FI59482B

FI59482B - VAERMEVAEXLARE

Info

Publication number: FI59482B
Application number: FI300771A
Authority: FI
Inventors: Axel Evert Graner
Original assignee: Goetaverken Angteknik Ab
Priority date: 1971-06-07
Filing date: 1971-10-25
Publication date: 1981-04-30
Also published as: SE355663B; FR2140365A1; BE774723A; GB1326978A; DE2153847A1; DE2153847C2; NL7114525A; DK144594B; NO129309B; FR2140365B1; DK144594C; FI59482C

Description

755^71 m „„ KUULUTUSjULKAISU755 ^ 71 m „„ ADVERTISEMENT

^$Γα ™ (1) UTUÄCCNINCSSKRIFT 59482 c Patentti ryrJnn: tty 10 03 1031 (1¾ Patent aeddelat (51) K*Jk?flm.a} F 28 F 1/24 SUOMI-FINLAND (21) FaMnttlhakMNH — NttMmteknlng 3007/71 (22) HakmritpU*· — AMttkiringtdag 25.10.71 * ' (23) AlkuplM—GIWgh«t>dH 25.10.71 (41) Tullut (tilktokil — BlMt offemtlg OÖ. 12.72^ $ Γα ™ (1) UTUÄCCNINCSSKRIFT 59482 c Patent ryrJnn: tty 10 03 1031 (1¾ Patent aeddelat (51) K * Jk? Flm.a} F 28 F 1/24 SUOMI-FINLAND (21) FaMnttlhakMNH - NttMmteknlng 3007/ (22) HakmritpU * · - AMttkiringtdag 25.10.71 * '(23) AlkuplM — GIWgh «t> dH 25.10.71 (41) Tullut (tilktokil - BlMt offemtlg OÖ. 12.72

Patentti· ja rakiatariKallltus .... ...... .__ LPatent · and rakiatariKallltus .... ...... .__ L

. ' _. (44) NfttMtalpiiio· |a luwUulkalMii» pvm. — , „ ratant- ocn raglatarvtyralaan Aniakan utiagd och utuknftm pubUcand 30. OU. 8l (32)(33)(31) Fjrydecty Wtcfkmt —*·*«r* prior*·» 07.06.71. '_. (44) NfttMtalpiiio · | a luwUulkalMii »date. -, „ratant- ocn raglatarvtyralaan Aniakan utiagd och utuknftm pubUcand 30. OU. 8l (32) (33) (31) Fjrydecty Wtcfkmt - * · * «r * prior * ·» 07.06.71

Ruotsi-Sverige(SE) 7337/71 (71) Götaverken Ängteknik AB, Box 873*+, S-l+02 75 Göteborg, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Axel Evert Graner, Stockholm, Ruotsi-Sverige(SE) (7*0 Oy Kolster Ab (5**) Lämmönvaihdin - VärmeväxlareSweden-Sverige (SE) 7337/71 (71) Götaverken Ängteknik AB, Box 873 * +, S-l + 02 75 Gothenburg, Sweden-Sverige (SE) (72) Axel Evert Graner, Stockholm, Sweden-Sverige (SE) (7 * 0 Oy Kolster Ab (5 **) Heat exchanger - Värmeväxlare

Esillä oleva keksintö koskee lämmönvaihdinta, joka käsittää putken, joka on varustettu pintaa suurentavilla tangoilla, jotka on sijoitettu ympäri putken ulkopintaa perättäisiin diametraalisiin ja aksiaalisiin tasoihin siten, että tangoilla varustettu putki on säännöllisen kuusikulmaisen prisman muotoinen.The present invention relates to a heat exchanger comprising a tube provided with surface-enlarging rods arranged around the outer surface of the tube in successive diametrical and axial planes such that the tube provided with the rods is in the shape of a regular hexagonal prism.

