FI90313C - Välinestekuumennin levymäisiä kalvohaihduttimia varten ja menetelmä nesteen haihduttamiseksi - Google Patents

Description

1 90313 Vålinestekuumennin levymåisiå kalvohaihduttimia vårten ja menetelmå nesteen haihduttamiseksi 5 Esillå olevan keksinnån kohteena on parantaa levymåisten kalvohaihduttimien tehoa ja erityisesti keksinnon kohteena on menetelmå ja kokoonpano syottonesteen esikuumentamisek-si samalla, kun poistokaasuja jååhdytetåån.

10 Sellaisia kalvohaihduttimia kåytetåån laajalti, joissa neste virtaa alaspåin kehiståån yhteen liitetyistå levypa-reista muodostuvien kuumennuselinten pintoja pitkin. Tåmån kaltaista haihdutinta on esimerkiksi kuvattu Lettersin US-patentissa no 3 366 158, joka on jåtetty 30.1.1968. Levy-15 måisiå låmmonvaihto-osia kåyttåvåå valikoivaa lauhdutinta on kuvattu Lettersin US-patentissa no 4 216 002, joka on jåtetty 5.8.1980.

Levymåiset haihduttimet ja haihdutinjårjestelmåt yleenså-20 kin ovat alttiita såteilyhåvioille ja tuuletushåvioille. Såteilyhåvioitå voidaan våhentåå eristystå kåyttåmållå. Tuuletushåvioitå voidaan puolestaan våhentåå alijååhdyttå-mållå poistokaasut ennen niiden poistoa haihduttimesta.

25 Joissakin haihdutintyypeisså alijååhdytys on saatu aikaan jossakin måårin kåyttåmållå jonkin muotoista sisåistå nesteen esikuumennin/poistokaasun jååhdytinlaitetta ja/tai kåyttåmållå ulkoisia kuumentimia, mutta tållaiset kokoon-panot eivåt ole osoittautuneet onnistuneiksi levymåisisså 30 kalvohaihduttimissa, koska sisåån tuleva neste vaihtaa låmpoå suoraan haihduttimessa tuotetun hoyryn kanssa te-hokkaammin kuin silloin, kun låmmonsiirto saadaan aikaan epåsuorasti levyosien vålisså sijaitsevan kuumennusvåli-aineen avulla. Tåmå prosessi hajaannuttaa kåytettåvisså 35 olevaa låmpåtiladifferentiaalia ja kåyttovoimaa.

Nesteen esikuumennus ja poistokaasun jååhdytys saadaan 2 90 31 3 kalvohaihduttimissa aikaan esillå olevan keksinnon mukai-sesti ympåroimållå haihduttimen joidenkin levyosien ylem-måt osat kuomulla, jonka alle tiivistymåttOmåt aineet kerååntyvåt haihdutinta kåytettåesså. Tiivistymåttomien 5 kaasujen esiintyminen eståå syottonestettå pååsemåstå suoraan kosketukseen haihduttimessa tuotetun kuuman hOyryn kanssa ja vaihtamasta låmpoå suoran kosketuksen kautta.

Syottoneste kuumennetaan kiehumispisteeseen vaihtamalla 10 låmpoå levyosissa sijaitsevan kuumennyshoyryn kanssa sa-malla kun neste virtaa alas kuomussa sijaitsevia osapinto-ja pitkin. Kiehuminen tuottaa sekå tiivistyviå ettå tii-vistymåttomiå aineita, jotka voivat poistua ainoastaan kulkeutumalla alaspåin ja kuomun kehån alapuolelle.

15

Hoyrystymåttå jåånyt neste jatkaa alaspåin suuntautuvaa virtaustaan kuumennusosien ylitse joko haihturaista tai haihduttimen alaosassa tapahtuvaa keråystå vårten.

20 Kuumennushoyry syotetåån muiden kuomun ulkopuolella si-jaitsevien kuumennusosien ylåosista levyosiin, joiden ylåosat sijaitsevat kuomun sisåpuolella, ja hoyry siirtyy alijååhdytysosan levyosiin, t.s. kuomun sisållå oleviin osiin mainittujen osien alempien påiden låhettyvillå.

25

Esillå olevan keksinnon mukaiset alijååhdytys- ja esikuu-mennusosat sisåltåviå haihduttimia voidaan edullisesti kåyttåå vaiheina tai osina monikattilaisessa haihdutuslai-tejårjestelmåsså, jonka låvitse haihdutettaviksi tarkoite-30 tut kuumennushéyry ja syOttdneste kulkeutuvat vastavirran suuntaisesti.

