FI113085B - Varmuusventtiilillä varustettu lämmönvaihdin - Google Patents

Description

113085

Varaventtiilillä varustettu lämmönvaihdin - Värmeväxlare med säkerhetsven-til 5 Keksintö koskee pääasiassa pyörähdyssymmetristä lämmönvaihdinta, varsinkin kiertokäyttöistä lämpötelaa, jonka lämpötilaa säädetään nesteellä tai kaasulla, etenkin lämmönsiirtoöljyllä, vedellä tai vesihöyryllä, ja jota käytetään etenkin paperi-, muovi-ja kumiteollisuudessa.

10 Korkeat käyttönopeudet, telan pintalämpötilat ja niihin liittyvät nesteen tuloläm-pötilat aiheuttavat yhä suuremman vuotojen vaaran. Erityisen kriittinen piste läm-mönsiirtoketjussa lämmönlähteestä lämmönvaihtimeen, kuten esim. lämpötelaan, on kierto-ohjain. Se mahdollistaa nesteen jatkuvan kuljetuksen staattisesta putkijoh-tojärjestelmästä pääasiassa pyörivään lämmönsiirtimeen. Lämmönsiirtimen erittäin 15 korkeista kierrosluvuista seuraa se, että huolimatta sopivasta laakerijärjestelmästä ja laakerin jäähdytyksestä, kiertokäytössä päädytään laakereiden suureen kulumiseen. Tällaisen vian seuraukset ovat suotuisimmassa tapauksessa sellaiset, että kierto-ohjain pyörii mukana, joustavimmat liitosletkut repeytyvät irti ja moottori pysäytetään vääntömomenttivalvonnalla.

20

Aiemmin on kuitenkin usein tapahtunut niin, että letkun repeytymisen jälkeen ulos päässyt lämmönsiirtoaine, erityisesti lämmönsiirtoöljy hajoaa hienojakoiseksi, levi- > « ää konehalliin ja syttyy. Lisäksi telasta irtoava lämmönsiirtoöljy edelleen ruokkii [ tulta, jolloin sen sammuttaminen on yleensä hyvin vaikeaa.

25 . * Suurten vahinkojen välttämiseksi on asennettu sprinklerilaitteita, jotka sammuttavat : syntyneen palon joko vedellä tai vaahdolla. Lämmönsiirtoaineita johtavien putki- , : johtojärjestelmien sulkuventtiilit ovat suljettavissa automaattisesti, ja lämmön- siirtoaineen pääseminen ulos estetään. Kaikkea tulta ylläpitävää ei voida eliminoida, • ; 30 koska lämmönsiirtoöljyä on vielä esim. lämmönvaihtimen sisällä ja sitä voi virrata ulos sieltä.

US-patenttijulkaisusta 4 341 235 tunnetaan hydraulimoottoriin kuuluva sulkuvent- • : tiili, joka esim. sisäputken vaurioitumisesta johtuvan ulkoputken paineenlisäyksen 35 seurauksena katkaisee yhteyden hydraulipumppuun. Vastaavia paineella ohjattuja : venttiilejä on tunnettu myös muista julkaisua aikaisemmista yhteyksistä. Nämä eivät kuitenkaan ole olleet ratkaisu edellä kuvattuihin lämmönvaihdinta, kuten lämpötelaa koskeviin ongelmiin.

2 113085

Keksinnön tehtävänä on sen vuoksi aikaansaada lämmön vaihdin, joka estää onnettomuuden jälkeen sen, että lisää lämmönsiirtoainetta pääsisi lämmönvaihtimen ympäristöön.

5 Tämä tehtävä ratkaistaan patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkeillä. Lämmönsiirtoai-neen syöttöpaineen jäädessä pois lämmönvaihtimen kuumennusjohdot sulkeutuvat automaattisesti molemmista päistään.

Jatkokehiteltyjä tunnusmerkkejä käy selville patenttivaatimuksista 2-5.

10

Seuraavassa kuvauksessa keksintö esitetään piirustuksilla kuvailtujen suoritusesi-merkkien avulla. Niistä nähdään: kuvio 1, kalanteritelan telasylinterin pään pitkittäisleikkaus ja sitä kannattava telan 15 tappi, kuvio 2, suurennettu poikkileikkaus kuvion 1 telan tapista, kuvio 3, pitkittäisleikkaus telan tapin päästä sekä sille asennettu kaksisuuntainen 20 kierto-ohjain, ja kuvio 4, kuvion 3 telan tapin venttiilin näyttävä suurennus! eikkaus.

