FI95414C - Haihdutus- ja lauhdutuslaite - Google Patents

Description

95414

Haihdutus- ja lauhdutuslaite - Evaporerings- och konden-seringsanordning 5 Esillä oleva keksintö koskee laitetta nesteen ainakin osittaista haihduttamista varten lämpöä luovuttavan höyryn avulla, joka saatetaan epäsuoraan kosketukseen nesteen kanssa ja siten lauhtuu ainakin osittain, ja mainittu laite käsittää lämmönsiirtolevyjen pinon, jotka levyt 10 keskenään rajaavat levyvälejä ja jotka siten yhdessä lämmönsiirtolevyjen reunoja pitkin ulottuvien tiivistysvä-lineiden kanssa muodostavat haihdutustilan joka toisessa levyvälissä ja lauhdutustiloja muissa levyväleissä, ja lämmönsiirtolevyissä on lisäksi läpimenevät aukot, jotka 15 muodostavat tulokanavan levypinon läpi nesteen syöttämi seksi haihdutustiloihin.

GB-patenttijulkaisussa 1 299 481 esitetään tämäntyyppinen laite, jossa lämpöä luovuttavaa höyryä sekä laitteen 20 sisällä tuotettua höyryä johdetaan lauhdutustiloihin ja haihdutustiloista kanavien käpi, jotka ulottuvat levypinon läpi ja muodostuvat lämmönsiirtolevyissä linjassa olevista aukoista.

25 Lämpöä luovuttavan höyryn ja tuotetun höyryn kuljettaminen tällä tavoin lämmönsiirtolevyjen pinon läpi ulottuvien kanavien kautta tuo mukanaan useita haittoja. Eräs niistä on, että lämmönsiirtolevyjen aukkojen on oltava hyvin suuria kuljetettujen höyryjen turhan paineenlaskun välttä-30 miseksi, mikä tarkoittaa, että on poistettava paljon levymateriaalia lämmönsiirtolevyistä. Toinen haittapuoli on, että kuhunkin lauhdutustilaan johtavan höyryn tuloau-kon alue sekä kustakin haihdutustilasta johtavan höyryn poistoaukon alue tulee suhteellisen pieneksi, mikä aikaan-35 saa ei-toivottuja paineenlaskuja höyryissä. Kolmas haitta puoli on, että paineolosuhteet levypinon eri lauhdutusti-loihin johtavissa höyryn tuloaukoissa ja eri haihdutusti- 2 95414 lista johtavissa poistoaukoissa tulee olemaan erilainen levypinon läpi kulkevia kanavia pitkin, mikä johtaa eri lämpötiloihin eri lauhdutustiloissa ja haihdutustiloissa.

Tämä taas merkitsee, että lämmönsiirto ei tule olemaan 5 yhtä tehokasta levypinon kaikissa osissa.

Esillä olevan keksinnön kohteena on aikaansaada yllä esitettyä tyyppiä oleva laite, jossa ei ole yllämainittuja haittoja, jotka liittyvät GB-patenttijulkaisun 1 299 481 10 mukaiseen laitteeseen, ja joka voidaan tehdä tehokkaammak si kuin tämä.

Tämä tavoite saavutetaan yllä määritellyn tyyppisessä laitteessa, jolle on tunnusomaista, että 1ämmönsiirtolevy-15 jen pino on sovitettu säiliöön, että väliseinä jakaa säiliön sisäosan kahteen eri kammioon siten, että kunkin lämmönsiirtolevyn ympäröivän reunan toinen osa sijaitsee toisessa kammiossa ja toinen osa, edullisesti loput sen ympäröivästä reunasta, sijaitsee toisessa kammiossa, että 20 lämmönsiirtolevyjen välillä olevilla tiivistysvälineillä on sellainen muoto, että haihdutustilat ovat suljetut yhteydeltä toiseen kammioon mutta ovat yhteydessä toiseen lämmönsiirtolevyjen reunoja pitkin, kun taas lauhdutusti-lat ovat yhteydessä mainittuun toiseen kammioon lämmön-25 siirtolevyjen reunoja pitkin mutta ovat suljetut toiselta kammiolta, ja että mainitussa toisessa kammiossa on tulo-aukko lämpöä luovuttavaa höyryä varten ja toisessa kammiossa on poistoaukko mainitusta nesteestä tuotettua höyryä varten.

30

Ensinnäkin keksintö mahdollistaa sen, että lauhdutustilojen tuloaukot tehdään hyvin suuriksi ja siten saavutetaan lämpöä luovuttavan höyryn suhteellisen alhainen virtausnopeus näissä tuloaukoissa. Tämä merkitsee, että höyryyn 35 kohdistuu suhteellisen alhainen paineenlasku ja siten suhteellisen pieni ei-toivottu lämpötilan lasku syntyy sen saapuessa lauhdutustiloihin.

3 95414

Toiseksi keksinnön avulla mahdollistetaan se, että haihdu-tustilojen poistoaukot tehdään hyvin suuriksi ja siten syntyy suhteellisen pieni virtausvastus tuotetusta höyrystä näissä poistoaukoissa. Tämä merkitsee, että voidaan 5 ylläpitää suhteellisen pientä höyrypainetta ja siten suh teellisen pientä haihdutuslämpötilaa haihdutustiloissa.

