NL7907844A - Warmtewisselaarkoppeling. - Google Patents

Warmtewisselaarkoppeling. Download PDF

Info

Publication number
NL7907844A
NL7907844A NL7907844A NL7907844A NL7907844A NL 7907844 A NL7907844 A NL 7907844A NL 7907844 A NL7907844 A NL 7907844A NL 7907844 A NL7907844 A NL 7907844A NL 7907844 A NL7907844 A NL 7907844A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
heat exchanger
flange
plate
adjacent
sections
Prior art date
Application number
NL7907844A
Other languages
English (en)
Other versions
NL183740C (nl
NL183740B (nl
Original Assignee
Garrett Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Garrett Corp filed Critical Garrett Corp
Publication of NL7907844A publication Critical patent/NL7907844A/nl
Publication of NL183740B publication Critical patent/NL183740B/nl
Application granted granted Critical
Publication of NL183740C publication Critical patent/NL183740C/nl

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/005Other auxiliary members within casings, e.g. internal filling means or sealing means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0031Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
    • F28D9/0043Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D21/0001Recuperative heat exchangers
    • F28D21/0003Recuperative heat exchangers the heat being recuperated from exhaust gases
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2225/00Reinforcing means
    • F28F2225/04Reinforcing means for conduits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2225/00Reinforcing means
    • F28F2225/08Reinforcing means for header boxes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2230/00Sealing means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2265/00Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
    • F28F2265/26Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for allowing differential expansion between elements
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S165/00Heat exchange
    • Y10S165/051Heat exchange having expansion and contraction relieving or absorbing means
    • Y10S165/071Resilient fluid seal for plate-type heat exchanger

