DK163450B - Ramme- eller spaendplade til pladevarmeveksler - Google Patents

Description

DK 163450 B

Opfindelsen angår endeplader, dvs. ramme- og spændplader, til en pladevarmeveksler og af den i krav 1' s indledning angivne art.

5 En pladevarmeveksler omfatter en ramme, som har en rammeplade og en spændplade (rammens såkaldte endeplader), hvor imellem et antal varmevekslerplader er spændt sammen. Disse varmevekslerplader er hængt op i rammen ved hjælp af en bærestang, der strækker sig mellem endepla-10 deme, foroven· i rammen, og en styrestang, der strækker sig mellem endepladerne, forneden i rammen. Varmevekslerpladerne er spændt sammen mellem endepladerne med sammenspændingsorganer, som er ført gennem huller eller udskæringer i endepladerne, og som normalt er symmetrisk pla-15 ceret i disse plader. Hvert sammenspændingsorgan består sædvanligvis af en lang bolt, der strækker sig i pladebundtets samlede længde og samvirker med en møtrik, idet boltehovedet ligger an mod rammepladen, medens møtrikken er trukket til mod spændpladen.

20 I de konventionelle pladevarmevekslere er boltene ved de vertikale sider beliggende parvis modstående i samme vertikale niveauer. I nogle tilfælde findes der ingen bolte ved de horisontale sider, og i andre findes der to bolte 25 ved hver af disse sider beliggende i samme afstand fra den vertikale midterlinie på hver sin side af denne.

GB-A-698268 viser en konstruktion med en enkelt bolt ved den øvre side og en anden ved den nedre side, begge be-30 liggende på den vertikale midterlinie. Også her er boltene ved de vertikale sider beliggende symmetrisk i samme vertikale niveauer.

Når pladebundtet spændes sammen ved hjælp af rammepladen 35 og spændpladen, kan sidstnævnte, der foroven og forneden har åbninger til optagelse af henholdsvis bærestangen og styrestangen, glide på disse stænger og spænde pladebund- 2

DK 163450B

tet imod rammepladen, der er fastgjort til rammen.

Antallet af de bolte, som tjener til at sammenspænde pladebundtet, er tilpasset den kraft, hvormed pladebundtet 5 skal sammenspaendes, og det mediumtryk, som rammen er beregnet til. På grund af endepladernes geometri og de symmetrisk anbragte huller eller udskæringer i disse plader, har bolteantallet ofte været overdimensioneret, og dette har medført unødige omkostninger i form af ekstra bolte 10 og en unødvendig bearbejdning af endepladerne. Hertil kommer, at rammens vægt er blevet unødvendig stor.

Formålet med opfindelsen er at eliminere de med den således kendte teknik forbundne problemer, og dette opnås 15 ved, at ramme- eller spændpladen er udformet som angivet i krav l's kendetegnende del.

Denne konstruktion muliggør en ensartet fordeling af sammenspændingskræfterne og dermed anvendelse af det mindst 20 mulige antal bolte i hvert enkelt tilfælde.

Opfindelsen forklares nærmere nedenfor under henvisning til tegningen, hvor 25 fig. 1 og 2 viser to kendte udførelses former for en spændplade, fig. 3-6 viser fire forskellige udførelsesformer for en spændplade ifølge opfindelsen, og 30 fig. 7 viser en pladevarmeveksler med endeplader ifølge opfindelsen.

Fig. 1 viser som nævnt den kendte teknik, som i dette 35 tilfælde består af en spændplade, der foroven og forneden er forsynet med midteråbninger 1, 2 til optagelse af henholdsvis bære- og styrestangen. Desuden er spændpladen 3

DK 163450B

forsynet med otte huller 3 ved kanterne af dens langsider, idet hver langside har fire huller, som er jævnt fordelt langs denne. Disse huller tjener til gennemføring af bolte med henblik på at spænde pladebundtet sammen.

5 Som det fremgår af figuren, er der ingen huller i området ved åbningerne 1, 2.

Fig. 2 viser en anden udførelseform, som for nylig er taget i brug. I dette tilfælde findes der også bolte, 10 såkaldte midterbolte, i området ved åbningerne. Grunden hertil er, at endepladerne ved hjælp af dette midterbol-tearrangement kan gøres tyndere, uden at der sker deformation under belastning. Det har hidtil kun været muligt at anvende et tyndt materiale til endeplader, som ikke er 15 forsynet med midterbolte, når disse endeplader er forsynet med ekstra bolte langs pladernes to længdesider.