Esillå olevan keksinnOn avulla saadaan våltetyksi monimut-kaiset ja kalliit ulkoiset kuumennuskokoonpanot. Esillå 35 olevan keksinnon mukaisen kokoonpanon muut edut kåyvåt selkeåmmin ilmi esillå olevan keksinnOn suositellun sovel- 9 0 31 3 3 luksen kuvauksesta etenkin, kun kuvausta tarkastellaan yhdesså liitteenå olevien piirrosten kanssa, joissa samat viitenumerot viittaavat samoihin osiin ja joissa kuvio 1 on yksinkertaistettu kuva esillå olevan keksinnon 5 mukaisesta haihduttimesta siten, ettå putkitus ja suojus on jåtetty pois, ja kuvio 2 kuvaa esillå olevan keksinndn mukaista monikatti-laista haihdutuslaitejårjestelmåå.

10 Kuviossa 1 on kuvattu esillå olevan keksinnon mukaisen kalvohaihduttimen sisåisiå osia. Kuviossa 1 kuvatussa haihduttimessa osat on sijoitettu runkoon tai suojukseen kuvion 2 mukaisesti tai kuten edellå mainituissa US-paten-teissa on kuvattu.

15

Levymåiset kuumennusosat 10 ja 11 on jårjestetty yleenså yhdensuuntaisesti toisiinsa nåhden vierekkåisten osien vastakkaisten pintojen måårittåesså pystysuorat kanavat, jotka mahdollistavat nestemåisen jååhdytysaineen virtauk-20 sen kalvona alaspåin osien 10 ja 11 pintoja pitkin. Osat 10 kåsittåvåt ryhmån osia, jotka sijaitsevat kuomun alla; mainittu kuomu on kuvattu numerolla 12, ja se on ylåseinån 13 ja sivuseinåt 14 sisåltåvån koteion muotoinen. Levyosi-en 10 ylemmåt pååt ovat kuomun 12 sivuseinien 14 ympåroi-25 måt. Kuomun 12 pohja on avoin, jolloin mahdollistetaan hoyryn vapaa kulku kuomusta 12 haihduttimen rungon siså-osaan (jota ei ole kuvattu kuviossa 1 muiden osien parem-man kuvauksen mahdollistamiseksi). Levyosat 11 muodostavat toisen ryhmån, joka ei sijaitse kuomun alla.

30

Suoraan osien 10 ylåpuolella kuomussa 12 sijaitsee nesteen jakelukaukalo 15, joka sisåltåå yleenså vaakasuoran pohjan ja ylospåin suuntautuvat sivuseinåt. Kaukalon 15 pohjassa on reikiå (ei kuvassa), jotka mahdollistavat nesteen kulun 35 kaukalosta 15 levyosien 10 pinnoille kaukalon 15 alapuo-lelle. Syottoneste syotetåån kaukaloon 15 haihduttimen f. π 7 < 7 4 y {} j \ o rungon ulkopuolelta putkijohtoa pitkin (ei kuvattu kuvios-sa 1), joka kulkee kuomun 12 sivuseinåsså olevan aukon 16 låvitse, kuten kuviossa 1 on nuolella kuvattu.

5 Haihduttimen esikuumennusosan levyosat 10, t.s. kuomun 12 alla sijaitsevat osat ovat kaikki yhteydesså ylempåån ko-koojaan 17, jonka kautta poistokaasut poistuvat osista 10 nuolella kuviossa 1 kuvatun mukaisesti kuomun 12 seinån 14 ja haihduttimen ulomman rungon låvitse kulkevaa putkijoh-10 toa pitkin.

Esikuumennusosan osat 10 ovat myos yhteydesså alakokoojan kanssa kuumennushoyryn johtamiseksi osiin 10 hoyryn tulo-aukon 19 kautta.

15

Kuomun 12 ulkopuolella sijaitsevat osat 11 on yhdistetty ylåkokoojan 27 ja alakokoojan 28 avulla, ja niihin johde-taan nesteen jakelukaukalon 25 kautta jaettavaa jååhdytys-nestettå; kaukalon 15 tavoin tåmåkin kaukalo sisåltåå 20 rei'itetyn tasaisen pohjan ja ylospåin suuntautuvat sivu-seinåt.

Hoyry kulkeutuu alakokoojaan 28 aukon 29 kautta, kuten kuviossa on nuolella osoitettu, sitten se siirtyy ylåspåin 25 osien 11 låvitse ylempåån kokoojaan 27, mistå se siirre-tåån kuvion 1 mukaisesti kuomun 12 alla sijaitsevien osien 10 alempaan kokoojaan 19.

Kuviossa 2 on kuvatttu nesteen kiertoa monikattilaisessa 30 haihdutinjårjestelmåsså; kuviosta voidaan nåhdå, kuinka neste voidaan toimittaa jakelukaukaloon 25 kierråttåmållå osa haihduttinkattilan pohjaosaan keråtystå nesteestå kaukaloon 25 sopivan putkijohdon ja pumpun avulla. Kuviossa on nåhtåvisså neljå haihdutinkattilaa A, B, C ja D.

