DK166466B1 - Fremgangsmaade til fremstilling af en varmeveksler - Google Patents
Fremgangsmaade til fremstilling af en varmeveksler Download PDFInfo
- Publication number
- DK166466B1 DK166466B1 DK070887A DK70887A DK166466B1 DK 166466 B1 DK166466 B1 DK 166466B1 DK 070887 A DK070887 A DK 070887A DK 70887 A DK70887 A DK 70887A DK 166466 B1 DK166466 B1 DK 166466B1
- Authority
- DK
- Denmark
- Prior art keywords
- tubes
- slats
- heat exchanger
- circulation
- pipes
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F19/00—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers
- F28F19/02—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers by using coatings, e.g. vitreous or enamel coatings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
- B21C37/06—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
- B21C37/15—Making tubes of special shape; Making tube fittings
- B21C37/22—Making finned or ribbed tubes by fixing strip or like material to tubes
- B21C37/24—Making finned or ribbed tubes by fixing strip or like material to tubes annularly-ribbed tubes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D53/00—Making other particular articles
- B21D53/02—Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers
- B21D53/08—Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers of both metal tubes and sheet metal
- B21D53/085—Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers of both metal tubes and sheet metal with fins places on zig-zag tubes or parallel tubes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/08—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
- F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
- F28F1/24—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely
- F28F1/32—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely the means having portions engaging further tubular elements
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/4935—Heat exchanger or boiler making
- Y10T29/49373—Tube joint and tube plate structure
- Y10T29/49375—Tube joint and tube plate structure including conduit expansion or inflation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/4935—Heat exchanger or boiler making
- Y10T29/49377—Tube with heat transfer means
- Y10T29/49378—Finned tube
- Y10T29/4938—Common fin traverses plurality of tubes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49826—Assembling or joining
- Y10T29/49888—Subsequently coating
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49826—Assembling or joining
- Y10T29/49908—Joining by deforming
- Y10T29/49938—Radially expanding part in cavity, aperture, or hollow body
- Y10T29/4994—Radially expanding internal tube
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Geometry (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Sub-Exchange Stations And Push- Button Telephones (AREA)
- External Artificial Organs (AREA)
Description
i DK 166466 B1
Opfindelsen angår en fremgangsmåde til fremstilling af en varmeveksler af den art, der har lamelbatterier, dvs. varmeveksler med cirkulationsrør for et første varme-5 vekslende medie og med overflade-forstørrende pladeformede lameller fastgjort på ydersiden af cirkulationsrørene og beregnet til at omstrømmes af et andet, varmevekslende medie, idet rørene strækker sig gennem huller udformet i lamellerne. Nærmere bestemt gælder 10 opfindelsen varmevekslere af den art, hvor lamellerne er fastgjort på cirkulationsrørene ved ekspansion af rørene til fast indgreb med lamellerne.
Opfindelsen vedrører først og fremmest en fremgangsmåde til fremstilling af en rørvarmeveksler af den nævnte art, 15 hvor mediet inden i cirkulationsrøret udgøres af en væske eller eventuelt af et medie, der skifter fase under varmevekslingen, og mediet på ydersiden af rørene skal være gasformigt. Varmeveksleren er særligt beregnet til at bruges i industrielle sammenhæng og særligt i korrosive 20 miljøer. Først og fremmest er den beregnet til at kunne overføre varme fra røggasser, f.eks. røggasser fra olieeller kulfyrede kraftværker. Der kræves her en varmeveksler af en kraftig udførelse. Den skal fortrinsvis være udført af stål. Derudover kræves der ofte ved sådanne 25 korrosive miljøer, at varmevekslerne skal have en tæt korrosionsbestandig beskyttelsesoverflade, f.eks. af emalje, hvis den ikke er udført helt igennem af korrosionsbestandigt materiale.
Alment gælder for rørvarmevekslere med gas på ydersiden og 30 væske på indersiden af rørene, at gassen giver en væsentligt dårligere varmeovergang end væsken. Der kræves derfor en overfladeforstørrelse på ydersiden af rørene. De to mest almindelige metoder til at frembringe en sådan overfladeforstørrelse er følgende: 0' DK 166466 B1 2 a. Man udstyrer rørvarmeveksleren med spiralomviklede lameller på rørenes yderside. Lamellerne svejses almindeligvis til røret for at varmemodstanden ved 5 overgangen mellem lameller og rør skal elimineres.
Ved siden af roterende, regenererende varmeveksler for direkte varmeveksling mellem to gasser, f.eks.