Näin ollen keksinnön avulla on luotu olosuhteet ylläpitämään mahdollisimman suuria lämpötilaeroja 1evylämmönvaih-10 timessa lämpöä luovuttavan höyryn ja tuotetun höyryn välillä ennakolta määrätyissä höyrypaineissa yllä mainitun säiliön kahdessa eri kammiossa.

Tämä merkitsee, että keksinnön mukaan suunniteltu laite on 15 hyvin tehokas toiminnassa. Sen vuoksi sitä käytetään edullisesti menetelmissä, joissa laitteessa tuotettua höyryä tai osaa höyrystä puristuksen jälkeen käytetään uudelleen laitteessa lämpöä luovuttavana höyrynä. Tämäntyyppisen menetelmän eräänä esimerkkinä on suolattoman 20 veden tuottaminen esimerkiksi merivedestä, jolloin merive si haihdutetaan ja tuotettu höyry lauhdutetaan suolattomaksi vedeksi yhdessä ja samassa lämmönvaihtimessa. Käytettäessä keksinnön mukaista laitetta, tuotettua höyryä tarvitsee puristaa vain vähissä määrin, esimerkiksi 0,15 25 barin paineesta 0,19 barin paineeseen, jotta se olisi käytettävissä lämpöä luovuttavana höyrynä. Tällainen puristus voidaan suorittaa perinteisen korkeapainepuhalti-men avulla.

3Q Keksinnön mukaista laitetta voidaan käyttää sekä laskevan kalvon että nousevan kalvon haihdutuksen yhteydessä. Kummassakin tapauksessa lämmönsiirtolevyt sovitetaan sopivasti olennaisesti pystysuoraan, väliseinä ulottuu olennaisesti vaakasuoraan ja tiivistää lämmönsiirtolevyjen 35 reunoja vastaan tietyllä tasolla säiliössä, ja haihdutus- tilojen ja lauhdutustilojen tulo- ja poistoaukot kulloistakin lämmönvaihtovällainetta varten sijaitsevat siten.

4 95414 että haihdutusneste ja lauhdutushöyry johdetaan samanaikaisesti kulloisenkin levyvälin kautta mainitulla tasolla säiliössä.

5 Keksinnön mukaisessa nousevan kalvon haihduttimena suunni tellussa laitteessa lämmönsiirtolevyjen yläosissa saattaa olla läpimeneviä reikiä, jotka muodostavat yhden tai useamman poistokanavan levypinon läpi lämpöä luovuttavan höyryn lauhduttamattomia osia varten. Lauhdetta saattaa 10 valua alaspäin ja ulos mainittuun säiliöön. Vaihtoehtona levypinon läpi kulkeville poistokanaville lämpöä luovuttavaa höyryä voidaan johtaa ohjaustankojen tms. avulla millä tahansa sopivalla tavalla lauhdutustilojen läpi ja siitä pois niiden alaosista säiliön alempaan kammioon. Tällöin 15 alempi kammio on jaettava tulo-osastoon lämpöä luovuttavaa höyryä varten ja poisto-osastoon lämpöä luovuttavan höyryn lauhduttamattomia osia varten.

Käytettäessä laitetta laskevan kalvon haihdutusta varten 20 haihdutusnesteen tulokanava ulottuu edullisesti levypinon yläosan läpi, ja lämmönsiirtolevyjen alaosissa on läpimenevät rei'iät, jotka muodostavat yhden tai useamman poistokanavan levypinon läpi lauhteen johtamiseksi pois lauhdutustiloista.

25 Tässäkin tapauksessa säiliön kammio, joka on yhteydessä levylämmönvaihtimen lauhdutustiloihin, voidaan jakaa tulo-osastoon ja poisto-osastoon.

30 Keksinnön mukaisessa laitteessa edullisesti käytettävät perinteiset lämmönsiirtolevyt ovat usein pitkänomaisia. Tällaisten lämmönsiirtolevyjen pino voidaan haluttaessa sovittaa mainittuun säiliöön siten, että levyjen pitkät sivut ulottuvat vaakasuoraan. Keksinnön mukaiselle edulli-35 seile suoritusmuodolle on kuitenkin tunnusomaista, että pitkänomaiset lämmönsiirtolevyt sovitetaan siten, että niiden pitkät sivut ovat pystysuoraan, että väliseinä 5 95414 ulottuu levyjen tasojen poikki ja tiivistää levyjen kahta pitkää sivua vastaan, ja että lämmönsiirtolevyjen väliset tiivistysvälineet jättävät rakoja vierekkäisten lammön-sxirtolevyjen väliin pitkin niiden pitkiä sivuja siten, 5 että sekä lauhdutustilojen ja mainitun toisen kammion välinen yhteys että haihdutustilojen ja mainitun toisen kammion välinen yhteys aikaansaadaan olennaisin osin pitkin lämmönsiirtolevyjen kutakin pitkää sivua.

10 Jotta saavutettaisiin mahdollisimman suuret lauhdutustilo ihin johtavat tuloaukot ja mahdollisimman suuret haihdu-tustiloista johtavat poistoaukot, lämmönsiirtolevyjen välisten tiivistysvälineiden tulisi jättää rakoja myös vierekkäisten lämmönsiirtolevyjen lyhyiden sivujen väliin.

