FI109726B

FI109726B - Kehäporauksilla varustettu tela rainamateriaalin käsittelemiseksi

Info

Publication number: FI109726B
Application number: FI954916A
Authority: FI
Inventors: Erich Vomhoff; Heinz-Michael Zaoralek; Bernd Eppli
Original assignee: Schwaebische Huettenwerke Gmbh
Priority date: 1994-02-16
Filing date: 1995-10-16
Publication date: 2002-09-30
Also published as: JPH09500697A; JP3312627B2; GB2291697B; FI954916A; WO1995022730A1; GB2291697A; GB9521166D0; US5725466A; FI954916A0; DE4404922C1

Description

109726

KEHÄPORAUKSILLA VARUSTETTU TELA RAINAMATERIAALIN KÄSITTELEMISEKSI

5 Tämän keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen, kehäporauksilla varustettu tela rainamateriaa-lin lämpökäsittelemiseksi.

Tällaisissa kuumennusteloissa, joissa kuumennusteho on suuri, 10 johdetaan ulkopuolista kuumennettua, nestemäistä lämmönsiir-toväliainetta telan yläpinnan alapuolelle kehän suunnassa tiheästi järjestettyihin, aksiaalisuuntaisiin porauksiin telan kautta.

15 Telan läpivirtauksen aikana lämmönsiirtoväliaine luovuttaa osan lämpöenergiastaan telalle, niin että sen lämpötila laskee. Sen ansiosta vältetään yleensä lämmönsiirtoväliaineen virtaaminen vain yhteen suuntaan telan läpi, koska telan läm-pötilapudotus käy ilmi ja omaksuu sisäänvirtauspuolelta ulos-20 virtauspuolelle laskeva lämpötilaprofiili. Tästä syystä liitetään vierekkäisten porausten ryhmiä toisiinsa siten, että näiden porausten läpi virtaavien lämmönsiirtoväliaineosien , välisten lämpötasausilmiöiden johdosta lämpötilaprofiili ta- ·*, soittuu.

25

Kuumennettavissa kovavaluteloissa, jotka ovat rakenteeltaan ···· integroituja, eli niissä tapit ovat samaa kokonaisuutta var- ·*: · sinaisen telakappaleen kanssa, vierekkäiset poraukset on yh- V * distettävä siten, että telakappaleen päihin on järjestetty 30 vinoja lisäporauksia, jotka aikaansaavat halutun yhteyden.

·,·. · Sama funktio toteutuu telakappaleisiin tai liitosrenkaisiin, V : jotka sulkevat kehäporaukset sisäänsä molemmilta puolilta, .···. jyrsityillä taskuilla.

·_ 35 Sijoitussyistä on tässä ratkaisussa mahdollinen vain kolmi-tie-toteutus, jota kutsutaan myös nimellä TRIPASS. Juokseva lämmönsiirtoväliaine virtaa tällöin sisääntulon jälkeen tapin 2 109726 keskiporauksen kautta telakappaleen keskiporaukseen ja siitä vinosti ulospäin kulkevan porauksen kautta aina kolmen porauksen muodostaman ryhmän ensimmäiseen poraukseen, jossa se virtaa telan vastakkaiselle puolelle. Telan toisessa päässä 5 se johdetaan telakappaleen yhden tai kahden keskenään risteävän yhdistävän porauksen kautta viereiseen kehäporaukseen ja sen sisällä takaisin lähtöpuolelle. Tämä kierto toistuu ja juokseva lämmönsiirtoväliaine virtaa kolmanteen kehäporaukseen ja sen sisällä lopuksi jälleen vastakkaiselle puolelle, 10 jossa se johdetaan vinosti sisäänpäin johtavan porauksen kautta takaisin telakappaleen keskiporaukseen. Lopuksi juokseva lämmönsiirtoväliaine jättää telan joko tapin keskiporauksen kautta tällä puolella tai johdetaan telakappaleen keskiporauksen kautta jälleen takaisin lähtöpuolelle, jossa 15 se jättää telan lähtötapin keksiporauksen kautta ns. kaksois-tiivistyspään kautta.

Termisesti ja mekaanisesti raskaasti kuormitetuille teloille tämä integraalinen toteutus on osoittautunut erilaisista 20 syistä riittämättömäksi. Tarvittavan kulumisominaisuuden aikaansaavan telamateriaalin lujuus on suhteellisen pieni. In-tegraalisessa rakenteessa tapit ovat luonnollisesti myös täs-tä samasta materiaalista, jolloin telan mahdollinen mekaani- • · ... nen kuormitus on huomattavan rajoittunut. 1

Lisäksi yhdistävät poraukset muodostavat telakappaleeseen häiriölähteitä. Mikäli kaksi porausta leikkaa toisensa terä- l·' ’ vässä kulmassa, jota huuhdellaan molemmilta puolilta neste mäisellä lämmönsiirtoväliaineella. Nestemäisen lämmönsiirto- I I · ··· · 30 väliaineen lämpötilamuutosten yhteydessä tämä kohtaa saa ’·' * erittäin nopeasti saman lämpötilan, kun taas telan muut koh- dat seuraavat tätä muutosta hitaasti. Tällöin syntyy termisiä • · | ·;··: jännityksiä, jotka ovat johtaneet halkeamiin ja lopuksi koko telan rikkoutumiseen.