Description

♦ * 4 4 *
N/29.285-tM/HO
Warmtewisselaarkoppeling.
Warmtewisselaars zijn ontwikkeld voor toepassing bij grote gasturbines om het rendement en vermogen daarvan te verbeteren en de bedrijfskosten te verminderen. Dergelijke warmtewisselaars worden soms aangeduid als recuperatoren maar zijn meer in het algemeen bekend 5 als regeneratoren. In het bijzonder worden deze eenheden toegepast bij gasturbines voor het aandrijven van gaspijpleidingcompressoren.
Meerdere honderden gasturbines met regeneratie zijn de laatste twintig jaar of zo voor deze toepassingen geïnstalleerd.
De meeste regeneratoren van deze eenheden zijn beperkt tot werktempera-10 turen van niet meer dan 538°C tengevolge van de bij hun fabricage toegepaste materialen. Deze regeneratoren hebben een constructie met platen en ribben in een drukribuitvoering die bestemd is voor continue werking.
De stijgende brandstofkosten in de laatste jaren hebben een hoog thermisch rendement nodig gemaakt en nieuwe bedrijfsmethoden vereisen een 15 regenerator die efficiënter werkt bij hogere temperaturen en duizenden start-stopcycli kan weerstaan zonder lekkage of buitengewone onderhoudskosten. Een regenerator van roestvrij staal met platen en ribben is ontwikkeld die temperaturen van 594°C of 649°C kan weerstaan onder werkomstandigheden met herhaaldelijk onvertraagd starten en stoppen.
20 De eerder toegepaste drukribuitvoering ontwikkelde ongebalanceerde inwendige drukkrachten van een aanzienlijke grootte, gewoonlijk meer dan 4,4 miljoen N in een regenerator van geschikte afmeting. Deze ongebalanceerde krachten trachten de regeneratorkemstruc-tuur uit elkaar te splijten en worden opgenomen door een uitwendig frame 25 dat dienst doet als onder druk staande versterkingsconstructie. Daarentegen is de moderne treksoldeeruitvoering zo geconstrueerd dat de inwendige drukkrachten worden gebalanceerd en een versterkingsconstructie niet nodig is. Daar de versterkingsconstructie als gevolg van het balanceren van de inwendige drukkrachten is weggelaten, worden de verande-50 ringen in afmeting van de totale eenheid tengevolge van de warmte-uitzetting en -samentrekking belangrijk. De warmte-uitzetting moet worden opgenoraen en het probleem wordt verergerd doordat de regenerator een levensduur met duizenden verhittings- en afkoelingscycli moet uithouden 7907844 2 * * l bij de nieuwe bedrijfswijze van de bijbehorende turbo-compressor die herhaaldelijk wordt gestart en gestopt.
Begrenzing van de uiterst hoge temperaturen van meer dan 538°C tot de eigenlijke regeneratorkem en de thermische en 5 ruimtelijke isolatie van de kern ten opzichte van het bijbehorende huis en de steunconstructie, waardoor de noodzaak voor duurder materiaal wordt verminderd om de kosten van de moderne warmtewisselaar-uit-voeringen vergelijkbaar te houden met die van de vroegere gebruikte warmtewisselaars van het plaattype, hebben gepleit voor verschillende 10 montage, koppeling en steunconstructies die tezamen het opnemen van een treksoldeerregeneratorkem in een warmtewisselaar van het beschreven type mogelijk maken.
Warmtewisselaars van het in het algemeen hierin besproken type worden beschreven in een artikel door K.O. Parker, 15 getiteld "Plate Regenerator Boosts Thermal and Cycling Efficiency", gepubliceerd in The Oil & Gas Journal van 11 april, 1977.
De uitvinding heeft in het algemeen betrekking op warmtewisselaars en meer in het bijzonder op speciale uitvoeringen voor de koppeling tussen warmtewisselaarsecties en tussen deze secties 20 en bijbehorend leidingwerk.
Verschillende constructies zijn bekend voor het opnemen van verschillende graden van warmte-uitzetting tussen aangrenzende onderdelen die moeten zijn afgedieht of op andere wijze met elkaar verbonden. Het Amerikaanse octrooischrift 3.398.707 toont een ex-25 pansiekoppeling voor een warmtewisselaar van het type met een mantel en pijpen voor het opnemen van de verplaatsing van een pijpplaat ten opzichte van de mantel, welke verplaatsing het gevolg is van de temperatuursverschillen tussen het fluïdum in de pijpen en het fluïdum in de mantel rondom de pijpen. De inrichting volgens het Amerikaanse oc-30 trooischrift 2.416.674 heeft U-vormige afdichtingsringen tussen binnenste en buitenste pijpen voor het toelaten van een radiale uitzetting of samentrekking bij temperatuursveranderingen. Het Amerikaanse octrooischrift 3*547.202 toont een montageconstructie met een balg en een aantal haken voor het ondersteunen van een paar coaxiale pijpen ten 35 opzichte van elkaar, waarbij deze pijpen zijn onderworpen aan verschillende gastemperaturen in een uitlaatgasrecuperator. Het Amerikaanse 7907844 i £ * 3.960.210 toont een U-vormige bocht die is verbonden door lippen aan de flenzen van de warmtewisselaar tijdens het monteren als voorbereiding voor het solderen van de hem. Het Amerikaanse oetrooischrift 3.078.919 toont een recuperator met T-vormige vasthoudorganen die in 5 langssleuven beweegbaar zijn om een verschuifbare ondersteuning van afzonderlijke constructiedelen te verkrijgen die bij verschillende temperaturen werken. Het Italiaanse oetrooischrift 311*249, het Zweedse oetrooischrift 178.363 en het Britse oetrooischrift 1.454.260 tonen verschillende uitvoeringen van afdichtingen en buigzame montageeonstruc-10 ties voor onder druk staande lichamen met variërende temperaturen. Geen van de bekende uitvoeringen betreft een gecombineerde montage- en af-dichtingsconstructie voor het koppelen van een leiding aan een warmte-wisselaarkemplaat van het hierin beschreven type en evenmin een afdichting van het blaastype-voor montage tussen aangrenzende secties van 15 een uit meerdere eenheden bestaande warmtewisselaarkem.
