FI70471B - Plattvaermevaexlare - Google Patents

Description

70471

Levylämmönvaihdin Tämä keksintö kohdistuu levylämmönvaihtimeen, jossa joka toinen levyjen välitila on tiivistetty ympäröivää ilmaa vastaan viereisten levyjen kehää pitkin tiivistevälineil-lä, esim. kumitiivisteillä, ja muut levyjen välitilat on tiivistetty pysyvillä viereisten levyjen välisillä saumoilla, jolloin mainittujen levyjen lämmönvaihtopinnois-sa on puristettuja aaltoja ja näiden pintojen ympärillä puristettuja uria tiivistevälineitä varten, ja levyissä on lisäksi tulo- ja poistoaukot kahta lämmönvaihtoväli-ainetta varten.

Eräs tällainen ennestään tunnettu levylämmönvaihdin on esitetty ruotsalaisessa patenttijulkaisussa 402 642. Se käsittää levykasetteja (pareja), jotka on tarkoitettu puristettaviksi yhteen välissä olevilla tiivisteillä tavanomaisessa levylämmönvaihtimen rungossa. Kukin kasetti-levy, joka on muodoltaan neliömäinen tai pyöreä, on kehällään varustettu taivutetulla reunalaipalla levyn yhdellä sivulla. Siinä on myös aukkoja, joista puolella on kaulukset levyn samalla sivulla kuin reunalaipat. Kunkin kasetin kaksi levyä on käännetty, niin että reunalaipat ja kaulukset ovat vastakkain, ja yhdistetty toisiinsa tiiviisti esimerkiksi hitsaamalla laippoja ja kauluksia pitkin. Jokaisessa kasettilevyssä on aivan reunalaipan sisäpuolella ura tiivistettä varten, jonka tarkoituksena on toimia kasettilevyn ja viereisen kasetin toisen levyn välisenä tiivisteenä.

Mainitussa SE-patenttijulkaisussa 402 642 kuvattu levylämmönvaihdin on valmistukseltaan vaikea ja kallis. Tämä johtuu pääasiassa siitä, että ao. kasettilevyjen tai- 2 70471 vutetut reunat on hitsauksen takia saatava ehdottoman tarkkaan asentoon, mikä vaatii paljon enemmän kuin yksinkertaisen puristusvaiheen.

SE-patenttijulkaisun 402 642 mukainen levylämmönvaihdin on myös käytössä epäedullinen. Tämä johtuu siitä, että jokaisessa kasetissa tapahtuu lämmönsiirtoväliaineen virtausta kasettilevyjen kehälaippojen ja kasettilevyihin puristettujen urien alasivujen välisellä alueella. Kyseisiin uriin on siis tarkoitus sovittaa viereisten kasettien väliset tiivisteet. Tällä alueella tapahtuva virtaus merkitsee, jos kyseinen väliaine on hyvin kuumaa, että kasettien väliin sovitetut tiivisteet ovat hyvin korkeiden lämpötilojen alaisina (kasettilevyjen kautta tapahtuvan lämmönsiirron takia) tiivisteiden ja kasetti-levyjen välisten kosketuspintojen vaikutuksesta. Tämä on selvästi vahingollista tässä yhteydessä käytetyille tavanomaisille tiivisteille.

Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan entistä parempi alussa kuvatuntyyppinen levylämmönvaihdin ainakin mitä tulee tunnetun levylämmönvaihtimen edellä mainittuihin epäkohtiin.

Tämä tarkoitus saavutetaan keksinnön avulla siten, että edellä mainitut pysyvät saumat on muodostettu ao. viereisten levyjen puristettujen urien rajakkaisia alasivu-ja pitkin siten, että pysyvien saumojen muodostamat tiivisteet ja tiivistevälineiden muodostamat tiivisteet on sovitettu oleellisesti samalle suoralle linjalle levy-lämmönvaihtimen poikki.