35 3 109726

Edellä mainitut epäkohdat johtivat telanrakennuksessa siihen, että raskaasti kuormitettavat telat varustettiin erillisillä, ruuveilla kiinnitettävillä ja taotuilla tapeilla, joiden sisään sijoitettiin yhteyskanavat. Eräs tämän rakenteen ongelma 5 on, että tapeissa ja mahdollisesti myös varsinaisen telakap-paleen päissä on tuskin riittävästi tilaa liitoskanavia ja liitosruuvien reikiä varten. Tämä koskee erityisesti sellaista tapausta, jossa telaa pyöritetään, eli jossa toinen tappi ei ole käytettävissä nestemäisen lämmönsiirtoväliaineen syöt-10 tämiseen ja poistamiseen, koska siihen on liitetty käyttölaite. Nestemäinen lämmönsiirtoväliaine on tällöin, kuten edellä selitettiin, johdettava takaisin lähtötappiin..

Erilaisista syistä johtuen on lisäksi tärkeätä, että tätä 15 takaisin johtamista ei suoriteta telakappaleen keskiporauksen kautta. Joissakin maissa tällaiset kuumennustelat katsotaan paineastioiksi, jos telakappaleen keskiporaus ylittää tietyn halkaisijan, mikä kuitenkin on usein välttämätöntä, esimerkiksi painon vähentämiseksi. Niinikään on useimmiten välttä-20 mätöntä pitää keskiporaus vapaana nestemäisestä lämmönsiirto-väliaineesta tämän määrän vähentämiseksi kuumakierrossa.

Molemmat yllä mainitut vaatimukset on toteutettu kaksitie-...^ ratkaisulla. Siinä nestemäinen lämmönsiirtoväliaine kierräte- . 25 tään tapin ensimmäisten kehäporausten läpivirtauksen jälkeen *“*. käyttöpuolelle viereiseen poraukseen, jossa se virtaa takai- sin lähtöpuolelle. Eräässä tämän rakennustavan toteutusmuo-*·’ ’ dossa, jossa niinikään on lämpötilatasauksesta johtuvia etu ja, tämä kuitenkin tarkoittaisi, että kukin kehäporaus tapis-··: : 30 sa tarvitsee tulo- ja lähtöpuolella säteen suuntaisen yhdis-* tävän kanavan tapin keskiporaukseen, jolloin näin aiheutuva suuri määrä yhdistäviä kanavia tappilaipassa tarkoittaa, että ·;··· tila ei riitä ruuvireikiä varten tapin kiinnittämiseksi tela- '. kappaleeseen.

‘ 35 4 109726

Eräs tällainen kaksitie-rakenne, joka tunnetaan myös nimellä DUOPASS, voidaan toteuttaa siten, että telakappaleeseen voidaan järjestää säteen suuntaisia syöttöjä kehäporauksista ruuviliitoksella kiinnitetyn tapin keskialueelle. Tarvittavat 5 yhteydet sijaitsevat tällöin tapin keskialueella, jolloin tappilaippa on ilman rajoituksia käytettävissä kiinnitysruu-veja varten.

Tässä yksinkertaisesti toteutettavassa rakennustavassa on 10 osoittautunut epäkohdaksi se, että niin säteen suuntaiset yhdistävät poraukset telakappaleessa kuin myös yhteyskanavat tapin keskialueella aiheuttavat paikallisen kerääntymän heikosti eristettyihin lämmönsiirtopintoihin, jotka lisäksi heikentävät telakappaletta kriittisessä kohdassa. Tämä aiheuttaa 15 telojen rikkoutumisia. Päämäärä, jonka mukaan telakappaleen kaikki yhteyskanavat vältettäisiin ja kaikki nämä kanavat sijoitettaisiin tappilaippaan, on kaksitie-rakenteessa toteutettavissa tietyllä kompromissilla. Jos nestemäisen läm-mönsiirtoväliaineen annetaan virrata takaisin kahteen yhden-20 suuntaiseen poraukseen ja samoin kahteen muuhun yhdensuuntaiseen poraukseen, riittää näissä kummassakin yhdensuuntaisessa porauksessa yhteinen säteen suuntainen yhdistävä kanava ta-“ ; pissa, jolloin yhdistävien kanavien lukumäärä puolittuu ja ... saadaan tilaa ruuvirei 1 ille.

7 25 Tämän ratkaisun kompromissi on huonompi lämmöntasaus. Koska ·;;/ aina kahdessa vierekkäisessä porauksessa lämpötilat ovat '·’’ identtiset, kaksinkertaistuu lämmönsiirtomatka telamateriaa- lissa kehänsuunnassa ja syntyy huomattavasti suurempia lämpöni '· 30 tilaeroja, joihin yhdistyvät myös venymiserot säteen suunnas-V * sa. Suuremmilla lämpötehoilla tapahtuu tällöin monikulmio- efekti, joka saattaa aiheuttaa käytössä tärinöitä.

