SE502796C2 - Plattvärmeväxlare med fodrade anslutningsrör - Google Patents

Description

502 796 10 15 20 25 30 35 hos de genomströmmande fluiderna med obetydlig fördröjning, medan de relativt tjocka stativplattorna får en långsammare förändring av temperaturen. Denna skillnad mellan värmeöver- föringsplattor och stativplattor medför att de utvidgar sig olika mycket.

Värmeöverföringsplattorna är dessutom ofta tillverkade av rostfritt stål medan stativplattorna är tillverkade av normalt tryckkärlsstål. Det rostfria stålet har en längd- utvidgningskoefficient, som är ca 30% större än tryckkärls- stålets. Detta innebär att värmeöverföringsplattorna för- länger sig mer än stativplattorna vid en viss temperatur- höjning. Även vid en konstant driftstemperatur kommer således längd- ökningen att vara större hos värmeöverföringsplattorna än hos stativplattorna. Stativplattornas relativa temperatur kommer dessutom att vara lägre än värmeöverföringsplattornas, efter- som stativplattorna kyls av omgivningen.

Den skillnad i förlängning som uppkommer mellan stativ- plattorna och värmeöverföringsplattorna skapar problem främst kring in- och utloppen. Tidigare försök med permanent samman- fogning av de invändiga fodren och en första angränsande värmeöverföringsplatta har misslyckats i och med att materialet har brustit under drift.

Ett sätt att undvika problemet är att införa gummipackningar mellan stativplattan och den första angränsande värmeöver- föringsplattan. Detta är dock inte önskvärt då packnings- materialet begränsar plattvärmeväxlarens användningsområde.

Ett annat sätt är att tillverka stativplattorna av samma material som värmeöverföringsplattorna, vilket dock av kostnadsskäl är uteslutet. 10 15 20 25 30 502 796 Ändamålen med föreliggande uppfinningen är att undvika de nackdelar och begränsningar som föreligger hos plattvärme- växlare av känt slag och att möjliggöra en permanent fodring av anslutningarna utan risk för att materialbrott uppkommer på grund av olika temperaturutvidgning.

Dessa ändamål uppnås med föreliggande uppfinning, vilken huvudsakligen kännetecknas av att anslutningarna är i form av från stativplattan utskjutande yttre rör försedda med invändiga foder, att de yttre rören är permanent förankrade vid stativplattan och att de invändiga fodren är permanent förbundna med en angränsande första värmeöverföringsplatta, varvid de invändiga fodren är fria att röra sig eller förlängas oberoende av de yttre rören.

Uppfinningen kommer att beskrivas närmare i det följande med hänvisning till bifogade ritning, på vilken Fig 1 visar ett schematiskt tvärsnitt genom en del av en plattvärmeväxlare enligt uppfinningen.

I figur 1 visas en plattvärmeväxlare 1 för värmeöverföring mellan två fluider, innefattande ett antal permanent samman- fogade moduler 2, vilka var och en består av ett antal huvud- sakligen rektangulära värmeöverföringsplattor 3. Plattvärme- växlaren 1 har genomgående passager 4 för respektive fluider.

Modulerna 2 är placerade i ett stativ 5, av konventionellt slag, innefattande åtminstone en främre ändplatta 6 och en bakre ändplatta (ej visad) samt ett antal dragbultar 7. Den främre ändplattan 6 uppvisar anslutningar 8, som kommunicerar med passagerna 4.

Värmeöverföringsplattorna 3 är genom pressning försedda med ett mönster i form av åsar och dalar, varvid åsarna hos 502 796 10 15 20 25 30 35 alternerande första och andra värmeöverföringsplattor 3 anligger mot varandra. Värmeöverföringsplattorna 3 är svetsade mot varandra eller på annat sätt permanent samman- fogade med varandra, exempelvis genom limning, lödning eller kombinationer därav. Värmeöverföringsplattorna avgränsar i vartannat plattmellanrum ett strömningsutrymme för det första fluidet och i övriga plattmellanrum strömningsutrymmen för det andra fluidet.

Värmeöverföringsplattorna 3 är làngsträckta och i huvudsak rektangulära, även om andra former sàsom runda också är tänkbara, och är tillverkade av tunn metallplàt som genom pressning försetts med ett konventionellt korrugerings- mönster.