In het kort omvatten uitvoeringen volgens de onderhavige uitvinding een koppelingsconstructie voor montage tussen aangrenzende elementen in de regenerator die onderworpen zijn aan relatieve afmetingsveranderingen tengevolge van thermische vervorming.
20 In een uitvoeringsvorm volgens de onderhavige uit vinding is een hulpstuk aangebracht tussen een warmtewisselaarkemeind-plaat en een bijbehorende leiding voor het overbrengen van lucht onder hoge druk tussen de leiding en de warmt ewisselaarkem. Bij deze constructie is een ronde blaas of diafragma met U-vormige dwarsdoorsnede 2$· afdichtend verbonden tussen het eind van de leiding en een plaatdeel dat een verdeelstuksectie vormt. Tijdens de werking is de leiding op êên temperatuur en de warmtewisselaarkem op een andere temperatuur.
Het einddeel van de leiding is voorzien van een ronde conische flens met een aantal radiale sleuven om zijn omtrek. De flens grijpt aan deze 30 radiale sleuven in een overeenkomstig aantal T-vorraige klemmen die zijn gemonteerd op de warmtewisselaareindplaat. Tengevolge van deze constructie wordt een drukdichte afdichting verkregen door de ronde U-vormige blaas die de radiale beweging tussen de leiding en de warmtewisselaar tengevolge van de warmte-uitzetting van de warmtewisselaar 35 opneemt en tegelijk neemt de bevestiging van de flens de radiale vervorming en een beperkte verplaatsing op en brengt deze tevens bepaalde 7907844 \ * * 4 leidingkoppelingbelastingen over op de kern.
In een andere uitvoeringsvorm volgens de uitvinding is een soortgelijke U-vormige blaas rondom gemonteerd tussen aangrenzende secties van de warmtewisselaarkern. De kern bestaat uit een aantal 5 eenheden of secties teneinde de cumulatieve warmte-uitzetting te beperken. De uitzetting van een eenheid ten opzichte van de volgende eenheid wordt dan opgenomen door een langsbeweging of axiale beweging in de af dicht ingsblaas die is geplaatst tussen aangrenzende kemsecties.
Uitvoeringsvormen volgens de onderhavige uitvinding 10 laten aldus een thermische vervorming van de warmtewisselaar zonder radiale en axiale belemmering toe, vanaf êén kemseetie tot de volgende of tussen de warmtewisselaareindsectie en de aangesloten leiding voor samengeperste lucht.
De uitvinding zal hierna worden toegelicht aan de 15 hand van de tekening, waarin:
Figuur 1 is een perspectivisch aanzicht van een warmtewisselaarkemsectie waarin de onderhavige uitvinding is toegepast.
Figuur 2 is een perspectivisch, gedeeltelijk uiteengenomen aanzicht van een warmtewisselaarmodule die bestaat uit meer-20 dere secties van figuur 1.
Figuur 3 is een aanzicht gedeeltelijk in doorsnede van een deel van de module van figuur 2 en toont de leidingflensvast-houdconstructie volgens de onderhavige uitvinding.
Figuur 4 is een doorsnede van een deel van de con-25 structie van figuur 5 volgens de lijn 4-4.
Figuur 5 is een doorsnede volgens de lijn 5-5 van figuur 3·
Figuur 6 is een gedeeltelijk weggebroken aanzicht van een deel van de module van figuur 2 en toont een tussen de eenheden 30 geplaatste afdichting volgens de onderhavige uitvinding.
Figuur 7 is een doorsnede volgens de lijn 7-7 van figuur 6.
Figuur 1 toont een gesoldeerde regeneratorkem zoals die wordt toegepast in warmtewisselaars van het hierboven bespro-35 ken type. De eenheid 10 van figuur 1 is maar één sectie van een aantal (bijvoorbeeld zes), die worden samengesteld tot een module zoals de 7907844 * « 5 Λ module 20 van figuur 2. Zoals in figuur 1 is afgebeeld, omvat de kern-sectie 10 een aantal gevormde platen die zijn afgewisseld met ribben die dienen om de lucht en het uitlaatgas in afwisselende aangrenzende dwarse stroomkanalen te richten voor maximum warmte-overdracht. Wanneer 5 de platen zijn samengesteld en gesoldeerd voor het vormen van een samenhangende eenheid, vormen de gevormde platen verdeelstukkanalen 12a en 12b aan tegenovergestelde einden van de centrale tegenstroorawarmte-wisselsectie 14. Zoals is aangegeven door de pijlen in figuur 1, treedt verhit uitlaatgas uit een bijbehorende turbine binnen in het afgelegen 10 eind van de sectie 10 en stroomt het gas om het verdeelstukkanaal 12b en dan door de gasstroomkanalen in de centrale sectie 14 en uit de sectie 10 aan de nabijliggende zijde van figuur 1, waarbij het gas era het verdeelstuk 12a stroomt. Tegelijk treedt samengeperste lucht uit de door de bijbehorende turbine aangedreven compressor binnen in de warmte-15 wisselaarsectie via het verdeelstuk 12a en deze lucht stroomt door inwendige luchtstroomkanalen die zijn verbonden met de verdeelstukken 12a, 12b en door de centrale warmtewisselsectie 14, waarna de lucht uit het verdeelstuk 12b stroomt. Tijdens de werking geeft het uitlaatgas een asanzienlijke hoeveelheid warmte af aan de samengeperste lucht die wordt 20 toegevoerd aan de bijbehorende turbine, waardoor het werkrendement van het turbinesysteem met regeneratie aanzienlijk wordt verbeterd.