• * *

Eräs toinen mahdollisuus tämän tilanteen parantamiseksi on I I * "“.35 yhdistää kolmitie-konstruktio kaksitie-konstruktioon, jolloin 5 109726 nestemäinen lämmönsiirtoväliaine johdetaan takaisin aina kahteen yhdensuuntaiseen poraukseen käyttöpuolelle ja kolmanteen kehäporaukseen (kts. DE-hakemusjulkaisu 40 36 121, kuvio 5). Tällöin nestemäisen lämmönsiirtoväliaineen nopeus kaksinker-5 taistuu takaisin palaavassa kolmannessa porauksessa, ja tähän liittyvä parempi nopeudesta riippuva lämmönsiirto lämmönsiir-toväliaineesta telaan huolehtii lämpötilapudotuksen osittaisesta kompensoinnista itse lämmönsiirtoväliaineessa. Lähes täydellinen kompensaatio voidaan saavuttaa tällä toteutuksel-10 la, jota kutsutaan myös nimellä TRIPASS, järjestämällä kaven-nussisäkkeitä osaan kehäporauksista, jolloin lämmönsiirtoväliaineen virtausnopeuden ja siten lämmönsiirtymisen paikallinen hienosäätö on mahdollista.

15 Yhdistävien kanavien muodostaminen nykyisiin tappilaippoihin koskee joko suoria porauksia, joilla, kuten tähän mennessä myös telakappaleissa, aikaansaadaan yhteyksiä kehä- ja keski-porausten välille, tai taskujen jyrsimistä päätylaippapintoi-hin, tai molempien toimenpiteiden kombinaatiota.

20 Käytännössä on osoittautunut, että nestemäisen lämmönsiirto- , , väliaineen jakaminen erityisellä tavalla jyrsittyjen taskujen : kautta on kallista. Eri telakoolla muuttuvat taskujen mitat ..·# ja siten myös huonosti lämpöä eristävästä materiaalista teh- 25 dyt eristyssisäkkeet. Nämä on näin ollen mitoitettava ja val-mistettava yksilöllisellä tavalla, mikä tekee tarvittavan eristyksen kalliimmaksi. Ahtaissa tiloissa rinnakkaisten tas- i : : ' ku^en 3a ruuvireikien välissä on usein vain kapeita tiivis- tyspintoja, esimerkiksi pintatiivistyspastoja varten. Laipan : 30 ja telakappaleen välisessä tiivistyspinnassa on nimittäin ’ nestemäisen lämmönsiirtoväliaineen läpikulku ruuvireikiin estettävä, koska muuten syntyisi vuotoja, jotka ovat epämiel- • » · ....: lyttäviä erityisesti käytettäessä lämmönsiirtoväliaineena ’. kuumaa öljyä.

/t;\ 35 6 109726

Se tilanne, että taskut ulottuvat myös säteen suunnassa tap-; pilaipassa, tekee ympyrämäisten tiivistysrenkaiden asentami sen keskiporausta vastaan tällaisissa toteutuksissa mahdottomaksi .

5 Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada kehäporauksilla varustettu tela, joka poistaa edellä selitetyt, tekniikan tason huonot ominaisuudet, erityisesti kriittiset lämpötilaerot telakappaleessa, mahdollistaa laippatappien hyvän tii-10 vistyksen sekä riittävästi tilaa ruuviliitosreikiä ja yhdistäviä kanavia varten.

Tämä tarkoitus on toteutettu keksinnön mukaisen telan patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa määriteltyjen tunnusmerk-15 kien mukaisesti.

Muodostamalla nestemäisen lämmönsiirtoväliaineen syöttö- ja poistokanavat laippatapissa kohtaaviksi pohjareikäporauksik-si, jotka aikaansaavat nesteyhteyden keskiporauksen ja aksi-20 aalisuuntaisten kehäporausten päädyissä sijaitsevien lasku-kohtien välille, saadaan aikaan edullisesti kriittiset vyö-. . hykkeet, nimittäin nestemäisen lämmönsiirtoväliaineen kierto- vyöhykkeet telakappaleesta laippatappien sisään, jolloin • näissä kohdissa esiintyvät lämpöjännitykset ja venymät eivät 25 enää vaikuta varsinaiseen telakappaleeseen. Pohjareikien op- timaalisella, valittavalla keskinäisellä järjestelyllä saavu- * · * * * · tetaan myös mahdollisuus välttää nestemäisen lämmönsiirtovä- i : : ' liaineen terävät kiertokulmat, mikä vaikuttaa jälleen posi tiivisesti laippa-alueiden tasaiseen kuumenemiseen. Järjestä-30 mällä pohjareikäporaukset, joiden valmistus on toteutettavis-'·[ ' sa yksinkertaisella tavalla, sopivalla tavalla, saadaan tilaa : myös muodostettaville ruuvirei’ille.

* ·

Aksiaalisuuntaisten porausten yhteyskanavat on keksinnön mu-35 kaisesti muodostettu laippatapissa kohtaaviksi pohjareikäpo- 7 109726 rauksiksi.

Myös tässä on erityisenä etuna se, että järjestämällä pohja-reikäporaukset, joiden kohtaamispiste on asetettavissa sopi-5 vaan kohtaan tapin sisällä, mielivaltaisesti saadaan tilaa tarvittavia ruuvireikiä varten. Lisäksi laipan pinnat pohja-reikäporausten laskukohtien välillä ovat edullisesti käytettävissä tiivistyspintoina, jolloin vuodot voidaan hyvin pitkälle välttää. Lisäksi ympyrämäisten tiivisterenkaiden käyttö 10 ja puhtaan DUOPASS-ohjauksen toteuttaminen nestemäiselle lam-mönsiirtoväliaineelle keksinnön mukaisessa telassa on mahdollista liitoskanavien ja syöttö- ja poistokanavien vaihtelevi-en järjestelymahdollisuuksien ansiosta. Todellista kaksi-tiejärjestelmää, jossa jokainen aksiaalisuuntainen kehäporaus 15 on tarkasti tapin keskiporaukseen johtavan syöttö- ja poisto-kanavan kohdalla, varten on ohjauspuolen tapissa vielä riittävästi tilaa ruuvireikiä varten.