Värmeöverföringsplattorna 3 har genomgående in- och utloppsöppningar 9 placerade i värmeöverföringsplattornas hörnpartier. In- och utloppsöppningarna 9 för det första fluidet befinner sig vid värmeöverföringsplattornas ena lángsida och in- och utloppsöppningarna för det andra fluidet befinner sig vid värmeöverföringsplattornas andra làngsida vid sà kallad parallellströmning, dvs då huvudströmnings- riktningarna för de fluider, som skall strömma pá ömse sidor av värmeöverföringsplattorna, avses vara parallella.

Anslutningar 8 är utformade vilka är försedda med fritt Dvs de invändiga fodren kan av yttre utskjutande rör 10, förankrade invändiga foder ll. röra sig eller förlängas oberoende av de yttre rören. De yttre rören 10 är permanent förankrade vid stativplattan 6 och de invändiga fodren 11 är permanent förbundna med en angränsande första värmeöver- föringsplatta 3.

Lämpligtvis är de yttre rören 10 försedda med flänsar 12, för anslutning av plattvärmeväxlaren till rörledningar. Även de 10 15 20 25 502 796 invändiga fodren ll kan vara försedda med flänsar, som åtminstone delvis täcker flänsarna 12 och skyddar dessa. För att erhålla tillräcklig längd på det invändiga fodret ll, så att detta kan ta upp rörelser mellan stativplattan 6 och värmeöverföringsplattan 3, bör flänsarna 12 vara anordnade på avstånd från stativplattan 6. Detta avstånd är beroende på dimensionerna på plattvärmeväxlaren 1, men bör vara ett par gånger större än diametern hos röret 10.

Företrädesvis är de yttre rören 10 svetsade till stativ- plattan 6, men alternativt skulle de även kunna vara gängade, limmade eller på annat känt sätt fästa vid stativplattan 6.

På samma sätt är de invändiga fodren 11 svetsade till den angränsande första värmeöverföringsplattan 3. För att under- lätta denna sammanfogning kan speciella mellanringar 13 svetsas fast mellan fodren ll och den första värmeöver- föringsplattan 3.

För att ytterligare öka rörligheten mellan stativplattan 6 och värmeöverföringsplattorna 3 finns en spalt mellan de invändiga fodren ll och de yttre rören 10.

Lämpligtvis är de yttre rören 10 tillverkade av samma material som stativplattan 6 och de invändiga fodren 11 är tillverkade av samma material som värmeöverförings- plattorna 3.

Claims (8)

10 15 20 25 30 502 796 Patentkrav

1. Plattvärmeväxlare (1) för värmeöverföring mellan tvà fluider, innefattande tvà stativplattor (6) och mellan dessa ett antal permanent sammanfogade värmeöverföringsplattor (3), vilka för respektive fluider har genomgående in- och utlopps- öppningar (9), vilka var och en kommunicerar med anslutningar (8) genom átminstone den ena stativplattan (6), k ä n n e - t e c k n a d a v att anslutningarna (8) är i form av fràn stativplattan utskjutande yttre rör (10) försedda med invändiga foder (ll), att de yttre rören (10) är permanent förankrade vid stativplattan (6) och att de invändiga fodren (ll) är permanent förbundna med en angränsande första värme- överföringsplatta (3), varvid de invändiga fodren (ll) är fria att röra sig eller förlängas oberoende av de yttre rören (10).

2. Plattvärmeväxlare enligt krav 1, k ä n\n e t e c k n a d a v att de yttre rören (10) är försedda med flänsar (12).

3. Plattvärmeväxlare enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d a v att flänsarna (12) är anordnade pà avstånd från stativ- plattan (6) motsvarande åtminstone två gånger diametern hos de yttre rören (10).

4. Plattvärmeväxlare enligt något av kraven 1 till 3, k ä n n e t e c k n a d a v att de yttre rören (10) är svetsade till stativplattan (6).

5. Plattvärmeväxlare enligt nagot av kraven 1 till 4, k ä n n e t e c k n a d a v att de invändiga fodren (ll) är svetsade till den angränsande första värmeöverföringsplattan (3). 10 502 796

6. Plattvärmeväxlare enligt något av kraven 1 till 5, k ä n n e t e c k n a d a v att en spalt finns mellan de invändiga fodren (ll) och de yttre rören (10).

7. Plattvärmeväxlare enligt nàgot av kraven 1 till 6, k ä n n e t e c k n a d a v att de yttre rören (10) är tillverkade av samma material som stativplattan (6).

8. Plattvärmeväxlare enligt något av kraven l till 7, k ä n n e t e c k n a d a v att de invändiga fodren (ll) är tillverkade av samma material som värmeöverföringsplattorna (3).