35 Kuviosta 2 voidaan nåhdå, kuinka neste sydtetåån haihdu-tinkattilan D ylåosaan oikeassa reunassa ja kuinka tii- 5 90313 vistynyt tuote poistuu haihdutinkattilan A pohjaosasta piirroksen vasemmassa reunassa.

Kuumennushoyryå, yleenså vesihoyryå, kierråtetåån vasta-5 virtaan nesteeseen nåhden siten, ettå se kulkeutuu jokai-sen kattilan ylemmåltå vyohykkeeltå hoyryn tuloaukkoon seuraavan kattilan pohjassa samalla tavalla kuin kuviossa 1 kuvattu sisåinen hoyryn kierto osien 11 ylåosasta osien 10 alaosaan. Yksinkertaistamisen vuoksi hoyryn kiertoa ei 10 ole kuvattu kuviossa 2, mutta jokaisessa kattilassa A - D voidaan hoyryå kierråttåå kuviossa 1 kuvatun mukaisesti.

Vastavirrassa toimivien monikattilaisten haihduttimien kåytto on alalla hyvin tunnettua, joten putkitusta, pump-15 puja jne. ei ole tarpeen kuvata yksityiskohtaisesti. Esil-lå olevan keksinnon mukaisen nesteen esikuumennus- ja håy-ryn alijååhdytyskokoonpanon kåytto levymåisesså haihdutti-messa tai monikattilaisen haihduttimen eri haihdutinvai-heissa on kuitenkin tåhån mennesså ollut alalla tuntema-20 tonta.

Kun kuvion 1 mukaista haihdutinta kåytetåån, haihdutetta-vaksi tarkoitettu neste syotetåån jakelukaukaloon 15 esi-merkiksi 165°F låmpotilassa. Neste kiehuu hoyryyn vaihtu-25 van låmmon kulkeutuessa osissa 10, ja mahdollisesti haih-tumatta jåånyt neste kerååntyy haihduttimen alaosaan.

Kiehuvan nesteen tuottama hdyry, joka voi sisåltåå sekå tiivistyneitå ettå tiivistymåttdmiå aineita, kohoaa haih-30 duttimen suojuksessa, ja kuomun 12 sisållå olevaan tilaan kerååntyy tiivistymåttdmiå aineita, joista se tåyttyy haihduttimen jatkaessa toimintaansa. Mainitut tiivistymåt-tåmåt aineet voivat poistua kuomusta ainoastaan sitten, kun ne ovat tåysin tåyttåneet kuomun, jolloin ne voivat 35 kulkeutua kuomun seinien 14 alareunojen alitse. Tåmån tu-loksena on se, ettå tiivistyneet aineet eivåt voi pååstå 6 90313 kuomuun ja suoraan yhteyteen nesteen kanssa osien 10 yla-puolella tai osien ylåosien låhettyvillå. Kuomun 12 alle kerååntyneet tiivistymåttomåt aineosat eivåt voi kuumentaa nestettå merkittåvåsså måårin, joten neste kuumennetaan 5 epåsuorasti osien 10 sisållå olevan kuumennusvåliaineen avulla, ja se alkaa kiehua ennen kuin se poistuu kuomualu-eelta. Tåmån tuloksena on toimintavaihe, jossa neste esi-kuumennetaan kuomussa 12 ja osista 10 kokoojan 17 kautta poistuva hbyry alijååhdytetåån esimerkiksi 175°F låmpoti-10 laan. Haihduttimen pohjaan kerååntyneen nesteen låmpotila on esimerkiksi 185°F.

Ajatellaanpa, ettå juuri kuvattu haihdutin on kuviossa 2 kuvatun nelikattilaisen haihduttimen kattila D. Osa haih-15 duttimen pohjaan kerååntyneestå nesteestå kierråtetåån jakelukaukaloon 25 osia 11 pitkin siirtymistå vårten, ja osa kerååntyneestå nesteestå siirtyy haihduttimen katti-laan C, joka myos sisåltåå kuomun alla sijaitsevia levy-måisiå osia. Neste on kuumempaa kuin 165°F, jossa låmpoti-20 lassa se alunperin syotettiin kattilaan D, ja se esikuu-mennetaan jålleen kattilan C haihduttimen kuomussa 12 kattilan C levyosissa 10 tapahtuvan epåsuoran låmmon vaih-don avulla.

25 Prosessi toistetaan kattiloissa B ja A, kunnes tiivistetty nestetuote poistetaan kattilan A pohjaosasta. Toiminnan tehokkuus lisååntyy joka kattilassa. Tuuletushåvioitå saadaan våhennettyå.