Figuur 2 toont zes van deze secties 10, die zijn samengesteld met bijbehorende onderdelen tot een enkele warmtewisse-laarmodule 20. Deze modules kunnen op hun beurt worden gecombineerd 25 in parallelle werking om te voldoen aan de eisen van de gasturbines over een aanzienlijk bereik van afmetingen en vermogens. Deze systemen worden tegenwoordig geleverd voor gasturbines in het bereik van 5750 - 75.000 kW.
Bij de werking van een typisch systeem met toepas-30 sing van een regenerator van het hierin besproken type treedt omgevingslucht binnen door een inlaatfilter en wordt deze samengeperst tot ongeveer 689 - 1033 kPa, en bereikt daarbij een temperatuur van 2β0°0 tot 3l6°C in de corapressorsectie van de gasturbine. Daarna wordt de lucht toegevoerd aan de regenerator, waarbij de lucht binnentreedt door de 35 inlaatflens 22a (figuur 2) en de inlaatleiding 24a. In de regenerator-module 20 wordt de lucht verwarmd tot ongeveer 482°C. De verwarmde 7907844 • * 6 lucht wordt dan teruggevoerd via de uit laat leiding 24b en de uitlaat-flens 22b aan de verbrandingskamer en turbine sect ie van de bijbehorende machine via geschikte leidingen. Het uitlaatgas uit de turbine kan dan op ongeveer 59^°C zijn en is op vrijwel de omgevingsluchtdruk. Dit 5 gas wordt door de regenerator 20 gevoerd zoals is aangegeven door de pijlen (leidingen zijn niet afgebeeld), waarbij de afvalwarmte van het uitlaatgas wordt overgebracht om de lucht te verwarmen* zoals beschreven is. Het uitlaatgas daalt in temperatuur tot ongeveer 316°C bij het passeren door de regenerator 20 en wordt dan afgevoerd op de omgevings-10 lucht via een uitlaatgasschoorsteen. De warmte die anders verloren zou gaan* wordt dus overgebracht op de lucht* waardoor minder brandstof nodig is om de turbine te laten werken. Voor een 22.500 kW turbine verwarmt de regenerator 4*5 miljoen kg lucht per dag*
De regenerator is ontworpen om 120.000 uur en 15 5.000 cycli te werken zonder geplande reparatie, hetgeen een levens duur van 15 tot 20 jaar voorstelt bij normaal bedrijf. Hiervoor moet de apparatuur kunnen werken bij gasturbine-uitlaattemperaturen van 594°C en even snel starten als de bijbehorende gasturbine, zodat geen brandstof behoeft te worden verspild om het systeem in lijn te brengen -20 met gestabiliseerde werktemperaturen.
De toepassing van de dunne gevormde platen* ribben en andere onderdelen waaruit de gesoldeerde regeneratorkemsecties bestaan, draagt bij tot deze geschiktheid. Het zal echter duidelijk zijn* dat een aanzienlijke warmt e-uit zet ting in alle drie richtingen optreedt 25 als gevolg van het extreme werktemperatuursgebied en de aanzienlijke afmetingen van de warmtewisselaareenheden. Bijvoorbeeld waren de totale afmetingen voor de module van figuur 2 in een geval 5*1 m in breedte, 3*6 m in lengte (de richting van de gasstroming) en 2,3 m in hoogte.
De in figuur 1 af geheelde kemseetie is ongeveer 0,6 m breed (de mini-30 mum afmeting). De constructie van de module 20 in een aantal secties 10 beperkt de cumulatieve warmt e-uit zetting van de verdeelstukdelen in de breedterichting.
Een enkele sectie 10 zet uit in alle drie richtingen bij verhitting. Deze afmetingsveranderingen van de kern moet worden 35 opgenomen ten opzichte van het frame 26, dat een starre constructie is. Waar de kemsecties met elkaar zijn verbonden of met bijbehorende 7907844 7 leidingen, zijn afdichtingen nodig voor de luchtkanalen, die, zoals is af geheeld, zich dwars op de kemplaat uitstrekken.
Figuur 3-5 tonen bijzondere constructies volgens de onderhavige uitvinding voor de koppeling tussen de leidingen 24a, 5 24b (figuur 2) en de eindplaat 28 van de kemsectie 10a. Soortgelijke constructies worden toegepast om de blinde leidingen aan het tegenovergestelde eind van de module 20 te koppelen, die zijn voorzien van man-gatdeksels om de kern gemakkelijk toegankelijk te maken voor inspectie, onderhoud en dergelijke.
10 In figuur 3 - 5 is een leiding 24 afgebeeld die is voorzien van een leidingflens 32 die door lassen of solderen bij 3^ is bevestigd. Aan het omtreksvlak van de flens 32 zijn een aantal radiaal uitgelijnde sleuven 36 gevormd, zodat de flens kan worden gegrepen door een overeenkomstig aantal T-vormige klemmen 38 die zijn gelast op de 15 warmtewisselaareindplaat 28. Met deze koppeling is volgens figuur 4 een buigzame afdichtingsblaas 40 verbonden die bij 42 is gelast aan het aangrenzende eind van de leiding 24 en de rand van de warmtewisselaar-eindplaat 28 die de opening van het verdeelstuk 12 vormt. De afdichting 40 bestaat uit een ronde U-vormige blaas of diafragma dat zich geheel 20 rondom het luchtkanaal aan de overgang van de leiding 24 en het verdeelstuk 12 uitstrekt en dient om aan deze overgang een fluïdumdichte afdichting te verschaffen. De afdichting 40 van figuur 4 laat een relatieve variatie in de afmeting toe tussen de delen die de afdichting verbindt, het eind van de