Ljungstrømsforvarmere, er sådanne rørvarmevekslere med spiralomviklede rør, dvs. med spiralomviklede 10 lameller på rørene, de almindeligste i ovennævnte industrielle sammenhæng, når man behøver en overfladeforstørrelse på rørenes yderside. Man anvender også rørvarmevekslere med glatte rør. Idet man vil undgå gaslækager, som let opstår ved roterende 15 varmevekslere, er disse i høj grad erstattet af varmevekslere med spiralomviklede rør.
b. Det er også kendt at fremstille overfladeforstørrelse med plane lameller på varmevekslernes yderside. Lamellerne udføres da ofte fælles for flere varmeveksler- 20 rør. Disse lamelbatterier forekommer imidlertid mest ved komfort-ventilation og i lignende sammenhæng. De udføres da med forholdsvis små dimensioner på rørene og lamellerne og desuden i et blødt materiale som kobber eller aluminium. Den almindeligste fremgangs-25 måde til at frembringe en god varmeovergang mellem rørene og lamellerne, dvs. en god kontakt med højt kontakttryk i overgangen mellem disse, er at fastgøre lamellerne til rørene ved at ekspandere rørene radialt til indgreb med lamellerne. Dette kan ske 30 enten mekanisk ved at en dorn eller en spindel eller en kugle trækkes gennem rørene eller hydraulisk ved at en væske pumpes under højt tryk ind i rørene.
Begge fremgangsmåder bygger på, at rørmaterialets strækgrænse overskrides, således at en bestående 35 formforandring og derved et højt kontakttryk opnås.
DK 166466 B1 3
Ved lamelbatterier, der anvendes i forbindelse med komfort-ventilation og lignende, kan den omtalte fast-gøring af lameller ved hjælp af mekanisk eller hydraulisk 5 ekspandering af rørene, gennemføres forholdsvis enkelt.
Små dimensioner anvendes da i rør og lameller, og desuden er disse udført i så blødt materiale som f.eks. kobber eller aluminium. Derudover forsynes sådanne lameller med fjedrende kraver rundt om hullerne for varmeveksler-10 rørene. Dette letter ekspanderingen og sikrer et vist bestående kontakttryk mellem rørene og lamellerne. Kraverne fungerer oftest som afstandsorganer mellem lamellerne.
Lamelbatterierne er derimod ikke kommet til anvendelse i 15 det ovenfor nævnte industrielle sammenhæng på trods af at de har flere fordele fremfor varmevekslere med spiral-omviklede rør. De har bl.a.
- større overfladeforstørrelse - lavere trykfald 20 - mere stabilt varmeveksler-legeme - billigere varmeveksler.
I de kraftige rørvarmevekslere, der er nødvendige i industriel sammenhæng, anvendes først og fremmest spiralomvik-lede rør eller glatte rør. Disse rørvarmevekslere er 25 hovedsagelig udført af stål. At den ovenfor beskrevne udførelsesform af lamelbatterier ikke er kommet til anvendelse kan have flere årsager. Hvis lamelbatterier skal udføres af stål og særligt hvis de skal udstyres med en dækkende overfladebeskyttelse, findes der flere vanske-30 ligheder og problemer. Først og fremmest skal følgende nævnes: DK 166466 B1 4 i«r a. Det er vanskeligere at ekspandere varmevekslerrør af stål. Ved hydraulisk ekspandering af rør i stålbatterier kræves væsketryk i rørene på op til omkring 5 1000 bar ved de tykkelser af rørvægge, der normalt kræves i sådanne varmevekslere.
b. Det er vanskeligt eller umuligt at udstyre de kraftigere stållameller med fjedrende kraver rundt om hullerne for varmevekslerrørene. Sådanne kraver vil 10 bl.a. knække.
c) Når varmeveksleren skal udstyres med en dækkende overfladebeskyttelse, f.eks. af emalje, foreligger der vanskeligheder med at sikre, at emaljeoverfladen er tæt, hvilket kræves for at korrosionsbeskyttelsen skal 15 være tilfredsstillende. For at emaljeoverfladen skal være helt tæt, kræves at varmeveksleren, der er gjort klar til emaljering, har en hel glat overflade, der ikke har spalter eller andre former for huller. Overfladen kan heller ikke have løstsiddende overflade-20 dele, f.eks. af svejs'eslagge eller såkaldte svejse perler, der kan slås løs ved børstning eller anden håndtering og efterlade huller i emaljeoverfladen. Den kendte udførelsesform med fjedrende kraver rundt om lamellernes huller for varmevekslerrør kan ikke anven-25 des, fordi spalterne og sprækkerne rundt om kraverne vil ødelægge emaljeoverfladen. De forårsager bl.a. blæredannelser i emaljen således at denne senere let brækkes op. De kan også i sig selv give en ufuldstændig overfladebelægning og dermed korrosionsskader.
30 Denne udførelsesform giver heller ikke en tilstrække lig stabil fastgøring af lamellerne. Fjedringen ved fastgøringen forårsager i sig selv sprækkedannelser i emaljeoverfladen.
Fra US-A-3.432.905 kendes en fremgangsmåde til frem-35 stilling af varmevekslerrør ved at forbinde plane plader til den udvendige overflade af tyndvæggede rør ved DK 166466 B1 5 indføring af en væske i et rør og frysning af en del af arrangementet medens røret er omgivet med tæt passende rørplader (abstract of the disclosure). Ved udøvelse af 5 denne fremgangsmåde, tilproppes den ene ende af hvert af rørene med gummipropper (spalte 4, linie 2 og 3). Rørene fyldes dernæst med vand, som bringes til at fryse og ekspandere.