Kaikki yhteyskanavat toteutetaan tappilaippaan siten, että 20 siitä kohdasta, jonka yhdistettävä aksiaalisuuntainen poraus tappilaipassa kohtaa, järjestetään pohjareikäporaus määrätyl-. lä säteen suuntaisella ja aksiaalisuuntaisella kulmalla tap- pilaippaan. Yhteyden aikaansaamiseksi keskiporaukseen ja li-säporauksen tekemiseksi muodostetaan tästä porauksesta samoin 25 tietyssä kulmassa toinen pohj areikäporaus tappilaippaan, joka • ti* j ·, toinen poraus kohtaa ensimmäisen pohjareikäporauksen ja muo- dostaa siten yhteyden. Kaikki laippatapin yhteyskanavat muo- i * * dostuvat siten porauksista, jotka kohtaavat toisensa tietyssä , . kulmassa. Tällöin on mahdollista muodostaa eristys yhdistä- 30 viin porauksiin yksinkertaisella tavalla siten, että työnne-’·’ ’ tään sopivasti katkaistuja, lämpöeristävää materiaalia olevia putkikappaleita yhdistäviin porauksiin, jolloin ne ovat ilman lisätoimenpiteitä varmistettu pyörimistä vastaan; tällaisen , .·. putkikappaleen pyöriminen voisi nimittäin johtaa nestemäisen » P · (iii; 35 lämmönsiirtoväliaineen reitin tukkeutumiseen.

t « 8 109726

Keksinnön mukaisen kehäporauksilla varustetun telan edullisia toteutusmuotoja on määritelty epäitsenäisissä vaatimuksissa.

Erässä edullisessa toteutusmuodossa keksinnön mukaiselle ke-5 häporauksilla varustetulle telalle on tunnusomaista se, että syöttö- ja poistokanavat yhdistävät ensimmäisessä laippata-pissa kunkin nestemäistä lämmönsiirtoväliainetta syöttävän ja poistavan keskiporauksen alueen kahteen aksiaalisuuntaisten porausten vierekkäiseen laskukohtaan ja molemmat vierekkäiset 10 aksiaalisuuntaiset telakappaleen poraukset on yhdistetty toisessa laippatapissa keskenään yhdistävillä kanavilla.

Tällä tavalla toteutetaan kehä- ja aksiaaliporauksilla varustetun telan puhdas kaksitie- tai DUOPASS-ratkaisu. Pohja-15 reikäporausten sopiva järjestely säteen- ja aksiaalisuunnassa antaa näin ollen riittävästi tilaa ruuvirei'ille, samalla kun voidaan täysin hyödyntää kaksitietoteutuksen edut mitä tulee edulliseen lämpötilatasaukseen telakappaleessa. 1

Eräässä toisessa edullisessa toteutusmuodossa kehäporauksilla varustettu tela on muodostettu siten, että lämmönsiirtoväli-,·. ainetta syöttävä alue toisen laippatapin keskiporauksesta on yhdistetty syöttökanavan välityksellä ensimmäiseen aksiaa-lisuuntaiseen poraukseen, tämä ensimmäinen aksiaalisuuntainen . 25 poraus ensimmäisessä laippatapissa on yhdistetty yhdistävän kanavan välityksellä viereiseen toiseen aksiaalisuuntaiseen t : : poraukseen, toinen aksiaalisuuntainen poraus on edelleen yh- i : : • distetty yhdistävän kanavan välityksellä toisessa laippata pissa viereiseen kolmanteen aksiaalisuuntaiseen poraukseen, ! ' · 30 ja kolmas aksiaalisuuntainen poraus on laskukohdassaan ensim- V ’ mäisen laippatapin kohdalla yhdistetty poistokanavan välityk- : : sellä lämmönsiirtoväliainetta poistavaan osaan ensimmäisen ·; ·· laippatapin keskiporauksesta.

1 k “‘.35 Tällainen kolmitie-toteutus, joka tunnetaan myös nimellä TRI- 9 109726 PASS, on erityisen edullinen teloille, joita ei pyöritetä käyttölaitteen avulla. Koska puolet syöttö- ja poistokanavista voidaan tässä järjestelyssä sijoittaa toiseen laippatap-piin, on jokaisessa tapissa riittävästi tilaa kiinnitysruu-5 veille.

Erässä toisessa edullisessa toteutusmuodossa aksiaalisuuntai-silla ja kehäporauksilla varustettu tela voidaan keksinnön puitteissa toteuttaa siten, että ensimmäisen laippatapin läm-10 mönsiirtoväliainetta syöttävä keskiporauksen osa on yhdistetty syöttökanavan välityksellä kahta vierekkäistä aksiaa-lisuuntaista porausta yhdistävään kanavaan kummankin pohja-reiän risteyskohdassa, jotka pohjareiät muodostavat tämän yhdistävän kanavan. Tällöin kummankin aksiaalisuuntaisen po-15 rauksen laskukohdat toisessa laippatapissa on yhdistetty yhdistävien kanavien välityksellä kahteen muuhun vierekkäiseen aksiaalisuuntaiseen poraukseen, jolloin nämä vierekkäiset aksiaalisuuntaiset poraukset toimivat paluuvirtausporauksina molemmille näitä ympäröiville ja paluuvirtausporauksen lasku-20 kohta ensimmäisessä laippatapissa on yhdistetty poistokanavan välityksellä lämmönsiirtoväliainetta poistavaan laippatapin keskiporauksen osaan.

