FI79609B - Anordning vid vaermevaexlare. - Google Patents

Description

79609 1 Lämmönvaihdinlaite

Anordning vid värmeväxlare 5 Esillä olevan keksinnön kohteena on lämmönvaihdinlaite lämmön vaihtamiseksi kahden väliaineen, edullisesti kaasun ja nesteen välillä käsittäen ensimmäisen väliaineen läpivirtaaman pitkänomaisen, olennaisesti lieriömäisen tilan, jossa on toiseen päätyyn järjestetty slsääntuloaukko ja toiseen päätyyn järjestetty poistoaukko sekä mainittua tilaa säteen Ί0 suunnassa rajoittava seinä, joka käsittää ulospäin suunnatun, ruuvi- linjan muotoisesti kulkevan kourun ja sisäänpäin suunnatun, ruuvilinjan muotoisesti kulkevan harjanteen, joka seinä ainakin osittain rajoittaa säteen suunnassa seinän ulkopuolella olevaa tilaa, jonka läpi toinen väliaine on järjestetty virtaamaan.

15

Ennestään tunnetaan lämmönvaihtimia, jotka käsittävät pääasiassa lieriömäisen vaipan, jonka päädyt on varustettu vastaavasti sisääntuloaukolla ja poistoaukolla yhtä väliainetta, edullisesti kaasua varten ja jossa vaipassa olevaan tilaan on järjestetty kierukkamainen putkikierukka, 20 jonka kautta toinen väliaine, edullisesti neste on sovitettu virtaamaan. Ennestään tunnetusti väliaineet on sopivasti järjestetty virtaamaan vastakkaisiin suuntiin. Kuumalla väliaineella, joka tulee vaipan sisään sen toisestä päästä voi aluksi olla pyörivä liike siten, että se pyyhkii pitkin putkikierukkaa, mutta tämä liike vaimenee nopeasti ja kaasu virtaa 25 olennaisesti suoraviivaisesti vaipan läpi, eli putklspiraalln sisällä olevan tilan läpi, ja tästä on seurauksena se, että lämmön vaihtuminen vaipan siinä osassa, joka on kauempana sisääntuloaukosta, on puutteellista.

30 Tämän keksinnön kohteena on saada aikaan olennaisesti parempi hyötysuhde edellä kuvatun tyyppisten lämmönvalhdinten muunnelmalla.

Keksinnön mukaisen laitteen olennainen tunnuspiirre on se, että lieriömäisen tilan slsääntuloaukko on järjestetty tangentiaalisesti, 35 jolloin sisääntuloaukon kautta kulkeva tangenttilinja on pääasiassa samansuuntainen seinän ruuvilinjan muotoisesti kulkevasta kourusta tai harjanteesta vedetyn tangentin kanssa, ja että lieriömäisen tilan 2 79609 1 kummankin päädyn väliin on järjestetty kaiken ensimmäisen väliaineen tarkoitetun kiertoliikkeen varmistamiseksi joukko keskeisesti harjanteiden välissä olevan tilan osan aksiaalisuunnassa sulkevia kappaleita, jotka on järjestetty mainitun tilan läpi virtaava väliaine ulospäin 5 kohti seinää ohjaamalla käyttämään ruuvlllnjan muotoista kourua väliaineen kiertoliikkeen ylläpitävänä ohjauselementtinä.

Keksinnön mukaisen lämmönvaihtimen suoritusesimerkkejä selostetaan seuraa-vaksi lähemmin viittauksin oheiseen piirustukseen, jossa: 10

Kuvio 1 on leikkauskuva keksinnön mukaisesta lämmönvaihtimesta, kuvio 2 esittää samoin aksonometrisesti erästä suoritusmuotoa kiertoliikettä ylläpitävästä kappaleesta, 15 kuviot 3 ja 4 esittävät kaksi muuta suoritusmuotoa samasta kappaleesta, kuvio 5 esittää leikkauskuvana osaa vielä eräästä suoritusmuodosta, 20 kuvio 6 esittää kaaviomaisesti ja pienemmässä mittakaavassa konstruk-tiota, jossa on käytetty kuvion 5 mukaista suoritusmuotoa ja kuvio 7 esittää osittain leikattuna osaa lämmönvaihtimen vielä eräästä suoritusmuodosta.