Fra FR-A-1.350.826 kendes den grundlæggende ide, at 10 befæstige lameller til rør ved at ekspandere rørene hydraulisk, som vist i fig. 2. Fig. 5-11 viser, at lamellerne og deres centrale åbninger kan have en vilkårlig udformning.
Emaljering af rør til varmevekslere er tidligere kendt fra 15 US-3.268.989. Ifølge dette skrift, spalte 3, linie 9-10, placeres kanalerne, som er påbrændt en belægning, på plads i de trukne studse i topflangen. Således er kanalerne eller rørene allerede emaljerede, når de indsættes i flangepladerne. Yderligere skal disse rør ikke forsynes 20 med lameller.
Ullmanns Encyklopådie der technischen Chemie, 1975, Volume 10, side 443, nævner forskellige emaljeringstemperaturer og omtaler også, at det er tidligere kendt at emaljere f.eks. vandvarmere, men nævner ikke rør med lameller.
25 Opfindelsen har til formål at angive en fremgangsmåde til fremstilling af en varmeveksler, der ikke er behæftet med de ulemper, som tidligere kendte varmevekslere har, og som opfylder de ovennævnte krav og ønsker.
Disse problemer løses ved egenskaber ifølge opfindelsen, 30 der er en fremgangsmåde af den i indledningen til krav 1 angivne art, som er særegen ved det i kravets kendetegnende del angivne.
DK 166466 B1 6 Nærværende opfindelse tilvejebringer en fremgangsmåde, som undgår dannelsen af spalter mellem lamelmaterialet og rørene, som ved den kendte teknik tilvejebringer skjulte 5 hulrum for olie, fugtighed eller luft, der i forbindelse med overfladebehandling, f.eks. emaljering med brænding af overfladebelægningen i en ovn ved omkring 800°C giver mulighed for dannelse af gasblærer og dermed ødelæggelse af beskyttelseslaget.
10 Opfindelsen giver også en stabil fastgøring af lamellerne uden fjedrende fastgøringsdetaljer. Derudover formindskes den nødvendige ekspanderingsgrad for fastgøring af lamellerne på varmevekslerrørene.
Opfindelsen tilvejebringer en stabil fastgørelse af 15 lamellerne til rørene, ved at lamellernes huller for varmevekslerrørene skal være fremstillet ved hjælp af skærende bearbejdning og/eller ved hjælp af en fremgangsmåde med finstansning eller anden sådan fremgangsmåde, som sikrer at lamellernes kontaktflade imod varmeveksler-20 rørene er parallelle med varmevekslerrørenes længdeakse langs tilnærmelsesvis hele den aksiale udstrækning af hullerne. Med denne løsning sikrer man en varmeledende kontakt mellem lamellerne og rørene over hele hulvæggens overflade. Ved udstansning af rørhuller i lamellerne ved 25 hjælp af almindeligt forekommende, enkel fremgangsmåde til udstansning, får hullerne en svag konisk vægoverflade. Derved dannes der en spalte mod rørvæggene, og man får ikke en hel, varmeledende kontakt. Ved den angivne konstruktion undgås dette samt at sådanne spalter mellem 30 hulvæggen og røret forårsager de nævnte skader ved emaljering af varmeveksleren. Den nødvendige ekspanderingsgrad for fastgøring af lamellerne på varmevekslerrørene formindskes også yderligere.
DK 166466 B1 7 Nærværende opfindelse tilvejebringer en forbedret fremgangsmåde til fremstilling af en varmeveksler med de ovennævnte fordele.
5 Ifølge opfindelsen, er lamellerne stabilt fastgjort til varmeveksleren ved hydraulisk at ekspandere rørene således at den udvendige perifere overflade af disse forstørres.
En særlig fordel ved denne hydrauliske ekspansion af røret er, at røret bølger en smule udad i mellemrummet mellem 10 lamellerne. Dette bidrager til at opnå en stabil fastgørelse af lamellerne, samtidig med at det giver en yderligere mulighed for at kontrollere graden af ekspansion, ved måling på de frie rørstykker mellem lamellerne.
15 I det følgende beskrives en udførelsesform for en varmeveksler fremstillet i overensstemmelse med opfindelsen under henvisning til tegningen, hvor: fig. 1 viser varmeveksleren set ovenfra i afkortet, overskåren længde, 20 fig. 2 viser varmeveksleren set fra siden, fig. 3 viser en af varmevekslerens lamelplader, fig. 4 viser et snit i en del af et varmevekslerrør med lamellerne i overensstemmelse med opfindelsen, hvor varmevekslerrøret er ekspanderet hydraulisk 25 for fastgørelse af lamellerne, fig. 5 viser et snit i en del af et varmevekslerrør i et lamelbatteri i overensstemmelse med tidligere kendt teknik, fig. 6 viser en del af varmevekslerrøret i kontakt med 30 en lamelplade i overensstemmelse med opfindelsen, hvor hullet i lamelpladen er frembragt ved hjælp af almindelig fremgangsmåde for udstansning, og fig. 7 viser en del af et varmevekslerrør i kontakt med en lamelplade i overensstemmelse med opfindelsen, DK 166466 B1 8 hvor hullet i lamelpladen er frembragt ved hjælp af en fremgangsmåde for fin-udstansning.