• · .yt Näillä toimenpiteillä toteutetaan myös nestemäisen lämmön- k « 25 siirtoväliaineen kaksi- ja kolmitie-ohjaus, siis TRIPASS-2- i järjestelmä keksinnön puitteissa. Käyttämällä suurta nopeutta i ; : paluuvirtausporauksessa kahdelle syöttöporaukselle voidaan i : : • saavuttaa tasainen lämmönsiirto telan kehän ympäri, samalla kun jälleen samanaikaisesti saadaan riittävästi tilaa tarvit-‘ 30 tavia ruuvireikiä varten.

I * t i i ·

Yhteyskanavat ja syöttö- ja poistokanavat tappilaipoissa on - ·· järjestetty kaikissa keksinnön mukaisissa toteutusmuodoissa säteen- ja aksiaalisuunnassa keskenään siten, että niiden “‘.35 väliin jää riittävästi tilaa laippatappeja telakappaleeseen * * 10 109726 kiinnittäviä ruuveja varten. Näin on olemassa mahdollisuus järjestää kunkin kanavan risteyskohtia erilaisiin kulma-asentoihin keskenään siten, että esimerkiksi myös upotetuille ! ruuveille on riittävästi tilaa laippakappaleessa.

' 5

Yhteyskanavat ja/tai syöttö- ja poistokanavat kehäporauksilla varustetun telan laippatapeissa on keksinnön mukaisesti edullisesti eristetty laippatapeista lämpöeristävää materiaalia olevilla putkikappaleilla.

10 Tällaisia putkikappaleita on saatavissa asianmukaisista kaupoista ja ne voidaan tarpeen mukaan sahata kutakin pohja-reikäporausta vastaavasti, jolloin pohjareikien risteyskohdassa syntyy itsevarmistus pyörimistä vastaan. Tällä tavalla 15 voidaan saavuttaa tekniikan tasoon nähden halvempi ja kaikille telatyypeille monipuolisemmin sopiva eristys.

Keksinnön mukainen tela voidaan edullisesti muodostaa siten, että aksiaalisuuntaisten porausten laskukohdat telakappalees-20 sa ja niihin liittyvät laippatappi-yhteyskanavien laskukohdat on tiivistetty kiertävillä tiiviste-elementeillä, edullisesti muovipäällysteisillä metallisilla C-renkailla, ulospäin. Tap- i 1 * pien ja telakappaleen välinen tiivistys tapahtuu sillä taval- IIIM t · la, että joko telakappaleen tai tappilaipan päätyyn muodoste- * · 1 taan ympyrämäinen syvennys, jonka halkaisija käsittää niin • · · • ··* telakappaleessa olevan kehäporauksen aukon kuin myös tappi- i ! ! ·*· * laipassa olevan yhdistävän kanavan elliptisen aukon, joka i « I * * ’ syntyy mahdollisesti siten, että yhteyskanavat on muodostettu kulmaan laippapintaan nähden. Tämän syvennyksen ulomman kehän ; : ! 30 sisäpuolella on tiivistyselementit, edullisesti ns. C-ren-: kaat, jotka tiivistävät telakappaleen kehäporauksen ja tappi- laipassa olevan yhdistävän porauksen välisen yhteyden niin ruuvireikiä kuin myös ulompaa ja sisempää telahalkaisijaa * · ·, vastaan.

35 k s < « i * » 109726 j 11 j Nämä tiivistykset ovat yhtenäisiä kaikille telatyypeille ja - halkaisijoille, kunhan kehäporausten halkaisijat pysyvät sa-; moina ja ne voidaan muodostaa edullisilla kustannuksilla suu rina kappalemäärinä lämpökestävästä materiaalista.

5

Edelleen on olemassa mahdollisuus käyttää tiivistykseen lisäksi kiertävää O-rengasta, jolla akselinsuuntaiset poraukset telakappaleessa ja niihin liittyvät laippatappi-yhteyskanavi-en laskukohdat on tiivistetty nestemäisen lämmönsiirtoväliai-10 neen karkaamista vastaan. Tällä tavalla lisätään varmuutta vuotoja vastaan.

Edelleen on mahdollista muodostaa keksinnön mukainen tela edullisesti siten, että tappien ja telan välinen tiivistys-15 pinta tiivistetään lämpökestävällä pintatiivistyspastalla nestemäisen lämmönsiirtoväliaineen karkaamista vastaan.

Pintatiivistyspastan käytön etuna on erityisesti se, että muodostamalla yhteys- sekä syöttö- ja poistokanavat pohja-20 rei'iksi, syntyy riittävästi tiivistyspintaa myös porausten laskukohtien välille.