I området omkring åbningen 1 ved pladens øverste, korte side er der således, som vist i fig. 2, to huller 4a, b, 20 og i området omkring åbningen 2 ved pladens nederste, korte side er der tilsvarende to huller 5a, b. Af symmetrigrunde er der placeret et hul på hver side af de respektive åbninger 1, 2. Hver af pladens langsider er desuden forsynet med tre huller, som er jævnt fordelt langs 25 den pågældende langside. Pladen har således i alt ti huller til boltesættet.

Såfremt der blot behøves otte bolte af en given størrelse til at opnå den tilstrækkelige spændkraft i en pladevar-30 meveksler, og hvis det er nødvendigt at have tre bolte ved hver langside, således at bolteantallet i alt bliver ti, vil der altså være to bolte mere end nødvendigt.

Grunden hertil er, at det af symmetrigrunde er nødvendigt at have to bolte ved hver af endepladens korte sider, 35 nemlig en bolt på hver side af åbningerne 1, 2. Dette medfører, at fremstillingsomkostningerne for en sådan ramme bliver unødvendigt høje. Arrangementet med de ek-

DK 163450 B

4 strå bolte fører desuden til en højere vægt af pladevarmevekslerens ramme. Midterboltearrangementet fører desuden til, at belastningen på de forskellige bolte bliver i høj grad asymmetrisk fordelt, da midterboltene ofte kun 5 bærer en lille del af den samlede belastning.

Fælles for de i fig. 1 og 2 viste to udførelsesformer er, at hullerne langs den ene af pladens langsider ligger spejlvendt i forhold til hullerne langs den anden af pla-10 dens langsider, dvs., at hullerne på den ene side af pladens længdemidterlinie ligger i samme højde som hullerne på den anden side af pladens længdemidterlinie.

Fig. 3-6 viser fire forskellige udførelsesformer for en 15 spændplade ifølge opfindelsen. Fælles for disse fire udførelsesformer er, at spændpladen har to i hovedsagen horisontale sider, der udgør pladens korte sider, og to i hovedsagen vertikale sider, der udgør pladens langsider. Spændpladen har desuden en vertikal midterlinie, som i 20 dette tilfælde udgør pladens længdemidterlinie. Yderligere har pladen foroven en åbning 1 til en bærestang og forneden en åbning 2 til en styrestang, og disse to åbninger er placeret omkring pladens længdemidterlinie.

Fælles for alle disse fire udførelses former er, at der 25 ved hver af pladens korte sider kun findes ét hul 6a, b; 7a, b; 8a, b; 9a, b. For at hindre den tilbøjelighed, der ellers ville være til asymmetrisk sammenspænding, er de to huller på hver af pladernes korte sider placeret således, at en linie fra et af hullerne til det andet stræk-30 ker sig diagonalt over pladen, dvs. det ene hul 6a; 7a; 8a; 9a er placeret på højre side (alternativ I) eller på venstre side (alternativ II) af pladens øverste åbning 1, mens det andet hul 6b; 7b; 8b; 9b er placeret på venstre side (alternativ I) eller på højre side (alternativ II) 35 af pladens neder s te åbning 2. De øvrige huller på hver plade er under hensyntagen til de diagonalt placerede huller 6a, b; 7a, b; 8a, b; 9a, b placeret således langs

DK 163450 B

5 periferien af pladen, at afstanden mellem to nabostillede huller bliver ca. den samme langs pladens periferi for at forhindre asymmetrisk belastning af pladen og for at opnå, at boltene bliver optimalt belastet. I alternativ X 5 er hvert hul på højre side af pladens længdemidterlinie således forskudt lidt nedefter i forhold til de tilsvarende huller i de kendte plader, mens hvert hul på venstre side af pladens længdemidterlinie er forskudt lidt opefter. Som vist i fig. 3 er hullet 10a ved den på højre 10 side af pladens længdemidterlinie liggende længdeside placeret lidt under pladens tværmidterlinie, medens hullet 10b ved den på venstre side af pladens længdemidterlinie liggende længdeside er placeret lidt over pladens tværmidterlinie. En linie, som trækkes mellem hullerne 15 10a, b, vil derfor med pladens længdemidterlinie L danne en vinkel a, som er større end 0°, men mindre end 90°. I de kendte rammeplader og spændplader ville disse to huller være placeret på pladens tværmidterlinie, og desuden ville pladen såvel foroven som forneden -være forsynet med 20 to huller, som ville være anbragt symmetrisk omkring de respektive åbninger 1 og 2. Der opnås i princippet med pladevarmeveksleren ifølge opfindelsen samme sammenspændingsmulighed som med de kendte rammeplader og spændplader, men med et mindre antal bolte, og trods dette mindre 25 antal bolte vil pladevarmeveksleren ifølge opfindelsen alligevel ingen tilbøjelighed have til at blive asymmetrisk sammenspændt.