Keksinnön mukaisesti kyseisten levyjen pysyvä liitos suoritetaan niin ollen ao. tiivisteurien pohjia pitkin. Edullisesti käytetään saumahitsausta, mutta tietysti voidaan käyttää yhtä hyvin muita menetelmiä, kuten liimausta, 3 70471 vulkanointia tai muovisidosta. Juottaminen on tietysti myös mahdollinen.

Keksinnön ansiosta tässä kysymyksessä olevan tyyppisen levylämmönvaihtimen valmistus on halvempi. Lisäksi kunkin levyn toisen sivun lämmönvaihtopinta on samankokoinen kuin levyn toisen sivun vastaava pinta.

Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaan lämmön-vaihdin on koottu levyistä, joissa on tiivisteurat, jotka ovat pääasiassa samanlaiset sijainniltaan ja muodoltaan. Joka toinen levy on käännetty 180° akselin ympäri levyn tasossa siten, että toisen levyn tiivisteuran pohja rajoittuu toisen levyn tiivisteuran pohjaan. Kaksi levyä on yhdistetty toisiinsa tiivisteuran pohjassa olevalla raja-alueella. Levyjen kestävin liitos tapahtuu hitsaamalla levyt yhteen joko sauma- tai sulahitsillä. Levyt voidaan vaihtoehtoisesti yhdistää toisiinsa juottamalla, liimaamalla, vulkanoimalla tai muovisidoksella.

Levylämmönvaihtimien tavallisissa levyissä on tiiviste-ura, joka on muodostettu siten, että siinä on suhteellisen laaja, tasainen pohja (~10 mm), kun taas tiiviste-uran sivut muodostavat yli 90° kulman pohjan kanssa. Ehdotetussa levylämmönvaihtimessa levyissä on tiiviste-ura, jossa tasainen osa keskellä on tehty ohuemmaksi (^4 mm), kun taas pohjan loppuosa muodostaa tylpän kulman sekä uran tasaisen osan että sivujen kanssa. Levyjen hitsaus tapahtuu tasaisessa osassa tiivisteuran keskiviivan ympärillä.

Lämmönvaihtolevyjen puristukseen käytettävät puristus-työkalut ovat valmistukseltaan melko kalliita, minkä vuoksi on taloudellisesti edullista koota lämmönvaihdin täysin samanlaisista levyistä. Ehdotettu levylämmönvaih- 4 70471 din voidaan koota samanlaisista levyistä kääntämällä joka toista levyä 180° poikkikeskiviivansa ympäri. Tii-visteurien pohjat sovitetaan keskenään rajakkain, ja aaltokuvion harjat ja pohjat sovitetaan keskenään ristik-käin, jolloin saadaan tukipisteet levyjen kahden lämmön-siirtoalueen välille.

Ehdotettua lämmönvaihdinta selitetään lähemmin viitaten oheiseen piirustukseen, joka esittää keksinnön edullista suoritusmuotoa. Piirustuksessa kuvio 1 esittää ylhäältä katsottuna toisiinsa pysyvästi yhdistettyjen levyjen paria, ja kuvio 2 esittää samaa levyparia tiivisteellä varustettuna , kuvio 3 esittää suurennuksena kuvion 1 levyparin osan leikkausta III-III ja kuvio 4 leikkausta IV-IV levyparin läpi, joka on varustettu kuvion 2 tiivisteellä, kuviossa 5 esitetään leikkaus viiden levyparin läpi.

Kuviossa 1 on esitetty levyparin ylempi suorakulmainen levy 1, jonka lämmönsiirtoalueella 3 on aaltokuvio 2. Levyssä on myös tulo- ja poistoreiät 4, 5 toista lämmön-vaihtonestettä varten, joka virtaa levyn 1 alla pysyvästi yhdistettyjen levyjen välissä. Levyssä 1 on myös läpi-virtausreiät 6. Reikien 6 ja lämmänsiirtoalueen ympärillä on tiivisteurat 7, 8. Levy 1 ja parin toinen levy on liitetty pysyvästi toisiinsa hitsisaumalla tiivisteurien pohjia pitkin. Kuviossa hitsisauma on esitetty katkoviivoin. Kuten piirustuksesta näkyy, hitsisauma ympäröi tulo- ja poistoreikiä 4, 5 ja lämmönsiirtoaluetta 3. Läpivirtausreikiä ympäröivät myös hitsisaumat.