15

Keksintöä selostetaan alla viittaamalla oheiseen piirus tukseen, jossa kuvio 1 esittää säiliötä ja siihen sovitettua levylämmön-20 vaihdinta, kuvio 2 esittää poikkileikkausta pitkin kuvion 1 viivaa II-II, 25 kuvio 3 esittää poikkileikkausta pitkin kuvion 1 viivaa m-m, kuvio 4 esittää leikkausta kuvion 1 mukaisen levylammön-vaihtimen yläosan läpi, joka leikkaus on otettu pitkin 30 kuvion 2 viivaa IV-IV ja vastaa kuvion 3 viivaa IV-IV ja kuvio 5 esittää virtauskaaviona laitosta jossa tuotetaan suolatonta vettä merivedestä.

35 Kuviossa 1 esitetään suljettua säiliötä 1 lieriömäisenä paineastiana, jossa on päätyseinät ja säiliön sisälle sovitettu 1evy1ämmönvaihdin. Levylämmönvaihdin käsittää 6 95414 kaksi päätylevyä 2 ja 3 ja lämmönsiirtolevyjen pinon 4, jotka on perinteisesti puristetty päätylevyjen väliin. Päätylevyjä 2, 3 sekä lämmönsiirtolevyjä 4 kannattaa säiliön sisällä runko, jota ei ole esitetty piirustukses-5 sa, siten, että ne ulottuvat pystysuoraan. Edullisesti lämmönsiirtolevyhin perinteisellä tavalla puristetut erotusvälineet pitävät lämmönsiirtolevyjä etäisyydellä toisistaan siten, että muodostuu levyvälejä joiden läpi lämmönvaihtonesteiden on määrä virrata.

10

Vaakasuora väliseinä 5 ulottuu säiliössä 1 koko levyläm-mönvaihtimen ympäri siten, että se jakaa säiliön sisäosaa ylempään kammioon 6 ja alempaan kammioon 7. Yläkammiossa 6 on tuloaukko 8 lämpöä luovuttavaa höyryä varten ja alakam-15 miossa 7 on poistoaukko 9 levylämmönvaihtimessa tuotettua höyryä varten. Säiliön 1 pohjassa on lisäksi poistoaukko 10 alakammiosta 7, joka on tarkoitettu nestettä varten, joka on syötetty levylämmönvaihtimeen mutta ei haihdutettu siinä.

20 Säiliön yhden seinämän läpi ulottuvat putki 11 ja kaksi putkea 12, ja manittu putki 11 muodostaa levylämmönvaihti-meen johtavan tuloaukon siinä haihdutettavaa nestettä varten, ja putket 12 muodostavat poistoaukkoja levylämmön-25 vaihtimessa tuotettua lauhdetta varten.

Siirtolevyjen 4 väliin on sovitettu erilaisia tiivistysvä-lineitä. Nämä kuvataan seuraavassa viittaamalla kuvioihin 2 ja 3.

30

Kuviossa 2 esitetään lämmönsiirtolevyä 4. Kuten nähdään, lämmönsiirtolevyllä on pitkänomainen suorakulmainen muoto ja se on sovitettu säiliöön 1 siten, että sen pitkät sivut ulottuvat pystysuoraan ja sen lyhyet sivut ulottuvat 35 vaakasuoraan. Väliseinä 5 ulottuu tietyllä tasolla säi liössä 1 lämmönsiirtolevyjen 4 kustakin pitkästä sivusta vaakasuoraan säiliön 1 ympäröivää seinämää kohti.

7 95414 Lämmönsiirtolevyn 4 kuviossa 2 esitetyllä sivulla on ensimmäinen tiiviste 13, joka ulottuu pitkin lämmönsiirto-levyn reunaa ylöspäin väliseinän 5 tasosta levyn toisella pitkällä sivulla, ja senjälkeen pitkin levyn ylempää 5 lyhyttä sivua ja takaisin alaspäin pitkin levyn toista pitkää sivua väliseinän 5 tasolle. Kuten kuviosta 2 nähdään, tiiviste 13 ulottuu lämmönsiirtolevyn pitkillä sivuilla vaakasuoraan väliseinän vastaaviin osiin saakka.

1Q Toinen tiiviste 14 ulottuu samansuuntaisesti lämmönsiirto- levyn ylemmän lyhyen sivun kanssa tiivisteen 13 pystysuorien osien väliin siten, että lämmönsiirtolevyn yläosan alue 15 on täysin tiivisteiden 13 ja 14 ympäröimä.

Kun tiivisteet 13 ja 14 ovat päittäin kuviossa 2 esitettyä 15 levyä vastaan sekä levylämmönvaihtimen vierekkäistä levyä vastaan, muodostuu suljettu niinsanottu jakelukammio levyvälin alueelle 15, joka ulottuu lämmönsiirtolevyjen koko leveyden poikki.

20 Alueella 15 lämmönsiirtolevyssä 4 kuten levylämmönvaihti men kaikissa lämmönsiirtolevyissä on läpimenevä aukko 16. Kaikki aukot 16 muodostavat tulokanavan lämmönsiirtolevy-jen 4 pinon läpi, joka on yhteydessä sekä yllä mainittuun haihdutettavan nesteen tuloaukkoon 11 (kuvio 1) että 25 kumpaankiin mainittuun jakelukammioon.