leiding 24 en de verdeelstuksectie van de 25 eindplaat 28, waardoor het bezwijken van de constructie is vermeden, dat het gevolg zou zijn van een starre verbinding. Tegelijk laten de bevestigingsmiddelen bestaande uit de klemmen 38 en de leidingflens 32 een relatieve beweging toe in de radiale richting als gevolg van verschillen in warmte-uitzetting tussen de leiding 24 en de eindplaat 28, 30 terwijl deze tevens dienen voor het overbrengen van de axiale belasting en de koppelbelasting tussen de leiding en de eindplaat. Uit figuur 2 blijkt, dat de leidingen 24 zijn voorzien van balgsecties 25 voor het opnemen van de relatieve warmte-uitzetting van de kern ten opzichte van het buitenhuis en om de op de kern uitgeoefende leidingbelastingen te 35 regelen. Daarom kan een starre koppeling worden uitgevoerd aan de lei-dingflenzen 22.
7907844 * ν'» 8
Zoals in figuur 5 is afgebeeld, ligt de onderzijde van de T-vormige klem 38 juist iets verwijderd van de aangrenzende oppervlakken van de leidingflens 32. Deze afstand kan ongeveer 0,05 of 0,07 mm zijn en is voldoende voor het opnemen van de radiale verplaat-5 sing van de flens 32 ten opzichte van de kemeindplaat 28, terwijl de axiale belastingen tussen de leiding en de kern worden overgebracht.
Figuur 6 en 7 tonen de toepassing- van een afdich-tingsorgaan 50 tussen de verdeelstukdelen van aangrenzende kemsecties van de warmtewisselaar. In figuur 6 zijn de kemsecties aangegeven met 10 10’ en 10" en in het weggebroken gedeelte zijn de verdeelstukdelen 12' en 12" weergegeven. De afdichting, een ronde U-vormige blaas of diafragma, bij voorkeur uit roestvrij staal zoals de afdichting 40 van figuur 4 is aan de einden daarvan gelast op de eindplaten van de kemsecties 10’, 10" aan de omtrekken van de einddelen van de verdeelstuk-15 ken 12', 12". Versterkingsschijven 52 zijn opgenomen als deel van de 1 asverbinding. Dit zijn ronde delen die zich uitstrekken om de verdeel-stukopening binnen de afdichtingsblaas 50. Figuur 7 toont ook in detail delen van de binnenste pijpplaten 5^ met openingen die het verdeelstuk 12 vormen met uitwendige versterkingsdelen 56, die zorgen voor verster-20 king van de gesoldeerde pijpplaatverbindingen om de verdeelstukopening. Afstandsstaven 58 (figuur 6) zijn gesoldeerd tussen aangrenzende kemsecties^) 12" behalve aan de einden van de warmtewisselaarkem, waar de verdeelstukdelen liggen. Deze staven 58 dienen om aangrenzende kemsecties met elkaar te verbinden en te verzekeren dat de zijwaartse uit-25 zetting althans nagenoeg gelijkmatig in alle secties van een bepaalde kemmodule is. De verdeelstukdelen van de warmtewisselaar worden echter niet aldus ingeklemd; daarom kunnen de verdeelstukdelen door buigen een axiale warmte-uitzetting ondergaan die is beperkt tot een enkele kem-sectie en niet wordt overgebracht op de volgende. Tengevolge van tem-30 peratuursverschillen die in de verdeelstukdelen kunnen optreden ten op zichte van de rest van de kem, in het bijzonder tijdens de overgangsfasen bij het starten en stilzetten van het systeem, zouden de verschillen in warmte-uitzetting kunnen leiden tot een sterke vervorming van de kem, als de kem niet was verdeeld in secties. Deze verschil-35 len in axiale warmte-uitzetting van de verdeelstukdelen worden opgenomen door de buigzame afdichtingsblazen 50 die zijn gelast tussen de 7907844 * 9 aangrenzende kemsecties. De afdichting 50 heeft dezelfde funktie als beschreven is voor de afdichting 40 van figuur 4j deze laat een relatieve axiale beweging of langsbeweging toe tussen de aangrenzende eind-platen van de kernsecties 10', 10" en zorgt voor een drukdichte af-5 dichting van het ene verdeelstukdeel 12' ten opzichte van het volgende 12". Het bijzondere doel is echter verschillend, daar de uitzetbare afdichting 50 op dit punt het mogelijk moet maken, dat de totale module 20 (figuur 2) bestaat uit een rij afzonderlijke sectie zoals de kem-seetie 10 van figuur 1. Door de totale kern op deze manier te verdelen 10 in secties, wordt de cumulatieve warmte-uitzetting in de hoofdafmeting van de module beperkt en binnen toelaatbare grenzen gehouden. De uitzetting van het kemsectieverdeelstuk 12' wordt dus niet overgebracht op de kemsectie 12" (en omgekeerd) maar wordt opgenomen door het buigzame U-vormige afdichtingsorgaan 50 tussen de kemsectieverdeelstuk-15 delen.
Tengevolge van de constructies volgens de onderhavige uitvinding als hierboven beschreven zijn, zijn geschikte verbindingen en koppelingen verkregen tussen aangrenzende constructie-secties die bij de werking van het totale systeem veranderingen van 20 afmetingen ondergaan, die van het ene element tot het andere verschillen. In het geval van de leidingkoppeling van figuur 5-5 worden de op de leiding en de warmtewisselaar als gevolg van de bevestiging uitgeoefende spanningen verwaarloosbaar klein, terwijl tegelijk de gewenste fluïdumdichte afdichting aan het tussenvlak tussen de warmte-25 wisselaar en de leiding wordt verkregen. Bij het voorbeeld van figuur 6 en 7 wordt de aanzienlijke warmte-uitzetting van de verdeelstukdelen van de aangrenzende kemsecties 10 ten opzichte van elkaar opgenomen door de afdichtingen 50* 50 7907844