» ' Kuviossa 1 on lämmitettävän kalanteritelan telasylinterin 1 pää esitetty ruuvien :* 25 avulla sen pohjapintaa vastaan jännitetyn telan tapin 2 kanssa. Katkoviivalla ympä- • ;..j röity kuvion 1 telan tapin 2 osa on esitetty suurennettuna kuviossa 2. Telan tapin 2 . läpäisee aksiaalisesti lämmönsiirtoaineen tuloputki 3, jota ympäröi siitä välimatkan päässä oleva eristysputki 4, joka eristää telan tapin 2 termisesti lämmitysväliainees- ... ta. Lämmitysväliaine, tässä tapauksessa lämmönsiirtoöljy, ohjataan tuloputken 3 ‘30 kautta nuolen 5 suuntaan, ja se poistuu lämpötelasta tuloputken 3 ja eristysputken 4 » * ’ ; · ’ väliin muodostuneen onton lieriömäisen kanavan 11 kautta nuolen 6 suuntaan.

»»

Jotta esillä olevan keksinnön päämäärän mukaisesti kaikki lämmönsiirtoaineen ulosvirtaus telasta tulo- ja/tai poistoputkien repeämisen jälkeen, samoin kuin tässä ” 35 esittämättä jätetyn kierto-ohjaimen poisottamisen jälkeen, saataisiin estetyksi, on te lan tapin sisällä olevat tulo-ja poistotiet varmistettu erityisillä sulkuventtiileillä. Tu-loputkeen 3 on järjestetty venttiilinistukan levy 7, jonka venttiilin istukkaa vastaan puristetaan venttiilikappaleen jousen 8 avulla esijännitetty ja ohjauslevyn 9 avulla 113085 3 tuettu venttiilikappale 10. Venttiilikappaleen jousi 8 on tässä mitoitettu siten, että venttiilikappaleen 10 edessä oleva lämmönsiirtoaine painaa syöttöpaineellaan vent-tiilikappaletta 10 taaksepäin, jolloin muodostettu takaiskuventtiili avautuu, kun taas tämän syöttöpaineen katoaminen tai jopa kalanteritelan sisällä esiintyvä puristus-5 paine sulkee heti tämän takaiskuventtiilin ja näin lämmönsiirtoaineen ulosvirtaus estetään kokonaan.

Samalla tavoin on varmistettu myös tuloputken 3 ja eristysputken 4 välille muodostettu ulosvirtauskanava 11. Tähän kanavaan on järjestetty venttiilinistukan pisto-10 rengas 12, jota vastaan tiivistysrengasjousien 13 avulla, jotka tukeutuvat tiivistys-rengasjousen jalkaa 14 vastaan, tukeutuu rengasmainen venttiilikappale 15. Myös tänne muodostetaan takaiskuventtiili, jonka avaa telan sisäpuolelta nuolen 6 suuntaan virtaava lämmönsiirtoaine mutta jota on tarkoituksenmukaisesti samoin kuin keskeistä takaiskuventtiiliä esijännitetty siten, että lämmönsiirtoaineen virtauksen 15 pysähtyessä venttiili sulkeutuu.

Kuviossa 3 on esitetty halkaistu telan tappi 2, jonka päälle on jännitetty välilaippa 16, johon kiinnittyvät sekä ulompi kierto-ohjain 17 että sisempi kierto-ohjain 18. Kuorman vapautumisen yhteydessä sulkeutuvan venttiilin rakenne on esitetty kuvi-20 ossa 3 ja suurennettuna kuviossa 4. Tähän on järjestetty myös kuvion 2 viitenumerolta vastaavat kaksi sulkuventtiiliä, jotka lämmönsiirtoaineen paineen hävitessä sulkeutuvat itsestään ja eristävät telan sisällä olevan lämmönsiirtoaineen, jotta sekä : hätätapauksessa että lämmönsiirtoaineen tulo- ja/tai poistojohdon huoltokatkoksen : aikana hävikki estetään tai ainakin minimoidaan ja täten saadaan kuumasta vedestä : 25 johtuva vaara tai jopa lämmönsiirtoöljystä johtuva palovaara täysin vältettyä.