Aukon 16 lisäksi kussakin lämmönsiirtolevyssä on alueella 15 ja tiivisteen 14 läheisyydessä pienempiä reikiä 17, jotka on jaettu levyn leveyden poikki. Pystysuoraan kunkin 30 rei'iän 17 alapuolella tiivisteen 14 vastakkaisella puo lella on vielä pieni läpimenevä reikä 18. Lopuksi lähellä suurta aukkoa 16 mutta tiivisteen 14 alapuolella on kaksi pientä läpimenevää reikää 19.

35 Kunkin lämmönsiirtolevyn alakulmassa on kaksi läpimenevää reikää 20 ja 21, joita kuviossa 2 esitetyllä levyn puolella ympäröi kaksi rengasmaista tiivistettä 22 ja 23. Läm- β 95414 mönsiirtolevyjen rei'iät 20 ja 21 muodostavat kaksi kanavaa levypinon läpi, jotka ovat yhteydessä lämmönsiirtolevyn lauhdutetun nesteen poistoaukkojen kanssa, mutta ovat suljetut tiivisteillä 22 ja 23 yhteydeltä levyväleihin 5 joihin nämä tiivisteet on sovitettu.

Kuviossa 3 esitetään lämmönsiirtolevyn 4 toista sivua, joka on sovitettava kuvion 2 mukaisen lämmönsiirtolevyn taakse. Kuten nähdään, myös kuvion 3 levyn yläosassa on 10 suhteellisen suuri aukko 16 ja olennaisesti pienemmät rei'iät 17, 18 ja 19. Myös kuvion 3 levyn alakulmissa on läpimenevät rei'iät 20 ja 21. Tässä suhteessa kuvioiden 2 ja 3 levyt ovat samanlaiset. Kuvion 3 mukaisessa levyssä on kuitenkin erilainen tiivistejärjestely kuin kuvion 2 15 mukaisessa levyssä.

Kuvion 3 levyn yläosassa aukkoa 16 ja kahta pientä reikää 19 ympäröi ensimmäinen tiiviste 24. Lisäksi levyn yläosassa on neljä vaakasuorin välein olevaa tiivistettä 25.

20 Kukin näistä ympäröi levyn pientä aluetta, jossa on sekä reikä 17 että reikä 18.

Kuvion 3 levyn alaosassa tiiviste 26 ulottuu pitkin levyn reunaa alaspäin väliseinän 5 tasosta levyn toisella pit-25 källä sivulla ja senjälkeen pitkin levyn alempaa lyhyttä sivua ja taas ylöspäin pitkin levyn toista pitkää sivua väliseinän 5 tasolle. Kuten nähdään, tiiviste 26 ulottuu väliseinän 5 tasolla vaakasuoraan väliseinän 5 vastaaviin osiin saakka. Levyn alakulmissa olevat rei'iät on sovitet-30 tu tiivisteen 26 sisälle, ts. yläpuolelle.

Kuviossa 4 esitetään muutaman lämmönsiirtolevyn yläosien läpileikkausta, joka on otettu pitkin kuvion 2 viivaa IV-IV ja pitkin kuvion 3 vastaavaa viivaa IV-IV.

35

Kuviossa 4 esitetään joka toisessa levyvälissä leikkausta tiivisteen 13 (kuvio 2) yläosan läpi ja leikkausta tiivis- · 9 95414 teen 14 (kuvio 2) läpi. Tiivisteiden 13 ja 14 väliin muodostuu kuhunkin tällaiseen levyväliin jakelukammio 27 joka ulottuu lämmönsiirtolevyjen 4 koko leveyden poikki. Jakelukammio 27 on yhteydessä levypinon läpi kulkevaan 5 kanavaan, joka muodostuu levyissä olevista aukoista 16.

Tiivisteen 14 alle muodostuu kuhunkin levyväliin haihdu-tustila 28, jossa neste haihdutetaan. Kukin haihdutustila 28 on suljettu yhteydeltä säiliön 1 yläkammioon 6 tiivis-10 teen 13 pystysuorien osien avulla (kuvio 2) mutta on yh teydessä säiliön 1 alakammioon 7 lammönsiirtolevyjen reunojen välisten rakojen läpi pitkin levyn pitkien sivujen alempia osia sekä pitkin levyjen alempia lyhyitä sivuja. Tämä kuvataan nuolien avulla kuviossa 2.

15

Kussakin muussa levyvälissä esitetään kuviossa 4 leikkausta tiivisteen 25 läpi (kuvio 3), joka yhdessä kahden lämmönsiirtolevyn kanssa joita vastaan se tiivistää muodostaa siirtokammion 29. Tiivisteen 25 ulkopuolelle muo-20 dostuu kahden lämmönsiirtolevyn välitilaan lauhdutustila 30. Lauhdutustila 30 on yhteydessä säiliön 1 yläkammioon 6 kahden lämmönsiirtolevyn välisten rakojen läpi pitkin niiden ylempiä lyhyitä sivuja sekä pitkin niiden pitkien sivujen yläosia. Tämä kuvataan nuolien avulla kuviossa 3.