Et tilsvarende forhold findes mellem de i fig. 4-6 viste 30 plader ifølge opfindelsen på den ene side og de kendte plader med tilsvarende huller langs deres længdesider på den anden side. Ved en udførelsesform med tre huller langs pladens længdesider er hullernes antal og placering vist i fig. 2 for en kendt plades vedkommende og i fig. 5 35 for en plade ifølge opfindelsens vedkommende- 6

DK 163450B

Ved udførelses formen ifølge alternativ II, dvs. når hullet 6a; 7a; 8a; 9a er placeret til venstre for den tilgrænsende åbning 1, og hullet 6b; 7b; 8b; 9b er placeret til højre for åbningen 2, har hullerne langs pladens 5 længdesider en modsat placering af den, der ved udførelsesformen ifølge alternativ I.

Fig. 4-6 viser udførelsesformer, hvor hver plade har flere huller ved hver langside. Disse huller er placeret så-10 ledes, at en linie, som trækkes mellem de to henholdsvis øverst og nederst på hver sin side af længdemidterlinien liggende huller eller udskæringer, med længdemidterlinien danner en vinkel Æ, som er større end 0°, men mindre end 90°, og at en linie, som forbinder hvert efterfølgende 15 henholdsvis under eller over ovennævnte hul- eller udskæringspar liggende hul- eller udskæringspar, tilsvarende med pladens længdemidterakse danner en vinkel (r), som er større end 00, men mindre end 900. Vinklerne & og a kan hensigtsmæssigt være lige store.

20

Ved de i fig. 3-6 viste udførelsesformer er hullerne 6a, b; 7a, b; 8a, b; 9a, b placeret tæt ved åbningerne 1 og 2 henholdsvis foroven og forneden på pladen. Disse huller kan imidlertid flyttes længere ud mod pladens længdesi-25 der, idet hullernes placering dog skal opfylde det krav, at afstanden mellem to nabostillede huller skal være den samme over hele pladen, som vist i fig. 3-6.

I fig. 3-6 er opfindelsen beskrevet i forbindelse med en 30 spændplade, men opfindelsen kan naturligvis også anvendes i forbindelse med en rammeplade, som normalt adskiller sig fra spændpladen ved ikke at have en øvre og en nedre åbning til henholdsvis bære- og styrestangen.

35 Fig. 7 viser en komplet pladevarmeveksler, hvor rammepladen 70 og spændpladen 71 er udformet ifølge opfindelsen.

Hver af de to plader har to i hovedsagen horisontale si-

DK 163450 B

7 der, der udgør de to korte sider, og to i hovedsagen vertikale sider, der udgør de to lange sider. Mellem disse to endeplader 70, 71 er et antal varmevekslerplader spændt sammen ved hjælp af et antal sammenspændingsorga-5 ner 72-77, som hver består af en lang bolt, der samvirker med en møtrik på sædvanlig måde.

Som det fremgår af fig. 7, er sammenspændingsorganerne placeret i forskellige højder. Ved den øverste horisonta-10 le side af rammepladen 70 og spændpladen 71 findes der desuden kun ét sammenspændingsorgan 72, som er ført gennem et hul eller en udskæring på den ene side af de to pladers vertikale midterlinie, og ved den nederste horisontale side af de to plader 70, 71 også kun ét sammen-15 spændingsorgan 73, som er ført gennem et hul eller en udskæring på den anden side af pladens vertikale midterlinie, således at en linie, som trækkes mellem disse to sammenspændingsorganer 72, 73 kommer til at strække sig diagonalt hen over pladerne 70, 71.

20

Desuden har pladevarmeveksleren to sammenspændingsorganer 74, 76; 75, 77 på hver af endepladernes 70, 71 vertikale sider. De øverste to sammenspændingsorganer 74, 75 er placeret således, at det øverste sammenspændingsorgan ved 25 den af de to vertikale sider, som ligger på samme side af endepladens vertikale midterlinie L som sammenspændingsorganet 73 ved endepladens 70, 71 nedre, horisontale side, har mindre afstand til endepladens 70, 71 øvre, horisontale side end det øverste sammenspændingsorgan 75 ved 30 den anden af de to vertikale sider, som ligger på samme side af endepladens 70, 71 vertikale midterlinie L som sammenspændingsorganet 72 ved endepladens 70, 71 øvre horisontale side. Dette betyder, at en linie, som på pladen 70 trækkes mellem sammenspændingsorganet 74 og sammen-35 spændingsorganet 75, hælder skråt nedefter og med en vertikal midterlinie på pladen 70 danner en vinkel, som er større end 0°, men mindre end 90°.