I fig. 1 vises varmeveksleren 10 med gavlpladerne 12, 5 lameller 14 og varmevekslerrør 16. Rørene strækker sig gennem huller 18 i lamellerne og gavlpladerne. Hullernes og rørenes placering i det viste eksempel fremgår af figurerne 2 og 3. Uden for gavlpladerne har i den viste varmeveksler-udførelsesform, to af varmevekslerrørene 10 tilslutningsdele 20, medens de øvrige har 180° rørbøjninger eller -knæk 22, der parvis forbinder rørene indbyrdes til den spindelformet konstruktion. Rørbøjningerne og tilslutningsdelene kan være fastgjort til varmevekslerrørene ved hjælp af gassvejsningssamlinger 23.
15 Gavlpladerne 12 har en vinkelbøjet flange 24 langs langsiderne. Flangerne giver øget stabilitet til gavlpladerne og varmeveksleren. Sådanne flanger kan, hvis det ønskes, også anbringes på gavlpladernes kortsider. Flangerne anvendes til montering af varmeveksleren i bygninger og 20 anlæg, dvs. for dennes tilslutning til andre kanaldele og/eller til sammensætning af flere varmevekslerenheder i række efter hinanden for dannelse af en større varmevekslerenhed.
Fig. 4 viser i snit et detailbillede, hvor lamellerne 14 i 25 overensstemmelse med opfindelsen er fastgjort på et varmevekslerrør 16 efter hydraulisk ekspandering af røret. Rørene og lamellerne er vist belagt med et beskyttende overfladelag 26 af emalje. Det fremgår, · at røret i rummet mellem lamellerne har en noget udad bølget overflade 28, 30 der er dannet ved hjælp af hydraulisk ekspansion. Bølgernes højde afhænger bl.a. af materialevalget og materialedimensionerne og er omkring 0,8 mm for et rør med en diameter på 18 mm. Bølgerne bidrager til at lamellerne fastgøres stabilt, samtidig med de giver en ekstra DK 166466 B1 9 mulighed til kontrol af ekspanderingen ved måling af diameteren på røret mellem lamellerne.
Til sammenligning vises i fig. 5 et tilsvarende detail-5 billede af et almindeligt lamelbatteri af kendt konstruktion som anvendes i forbindelse med komfortventilation. Lamellerne 30 er forsynet med fjedrende kraver 32 rundt om huller for varmevekslerrørene 34. Fordi disse lameller er tynde og udført af et blødt materiale, 10 f.eks. aluminium, er kraverne fremstillet på enkel måde direkte fra lamelmaterialet. Kraverne fungerer i det viste eksempel også som afstandsorganer mellem lamellerne. Deres hovedopgave er imidlertid at sikre en tilstrækkelig kontaktoverflade og et tilstrækkeligt kontakttryk mellem 15 varmevekslerrørene og lamellerne, således at der opnås en god varmeovergang. Fastgøring af lamellerne er sket ved ekspandering af varmevekslerrøret. Denne ekspandering for at give et tilstrækkeligt kontakttryk er yderligere forenklet ved at varme- vekslerrøret har en lille 20 vægtykkelse og er udført af et blødt materiale f.eks. kobber og også ved at kraverne giver en vis fjedring i forbindelsen mellem lamellerne og varmevekslerrøret.
Ved en sammenligning mellem en udførelsesform i over-enstemmelse med opfindelsen som vist i fig. 4 og den 25 tidligere kendte udførelsesform i overensstemmelse med fig. 5 fremgår det at den kendte udførelsesform ikke er hensigtsmæssigt for varmevekslere, som skal udstyres med en overfladebelægning af f.eks. emalje. Spalter, sprækker og huller rundt om kraven 32 som det fremgår af fig. 5 vil 30 udgøre en forhindring for en god emaljeoverflade. Ligeledes vil fjedringen i fastgørelsen forårsage sprækker i emaljen.
Ved den i figuren viste udførelsesform i overensstemmelse med opfindelsen er der derimod ingen sådanne spalter m.m.
DK 166466 B1 10 mellem lamelkraver og varmevekslerrør. Ved denne udførelsesform har lamellerne og rørene i varmeveksleren så godt som overalt helt glatte overflader, der ved overflade-5 belægning med f.eks. emalje giver et slidstærkt og helt tæt overfladelag. Fastgøring af lamellerne er samtidig så stabil, at der ikke opstår nogen fjedring ved fastgørin-gen, der skulle kunne skade emaljen. Fastgørelsens stivhed giver også den fordel, at den nødvendige ekspande-10 ringsgrad til fastgørelse af lamellerne på varmevekslerrørene er betydeligt mindre end ved de kendte lamelbatterier med hydraulisk eller anden ekspandering af rørene til fastgøring af lamellerne.