» · • · • 1 # » • · 113085 4

Viitenumerolista 1. telasylinteri 2. telan tappi 5 3. tuloputki 4. eristy sputki 5., 6. nuolien suunnat 7. venttiilinistukan levy 8. venttiilikappaleen jousi 10 9. ohjauslevy 10. venttiilikappale 11. ulosvirtauskanava 12. venttiilinistukan pistorengas 13. tii vi sty srenkaan j ousi : 15 14. tiivistysrenkaan jousen jalka 15. rengasmainen venttiilikappale "·’ 16. välilaippa 17. kierto-ohjain : ,· 18. sisäputken kierto-ohjain 20

Claims (5)

5 11308E

1. Pyörähdyssymmetrinen lämmönvaihdin, varsinkin kiertokäyttöinen lämpötela (1), jonka lämpötilaa säädetään nesteellä tai kaasulla, etenkin lämmönsiirtoöljyllä, vedellä tai vesihöyryllä, ja jota käytetään etenkin paperiteollisuudessa, tunnettu sii- 5 tä, että vähintään yksi sulkuelin (10, 15) sulkee lämpötelan (1) meno- ja/tai paluu-virtauksen (5, 6) heti kun lämmönsiirtoaineen syöttö- ja/tai paluupaine laskee huomattavasti tai laskee nollaan.

2. Rotationssymmetrisk värmeväxlare enligt patentkrav 1, kännetecknad av att 30 spärrorganen innefattar en ventil (10, 15) samt en vals (1) i en tapp (2) bade i värmeöverförarens inlopps- och utloppskanal, sä att bade inflöde i termovalsen och returflöde kan förhindras. 11308E

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pyörähdyssymmetrinen lämmönvaihdin, tunnettu siitä, että sulkuelimet käsittävät venttiilin (10, 15) sekä lämmönsiirtoaineen 10 sisäänmeno- että sen ulostulokanavassa telan (1) tapissa (2) siten, että sekä sisään-virtaus lämpötelaan että takaisinvirtaus ovat estettävissä.

3. Rotationssymmetrisk värmeväxlare enligt patentkrav 2, kännetecknad av att ventilen (10, 15) för värmeöverföraren är belägen helt eller delvis mellan termoval-sen (1) och en rotationsstyming (17, 18). 5

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen pyörähdyssymmetrinen lämmönvaihdin, tunnettu siitä, että venttiili (10, 15) lämpöaineelle sijaitsee kokonaan tai osittain lämpötelan (1) ja kierto-ohjaimen (17, 18) välissä.

4. Rotationssymmetrisk värmeväxlare enligt nägot av patentkraven 1-3, kännetecknad av att ventilema (10, 15) är bakslagsventiler.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen pyörähdyssymmetrinen lämmön vaihdin, tunnettu siitä, että venttiilit (10, 15) ovat takaiskuventtiilejä.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen pyörähdyssymmetrinen lämmönvaihdin, tunnettu siitä, että kierto-ohjaimen (17, 18) purkamisen jälkeisen telan ·· vaihdon yhteydessä venttiilit (10, 15) estävät telassa olevan lämmönsiirtoaineen .* 20 ulospääsyn. : 1. Rotationssymmetrisk värmeväxlare, särskilt en rotationsdriven termovals (1), vars temperatur regleras med ett fluidum eller en gas, företrädesvis med värmeöver- föringsolja, vatten eller vattenänga, och som används framför allt inom pappersin- I*· : 25 dustrin, kännetecknad av att atminstone ett spärrorgan (10, 15) tätar termovalsens ,·* . (1) ut- och/eller returflöde (5, 6) sä snart värmeöverförarens inloppstryck och/eller _; returtryck minskar signifikant eller sjunker till noll. * · > • · · i · 9

5. Rotationssymmetrisk värmeväxlare enligt nägot av patentkraven 1-4, 10 kännetecknad av att efter nedmontering av rotationsstymingen (17, 18) i samband med valsbyte förhindrar ventilema (10, 15) utflöde av värmeöverföraren frän valsen. » · 1 1 · > · » · ‘ I · * I i » ·