Claims (13)

1. Warmt ewisselaarkoppeling, gekenmerkt door eerste en tweede delen van dun plaatmateriaal die luchtkanalen vormen en die aan elkaar grenzen maar ten opzichte van elkaar ver- 5 plaatst zijn en ongelijke afmetingsveranderingen ondergaan tengevolge van warmte-uitzetting, een afdichtingsorgaan bestaande uit een U-vormige ronde metalen blaas, die zich uitstrekt tussen het eerste en tweede deel, en middelen die de tegenovergestelde einden van het afdichtingsorgaan op afdichtende wijze bevestigen op de aangrenzende 10 randen van het eerste en tweede deel.
2. Koppeling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het eerste deel bestaat uit de eindplaat van een warmtewisselaarkemsectie, die een luchtverdeelstuk vormt, en het tweede onderdeel bestaat uit een luchtleiding die moet worden verbonden 15 met het verdeelstuk, waarbij de ronde blaas zich om overeenkomstige openingen in de leiding en de warmtewisselaarplaat uitstrekt en aan de leiding en de plaat is gelast.
3· Koppeling volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat een versprongen flens is bevestigd op de leiding 20 en een aantal klemmen naar keuze zijn gemonteerd om de omtrek van de flens en zijn bevestigd op de warmtewisselaarplaat om de flens op de plaat vast te zetten.
4. Koppeling volgens conclusie 3* met het kenmerk, dat de klemmen in dwarsdoorsnede T-vormig zijn en de 25 flens is voorzien van radiale sleuven die zich aan weerszijden uitstrekken langs het basisdeel van de klem in ingrijping tussen de plaat en het daarvanaf gelegen deel van de klem, waarbij de sleuven zijn gevormd voor het opnemen van de radiale beweging van de flens ten opzichte van de klem.
5. Koppeling volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de flens is voorzien van een hoofddeel dat een hoek maakt ten opzichte van de leiding en daaraan bevestigd is aan een eind . van het hoofddeel, en verder is voorzien van een basisdeel dat zich buitenwaarts in het algemeen evenwijdig aan de plaat uitstrekt en de 35 radiale sleuven bezit.
6. Koppeling volgens êên der voorgaande conclusies, 7907844 > e met het kenmerk, dat de warmt ewis selaarkem bestaat uit een aantal op afstand van elkaar liggende kemsecties met uitgelijnde luchtverdeelstukdelen aan tegenovergestelde einden daarvan, waarbij een aantal aanvullende afdiohtingsorganen zijn aangebracht, 5 die elk bestaan uit een U-vormige ronde metalen blaas die zich uitstrekt tussen aangrenzende kemsecties rondom de verdeelstukdelen daarvan, waarbij elk aanvullend afdichtingsorgaan is bevestigd op de aangrenzende eindplaten van de aangrenzende kemsecties.
7. Koppeling volgens conclusie 1, met het 10 kenmerk, dat het eerste en tweede deel bestaan uit aangrenzende eindplaten van naast elkaar liggende warmtewisselaarkemsecties, waarbij de ronde blaas met zijn tegenovergestelde einden is bevestigd op de eindplaten rondom de verdeelstukopeningen daarin om de verdeel-stukken van de kemsecties op afgedichte wijze aan elkaar te koppelen.
8. Koppeling volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de U-vormige blaas met het open eind van de U-vormige dwarsdoorsnede radiaal naar binnen gericht is.
9. Koppeling volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de einden van de blaas op de aangrenzende kem- 20 sectie-eindplaten zijn gelast.
10. Koppeling volgens êên der conclusies 7 - 9* met het kenmerk, dat een luchtleiding is aangesloten op de verdeelstukopening van de eindplaat, waarbij een aanvullende U-vormige ronde metaalblaas op afgedichte wijze zich uitstrekt tussen 25 de luehtleiding en de aangrenzende eindplaat om de verdeelstukopening, waarbij een versprongen flens is bevestigd op de leiding en een aantal klemmen naar keuze zijn gemonteerd om de omtrek van de flens en zijn bevestigd op de warmtewisselaareindplaat om de flens vast te zetten op de plaat.
11. Werkwijze voor het beperken van de geaccumu leerde warmte-uitzetting langs een warmtewisselaar van het plaattype in een richting loodrecht op het plaatvlak, met het kenmerk, dat de warmtewisselaar wordt verdeeld in secties van beperkte afmetingen langs deze richting en een aantal van deze secties 55 zij aan zij worden samengesteld en aangrenzende secties op een bepaalde afstand van elkaar worden gehouden en overeenkomstige openingen van 7907844 ^ 0 % aangrenzende secties op afgedichte wijze met elkaar worden verbonden door een ronde blaas met een U-vormige dwarsdoorsnede te bevestigen op aangrenzende montage-elementen van de secties, die de openingen vormen.
12. Werkwijze voor het koppelen van het verdeel- stuk van een warmtewisselaarkemsectie aan een aangrenzend leiding-kanaal, welke warmtewisselaarkemsectie en aangrenzend kanaal relatieve variaties in de afstand daartussen ondervinden tengevolge van verschillende werkt emperaturen daarvan, met het kenmerk, 10 dat een buigzaam afdichtingsorgaan met zijn tegenovergestelde einden wordt bevestigd op de warmtewisselaarkemsectie en het kanaal en een uitgestrekte ronde flens aan êên zijde van het afdichtingsorgaan wordt bevestigd op het kanaal en de flens op glijdende wijze wordt vastgezet op de warmtewisselaarkemsectie aan de tegenovergestelde zijde van 15 het afdichtingsorgaan.
15. Werkwijze volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de flens is voorzien van een aantal radiale sleuven, waarbij op de warmtewisselaarplaat een aantal klemmen zijn bevestigd die in de sleuven worden gemonteerd. 20 7907844
NLAANVRAGE7907844,A 1978-10-26 1979-10-25 Warmtewisselaar. NL183740C (nl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US95511878 1978-10-26
US05/955,118 US4291752A (en) 1978-10-26 1978-10-26 Heat exchanger core attachment and sealing apparatus and method