Tämän tyyppiset lämmönvaihtimet ovat tunnettuja esim. ruotsalaisesta patenttihakemuksesta 398/70, jossa kuvataan lämmönvaihdin, jonka kaikki pinnansuurennuselementit on yhtälailla taivutettu alas vastaavia putkia kohti ja niinpä kaikki pinnansuurennusele-menteillä varustetun putken poikkileikkaukset ovat pääpiirteittäin ympyrän muotoiset. Erotukseksi mainitun hakemuksen mukaiselle keksinnölle on esillä olevalle keksinnölle tunnusomaista, että tangoilla on samat pituudet siten valittuna, että putken ulkohalkai-sija plus kaksi tankoa vastaavat kuusikulmion halkaisijaa, ja että kuusikulmion diametraalisten tasojen välistä esiintyöntyvät tangot on taivutettu erilaisiin kulmiin putkea kohti sen pituussuunnassa siten, että tankojen päät rajoittavat prisman sivupinnat.Heat exchangers of this type are known, for example, from Swedish patent application 398/70, which describes a heat exchanger in which all surface expansion elements are equally bent down towards the respective pipes and thus all cross-sections of a pipe with surface expansion elements are substantially circular. In contrast to the invention according to said application, the present invention is characterized in that the bars have the same lengths selected so that the outer diameter of the tube plus two bars correspond to the diameter of the hexagon, and that the rods projecting the ends of the rods delimit the side surfaces of the prism.

2 594822 59482

Keksinnön edut ovat mm. seuraavat. Putket voidaan koota me-hiläiskennoston tapaan ja täten niistä saadaan suppea, hyvin pienikokoinen lämmönvaihdin. Täytekappaleita vaaditaan ainoastaan u-lompien putkien ja ympäröivän vaipan väliin, jolloin täytekappa-leet lisäksi saavat yksinkertaisen muodon. Valmistusmenetelmästä tulee yksinkertainen siitä syystä, että putki siihen kiinnitettyinä pintaa suurentavine elementteineen voidaan vetää tuurnan läpi, jolla on haluttu poikkileikkausmuoto ja sellaiset mitat, että pin-nansuurennuselementeille saadaan haluttu alastaivutusaste.The advantages of the invention are e.g. following. The tubes can be assembled like a honeycomb cell and thus provide a compact, very compact heat exchanger. Fillers are only required between the u-hollow tubes and the surrounding sheath, further providing the fillers with a simple shape. The manufacturing method becomes simple because the tube attached to it with its surface-enlarging elements can be pulled through a mandrel having the desired cross-sectional shape and such dimensions that the desired degree of deflection is obtained for the surface-enlarging elements.

Keksintöä kuvataan seuraavassa rakenne-esimerkin avulla viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää pituusleikkauksen putkilämmönvaihtimesta, jonka pintaa suurentavat elementit on taivutettu keksinnön mukaan, kuvio 2 esittää leikkauksen kuvion 1 linjalta II-II, kuvio 3 esittää suuremmassa mittakaavassa leikkauksen yksittäisestä putkesta, jonka pinnansuurennuslementit on taivutettu keksinnön mukaan, kuvio 4 esittää leikkauksen kuvion 3 linjalta IV-IV, kuvio 5 esittää pituusleikkauksen lämmönvaihtimesta, jossa putket on kytketty rinnan käyttämällä jako- ja kokoomalaatikkoa, kuvio 6 esittää leikkauksen kuvion 5 linjalta VI-VI, kuvio 7 esittää leikkauksen kuvion 5 linjalta VII-VII ja kuvio 8 esittää leikkauksen kuvion 5 linjalta VIII-VIII.The invention will now be described, by way of example, with reference to the accompanying drawings, in which Figure 1 shows a longitudinal section of a tube heat exchanger with surface-increasing elements bent according to the invention, Figure 2 shows a section bent according to the invention, Fig. 4 shows a section on the line IV-IV in Fig. 3, Fig. 5 shows a longitudinal section of a heat exchanger in which the pipes are connected in parallel using a junction box, Fig. 6 shows a section on the line VI-VI in Fig. 5, Fig. 7 shows a section on the line VII-VII and Fig. 8 shows a section on the line VIII-VIII in Fig. 5.