25

Piirustuksessa on viitenumerolla 1 merkitty pääasiassa lieriömäistä vaippaa, joka rajoittaa tilaa tai osastoa, jonka läpi yksi väliaine, esimerkiksi kaasu kulkee. Vaipan yhteen päähän on järjestetty tangentlaalinen slsääntuloaukko 3, jonka kautta kaasulähteestä, esimerkiksi lämpöpumpun 30 kompressorista tuleva lämmin kaasu virtaa tilaan 2. Vaipan 1 sisällä olevaan tilaan 2 on järjestetty klerukkamaisesti kierretty putkiklerukka 4 ja tällä putkella on slsääntuloaukko 5 ja poistoaukko 6. Vaipan 1 poisto-aukko 7 voi olla aksiaalinen, mutta se voi tietenkin olla järjestetty myös tangentiaalisesti.

Sisäänvirtaavaan väliaineeseen on saatu aikaan pyörivä liike tangentiaa-lisen sisääntuloaukon 3 avulla ja tämän liikkeen varmistamiseksi alkuvaih- 35 3 79609 1 heeesa on vaipan päätyseinään 8 järjestetty samakeskelsestl sovitettu ohjainpinta 9. Jätettyään slsääntuloaukon väliainetta ohjaa näin ollen ohjalnpinnan 9 ja vaipan seinämän 1 välissä sijaitseva rako 10 ja väliaine etenee pitkin tilan 2 seinämää.

5

Kun väliaine on poistunut ohjalnpinnan 9 ja vaipan 1 välisestä raosta 10, se kulkee pitkin putkikierukkaa 4 ja ensisijaisesti kierukan kierrosten välisessä välitilassa 11. Vähitellen kun nopeus pienenee, keskipakoisvoiman vaikutus vähenee siten, että väliaine alkaa tämän sijasta kulkea 10 putkikierukan sisällä olevan tilan läpi, minkä seurauksena lämmönvaihtu-minen huomattavasti vähenee.

Tämän välttämiseksi ja pyörivän liikkeen ylläpitämiseksi on keksinnön-mukaisestl ainakin yhteen kohtaan putkikierukan 4 päätyjen välille jär-15 jestetty kappale, joka ylläpitää kiertoliikkeen. Kuvion 1 mukaisessa suoritusmuodossa tämä kappale käsittää välilevyn 12, jonka halkaisija on lähes yhtä suuri kuin vaipan 1 sisähalkalsija. Välilevy on varustettu leikatulla syvennyksellä 13 ja se on väännetty kierukkamaisesti siten, että se voidaan sovittaa putkikierukan 4 kierukan kierrosten väliin.

20

Kun yksi tai useampia kiertoliikettä ylläpitäviä kappaleita, esimerkiksi välilevyjä 12, on sijoitettu ainakin yhteen kohtaan putkikierukassa 4, yhä verrattain suurella nopeudella vlrtaava kaasu pakotetaan uudelleen . kierukkamaiselle reitille, jolloin se joutuu uudelleen läheiseen koske- 25 tukseen putkikierukan kanssa.

Kuvioissa 1 ja 2 esitetyn välilevyn 12 sijasta on mahdollista, kuten kuviossa 3 on esitetty, käyttää yhtä tai useampaa tangon 14 läpäisemää tulppaa 12', jotka on sijoitettu putkikierukan sisällä olevaan vapaaseen 30 tilaan. On myös mahdollista muodostaa tulppamainen kappale 12" siten, että se sopii putkikierukan 4 sisään ja on sen tukemana. Tällaisen tulpan tulisi olla sopivasti varustettu kaltevalla päätypinnalla 15.

Välilevyllä 12, kuten myös tulpilla 12' ja 12" saadaan aikaan se, että 35 väliaine pakotetaan ulospäin kohti tilan 2 kehää, jolloin väliaine pyrkii löytämään tiensä putkikierukan kierrosten välisen välitilan 11 läpi. Tämä saa aikaan väliaineen pyörivän liikkeen.

« 79609 1 On havaittu, että hyötysuhdetta voidaan nostaa noin 50 % järjestämällä edellä kuvatun tyyppiset kappaleet tässä esitettyyn lämmönvaihtimen toteuttamismuotoon verrattuna lämmönvaihtimeen, jossa ei tällaisia kappaleita ole.

5

Kuvion 5 mukaisessa suoritusmuodossa on vaipanselnämän ja putkikierukan 4 sijasta valpanseinämä 1 itsessään kierukkamainen siten, että se käsittää kierukkamaisen kourun 16, jota aksiaallsesti rajoittavat samalla tavoin kierukkamaiset rivat 17. Kuten on havaittavissa, säteen suunnassa 10 mainitun seinämän 16-17 ulkopuolella on tila, jonka kautta toinen väliaine virtaa.

Keksinnön mukaisesti myös tässä suoritusmuodossa on kappale 12' tai kappale 12", joka estää aksiaalisen virtauksen tilan 2' läpi ja joka on 15 sovitettu ohjaamaan kaasu tilassa 2' ulospäin kohti klerukkamalsta seinämää.

