14至16之一所述的流體管段，其特征為定距器(10)設(shè)在流體管段(1)處于沿工作流體通過(guò)方向的一個(gè)端部。
18.按照權(quán)利要求14至17之一所述的流體管段，其特征為定距器(10)設(shè)計(jì)在一單獨(dú)的供給模件(16)上，此模件裝在調(diào)溫裝置(5)上。
19.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的流體管段，其特征為連接段(12)設(shè)至少一個(gè)調(diào)溫流體口(11)，調(diào)溫流體可通過(guò)它從流體管段(1)外面供入調(diào)溫裝置(5)。
20.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的流體管段，其特征為調(diào)溫裝置(5)在至少一個(gè)處于沿工作流體通過(guò)方向的端部有一個(gè)用于調(diào)溫流體進(jìn)入調(diào)溫裝置(5)內(nèi)的通過(guò)口(14＇)，它可與另一個(gè)流體管段(1)的一個(gè)對(duì)應(yīng)的通過(guò)口(14＇)密封地連接。
21.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的流體管段，其特征為設(shè)封閉裝置(15)，它可裝在用于調(diào)溫裝置(5)調(diào)溫流體的通過(guò)口(14＇)上以及借助它可密封地封閉通過(guò)口(14＇)。
22.按照權(quán)利要求21所述的流體管段，其特征為封閉裝置(15)有基本上流線形外形。
23.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的流體管段，其特征為流體管段(1)在至少一個(gè)處于沿工作流體通過(guò)方向的端部有一連接段(12)，用于連接流體管段(1)與另一個(gè)流體管段(1)。
24.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的流體管段，其特征為由環(huán)形工作流體管區(qū)(2)的外徑DA和內(nèi)徑D1之和與當(dāng)量流體管徑DAD=(DA2-D12)]]>構(gòu)成的表面積比O＝(D1+DA)/DAD在O＝1至O＝4之間，特別優(yōu)選地在O＝1至O＝1.8之間。
25.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的流體管段，其特征為由工作流體管區(qū)(2)的層厚S＝(DA-D1)/2與當(dāng)量流體管徑DAD的比值構(gòu)成的工作流體層厚比A＝S/DAD優(yōu)選地小于0.5，特別優(yōu)選地小于0.4。
26.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的流體管段，其特征為流體管段(1)設(shè)計(jì)為直的或隨意彎曲的管道段，它在處于沿工作流體流動(dòng)方向的每一端各有一個(gè)用于連接另外兩個(gè)流體管段(1)的連接段(12)。
27.按照權(quán)利要求1至26之一所述的流體管段，其特征為流體管段(1)設(shè)計(jì)為有至少三個(gè)用于連接另一些流體管段(1)的連接段的分配段。
28.按照權(quán)利要求1至26之一所述的流體管段，其特征為流體管段(1)設(shè)計(jì)為只有一個(gè)用于只連接另一個(gè)流體管段(1)的連接段(12)的端段。
29.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的流體管段，其特征為流體管段(1)有一臺(tái)裝入的用于輸送工作流體的泵。
30.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的流體管段，其特征為流體管段(1)有一個(gè)裝入的混合反應(yīng)器，用于處理工作流體和影響聚合物特性。
31.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的流體管段，其特征為流體管段(1)有一個(gè)或多個(gè)流體過(guò)濾器組，用于過(guò)濾工作流體。
32.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的流體管段，其特征為調(diào)溫流體是一種液體。
33.按照權(quán)利要求1至32之一所述的流體管段，其特征為調(diào)溫流體是氣態(tài)的。
34.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的流體管段，其特征為流體管段(1)在工作流體管區(qū)(2)內(nèi)用鋼、不銹鋼或鍍鉻鋼制造。
35.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的流體管段，其特征為調(diào)溫裝置(5)用鋼或不銹鋼或鍍鉻鋼或優(yōu)質(zhì)鋼制造。
36.模件式流體管路系統(tǒng)，用于流過(guò)一種結(jié)晶的、熱敏感的工作流體，如合成聚合物或聚合物溶液、纖維素衍生物、由纖維素、水和氨基氧化物組成的溶液、以及相互的混合物，其特征為流體管路系統(tǒng)有至少兩個(gè)可串聯(lián)的按照前列諸權(quán)利要求之一的流體管段(1)。
37.模件式流體管路系統(tǒng)，用于流過(guò)一種結(jié)晶的、熱敏感的工作流體，工作流體由一種紡絲液組成，它含有纖維素、水和叔胺氧化物例如N-甲基嗎啉N-氧化物(NMMO)以及熱穩(wěn)定纖維素和溶劑的穩(wěn)定劑和必要時(shí)其他添加劑，例如二氧化鈦、硫酸鋇、石墨、羧甲基纖維素、聚乙二醇、凡丁質(zhì)、殼聚糖酐、藻酸、多糖、染料、起抗菌作用的化學(xué)制品、含磷的防火劑、鹵素或氮、活性炭、炭黑或?qū)щ娞亢?、硅酸、作為稀釋劑的有機(jī)溶劑，其特征為流體管路系統(tǒng)有至少兩個(gè)可串聯(lián)的按照前列諸權(quán)利要求之一的流體管段(1)。
38.安裝在模件式流體管路系統(tǒng)的流體管段(1)中的調(diào)溫裝置，此流體管路系統(tǒng)用于流過(guò)一種結(jié)晶的、熱敏感的工作流體，如合成聚合物、纖維素衍生物以及由纖維素、水和氨基氧化物組成的溶液，其中，流體管段(1)有一個(gè)流過(guò)工作流體的工作流體管區(qū)(2)；此調(diào)溫裝置(5)有一連接裝置(12)，它可與另一個(gè)調(diào)溫裝置(5)或另一個(gè)流體管段(1)的連接裝置(12)連接，以及，流體管段(1)可密封地固定在上述連接裝置(12)上；以及，調(diào)溫裝置(5)占據(jù)工作流體管區(qū)(2)流動(dòng)中心的位置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于模件式流體管路系統(tǒng)的流體管段，流體管段用于流過(guò)一種結(jié)晶的、熱敏感的工作流體，如合成聚合物，纖維素衍生物或由纖維素、水和氨基氧化物組成的溶液。這類(lèi)工作流體有取決于溫度的粘度和在發(fā)生強(qiáng)烈的放熱反應(yīng)的情況下有自發(fā)分解的現(xiàn)象。采用此流體管段(1)應(yīng)能控制工作流體的溫度。為達(dá)到此目的采取的措施是，令流體管段(1)有圓環(huán)形橫截面以及在流動(dòng)中心的地方有一調(diào)溫裝置(5)。因此按本發(fā)明可從內(nèi)部控制工作流體的溫度。
文檔編號(hào)D01D1/00GK1429286SQ01809699
公開(kāi)日2003年7月9日 申請(qǐng)日期2001年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月18日
發(fā)明者斯特凡·齊凱利, 弗雷德里?！ぐ？?申請(qǐng)人:齊默爾股份公司