Seuraavassa keksintöä selitetään yksityiskohtaisemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa 25

Kuvio 1 esittää ylinnä osaleikkausta laippatapin sekä tela-kappaleen osan kautta laippa-alueella, johon kuuluvat syöttö- * ja poistokanavat nestemäistä lämmönsiirtoväliainetta varten DUOPASS-telassa, sen alapuolella kaaviomaista kuvantoa lyhen- ! 30 nettynä esitetystä DUOPASS-telasta, jossa syöttö- ja poisto-. * ' kanavien sekä yhdistävien kanavien ohjaus on esitetty; sekä t :'"t alinna yksityiskohtaa X ylimmäisestä kuvasta, jossa on myös » > i ·>··* tiivistävä metallinen C-rengas; « » » · * I » 35 Kuvio 2 esittää kuvion 1 kahta ylintä kuvaa kolmitie- ti»·· * t 12 109726 I /TRIPASS-telaa varten; i 1 Kuvio 3 esittää kuvion 1 kahta ylintä kuvaa yhdistettynä kaksitie/koImitie-TRIPASS 2-järjestelmään.

5

Kuviossa 1 on esitetty ylimmässä kuvassa telakappaleeseen 1 laippaliitoksella kiinnitettyä laippatappia 2. Laippatapissa on keskiporaus, jossa on nestemäistä lämmönsiirtoväliainetta syöttävä osa 21 ja nestemäistä lämmönsiirtoväliainetta pois-10 tava osa 20. Osasta 21 johtaa osan syöttökanavasta 22, 23 muodostava pohjareikäporaus 22 vinosti laippatapin 2 ulompaan osaan. Se kohtaa päässään syöttökanavan 22, 23 toisen osan muodostavan toisen pohjareikäporauksen 23, joka laskee laippatapin 2 päätyyn. Pohjareikäporauksen 23 laskukohta tulee 15 tarkasti telakappaleen 1 aksiaalisuuntaisen kehäporauksen 11 laskukohtaan. Edelleen on laippatappiin piirretty syöttö-kanavan 22, 23 taakse järjestetty poistokanava 24, 25, joka koostuu ensimmäisestä, telakappaleen 21 ei-esitettyyn aksiaa-lisuuntaiseen poraukseen laskevasta pohjareikäporauksesta 24 20 ja tämän kanssa päässään laippatapissa 2 kohtaavasta toisesta pohjareikäporauksesta 25, joka toisessa päässään laskee lämmönsiirtoväliainetta poistavaan osaan 20 laippatapin 2 keski-porauksessa.

• · . : : 25 Kuvion 1 keskimmäisessä kuvassa on esitetty kaavamaisesti ·'.' kanavajärjestelyt ylimmässä kuvassa esitetystä kaksitie-jär- • jestelystä. Siitä havaitaan, että nestemäinen lämmönsiirtovä- ·*·*: liaine kuljettuaan keskiporausosan 21 läpi ja pohjareikäpo rauksesta 22 pohjareikäporauksen 23 kautta telakappaleen 1 : .·. 30 aksiaalisuuntaiseen kehäporaukseen 11. Porauksen 11 toisessa . ;*. päässä tämä laskee toiseen laippatappiin 3, johon on työstet ty kahdesta pohjareikäporauksesta 31 ja 32 koostuva yhteys-*···’ kanava. Kuljettuaan yhteyskanavan 31, 32 läpi nestemäinen lämmönsiirtoväliaine virtaa telakappaleen 1 viereiseen aksi-: 35 aalisuuntaiseen kehäporaukseen 12 ja sitä pitkin telan läpi • · 13 109726 toiseen päähän takaisin ensimmäiseen laippatappiin 2. Ensimmäisen laippatapin 2 kohdalla aksiaalisuuntainen poraus 12 laskee poistokanavan 24, 25 ensimmäiseen pohjareikäporaukseen 24, ja nestemäinen lämmönsiirtoväliaine voidaan johtaa pois-5 tokanavan 24, 25 läpi lämmönsiirtoväliainetta poistavaan kek-siporauksen 20 osaan.

On huomattava, että järjestämällä pohjareikäporaus 24 laippa-tapissa sopivaan kulmaan, voidaan saada tilaa tarvittavia 10 ruuvireikiä varten. Edelleen pohjareikäporauksen 23 ja 24 väliin jää riittävästi tilaa, jotta laippa voidaan tiivistää pintatiivistyspastalla.

Kuvion 1 alin kuva esittää suurennetussa mittakaavassa yksi-15 tyiskohtaleikkauksen X, joka on esitetty ylimmässä kuvassa. Siitä huomataan, että telakappaleeseen tehdyn syvennyksen ansiosta on mahdollista asentaa metallinen C-rengas 40 tiivistämään telakappaleen 1 pohjareikäporauksen 23 ja aksiaa-lisuuntaisen kehäporauksen 11 laskukohdat.

20

Kuviossa 2 on esitetty ylimmässä kuvassa kuviota 1 vastaava kuva, jossa kuviota 1 vastaavat rakenneosat on varustettu heittomerkillä. Leikkauskuvanto esittää toisensa kohtaavista pohjareikäporauksista 22' ja 23' koostuvan poistokanavan 22’, 25 23'. Telakappaleen 1' aksiaalisuuntainen kehäporaus 11' las- ·;· kee laipan kohdalla pohj areikäporaukseen 23', pohjareikäpo- • raus 22' laskee lämmönsiirtoväliainetta poistavaan laippata-pin 2' keskiporauksen osaan 20'.