Kuviossa 1 näytetty lämmönvaihdin käsittää vaipan 1 liitän-töineen 2, 3, 4 ja 5 ensimmäisen 2, 3 ja toisen 4, 5 virtaavan väliaineen syöttämistä ja poisjohtamista varten. Lähelle lämmönvaihtimen toista päätyä laitettuun levyyn 6 on kiinnitetty useita putkia 7, jotka ovat lämmönvaihtimen akselin suuntaisia. Samankeski-sesti putkien 7 ympärille on asetettu toiset putket 8, jotka on kiinnitetty levyn 6 suuntaiseen levyyn 9. Putket 8 on suljettu kiinnityspäätään vastakkaisesta päästään ja putket 7 ulottuvat pääasiallisesti putkien 8 läpi ja päättyvät lähellä niiden suljettua päätä. Toinen väliaine voi siis virrata syöttöliitännästä 4 rinnan kulkevien putkien 7 läpi alas putkiin 8, ylös näiden putkien läpi putkien 7 ulkopuolelle, levyjen 6 ja 9 välitilassa ja lopuksi ulos liitännän 5 läpi. Ensimmäinen väliaine virtaa yksinkertaisella tavalla sisään liitännästä 2, ylös putkien 8 ympärillä ja ulos liitännän 3 läpi.The heat exchanger shown in Figure 1 comprises a jacket 1 with its connections 2, 3, 4 and 5 for supplying and discharging the first 2, 3 and second 4, 5 flowing medium. Attached to the plate 6 placed near the other end of the heat exchanger are a plurality of tubes 7 parallel to the axis of the heat exchanger. Concentrated around the tubes 7 are second tubes 8 fixed to the plate 9 parallel to the plate 6. The tubes 8 are closed at their opposite ends from the fixing end and the tubes 7 extend mainly through the tubes 8 and terminate near their closed end. Thus, the second medium can flow from the supply connection 4 through the parallel pipes 7 down to the pipes 8, up through these pipes outside the pipes 7, in the space between the plates 6 and 9 and finally out through the connection 5. The first medium flows in a simple manner from the connection 2, up around the pipes 8 and out through the connection 3.

Putkien 8 ulkopuoli on varustettu tiheään asetetuilla, pintaa suurentavilla tangoilla 10, jotka on kiinnitetty pääasiassa 3 59482 suorakulmaisesta putkien seinämiin 11. Kuten kuvioissa 3 ja 4 esitetään, jokainen yksittäinen tanko 10 on kuitenkin taivutettu alas vastaavaa putkea 8 kohti ko. putken ulkoseinämästä 11 niin sovitetulle, yksilölliselle etäisyydelle, että - kuten erikoisesti kuviosta 3 ilmenee - putken jokaisen poikkileikkauksen ympäri voidaan piirtää säännöllinen kuusikulmio. Tämä merkitsee esillä olevassa rakenne-esimerkissä, että kuusikulmion kärjissä olevia tankoja ei ole taivutettu, kun taas keskellä kuusikulmion sivuja olevilla tangoilla on suurin taivutusaste. Tästä tankojen taivutuksesta seuraa, että putket 8 voidaan järjestää mehiläskennoston tapaan, kuten kuviosta 2 ilmenee, mikä merkitsee yhtäältä, että putket voidaan järjestää tilaa säästävällä tavalla ja toisaalta, että täytekappaleita 12 vaaditaan vain uloimpien putkien ja vaipan seinämän väliin.The outside of the tubes 8 is provided with densely placed, surface-enlarging rods 10 fixed mainly from 35482 rectangular to the walls of the tubes 11. However, as shown in Figures 3 and 4, each individual rod 10 is bent downwards towards the respective tube 8. from the outer wall 11 of the tube so arranged, at an individual distance, that - as can be seen in particular from Figure 3 - a regular hexagon can be drawn around each cross-section of the tube. This means in the present structural example that the bars at the vertices of the hexagon are not bent, while the bars in the middle of the sides of the hexagon have the highest degree of bending. It follows from this bending of the rods that the tubes 8 can be arranged like a beehive, as shown in Figure 2, which means on the one hand that the tubes can be arranged in a space-saving way and on the other hand that fillers 12 are only required between the outer tubes and the jacket wall.