30 Alaan perehtyneet ymmårtåvåt, ettå esillå olevan keksinnon mukaiseen kokoonpanoon ja menetelmåån voidaan tehdå useita sovelluksia, joita ei tåsså yhteydesså ole yksityiskohtai-sesti kuvattu.

Claims (12)

1. Kalvohaihdutin, joka sisåltåå useita kuumennusosia (10, 11), laitteen kuumennusvåliaineen kierråttåmiseksi osien låvitse ja laitteen nesteen jakamiseksi haihdutta- 5 mista vårten kuumennusosien pinnoille, tunnettu siitå, ettå jotkin (10) kuumennusosista on ylåosistaan sovitettu alaspåin aukenevaan kuomuun (12), joka eståå suorayhteyk-sisen låmmdnvaihdon haihdutettavan nesteen ja nesteen haihdutuksessa syntyvån lauhtuvan hoyryn val illå. 10

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen haihdutin, tunnettu siitå, ettå kuumennusosat sisåltåvåt oleellisesti tasaiset levyt (10, 11), jotka on liitetty kehiståån yhteen.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen haihdutin, tunnettu siitå, ettå kuumennusosat ovat kehiståån yhteen liitetty-jen tasaisten levyjen (10, 11) muodostamia koteloita ja ettå laite kuumennusvåliaineen kierråttåmiseksi sisåltåå alemman kokoojan (18, 28), joka yhdiståå kotelot niiden 20 alempien påiden låheisyydestå, ja ylemmån kokoojan (17, 27), joka yhdiståå koteloiden ylemmåt pååt koteloiden kaa-sauksen mahdollistamiseksi.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen haihdutin, tunnettu 25 siitå, ettå kuomulla (12) on kaasunpoistoaukko.

5. Kalvohaihdutin, joka sisåltåå useita suojuksen sisållå olevia kuumennusosia (10, 11), laitteen hoyryn johtami-seksi kuumennusosiin ja laitteen (17, 27) kuumennusosien 30 kaasausta vårten, tunnettu siitå, ettå joidenkin kuumennusosien (10) ylemmåt osat on sijoitettu suojuksessa ole-van kuomun (12) sisåån lauhtumattomien aineosien kerååmi-seksi kuomuun.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen haihdutin, tunnettu siitå, ettå kuumennusosat ovat levymåisiå kuumennusosia (10, 11). 8 903:3

7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen haihdutin, tunnettu siitå, ettå kuomussa (12) sijaitsee kuumennusosien ylåpuo-lella nesteen jakelukaukalo (15).

7 90313

8. Patenttivaatimuksen 5 mukainen haihdutin, tunnettu siitå, ettå sellaisista kuumennusosista (11) poistuva hoy-ry, jolden ylåosat eivåt ole kuomun ympåroimiå, syotetåån sellaisiin kuumennusosiin (10), joiden ylåosat ovat kuomun (12) ympårdimiå. 10

9. Patenttivaatimuksen 5 mukainen haihdutin, tunnettu siitå, ettå siihen kuuluu lisåksi laite suojuksen pohjaan kerååntyneen nesteen kierråttåmiseksi kuomun ulkopuolella sijaitsevaan nesteen jakelulaitteeseen (25) nesteen jaka- 15 miseksi kuumennusosiin (11), joiden ylåosat eivåt ole kuomun peittåmiå.

10. Patenttivaatimuksen 5 mukainen haihdutin, tunnettu siitå, ettå jokainen kuumennusosa sisåltåå parin yleenså 20 tasaisia, kehiståån yhteen liitettyjå levyjå (10, 11) ja ettå kuumennusosat ovat ylempien (17, 27) ja alempien (19, 29. kokoojien yhdiståmiå.

11. Menetelmå nesteen haihduttamiseksi, jossa haihdutet-25 tava neste johdetaan haihduttimessa olevaan tilaan siten, ettå neste putoaa ohuena kalvona alaspåin kuumennusosien (10, 11) pintoja pitkin kuumennusosissa kierråtettåvån våliaineen kanssa tapahtuvan epåsuoran låmmonvaihdon avul-la aikaansaatavaa haihdutusta vårten, tunnettu siitå, ettå 30 estetåån suora låmmonvaihto kuumennusosien ylåosien låhel-lå tapahtuvan epåsuoran låmmonvaihdon avulla tapahtuvasta nesteen haihduttamisesta syntyvån lauhtuvan hoyryn kanssa kerååmållå ei-lauhtuvaa hdyryå kuumennusosien ylåosat ym-påroivåån kuomuun (12) ja siten jååhdyttåmållå hoyryå nåi-35 den ylåosien sisållå epåsuoran låmmonvaihdon avulla.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmå, tunnettu siitå, ettå kuumennusvåliaine syotetåån mainittuihin kuumennusosiin (10, 11) niiden pohjan låheisyydestå. 9 30313