Figurerne 6 og 7 viser, hvordan varmeveksleren i overens-15 stemmelse med opfindelsen har en bedre konstruktion. Denne opnås ved at hullerne 18 i lamellerne for den varmeover-førende kontakt med varmevekslerrørene er udført på en så nøjagtig måde, at kontaktfladen mod varmevekslerrørene i lamellernes huller er parallelle med rørenes længderetning 20 langs tilnærmelsesvis hele den aksiale udstrækning af hullerne. Fig. 6 viser, hvordan hullet i lamellen efter en almindelig udstansningsfremgangsmåde har en noget konisk vægoverflade 36. Denne koniske vægoverflade giver en sådan spalte 38 imod varmevekslerrøret 16, at den i overens-25 stemmelse med hvad der ovenfor er beskrevet kan give skader f.eks. på en emaljebelægning. Med en mere nøjagtig finudstansningsfremgangsmåde eller en anden nøjagtig fremgangsmåde kan frembringes huller med hulvægge 40 i overensstemmelse med fig. 4, der er parallelle med rørets 30 længdeakse og dermed dettes oprindelige røroverflade over tilnærmelsesvis hele længden af hullet. En lille grat 42, hvor udstansningen har passeret ud af lamelpladen, kan imidlertid accepteres. Med denne mere nøjagtige udførelsesform i overensstemmelse med fig. 7 dannes der ingen 35 spalte mellem rørvæggen og lamellens hulvæg, der skulle kunne skade overfladelaget af f.eks. emalje. En kraftig og DK 166466 B1 11 modstandsdygtig emaljeoverflade kan opnås. Den vigtige varmeovergang mellem lamellerne og rørene er sikret ved, at den kontaktflade imellem dem, der har et jævn fordelt 5 højt kontakttryk efter den hydrauliske ekspandering af røret, er større. Desuden er den nødvendige ekspanderingsgrad for lamellernes fastgørelse til varmevekslerrøret formindsket yderligere.
Eksempler på andre nøjagtige fremgangsmåder til at frem-10 stille hullet 14 med en cylindrisk væg er forskellige arter af bearbejdning ved skæring. Disse fremgangsmåder er imidlertid mere tidskrævende og særligt for lange fremstillingsserier mere kostbare. Derfor foretrækkes den ovenfor beskrevne finudstansningsfremgangsmåde.
15 Varmeveksleren kan forsynes med en beskyttende overfladebelægning af ethvert materiale, der egner sig for det aktuelle brug, men emalje er det mest holdbare og modstandsdygtige materiale. Andre overfladebelægninger er f.eks. galvanisering, aluminisering eller maling med 20 f.eks. epoxymaling.
Påføringen af overfladebelægning af emalje på varmeveksleren sker ved følgende behandlingstrin: - rengøring - påføring af emaljebelægning 25 - (dypning eller "float coating" med flydende emalje materiale) - tørring - brænding - afkøling.
30 For at forhindre fremkomsten af bobler og revnedannelser i emaljen på varmeveksleren må der tages særligt hensyn til tørrings- og afkølingstrinnene for at opnå en uigennemtrængelig overfladebelægning.
DK 166466 B1 12 Tørringen udføres almindeligvis fra ydersiden med en forhøjet omgivelsestemperatur eller i en strålingszone. Overfladelaget vil da først tørre ud og danine et "skind", 5 der vanskeliggør eller forhindrer fjernelse af de sidste rester af fugtigheden ved roden af lamellerne mellem lamellerne og rørene. Denne fugtighed kan være overfladebundet til overfladen af emaljemateriale-partiklerne eller kan tilbageholdes ved kapilareffekten mellem 10 lamellerne og rørene, noget der yderligere forsinker fjernelsen af de sidste fugtighedsrester.
Som resultat kan der opstå bobler ved brændingen af emaljelaget. Dette forårsages af den voldsomme volumenforøgelse af vandet, når det går over til damp ved høj 15 temperatur. (Brændingen sker ved en temperatur over 800°C).
I overensstemmelse med opfindelsen udføres tørring af den flydende emaljebelægning indefra og udefter under anvendelse af varmevekslerens cirkulationsrør. Et opvarmet 20 medium, f.eks. en varm gas ledes ind (pilen A) gennem en af tilslutningsdelene 20 eller røråbningerne og passerer gennem cirkulationsrørene og afgiver sin varme til rørene 15 og lamellerne 14 og passerer ud (pilen B) gennem den anden tilslutningsdel 20 eller røråbningen. På denne måde 25 opnås en omvendt temperaturgradient, og fugtigheden fjernes med start indefra. Al fugtighed drives ud også fra de uundgåelige kapiliære lommer mellem lamellerne 14 og rørene.16. Den varme gas kan hensigtsmæssigt tilføres ved hjælp af et samlingsrør for flere cirkulationsrør.
30 Afkølingen af varmeveksleren må ske langsomt, da der ellers opstår sprækker ved lamellernes rod, hvor disse er tilsluttet til rørene. I overensstemmelse med opfindelsen bringes varmeveksleren til langsom afkøling (fra en brændingstemperatur på 800-840°C til 500°C i løbet af DK 166466 B1 13 15 minutter). Dette svarer til en afkølingshastighed på omkring 20°C/minut.