: .·. 30 Esitetyn kolmitie/TRIPASS-järjestelmän virtaus käy ilmi kuvi- * · » · .·*.*. on 2 alimmasta kuvasta. Tässä esittämättömästä lämmönsiirto- väliainetta syöttävästä laippatapin 3' keskiporauksen osasta ’···' nestemäinen lämmönsiirtoväliaine virtaa syöttökanavan 35' ’ * kautta telakappaleen 1' aksiaalisuuntaiseen kehäporaukseen : 35 13' ja johdetaan yhteyskanavan 25', 24' muodostavien, toisen- 14 109726 sa kohtaavien pohjareikäporausten kautta takaisin aksiaalisen poraukseen 12', minkä jälkeen se jälleen johdetaan toisen yhteyskanavan 32', 31' muodostavien pohjareikäporausten 32' ja 31' kautta aksiaaliseen poraukseen 11'. Tästä nestemäinen 5 lämmönsiirtoväliaine laskee kumpaankin, poistokanavan 23', 22' muodostavaan toisensa kohtaavaan pohjareikäporaukseen 23' ja 22' ja johdetaan laippatapin 2' keskiporauksen lämmönsiir-toväliainetta poistavaan osaan 20'. Myös tässä toteutusmuodossa pohjareikäporaukset voidaan järjestää siten, että nii-10 den laskukohtien väliin jää riittävästi tilaa pintatiivistys-pastalla tapahtuvaa tiivistystä varten sekä riittävästi tilaa ruuvireikiä varten.

Kuviossa 3 on esitetty toteutusmuoto, joka on yhdistetty 15 kaksitie-kolmitie-järjestelmä, jota kutsutaan myös nimellä TRIPASS-2, ja jossa vastaavat viitenumerot on merkitty kak-soisheittomerkiliä.

Tämän kuvion ylin kuva esittää laippatapin 2'' keskiporauksen 20 lämmönsiirtoväliainetta syöttävää osaa 21'', joka syöttää nestemäistä lämmönsiirtoväliainetta aksiaalisuuntaiseen poraukseen 12'' laskevaan pohjareikäporaukseen 23''. Pohja-reikäporauksen 22'' kautta syötetään samoin lämmönsiirtoväli-aine toiseen, samassa kohdassa kohtaavaan pohjareikäporauk- • l * . : ' 25 seen 24'' (ei esitetty). Näiden syöttökanavien taakse on kat-koviivoin piirretty poistokanava, joka muodostuu toisensa i kohtaavista pohjarei' istä 25'' ja 26'', ja joka laskee läm- iT: mönsiirtoväliainetta poistavaan osaan 20'' laippatapin keski- porausta.

: 30

Virtaus tässä toteutusmuodossa käy ilmi kuvion 3 alimmasta kuvasta. Pohjareiästä 22'' syötetään lämmönsiirtoväliaine ’···’ niin pohjareikään 23'' kuin myös pohjareikään 24'’. Tämä nes temäinen lämmönsiirtoväliaine kulkee telakappaleen läpi aksi-:,:^35 aalisten porausten 11'' ja 12'' kautta. Seuraavaa virtausoh- 15 109726 jausta selitetään seuraavassa porauksessa 12'' virtaavan läm-mönsiirtoväliaineen esimerkillä. Tämä virtaa telakappaleen 1'' päässä laippatapin 3'' sisällä pohjareikäporauksiin 32'' ja 33'' yhtyvään pohjareikään 31''. Molemmat pohjareiät 31'' 5 ja 32'' muodostavat yhteyskanavan virtaukselle kehäporaukses-ta 12'' kehäporaukseen 13''. Lisäksi virtaa vastaavasti viereisistä kanavista tuleva virta 33'' pohjareikäporaukseen 32'' ja johdetaan paluuvirtausporauksena 13'' toimivaan tela-kappaleen 1'' aksiaalisuuntaiseen kehäporaukseen. Se tavoitit) taa laippatapin 2'' kohdalla toisensa kohtaavien pohjareikien 25'' ja 26'' muodostaman poistokanavan ja kulkee tämän läpi laippatapin 2'' keskiporauksen lämmönsiirtoväliainetta poistavan osan 20''.

15 Pohjarei'istä 33'' ja 31'' pohjareikäporaukseen 32'' yhtyvien lämmönsiirtoväliainevirtausten kautta lämmönsiirtoväliaine virtaa aksiaalisuuntaiseen kehäporaukseen 13'' likimain kaksi kertaa nopeammin kuin syöttöporauksessa, mikä mahdollistaa nopeusriippuvan, tasaisen lämmönsiirron telakappaleen kehän 20 ympäri.

» · i : : i

Claims

16 109726

1. Kehäporauksilla varustettu tela rainamateriaalin lämpökä-sittelemiseksi, johon telaan kuuluu: 5 a) telakappale (1), jossa on aksiaalisuuntaisia, tiheästi sen yläpinnan alapuolelle muodostettuja porauksia (11, 12) nestemäisen lämmönsiirtoväliaineen ohjaamiseksi, 10 b) ainakin yksi telakappaleen päähän ruuviliitoksella kiinnitetty, keskiporauksella (20, 21) varustettu laippatappi (2) , c) syöttö- ja poistokanavat (22, 23; 24, 25) laippatapissa 15 (2) nestemäistä lämmönsiirtoväliainetta varten, ja d) yhteyskanavat (31, 32) laippatapissa aksiaalisuuntaisia porauksia varten, 20 tunnettu siitä, että: e) syöttö- ja poistokanavat (22, 23; 24, 25) on muodostettu . laippatapissa (2) yhtyviksi pohjareikäporauksiksi ja aikaan- saavat virtausyhteyden keskiporauksen (20, 21) ja aksiaa-25 lisuuntaisten porausten (11, 12) päätylaskukohtien välillä, • |· ja että i : : f) aksiaalisuuntaisten porausten (11, 12) yhteyskanavat (31, 32) on muodostettu laippatapissa (2) yhtyviksi pohjareikäpo- . 30 rauksiksi. I · *