25 Siten höyry voi virrata kammiossa 6 kuhunkin lauhdutusti- laan 30 sekä levypinon kummaltakin puolelta että ylhäältä vierekkäisten tiivisteiden 25 välisten välien läpi.

Kunkin lauhdutustilan 30 sulkee tiiviste 26 (kuvio 3) 30 yhteydeltä säiliön 1 alakammioon 7.

Kaikki lauhdutustilat 30 muodostavat levyvälit sekä säiliön yläkammio 6 on suljettu tiivisteillä 24 (kuvio 3) yhteydeltä kanavaan levypinon läpi, jonka muodostavat läm-35 mönsiirtolevyissä olevat aukot 16.

Kuten kuviossa 4 esitetään nuolien avulla, kukin jakelu- > i · xo 95414 kammio 27 on yhteydessä kahdessa vierekkäisessä lämmön-siirtolevyssä olevien vastakkaisten reikien 17 läpi kahden lämmönsiirtokammion 29 kanssa. Samoissa lämmönsiirtole-vyissä olevien vastakkaisten reikien 18 kautta kaksi 5 manittua siirtokammiota 29 on yhteydessä lauhdutustilaan 30, joka muodostuu kahden lämmönsiirtolevyn väliin. Rei'-issä 18 on hieman suurempi läpivirtausalue kuin rei'issä 17.

10 Kuvioiden 1-4 mukainen laite on tarkoitettu toimimaan seuraavalla tavalla.

Haihdutettavaa nestettä pumpataan esikuumennettuna tulo-putken 11 läpi (kuvio 1) lämmönsiirtolevyjen pinon läpi 15 menevään kanavaan, jonka muodostavat levyjen aukot 16.

Tästä kanavasta neste virtaa edelleen jakelukammioihin 27 (kuvio 4), jotka ulottuvat lämmönsiirtolevyjen koko leveyden poikki (katso alue 15 kuviossa 2). Jakelukammioista 17 neste virtaa levyjen reikien 17 läpi eri siirtokammioihin 20 29 ja sitten reikien 28 läpi haihdutustiloihin 28. Saman aikaisesti nestettä virtaa haihdutustiloihin 28 suoraan reikien 19 läpi levyväleistä, joissa tiivisteet 24 (kuvio 3) ympäröivät aukkoja 16 ja reikiä 19. Haihdutustiloissa 28 neste virtaa sitten alaspäin ohuina kerroksina pitkin 25 lämmönsiirtolevyjä ja peittävät niiden vastakkaiset pin nat .

Samanaikaisesti säiliön 1 yläkammioon 6 syötetään tuloau-kon 8 kautta lämpöä luovuttavaa höyryä, joka virtaa lauh-30 dutustiloihin 30 lämmönsiirtolevyjen reunojen välisten rakojen kautta, kuten esitetään kuviossa 3. Lämpöä luovuttava höyry lauhtuu lauhdutustiloissa 30 kosketuksesta lämmönsiirtolevyihin, joihin se luovuttaa lämpöä. Tämä lämpö aikaansaa haihdutustiloissa 28 levyjen vastakkaisia 35 reunoja pitkin alaspäin valuvan nesteen haihdutuksen.

Haihdutustiloissa 38 muodostunut höyry poistuu ja virtaa säiliön 1 alakammioon 7 sekä sivuttain että alaspäin, « · c 11 95414 kuten esitetään nuolilla kuviossa 2. Tuotettu höyry poistuu kammiosta 7 poistoaukon 9 kautta, kun taas haihdutta-maton neste kerääntyy säiliön pohjaan ja poistetaan jatkuvasti tai jaksoittaisesti pohjapoistoaukon 10 kautta 5 (kuvio 1).

Lauhdutustiloissa 20 lämpöä luovuttavasta höyrystä muodostunut lauhde valuu alaspäin pitkin lämmönsiirtolevyjä ja poistuu lauhdutustiloista kahden kanavan läpi, jotka muo-10 dostavat rei’iät 20 ja 21 lämmönsiirtolevyjen alaosissa.

Nämä kanavat on suljettu yhteydeltä haihdutustiloihin 28 tiivisteillä 22 ja 23 (kuvio 2). Myös lämpöä luovuttavan höyryn lauhduttamattomat osat poistuvat lauhdutustiloista 30 mainittujen kanavien kautta ja poistuvat yhdessä lauh-15 teen kanssa poistoaukkojen 12 kautta (kuvio 1).

Kuten yllä mainittiin, rei'iät 18 ovat hieman isompia kuin rei'iät 17. Reikien koot valitaan siten, että laitteen toiminnan aikana saavutetaan haihdutusnesteen osittainen 20 haihdutus kun neste kulkee reikien 17 läpi. Rei'iät 18 tehdään riittävän suuriksi, jotta siirtokammioissa 29 vallitseva höyrypaine ei ylitä lauhdutustilojen 30 lämpöä luovuttavan höyryn painetta. Tämän tarkoituksena on varmistaa, että tiivisteiden 25 mahdollisen vuodon yhteydessä 25 vuoto kohdistetaan siirtokammioihin 29 eikä ulos näistä kammioista. Erityisesti käytettäessä keksinnön mukaista laitetta suolattoman veden tuottamiseen esimerkiksi merivedestä on edullisempaa, että höyry virtaa meriveteen, kuin että merivesi virtaa suolattomaan veteen.