Kuvion 5 mukainen suoritusmuoto on erityisen sopiva komposiittilämmön-vaihtimiin, joissa kuten kuviossa 6 on esitetty voi useita yksiköitä olla 20 asennettu yhteiseen astiaan 18 ja jossa astia muodostaa läplvirtaustilan nesteelle.

Kuvion 7 mukaisessa lisäsuorltusmuodossa on putklkierukka 4 itsessään vaipanselnämän 1 sijasta muodostettu valpanseinämäksi siten, että tiu-‘ 25 kasti kierretyt putkenkierteet on hitsattu tai juotettu yhteen, kuten viitenumerolla 19 on esitetty. Myös tässä tapauksessa on sinne sovitettu estävä kappale 12', joka on sovitettu siirtämään väliaine tilassa 2' ulospäin kohti klerukkamalsta seinämää.

30 Keksintö el ole tarkoitettu rajoittumaan pelkästään siihen, mitä edellä on esitetty ja mitä kuvioissa on esitetty, vaan sitä voidaan muunnella useilla eri tavoilla oheisten patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

35

Claims (6)

1. Lämmönvaihdinlaite lämmön vaihtamiseksi kahden väliaineen, edullisesti kaasun ja nesteen välillä käsittäen ensimmäisen väliaineen läpi-5 virtaaman pitkänomaisen, olennaisesti lieriömäisen tilan (2,2'), jossa on toiseen päätyyn järjestetty sisääntuloaukko (3) ja toiseen päätyyn järjestetty poistoaukko (7) sekä mainittua tilaa (2,2') säteen suunnassa rajoittava seinä (1,4;16,17), joka käsittää ulospäin suunnatun, ruuvi-linjan muotoisesti kulkevan kourun (11;16) ja sisäänpäin suunnatun, 10 ruuvilinjan muotoisesti kulkevan harjanteen (4;17), joka seinä ainakin osittain rajoittaa säteen suunnassa seinän ulkopuolella olevaa tilaa, jonka läpi toinen väliaine on järjestetty virtaamaan, tunnettu siitä, että lieriömäisen tilan (2,2') sisääntuloaukko (3) on järjestetty tangentlaallsestl, jolloin slsääntuloaukon kautta kulkeva tangenttilinja 15 on pääasiassa samansuuntainen seinän ruuvilinjan muotoisesti kulkevasta kourusta tai harjanteesta vedetyn tangentin kanssa, ja että lieriömäisen tilan kummankin päädyn väliin on järjestetty kaiken ensimmäisen väliaineen tarkoitetun kiertoliikkeen varmistamiseksi joukko keskeisesti harjanteiden välissä olevan tilan (2,2') osan aksiaalisuunnassa sulkevia 20 kappaleita (12,12',12"), jotka on järjestetty mainitun tilan (2,2') läpi virtaava väliaine ulospäin kohti seinää ohjaamalla käyttämään ruuvilinjan muotoista kourua (11,16) väliaineen kiertoliikkeen yllä-. . pitävänä ohjauselementtlnä.

1 Patenttivaatimukset

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siltä, että sulkukappale käsittää säteittäisesti lovetun (13) kehältään pääasiassa ruuvilinjan muotoon taivutetun aluslevyn (12), joka on kehältään sovitettu ruuvilinjan muotoisesti kulkevan kourun (11;16) yhteen kierrokseen. 30

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että sulkukappale käsittää lieriömäiseen tilaan sijoitetun tangon (14) lä-päisemiä päällekkäin sovitettuja tulppia (12'), joiden ulkohalkalsija pääasiassa yhtyy tilan keskiosan slsähalkaisijaan. 35

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että sulkukappale muodostuu lieriömäisestä tulpasta (12"), jossa on väliaineen vlrtaussuuntaa vasten oleva kalteva päätyplnta (15). 6 79609

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen laite, tunnettu siitä, että toinen väliaine on sovitettu virtaamaan ruuvilinjan muotoisen putklkierukan (4) läpi, joka on sovitettu olennaisesti lieriömäisen vaipan (1) sisään, jolloin putkiklerukka ja vaippa rajoittavat olennai-5 sesti lieriömäisen tilan ensimmäistä väliainetta varten.

5 79609

6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen laite, tunnettu siltä, että olennaisesti lieriömäistä tilaa (2*) rajoittaa seinä, joka on varustettu ruuvilinjan muotoisella kohoutumalla tai vastaavalla, joka 10 muodostaa ainakin yhden ruuvilinjan muotoisesti kulkevan kourun (16), jota rajoittavat välissä olevat harjanteet (17). 15 20 25 30 35 7 79609