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NL7907844A true NL7907844A (nl) 1980-04-29
NL183740B NL183740B (nl) 1988-08-01
NL183740C NL183740C (nl) 1989-01-02

Family

ID=25496408

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NLAANVRAGE7907844,A NL183740C (nl) 1978-10-26 1979-10-25 Warmtewisselaar.

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4291752A (nl)
JP (1) JPS5560188A (nl)
CA (1) CA1136611A (nl)
CH (1) CH633879A5 (nl)
GB (2) GB2099569B (nl)
NL (1) NL183740C (nl)
SE (1) SE449133B (nl)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59126597A (ja) * 1983-01-10 1984-07-21 松下電器産業株式会社 電子楽器
US4940025A (en) * 1989-03-06 1990-07-10 Westinghouse Electric Corp. Steam generator upper support having thermal displacement compensation
US5050668A (en) * 1989-09-11 1991-09-24 Allied-Signal Inc. Stress relief for an annular recuperator
US5368095A (en) * 1993-03-11 1994-11-29 Avco Corporation Gas turbine recuperator support
JP2000514541A (ja) * 1996-02-01 2000-10-31 ノーザン リサーチ アンド エンジニアリング カンパニー 個別式プレートフィン熱交換器
JP4450887B2 (ja) * 1999-05-20 2010-04-14 株式会社ティラド 熱交換器
SE518058C2 (sv) * 2000-12-22 2002-08-20 Alfa Laval Ab Komponent för att stödja ett filterorgan i en portkanal till en plattvärmeväxlare, anordning innefattande ett rörformigt filterorgan och nämnda komponent samt plattvärmeväxlare innefattande ett rörformigt filterorgan och nämnda komponent
US7017656B2 (en) * 2001-05-24 2006-03-28 Honeywell International, Inc. Heat exchanger with manifold tubes for stiffening and load bearing
SE519567C2 (sv) * 2001-07-09 2003-03-11 Alfa Laval Corp Ab Plattvärmeväxlare samt därtill hörande gavelplatta med inbördes förskjutbara segment
CN1320328C (zh) * 2002-12-20 2007-06-06 缪志先 一种箱形并带有后压紧密封装置的板式换热器
US6895780B1 (en) * 2003-06-30 2005-05-24 Sun Microsystems, Inc. Sorber structure for electro-desorption compressor
US6958915B2 (en) * 2003-10-07 2005-10-25 Hon Hai Precision Ind. Co., Ltd. Heat dissipating device for electronic component
DE102004022433B4 (de) * 2004-05-06 2007-01-04 Joachim Schult Profilierte Wärmeübertragungsplatte für einen geschweissten Wärmeüberträger
US8215378B2 (en) * 2007-05-03 2012-07-10 Brayton Energy, Llc Heat exchanger with pressure and thermal strain management
SE532907C2 (sv) * 2008-09-23 2010-05-04 Alfa Laval Corp Ab En plattvärmeväxlare
US8028410B2 (en) * 2008-12-08 2011-10-04 Randy Thompson Gas turbine regenerator apparatus and method of manufacture
US20120103578A1 (en) * 2009-04-29 2012-05-03 Westinghouse Electric Company Llc Modular plate and shell heat exchanger
CN102564210A (zh) * 2012-02-28 2012-07-11 上海艾克森集团有限公司 一种板式换热器换热板束夹紧装置
JP6216118B2 (ja) 2013-01-11 2017-10-18 フタバ産業株式会社 熱交換器
FR3008485B1 (fr) * 2013-07-12 2015-08-21 Valeo Systemes Thermiques Echangeur de chaleur
CN104677153A (zh) * 2013-11-28 2015-06-03 天津华赛尔传热设备有限公司 一种板式气气换热器
KR101749059B1 (ko) * 2015-09-04 2017-06-20 주식회사 경동나비엔 굴곡 플레이트 열교환기
EP3372937B1 (en) * 2017-03-10 2021-10-06 Alfa Laval Corporate AB Plate package for heat exchanger devices and a heat exchanger device
US10876794B2 (en) * 2017-06-12 2020-12-29 Ingersoll-Rand Industrial U.S., Inc. Gasketed plate and shell heat exchanger
US11035626B2 (en) 2018-09-10 2021-06-15 Hamilton Sunstrand Corporation Heat exchanger with enhanced end sheet heat transfer