30

Kuvioissa 2 ja 3 esitettyjen lämmönsiirtolevyjen 4 suoritusmuodossa kussakin levyssä on rei'iät 17-19 aukon 16 kummallakin puolella (sekä vasemmalla että oikealla). Haluttaessa rei'iät 17-19 voidaan jättää pois joka toises-35 ta levystä aukon 16 toiselta puolelta ja muissa levyissä niiden aukkojen 16 toiselta puolelta. Vaihtoehtoisesti rei'iät 17 voidaan jättää pois joka toisessa levyssä aukon 12 95414 16 toiselta puolelta ja rei'iät 18 ja 19 voidaan jättää pois aukon 16 toiselta puolelta, kun taas kaikissa muissa levyissä rei'iät 17 voidaan jättää pois mainitulta toiselta puolelta ja rei'iät 18 ja 19 voidaan jättää pois maini-5 tulta aukon 16 toiselta puolelta. Myös näissä tapauksissa nestettä jaetaan levyjen koko leveyden poikki kussakin haihdutustilassa 28.

Yllä on oletettu, että lämmönsiirtolevyjen väliin sovite-10 tut tiivistysvälineet muodostuvat joustavista kumi- tai muovitiivisteistä, jotka ovat sitä tyyppiä, jota tavallisesti käytetään ohutta peltiä olevien lämmönsiirtolevyjen yhteydessä. Mitä tahansa muuta sopivaa tiivistyvälinetyyp-piä voidaan tietenkin käyttää. Tiivistysvälineinä voitai-15 siin myös valita pysyvää lämmönsiirtolevyjen välistä liitosta pitkin niitä viivoja, jotka kuvioissa 2 ja 3 esittävät miten eri tiivisteet ulottuvat. Lämmönsiirtole-vyjä voidaa puristaa siten, että ne ovat päittäin toisiaan kohti pitkin näitä viivoja kussakin levyvälissä siten, 20 että levyjen välistä tiivistystä ja mahdollisesti niiden välistä liitosta helpotetaan.

Yllä esitetyn laitteen rakenteen ansiosta saavutetaan mahdollisimman pieni paineenlasku toimintahöyryjen osalta 25 niiden saapuessa ja poistuessa levylämmönvaihtimesta.

Tästä johtuen laite on toiminnaltaan tehokas ja edullinen.

Kuviossa 5 esitetään virtauskaaviona laitosta, johon yllä esitetty laite kuuluu. Laitos on tarkoitettu tuottamaan 30 suolatonta vettä merivedestä. Siten kuviossa 5 esitetään säiliö 1 tuloaukkoineen 8 lämpöä luovuttavaa höyryä varten, tuloaukkoineen 11 haihdutettavaa nestettä eli merivettä varten, poistoaukkoineen 9 tuotettua höyryä varten, poistoaukkoineen 10 väkevöityä nestettä eli haihduttama-35 tonta merivettä, niinsanottua suolavettä varten, poisto aukkoineen 12 lauhdetta, eli suolatonta vettä varten, sekä lämpöä luovuttavan höyryn lauhduttomattomia osia varten.

13 55414

Merivettä pumpataan pumpun 31 avulla laitokseen. Pumpun 31 jälkeen merivesi jaetaan kohdassa 32 kahteen haaravirtauk-seen. Toinen kulkee lämmönvaihtimen 33 kautta ja toinen 5 lämmönvaihtimen 34 kautta. Haaravirtaukset yhtyvät sitten kohdassa 35 ja pumpataan edelleen toisen lämmönvaihtimen 36 kautta säiliön 1 tuloaukkoon 11. Säiliöstä poistoaukon 9 kautta tuotettu höyry siirretään kompressorin 37 kautta lämpöä luovuttavan höyryn tuloaukkoon 8. Perinteinen 10 korkeapainepuhal1 in voi toimia kompressorina.

Suolavettä, eli säiliössä 1 haihduttamatonta merivettä pumpataan pumpun 38 avulla pois säiliöstä 1 sen pohjapois toaukon 10 kautta ja jaetaan kohdassa 39 kahteen haaravir-15 tukaseen. Toinen haaravirtaus palautetaan säiliön haihdu tettavan nesteen tuloaukkoon 11, kun taas toinen haaravirtaus pumpataan pumpun 40 avulla lämmönvaihtimen 33 kautta pois laitoksesta. Lämmönvaihtimessa 33 tämä haaravirtaus luovuttaa osan lämmöstään toiseen saapuvan meriveden 20 haaravirtaukseen.

Suolattoman veden, eli tuloaukon 8 kautta syötetyn lämpöä luovuttavan höyryn lauhteen, ja näiden höyryjen lauhdutta-mattomien jäännösten seos poistetaan säiliöstä 1 poistoau-25 kon 12 kautta. Erottimessa 14 erotetaan seoksen kaasumai set osat, ja tyhjöpumpun 42 avulla ne imetään lämmönvaihtimen 36 kautta pois laitoksesta. Lämmönvaihtimessa 36 ne luovuttavat osan lämmöstään jo ennakolta osittain kuumennettuun saapuvaan meriveteen.