Det er vigtigt, at rørbøjningerne 18 svejses fast til 5 rørene 16 efter den hydrauliske ekspansionsproces. Ellers kan der opstå indbyggede spændinger i rørsystemet, der udløses under brændingen og forårsager revnedannelser i det tørrede emaljelag under opvarmningstiden.
Det beskrevne eksempel viser en eneste rørspiral gennem 10 varmeveksleren med indløb og udløb på samme side. Det er selvfølgelig muligt at dele rørspiralen i flere rørspiraler ved at anbringe flere tilslutninger 20 i stedet for rørbøjninger 22. Sådanne rørtilslutninger kan selvfølgelig også anbringes på begge gavlsider.
15 En varmeveksler af den beskrevne art kan få meget store dimensioner. Rørlængderne kan være op til omkring 10 m og rørdiameteren op til omkring 75 mm. Den anvendte godstykkelse i rørvæggene kan være op til omkring 5 mm. Flangernes eller lamellernes tykkelse kan ligeledes være op 20 til 5 mm. Hensigtsmæssigt anvender man større godstykkelse i gavlene end i lamellerne. Eksempelvis kan gavltykkelsen være 5 mm og den tilsvarende lameltykkelse omkring 1 mm. Varmeveksler i overensstemmelse med opfindelsen bør for de fleste anvendelsesområder være 25 tilvirket af stål for at opfylde kravene til tempera-turbestandighed, modstandskraft mod slitage og for at få hensigtsmæssige egenskaber for emaljering eller anden overfladebehandling. For visse brug ved lavere temperaturpåvirkninger kan man imidlertid tænke sig anvendelse af 30 andre metaller.
DK 166466 B1 14
For de fleste anvendelsesområder skal vægtykkelsen for stålrøret være 0,5-3 mm, fortrinsvis omkring 2 mm, medens tykkelsen på lameller af stål på disse skal være 0,4-4 mm, 5 fortrinsvis omkring 1,25 mm.
Claims (3)
1. Fremgangsmåde til fremstilling af en varmeveksler (10), til brug i korrosive industrielle miljøer, omfat-5 tende - cirkulationsrør (16) af stål for et første, varmeveks-lende medie, nemlig en væske eller eventuelt et medie, der skifter fase under varmevekslingen, fastgørelse af overfladeforstørrende gennemgående plane 10 pladelignende lameller (14) af stål til den udvendige overflade af cirkulationsrørene, til kontakt med et andet varmevekslende medie, nemlig en gas, ved at lade rørene forløbe gennem huller (18) udformet i finnerne og stabil fastgørelse af lamellerne til rørenes periferi 15 ved at ekspandere rørene til indgreb med periferien medens finnerne er orienteret i et plan vinkelret på cirkulationsrørenes længdeakse, fremstilling af hullerne der er tilvejebragt i lamellerne til modtagelse og fastgørelse af cirkulations-20 rørene, kendetegnet ved, at hullerne er fremstillet ved finudstandsning eller en anden tilsvarende nøjagtig bearbejdningsfremgangsmåde, såsom boring, skæring eller slibning, for at opnå kontaktoverflader i hullerne mod cirkulationsrørene, der ligger nøjagtigt parallelt med 25 disses længdeakse over i det væsentlige hele den aksiale udstrækning af hullerne, hvorved det er muligt at reducere den grad hvormed rørene skal ekspanderes radialt for at fiksere lamellerne fast dertil, fastgøring af rørene til lamellerne ved styret hydrau-30 lisk ekspansion af rørene og ekspansion af rørene radialt, således at rørmaterialet strækkes ud over den elastiske grænse for rørmaterialet, således at der opnås en permanent deformation og et højt kontakttryk og samtidig tilvejebringes mulighed for at kontrollere graden af 35 ekspansion ved måling af diameteren af røret mellem lamellerne, reduceret i udstrækning ved den koaksiale DK 166466 B1 16 huloverflade, ved at pumpe væske under højt tryk ind i rørene, og belægning af samlingen af cirkulationsrør med fast-5 gjorte lameller og eventuelt endegavle med et uigennemtrængeligt beskyttelseslag (26) af emaljemateriale ved de operative trin - rensning af varmeveksleren, påføring af en flydende belægning af flydende emal-10 jemateriale på denne, tørring af emaljemateriale ved brænding, ved at underkaste overfladebelægningen en brænding i ovne ved temperaturer på omkring 800°C fortrinsvis over 800°C, og langsom og samtidig afkøling af enheden ved at under-15 kaste den således emaljerede overflade en langsom køling med en kølehastighed på omkring 20°C pr. minut.
2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at alle svejseforindelser (23), til forbindelse af rørbøjninger (22) og/eller tilslutningsdele (20) eller eirkula- 20 tionsdele (20) til cirkulationsrørene, sker uden for endegavlene (12) og efter at lamellerne (14) og endegavlene (12) er fastgjort til cirkulationsrørene.
3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at tørringen udføres ved at lede et varmemedium, f.eks. en 25 varm gas, ind gennem en tilslutningsdel (20) eller røråbning (pil A) gennem cirkulationsrørene (14) og ud gennem en anden tilslutningsdel (20) eller røråbning (pil B), og at afkølingen foretages langsomt og samtidigt i hele varmeveksleren (10).