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kehäporauksilla varustettu • > * ’...· tela, tunnettu siitä, että syöttö- ja poistokanavat (22, 23; 24, 25) yhdistävät ensimmäisessä laippatapissa (2) ; 35 kunkin nestemäistä lämmönsiirtoväliainetta syöttävän ja pois- I · 17 109726 tavan keskiporauksen osan (21, 20) kahteen aksiaalisuuntais-ten porausten (11, 12) vierekkäiseen laskukohtaan ja molemmat vierekkäiset aksiaalisuuntaiset telakappaleen (1) poraukset (11, 12) ovat yhteydessä toisiinsa toisessa laippatapissa (3) 5 yhteyskanavien (31, 32) välityksellä.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kehäporauksilla varustettu tela, tunnettu siitä, että lämmönsiirtoväliainetta syöttävä alue toisen laippatapin (3) keskiporauksesta on yh-10 distetty syöttökanavan (35') välityksellä ensimmäiseen aksi-aalisuuntaiseen poraukseen (13), tämä ensimmäinen aksiaa-lisuuntainen poraus (13) ensimmäisessä laippatapissa (2) on yhdistetty yhteyskanavan (24', 25') välityksellä viereiseen toiseen aksiaalisuuntaiseen poraukseen (12'), toinen aksiaa-15 lisuuntainen poraus on edelleen yhdistetty yhteyskanavan (31', 32') välityksellä toisessa laippatapissa (3) viereiseen kolmanteen aksiaalisuuntaiseen poraukseen (11'), ja kolmas aksiaalisuuntainen poraus (11') on laskukohdassaan ensimmäisen laippatapin (2) kohdalla yhdistetty poistokanavan (22', 20 23') välityksellä lämmönsiirtoväliainetta poistavaan osaan (20') ensimmäisen laippatapin (2) keskiporauksesta.

: 4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kehäporauksilla varustettu ·;·: tela, tunnettu siitä, että ensimmäisen laippatapin V: 25 lämmönsiirtovälinetta syöttävä keskiporauksen osa (21'') on *·· yhdistetty syöttökanavan (22'') välityksellä kahden vierek- ; .·. käisen aksiaalisuuntaisen porauksen (11’’, 12'') yhteys- kanavaan (23'', 24'') kummankin pohjareiän (23'', 24'') risteyskohdassa, jotka pohjareiät muodostavat tämän yhteys-; ,·. 30 kanavan, samalla kun kummankin aksiaalisuuntaisen porauksen (11' ', 12'') laskukohdat toisen laippatapin (3) kohdalla on yhdistetty yhteyskanavien (31'') välityksellä kahteen muuhun • · · vierekkäiseen aksiaalisuuntaiseen poraukseen (13''), jolloin : * nämä vierekkäiset aksiaalisuuntaiset poraukset (13'') toimi- : ;*:35 vat paluuvirtausporauksina molemmille näitä ympäröiville ak- 18 109726 siaalisuuntaisille porauksille ja paluuvirtausporausten las-kukohdat ensimmäisessä laippatapissa (2) on yhdistetty poistokanavan (25'', 26'') välityksellä lämmönsiirtoväliainetta poistavaan laippatapin (2) keskiporauksen osaan (20*') . 5

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen kehäporauksilla varustettu tela, tunnettu siitä, että yhteyskanavat ja syöttö- ja poistokanavat on järjestetty siten, että niiden väliin jää riittävästi tilaa laippatapin tai -tapit (2) tela- 10 kappaleeseen yhdistäville ruuveille.

6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen kehäporauksilla varustettu tela, tunnettu siitä, että yhteyskanavat ja/tai syöttö- ja poistokanavat on eristetty laippatapista 15 (2) lämpöeristävää materiaalia olevilla putkikappaleilla.

7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-6 mukainen kehäporauksilla varustettu tela, tunnettu siitä, että aksiaalisuun-taisten porausten laskukohdat ja niihin yhtyvät laippatappi- 20 yhteyskanavien laskukohdat on tiivistetty kiertävillä tiivis-tyselementeillä, edullisesti muovipäällysteisillä, metallisilla C-renkailla.

·:·: 8. Jonkin patenttivaatimuksista 1-7 mukainen kehäporauksilla 25 varustettu tela, tunnettu siitä, että laippatappi->;· yhteyskanavien laskukohdat on säteensuunnassa ulospäin tii- j vistetty laippareunaa vastaan ja sisäänpäin ruuvireikiä vas- taan kiertävillä tiivistysrenkailla telakappaleen ja tappi-laipan välissä. • · 30 i : :

9. Jonkin patenttivaatimuksista 1-8 mukainen kehäporauksilla varustettu tela, tunnettu siitä, että aksiaalisuun-’*··' täisten porausten laskukohdat telakappaleessa (1) ja niihin ' ‘ yhtyvät laippatappi-yhteyskanavat on tiivistetty lämpökestä- ; 35 väliä pintatiivistyspastalla. 19 5 109726