30

Suolatonta vettä pumpataan erottimesta 41 pumpun 43 avulla lämmönvaihtimen 34 kautta pois laitoksesta. Lämmönvaihtimessa 34 suolaton vesi luovuttaa osan lämmöstään saapuvan meriveden haaravirtaukseen.

35

Yllä esitetyssä laitoksessa saapuvaa merivettä kuumennetaan edullisesti lämpötilassa, joka lähes vastaa sen 14 95414

kiehumispistettä siinä haihdutuspaineessa, joka tulee vallitsemaan levylämmönvaihtimen haihdutustiloissa. Esimerkiksi merivettä voidaan esikuumentaa siten, että sen lämpötila on 55°C säiliön tuloaukossa 11. Säiliön poistoau-5 kossa 11 tuotetun höyryn lämpötila voi olla hieman yli 55°C

ja sen paine voi olla esimerkiksi 0,15 baria. Senjälkeen höyry voidaan puristaa siten, että sen paine on noin 0,19 baria ja sen lämpötila noin 59°C säiliön tuloaukossa 8 ja kammiossa 6.

10

Viitaten kuvioon 5 on yllä esitetty tyhjöpumppua 42, joka on sovitettu ylläpitämään toivottua tyhjötasoa säiliössä 1. Haluttaessa voidaan vaihtoehtoisesti tai lisäksi liittää samaan tarkoitukseen toimiva tyhjöpumppu säiliön 1 15 yläosastoon 6.

Claims (15)

15 95414

1. Laite nesteen ainakin osittaista haihduttamista varten lämpöä luovuttavan höyryn avulla, joka saatetaan epäsuoraan kosketukseen nesteen kanssa ja tällöin lauhtuu aina— 5 kin osittain, ja mainittu laite käsittää lämmönsiirtolevy jen (4) pinon, jotka levyt keskenään rajaavat välejä ja niiden reunoja pitkin ulottuvien tiivistysvälineiden (13, 26. kanssa muodostavat haihdutustilan (28) joka toiseen levyväliin ja lauhdutustiloja (30) muihin levyväleihin, ja 10 lämmönsiirtolevyissä (4) on lisäksi läpimenevät aukot (16), jotka muodostavat tulokanavan levypinon läpi nesteen syöttämiseksi haihdutustiloihin (28), tunnettu siitä, että 15 lämmönsiirtolevyjen (4) pino on sovitettu säiliöön (1), - väliseinä (5) jakaa säiliön (1) sisäosan kahteen eri kammioon (6, 7) siten, että kunkin lämmönsiirtolevyn (4) 20 ympäröivän reunan osa sijaitsee toisessa kammiossa (6) ja sen ympäröivän reunan toinen osa sijaitsee toisessa kammiossa (7), - lämmönsiirtolevyjen (4) väliset tiivistysvälineet (13, 25 26) on muotoiltu siten, että haihdutustilat on suljettu yhteydeltä toiseen kammioon mutta ovat yhteydessä toiseen kammioon (7) lämmönsiirtolevyjen reunoja pitkin, kun taas 1auhdutusti1at (30) ovat yhteydessä mainittuun toiseen kammioon (6) lämmönsiirtolevyjen reunoja pitkin mutta on 30 suljettu yhteydeltä toiseen kammioon (7), ja - mainitussa toisessa kammiossa (6) on tuloaukko (8) lämpöä luovuttavaa höyryä varten ja toisessa kammiossa (7) on poistoaukko (9) mainitusta nesteestä tuotettua höyryä 35 varten.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu 16 95414 siitä, että kunkin lämmönsiirtolevyn ympäröivän reunan osa sijaitsee toisessa kammiossa (6) ja sen ympäröivän reunan olennaisesti muu osa sijaitsee toisessa kammiossa (7).

3. Jommankumman patenttivaatimuksista 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että lämmönsiirtolevyt (4) on sovitettu olennaisesti pystysuoraan, että väliseinä (5) ulottuu olennaisesti vaakasuoraan ja tiivistää lämmön- siirtolevyjen (5) reunoja vastaan tietyllä tasolla säilö liössä (1), ja että haihdutustiloissa (28) ja lauhdutusti- loissa (30) kulloisenkin lämmönvaihtoväliaineen tulo- ja poistopäät sijaitsevat siten, että haihdutusnestettä ja lauhdutusnestettä johdetaan samanaikaisesti vastaavan levyvälin läpi mainitulla tasolla säiliössä (1). 15

4. Jonkin edellisistä patenttivaatimuksista mukainen laite, tunnettu siitä, että lämmönsiirtolevyt (4) on svoitettu olennaisesti pystysuoraan, että nesteen tulokanava ulottuu levypinon yläosan läpi ja että lämmön-20 siirtolevyjen (4) alaosissa on läpimenevät rei'iät (20, 21), jotka muodostavat ainakin yhden poistokanavan levypinon läpi lauhteen johtamiseksi pois lauhdutustiloista (30).