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE8600633A SE8600633L (sv) | 1986-02-13 | 1986-02-13 | Vermevexlare samt sett att framstella densamma |
SE8600633 | 1986-02-13 | ||
SE8603057 | 1986-07-09 | ||
SE8603057A SE8603057L (sv) | 1986-02-13 | 1986-07-09 | Vermevexlare med cirkulationsror |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DK70887D0 DK70887D0 (da) | 1987-02-12 |
DK70887A DK70887A (da) | 1987-08-14 |
DK166466B1 true DK166466B1 (da) | 1993-05-24 |
Family
ID=26659242
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DK070887A DK166466B1 (da) | 1986-02-13 | 1987-02-12 | Fremgangsmaade til fremstilling af en varmeveksler |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4970770A (da) |
EP (1) | EP0237761B1 (da) |
AT (1) | ATE67027T1 (da) |
AU (1) | AU596145B2 (da) |
CA (1) | CA1298280C (da) |
DE (1) | DE3772599D1 (da) |
DK (1) | DK166466B1 (da) |
FI (1) | FI86769C (da) |
NO (1) | NO169798C (da) |
SE (1) | SE8603057L (da) |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5442853A (en) * | 1993-05-18 | 1995-08-22 | Vetter; Klaus-Dieter | Automatic hairpinlacing process |
US5704123A (en) * | 1995-11-13 | 1998-01-06 | Peerless Of America, Incorporated | Method of making folded, bent and re-expanded heat exchanger tube and assemblies |
US20040079522A1 (en) * | 1995-11-13 | 2004-04-29 | Roger Paulman | Folded, bent and re-expanded heat exchanger tube and assemblies |
US5765284A (en) * | 1996-12-23 | 1998-06-16 | Carrier Corporation | Method for constructing heat exchangers using fluidic expansion |
DE19803177B4 (de) * | 1998-01-28 | 2005-03-03 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Wärmeübertragers für brennstoffbeheizte Wassererhitzer |
US6253839B1 (en) * | 1999-03-10 | 2001-07-03 | Ti Group Automotive Systems Corp. | Refrigeration evaporator |
JP2001330394A (ja) * | 2000-05-22 | 2001-11-30 | Denso Corp | 排気熱交換器 |
US6705391B1 (en) * | 2001-10-19 | 2004-03-16 | Scott Jay Lewin | Heat exchanger |
US20040250422A1 (en) * | 2003-06-16 | 2004-12-16 | Carrier Corporation | Coating of heat exchanger tubes |
CN100455374C (zh) * | 2006-01-20 | 2009-01-28 | 黄崇贤 | 热导管与散热鳍片的自动化组装设备 |
JP2012007778A (ja) * | 2010-06-23 | 2012-01-12 | Komatsu Ltd | 熱交換器 |
DE102010047589A1 (de) * | 2010-10-07 | 2012-04-12 | Techno-Coat Sa | Vorrichtung zur Innenbehandlung von Rohren |
DE202011005693U1 (de) * | 2011-04-28 | 2011-09-26 | Behr Gmbh & Co. Kg | Schichtwärmeübertager |
US20130299132A1 (en) * | 2012-05-14 | 2013-11-14 | Blissfield Manufacturing Company | Heat exchanger assembly and method of manufacturing therefor |
CN109732010A (zh) * | 2019-01-25 | 2019-05-10 | 江苏通盛换热器有限公司 | 一种铝衬板与铜管翅片的连接结构 |
JP7505748B2 (ja) * | 2020-07-22 | 2024-06-25 | 中山エンジニヤリング株式会社 | 熱交換器 |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1818592A (en) * | 1928-04-21 | 1931-08-11 | Vulcan Radiator Co | Method of assembling radiator elements |
GB406498A (en) * | 1932-04-12 | 1934-03-01 | Manuf Generale Metallurg Sa | Improvements in the manufacture of gilled metal tubes particularly for heat exchange apparatus |
US2458189A (en) * | 1945-07-18 | 1949-01-04 | Warren Webster & Co | Method of expanding tubing by freezing liquid therein |
US3268989A (en) * | 1962-03-26 | 1966-08-30 | Carrier Corp | Method of assembling a ceramic lined water heater |
FR1350826A (fr) * | 1962-12-19 | 1964-01-31 | Procédé pour la fabrication de tubes à ailettes rapportées, et tubes à ailettes obtenus par la mise en oeuvre de ce procédé | |
US3432905A (en) * | 1964-07-06 | 1969-03-18 | Halcon International Inc | Method of fabricating heat transfer tubing |
FR1462224A (fr) * | 1965-07-05 | 1966-04-15 | Halcon International Inc | Procédé pour réunir des tubes à des plaques, notamment pour la fabrication d'échangeurs de chaleur |
GB1242968A (en) * | 1969-08-11 | 1971-08-18 | Paxman Coolers Ltd | Liquid cooling apparatus |
JPS4933262B1 (da) * | 1969-11-25 | 1974-09-05 | ||