Kuviossa 2 on esitetty sama levypari kuin kuviossa 1, mutta nyt tiivisteet, jotka muodostavat tiivistyksen 5 70471 seuraavaa levyparia vasten, sijaitsee tiivisteurissa. Tiivisteet on esitetty katkopisteviivoin. Tiiviste 10 ympäröi läpivirtausreikiä 6 ja lämmönsiirtoaluetta. Lä-pivirtausreiät 6 toimivat tässä tulo- ja poistoreikinä toista lämmönvaihtovällainetta varten, joka virtaa levyn 1 yläpinnan yläpuolella. Tuloreikiä 4 ja poistoreikiä 5 ympäröivät kumpaakin tiivisteet 11 ja 12.

Kuviossa 3 on esitetty kuvion 1 levyparin läpi tehdyn leikkauksen III-III suurennus. Kuviosta nähdään, että levyn 1 tiivisteuran 8 pohja rajoittuu levyn 13 tiiviste-uran pohjaan. Levyt 1 ja 13 pysyvästi yhdistävä hitsisau-ma 9 rajoittaa virtaustilan 14.

Kuviossa 4 on esitetty kuvion 2 leikkauksen IV-IV suurennus. Piirustuksessa on esitetty, miten tiiviste 10 on sovitettu tiivisteuraan 8.

Kuviossa 5 on esitetty leikkaus viiden levyparin läpi, jotka muodostavat levylämmönvaihtimen osan. Levyparit 15, 16, 17, 18 ja 19 on kaikki yhdistetty hitsisaumoilla 9', 9". Levyparien 15 ja 16, 16 ja 17 väliin muodostuneet vir-taustilat on tiivistetty tiivisteillä 10', 10".

Claims (4)

70471

1. Levylämmönvaihdin, jossa joka toinen levyjen välitila on tiivistetty ympäröivää ulkoilmaa vastaan viereisten levyjen kehää pitkin tiivistevälineillä (10), esim. kumitiivisteillä, ja muut levyjen välitilat on tiivistetty viereisten levyjen välisillä pysyvillä saumoilla (9), jolloin mainittujen levyjen lämmönvaihtopinnoilla (3) on puristettuja aaltoja (2) ja näiden pintojen ympärillä puristettuja uria (8) tiivistevälineitä (10) varten ja levyissä on lisäksi tulo- ja poistoaukot (4-6) kahta lämmönvaihtoväliainetta varten, tunnettu siitä, että pysyvät saumat (9) on muodostettu ao. viereisten levyjen puristettujen urien (8) rajakkaisia alasivuja pitkin siten, että pysyvien saumojen (9) muodostamat tiivisteet ja tiivistevälineiden (10) muodostamat tiivisteet on sovitettu oleellisesti samalle suoralle linjalle le-vylämmönvaihtimen poikki.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen levylämmönvaihdin, tunnettu siitä, että pysyvät saunat (9) on muodostettu saumahitsauksella puristettujen urien (8) pohjien kautta.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen levylämmönvaihdin, tunnettu siitä, että pysyvät saumat (9) on muodostettu liimaamalla.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen levylämmönvaihdin, tunnettu siitä, että kunkin levyn tiivisteuran (8) pohjassa on suhteellisen kapea, tasainen keskiosa, jota pitkin pysyvä sauma (9) on muodostettu, ja kaksi sivuosaa, jotka muodostavat tylpän kulman sekä uran keskiosan että sivuseinien kanssa.