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2416674A (en) * 1943-06-02 1947-03-04 Babcock & Wilcox Co Attemperator
US3078919A (en) * 1960-02-08 1963-02-26 Brown Fintube Co Recuperator
US3398787A (en) * 1966-10-11 1968-08-27 Struthers Wells Corp Expansion and contraction means for a heat exchanger
US3547202A (en) * 1969-01-15 1970-12-15 Owens Corning Fiberglass Corp Coaxial heat exchange apparatus with spacers
FR2183375A5 (nl) * 1972-05-04 1973-12-14 Chausson Usines Sa
JPS5622679Y2 (nl) * 1975-08-30 1981-05-28
US4113007A (en) * 1977-04-20 1978-09-12 General Motors Corporation Recuperator

Also Published As

Publication number Publication date
GB2034844A (en) 1980-06-11
JPS5560188A (en) 1980-05-07
NL183740C (nl) 1989-01-02
US4291752A (en) 1981-09-29
NL183740B (nl) 1988-08-01
SE7908835L (sv) 1980-04-27
JPS6161035B2 (nl) 1986-12-23
SE449133B (sv) 1987-04-06
GB2034844B (en) 1983-02-09
CA1136611A (en) 1982-11-30
GB2099569B (en) 1983-05-11
CH633879A5 (fr) 1982-12-31
GB2099569A (en) 1982-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL7907844A (nl) Warmtewisselaarkoppeling.
US4229868A (en) Apparatus for reinforcement of thin plate, high pressure fluid heat exchangers
US8028410B2 (en) Gas turbine regenerator apparatus and method of manufacture
US5060721A (en) Circular heat exchanger
JP3354569B2 (ja) 内部通路がその全長を通じて一定の断面積を有する環状熱交換器
US20130264039A1 (en) Heat exchanger assembly and method
US20030159807A1 (en) Heat exchanger with core and support structure coupling for reduced thermal stress
NL7907842A (nl) Inrichting voor het koppelen van een luchtleiding aan een warmtewisselaarkern.
US5065816A (en) Sealing system for a circular heat exchanger
JP2927367B2 (ja) 環状熱交換器用の熱拘束装置
JPH09152283A (ja) 熱交換器
US4331352A (en) Heat exchanger support system providing for thermal isolation and growth
US4458866A (en) Heat exchanger support system providing for thermal isolation and growth
US4511106A (en) Heat exchanger support system providing for thermal isolation and growth
EP0760082B1 (en) Plate heat exchanger
US4986344A (en) Support means for the manifold ducts of a heat exchanger
US20040104009A1 (en) Arrangement in a pipe joint for a heat exchanger

Legal Events

Date Code Title Description
A1A A request for search or an international-type search has been filed
BB A search report has been drawn up
A85 Still pending on 85-01-01
BC A request for examination has been filed
V1 Lapsed because of non-payment of the annual fee