5. Jonkin edellisistä patenttivaatimuksista mukainen laite, tunnettu siitä, että lämmönsiirtolevyt (4) ovat pitkänomaisia ja niiden pitkät sivut ovat olennaisesti pystysuoraan, että väliseinä (5) ulottuu levyjen tason poikki ja tiivistää levyjen kumpaakin pitkää sivua 30 vastaan, ja että lämmönsiirtolevyjen väliset tiivistysvä- lineet (13, 26) jättävät rakoja vierekkäisten lämmönsiir-tolevyjen väliin niiden pitkiä sivuja pitkin siten, että sekä lauhdutustilojen (30) ja mainitun toisen kammion (6) välinen yhteys että haihdutustilojen (28) ja mainitun 35 toisen kammion (7) välinen yhteys savutetaan olennaisin osin pitkin lämmönsiirtolevyjen kumpaakin pitkää sivua. • 17 95414

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että lämmönsiirtolevyjen (4) väliset tiivistysväli-neet (13, 26) jättävät rakoja vierekkäisten lämmönsiirto-levyjen väliin myös niiden lyhyillä sivuilla siten, että 5 lauhdutustilojen (30) ja mainitun ensimmäisen kammion (6) välinen yhteys ja haihdutustilojen (28) ja toisen kammion (7) välinen yhteys saavutetaan pitkin sekä mainittuja pitkiä sivuja että mainittuja lyhyitä sivuja.

7. Jonkin edellisistä patenttivaatimuksista mukainen laite, tunnettu siitä, että mainittu toinen kammio (6) on yhteydessä lauhdutustiloihin (30) lämmön-siirtolevyn (4) olennaisesti koko sitä osaa pitkin, joka sijaitsee tässä kammiossa (6), kun taas toinen kammio (7) 15 on yhteydessä haihdutustiloihin (28) kunkin lämmönsiirto- levyn (4) olennaisesti loppukehää pitkin.

8. Jonkin edellisistä patenttivaatimuksista mukainen laite, tunnettu siitä, että lämmönsiirtolevyt 20 (4) on irroitettavasti puristettu yhteen mainitussa pinos sa.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainitut tiivistysvälineet (13, 26) muodostu- 25 vat joustavista, esimerkiksi kumia tai muovia olevista tiivisteistä.

10. Jonkin edellisistä patenttivaatimuksista mukainen laite, tunnettu siitä, että mainitun lämpöä 30 luovuttavan kammion (6) tuloaukko (8) on yhteydessä tuote tun höyryn toisen kammion (7) poistoaukkoon (9), jolloin on sovitettu laitteisto (37) siirtämään tuotettua höyryä puristettuna mainitusta poistoaukosta (9) mainittuun tuloaukkoon (8) siten, että ylläpidetään suurempaa höyry- 35 painetta mainitussa toisessa kammiossa (6) kuin toisessa kammiossa (7). 18 95414

11. Jonkin edellisistä patenttivaatimuksista mukainen laite, tunnettu siitä, että - lämmönsiirtolevyt (4) sovitetaan olennaisesti pysty- 5 suoraan, - tiivistysvälineet (13, 14) rajaavat jakelukammioita (27) haihdutustilat (28) muodostavien levyvälien yläosissa, ja kukin jakelukammio (27) on yhteydessä mainittuun tulo- 10 kanavaan, jonka muodostavat aukot (16) ja jossa on useita eri yhteyksiä ainakin yhteen haihdutustilaan (28), - ainakin kaksi tiivistysvälinettä (25) on sovitettu lauhdutustilan (30) muodostavan kunkin levyvälin yläosaan, 15 vaakasuorin välein toisistaan lämmönsiirtolevyjä (4) pitkin tarkasteltuina, ja kukin mainittu tiivistysväline rajaa lämmönsiirtolevyjen (4) väliin siirtokammiota (29), joka on suljettu yhteydeltä lauhdutustilan (30) muihin osiin, 20 - kukin lauhdutustila (30) on yhteydessä mainittuun toiseen kammioon (6) mainittujen tiivistysvälineiden (25) väliin muodostuvien rakojen kautta lämpöä luovuttavan höyryn vastaanottamiseksi ylhäältä, ja 25 . - lämmönsiirtolevyissä (4) on läpimenevät rei'iät (17, 18) jotka ovat yhteydessä siirtokammioihin, ja kukin siirto-kammio (29) on yhteydessä ainakin yhden ensimmäisen rei'-iän (17) kautta jakelukammioon (27) ja ainakin yhden 30 toisen rei'iän (18) kautta haihdutustilaan (30). 1

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen laite, tunnettu siitä, että ainakin joka toisessa lämmön-siirtolevyssä (4) on pareittain sovitetut läpimenevät 35 rei'iät (17, 18), joista reikäparin toinen reikä (17) yhdistää siirtokammion (29) jakelukammioon (27) ja toinen reikä (18) yhdistää saman siirtokammion (29) haihdutusti- laan (2Θ). 19 95414

13. Patenttivaatimuksen 11 tai 12 mukainen laite, tunnettu siitä, että kussakin lämmönsiirtolevyssä 5 (4) on pystysuorat ja vaakasuorat reunaosat, että kukin jakelukammio (27) ulottuu vaakasuoraan lämmönsiirtolevyjen pystysuorien reunaosien väliin ja että haihdutusnesteen mainittu tulokanava ulottuu levypinon läpi olennaisesti keskeltä mainittujen pystysuorien reunaosien väliin. 10

14. Patenttivaatimuksen 12 mukainen levyhaihdutin, tunnettu siitä, että mainittu reikä (17) on pienempi kuin mainittu toinen reikä (18).

15 Patentkrav