CA1067354A (en) * | 1975-04-11 | 1979-12-04 | Frederick T. Jaeger | Boiler tube coating and method for applying the same |
JPS5228452A (en) * | 1975-08-29 | 1977-03-03 | Hitachi Ltd | Mechanism for and method of producing slit fin for heat exchanger |
FR2402850A1 (fr) * | 1977-09-09 | 1979-04-06 | Ferodo Sa | Dispositif de tube a ailettes pour echangeur de chaleur, notamment pour radiateur de vehicule automobile, et son procede de fabrication |
US4197625A (en) * | 1978-02-15 | 1980-04-15 | Carrier Corporation | Plate fin coil assembly |
JPS5737696A (en) * | 1980-08-15 | 1982-03-02 | Hitachi Ltd | Heat exchanger |
FR2523710A1 (fr) * | 1982-03-17 | 1983-09-23 | Fives Cail Babcock | Perfectionnements aux echangeurs de chaleur a tubes |
JPS59101245A (ja) * | 1982-11-30 | 1984-06-11 | Hidaka Seiki Kk | プレ−トフインをヘアピンパイプに連続的に装着する方法および装置 |
JPS60164168A (ja) * | 1984-02-07 | 1985-08-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 熱交換器 |
-
1986
- 1986-07-09 SE SE8603057A patent/SE8603057L/xx not_active Application Discontinuation
-
1987
- 1987-02-05 FI FI870492A patent/FI86769C/fi not_active IP Right Cessation
- 1987-02-08 DE DE8787101724T patent/DE3772599D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-02-08 AT AT87101724T patent/ATE67027T1/de not_active IP Right Cessation
- 1987-02-08 EP EP87101724A patent/EP0237761B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-02-09 AU AU68748/87A patent/AU596145B2/en not_active Ceased
- 1987-02-12 CA CA000529615A patent/CA1298280C/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-02-12 DK DK070887A patent/DK166466B1/da not_active IP Right Cessation
- 1987-02-12 NO NO870550A patent/NO169798C/no unknown
-
1989
- 1989-08-31 US US07/403,029 patent/US4970770A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI870492A0 (fi) | 1987-02-05 |
DK70887A (da) | 1987-08-14 |
EP0237761B1 (en) | 1991-09-04 |
DE3772599D1 (de) | 1991-10-10 |
FI86769B (fi) | 1992-06-30 |
SE8603057L (sv) | 1987-08-14 |
NO169798C (no) | 1992-08-05 |
EP0237761A1 (en) | 1987-09-23 |
AU596145B2 (en) | 1990-04-26 |
NO870550D0 (no) | 1987-02-12 |
US4970770A (en) | 1990-11-20 |
SE8603057D0 (sv) | 1986-07-09 |
ATE67027T1 (de) | 1991-09-15 |
FI86769C (fi) | 1992-10-12 |
CA1298280C (en) | 1992-03-31 |
AU6874887A (en) | 1987-08-20 |
NO870550L (no) | 1987-08-14 |
NO169798B (no) | 1992-04-27 |
DK70887D0 (da) | 1987-02-12 |
FI870492A (fi) | 1987-08-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DK166466B1 (da) | Fremgangsmaade til fremstilling af en varmeveksler | |
EP2413083B1 (en) | Method of repairing a tubular member of an apparatus | |
EP1714100B1 (en) | Method of forming a brazed plate fin heat exchanger | |
US5579836A (en) | Heat-exchanger coil assembly and complex thereof | |
JPS6042843B2 (ja) | 廃熱ボイラ− | |
WO1998028578A1 (en) | Heat exchange element for a water heater flue | |
GB2025599A (en) | Waste-heat recovery method and apparatus | |
JP7221436B1 (ja) | バンドルおよび熱交換器並びに排煙処理装置、バンドルの交換方法、バンドルの水張方法 | |
US11371694B2 (en) | Fire tube | |
JPS6245476B2 (da) | ||
US1938589A (en) | Heat exchanger | |
JP7221440B1 (ja) | バンドルおよび熱交換器並びに排煙処理装置、バンドルの製造方法 | |
JP7221437B1 (ja) | 伝熱管および熱交換器並びに排煙処理装置、伝熱管の製造方法 | |
JPS58209434A (ja) | 多管式熱交換器の組立方法 | |
US1535351A (en) | Heat exchanger | |
JPH07253285A (ja) | 熱交換チューブ | |
US1719847A (en) | Method of forming radiators | |
CN2921594Y (zh) | 用于锅炉的换热管装置 | |
GB1576378A (en) | Heat exchanger and apparatus including same particurarly for use in heating fluids | |
JP2024004384A (ja) | 熱交換器および排煙処理装置、熱交換器の製造方法 | |
SU966419A1 (ru) | Трубчатый воздухоподогреватель | |
SU1193430A1 (ru) | Способ креплени труб из полимерного материала в трубной решетке теплообменника | |
JPS62194193A (ja) | 環状配管式熱交換器 | |
JPH10219255A (ja) | コークス乾式消火設備のガスクーラー付着コークス除去 方法 | |
Song et al. | Optimal Design of Heat Exchanger with No Phase Transition |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
B1 | Patent granted (law 1993) | ||
PBP | Patent lapsed |