DK 163450 B

8

De efterfølgende to sammenspændingsorganer 76, 77 er ligeledes anbragt ved pladens to vertikale sider og er placeret således, at afstanden mellem de to sammenspændingsorganer 74 og 76 på den ene side af pladen 70's vertikale 5 midterlinie er ca. den samme som afstanden mellem de to sammenspændingsorganer 75 og 77 på den anden side af pladen 70's vertikale midterlinie. Dette betyder, at en linie, som på pladen 70 trækkes mellem sammenspændingsorganet 76 og sammenspændingsorganet 77, også hælder skråt 10 nedefter og med pladens vertikale midterlinie danner en vinkel, som er større end 0°, men mindre end 90°.

De på tegningen viste plader er rektangulære, men der kan naturligvis inden for opfindelsens ramme tænkes mange an-15 dre former for disse plader, som f. eks. også kan være kvadratiske.

Sammenfattende har pladevarmeveksleren ifølge opfindelsen følgende fordele; 20 - en mindre deformation af rammepladen og spændpladen, - en mindre tykkelse af rammepladen og spændpladen, 25 - jævn fordeling af belastningen på boltene, - overdimensionering af boltantallet er undgået, - formindsket bearbejdning af rammepladen og spændpladen 30 - reduktion af rammens vægt, og - reduktion af produktionsomkostninger.

35

Claims (4)

1. Ramme- eller spændplade til en pladevarmeveksler og af 5 i det væsentlige rektangulær form med i brugsstilling to i hovedsagen horisontale sider, to i hovedsagen vertikale sider og en vertikal midterlinie samt med huller eller udskæringer ved alle fire sider til optagelse af fastgørelsesorganer til sammenspænding af varmevekslerpladerne,. 10 kendetegnet ved, at der kun findes ét hul eller udskæring (6a; 7a; 8a; 9a) ved den øvre, horisontale side af pladen, hvilket hul eller udskæring er beliggende på den ene side af den vertikale midterlinie (L), og at der ved den nedre, horisontale side af pladen kun findes 15 ét hul eller udskæring (6b; 7b; 8b; 9b), som er beliggende på den anden side af den vertikale midterlinie (L), så at en linie trukket mellem disse to huller eller udskæringer ville strække sig diagonalt over pladen, og at pladen ved hver af de to vertikale sider har mindst ét 20 hul eller udskæring (10 a, b), som er således beliggende, at en linie trukket mellem det øverste hul ved den ene af de to vertikale sider og det øverste hul ved den anden vertikale side danner en spids vinkel (a) med den vertikale midterlinie (L), idet hullet (10b) på den samme side 25 af den vertikale midterlinie som hullet (6; 7b; 8b; 9b) ved den nedre, horisontale side er nærmere ved den øvre, horisontale side af pladen end hullet (10a) på samme side af den vertikale midterlinie som hullet (6a; 7a; 8a; 9a) ved den øvre, horisontale side af pladen. 30

2. Ramme- eller spændplade ifølge krav 1 med to lange og to korte sider samt et antal huller eller udskæringer, som er placeret ved langsiden på hver side af pladens vertikale midterlinie, der samtidigt er pladens længde-35 midterlinie, kendetegnet ved, at en linie trukket mellem de to henholdsvis øverst og nederst på hver sin side af længdemidter linien liggende huller eller ud- DK 163450 B 10 skæringer danner en spids vinkel (Æ) med længdemidterli-nien (L), og at en linie, som forbinder hvert efterfølgende henholdsvis under eller over ovennævnte hul- eller udskæringspar liggende hul- eller udskæringspar, tilsva-5 rende danner 'en spids vinkel (r) med pladens længdemid-terakse (L).

3. Ramme- eller spændplade ifølge krav 2, kendetegnet ved, at vinklen (0) og vinklen (r) er lige 10 store.

4. Spændplade ifølge krav 1, 2 eller 3, kendetegnet ved, at den foroven har en åbning (1) til optagelse af en bærestang og forneden har en åbning (2) til opta- 15 gelse af en styrestang, hvilke åbninger er centralt beliggende i pladen. 20 25 30 35