Kuvioissa 5...8 esitetyssä lämmönvaihtimessa ensimmäinen väliaine syötetään sisään lämmönvaihtimen toisessa päädyssä olevan liitännän 2 läpi ja poistetaan sen toisessa päädyssä olevan liitännän 3 läpi, johon päätyyn on myös laitettu liitäntä (liitosput-ki) 4 toisen väliaineen syöttämistä varten. Toinen väliaine virtaa liitännästä 4 jakolaatikkoon 20, josta se jaetaan tässä tapauksessa kolmelle putkiriville 13, 14, 15, joista rivit (putket) 13 ja 14 ottavat suoraan vastaan toisen väliaineen jakolaatikkoa 20 kohti osoittavassa päässä, kun sitä vastoin diametraalinen putkirivi 15 on varustettu sisäputkilla 7, jotka yhtäpitävästi edellä kuvatun kanssa johtavat toisen väliaineen putkien 15 pohjalle, josta se sen jälkeen pääsee virtaamaan ylös putkia 7 pitkin. Putket 13 ja 14 o-vat jakolaatikosta 20 poispäin osoittavista päistään putken 16 välityksellä yhteydessä kahteen muuhun putkiriviin 17 ja 18, jotka johtavat toisen väliaineen kokoomalaatikkoon 19, joka sijaitsee lämmönvaihtimen samassa päädyssä kuin jakolaatikko 20, Kokoomalaa-tikko 19 on myös yhteydessä diametraalisesti asetetun putkirivin 15 vastaavaan päähän, niin että myös näissä putkissa 15 virtaava osa toisesta väliaineesta pääsee kokoomalaatikkoon ja voi virrata ulos liitännän 5 läpi.In the heat exchanger shown in Figs. 5 to 8, the first medium is introduced through the connection 2 at one end of the heat exchanger and removed through the connection 3 at the other end, which also has a connection (connection pipe) 4 for feeding the second medium. The second medium flows from the connection 4 to the distribution box 20, from which it is divided in this case into three rows of tubes 13, 14, 15, the rows (tubes) 13 and 14 directly receiving the second medium at the end pointing towards the distribution box 20, while the diametrical tube line 15 , which, in accordance with the above, lead to a second medium at the bottom of the tubes 15, from which it can then flow upwards along the tubes 7. The tubes 13 and 14 are connected at their ends away from the distribution box 20 via a tube 16 to two other rows of tubes 17 and 18 leading to a second medium collection box 19 located at the same end of the heat exchanger as the distribution box 20. The collection box 19 is also connected to a diametrically arranged tube line 15. to the corresponding end, so that also in these tubes 15 the flowing part of the second medium enters the collecting box and can flow out through the connection 5.

Merkittävä etu aiemmin mainittujen lisäksi on, että tanko-putkien ympärille ei vaadita ympärys- tai ohjausputkia ja näin ollen voidaan putkilevyt jättää kokonaan pois, kuten kuviossa 5 esitetään, tai kiinnittää ne yksinomaan lämmönvaihtimen toiseen päähän, kuten kuviossa 1 esitetään. Tämä merkitsee vuorostaan, että putket voidaan varustaa pintaa suurentavilla elementeillä oleellisesti koko pituudeltaan, minkä johdosta lämmönvaihdin voidaan tehdä lyhyemmäksi.A significant advantage in addition to the above is that no circumferential or guide tubes are required around the rod tubes and thus the tube plates can be omitted altogether, as shown in Figure 5, or attached exclusively to one end of the heat exchanger, as shown in Figure 1. This in turn means that the pipes can be provided with surface-enlarging elements along their entire length, as a result of which the heat exchanger can be made shorter.