NO129927B - - Google Patents

Description

Varmeveksler hvor det ene medium blir oppdelt i to parallell-koblede hovédstrømmer.

Den foreliggende oppfinnelse angår en varmeveksler med ror som tjener til gjennomstromning av et varmeavgivende medium

og er forsynt med overflateokende elementer på utsiden, og som omsluttes av utvendige ror slik at der mellom disse og gjennomstromningsror-ene kan ledes et varmeopptagende medium, samtidig som de utvendige ror er anordnet i to aksialt motstående grupper som med mot hinannen vendende ringformede åpninger munner ut i et ringformet rom mellom de to grupper og med fra hinannen vendende munninger munner ut i hvert sitt av to kamre som ligger på hver sin side av varmeveksleren og er innbyrdes forbundet ved en ledning slik at det varmeopptagende medium passerer varmeveksleren i to parallell-koblede strommer.

Der er kjent ved oppvarmning av visse væsker, f.eks. olje å dele opp strømningene i to parallelle strommer på den nevnte måte, slik at der for en gitt storrelse av varmeveksleren fås bare halv hastighet på oljen,og at trykkfallet dermed blir redusert til en fjerdedel. Noe man særlig tar sikte på med oppfinnelsen,er å oppnå lavere trykkfall ved en varmeveksler som f.eks. skal tjene som tank-forvarmer eller sugeforvarmer.

Varmeveksleren er i forste rekke karakterisert ved at

den nevnte forbindelsesledning mellom de to kamre utgjores av et sentralt ror som strekker seg gjennom varmeveksleren mellom de to kamre, hvorav det ene har en ytre tilslutning for til- eller bortledning av det varmeopptagende medium. Dermed blir varmevekslerflaten fordelt slik at strommen av varmeopptagende medium blir oppdelt i to parallelle strommer som så blir sammenfort til en mediumstrom f.eks. for sluttoppvarm-ning. Man får da ved sluttoppvarmningen en dobbelt stromningshastighet i forhold til den på to parallelle strommer oppdelte stromning og dermed oket varmeovergang i den senere del, hvor viskositeten er blitt lavest. Trykkfallet i begynnelsesfasen, hvor viskositeten er hoy blir derved forholdsvis lavt.

En hensiktsmessig måte å innrette seg på består i at

det ringformede rom på kjent måte danner fordelingskammer for innkommende varmeopptagende medium til det utvendige ror, og man kan da la kammeret med den ytre tilslutning inneholde en varmevekslerenhet som på grunn av den lave viskositet på dette sted ikke medforer noen vesentlig trykkfallsokning„

Man kan imidlertid også innrette seg slik at det ringformede rom danner samlekammer for det varmeopptagende medium fra det utvendige ror og tilforselen av dette medium skjer til kammeret med den ytre tilslutning, og i så fall kan man eventuelt la kammeret med den ytre tilslutning munne ut direkte i en tank for det medium som skal oppvarmes.

I det folgende vil tre utforelsesformer for varmeveksleren ifolge oppfinnelsen bli beskrevet under henvisning til tegningen. Fig. 1 viser aksialt snitt av en varmeveksler ifolge oppfinnelsen.

Fig. 2 viser tverrsnitt efter linjen A - A på fig. 1

og i storre målestokk.

Fig. 3 viser aksialsnitt av varmeveksleren i en annen utforelsesform og delvis innskjovet i en tank. Fig. 4 viser lengdesnitt av en tredje utforelsesform, og fig. 5 viser tverrsnitt efter linjen A - A på fig. 4

og i storre målestokk.

Varmeveksleren på fig. 1 og 2 har en mantel 1, som for-trinnsvis er sylindrisk,og som inneholder et sett av langsgående damp-ror 2 omsluttet av kondensatror 20. Damprorene 2 strekker seg fra et fordelingskammer 3 forsynt med innlop 4 f°r dampen. Denne strommer fra hoyre mot venstre på fig. 1 til den lukkede ende av kondensatrorene 20. Kondensatet oppsamles i et kammer 5 som ligger innenfor kammeret 3 og har et utlop 6, og som kondensatrorene 20 munner ut i. Disse ror 20 er utvendig forsynt med overflateokende elementer 21, Rundt kondensatrorene 20 er der anordnet utvendige ror 7 som er åpne i begge ender og anordnet i to grupper,en til hoyre og en til venstre i varmeveksleren, og mellom disse levner et ringformet rum 8 begrenset av varme-vekslerens mantel 1. Rorene til hoyre har en munning i kammeret 8

og en annen munning i et kammer 10 som ligger innenfor kondensatkammeret 5« Rorene til venstre i varmeveksleren har en munning i det ringformede kammer 8 og en munning i et kammer 11 ved venstre ende av varmeveksleren på fig. 1. Dette kammer 11 har et utlop 12. Kamrene 10 og 11 er innbyrdes forbundet ved et sentralt ror 13.

Det varmeavgivende medium,, som i det foreliggende tilfelle f.eks. utgjores av damp,innfores således i rorene 2 og avgir varme til et medium som strommer utenfor rorene 20 og innenfor rorene 7. Damp kondenseres og fSres til kondensatkammeret 5j hvor det strommer ned og ut ved 6. Det medium som skal oppvarmes, f.eks. olje,innfores gjennom åpningen 14 i det ringformede kammer 8 og deler seg i to parallellkoblede strommer, en mot hoyre og en mot venstre gjennom rorene 7« Venstre hovedstrom går gjennom rorene f ut ± kammeret 11. Hoyre hovedstrom går gjennom rorene 7 ut i kammeret 10 og derfra inn i det sentrale ror 13 for å ledes til kammeret 11 og forene seg med strQmmen fra venstre rorgruppe. Den oppvarmede olje går så bort gjennom åpningen 12. Ved at oljestrommen oppdeles i to parallellkoblede strommer, blir gjennomstromningshastigheten i varmeveksleren og dermed trykkfallet redusert som omtalt. Oljen kan derefter oppvarmes videre i en annen,efterfSigende varmeveksler eller underkastes en annen prosess, men har iallfall oppnådd en slik temperatur at viskositeten ikke gir et for stort trykkfall om hastigheten blir opprett-holdt.

Av fig. 2 fremgår hvorledes rorene 7 m©d damprorene 2

og kondensatrorene 20 er fordelt rundt det sentrale ror.

For utforelsesformen på fig. 3 gjelder i prinsippet

at det varmeopptagende medium, f.eks. olje, strommer i motsatt retning

i forhold til hvad som er vist ved pilene på fig. 1. Således er varmeveksleren i dette tilfelle delvis innskjovet i en tank, hvis vegg er betegnet med 15, og det indre av oljetanken er forutsatt å ligge til venstre for denne vegg på fig. 3. Oljen blir her fort direkte inn i kammeret 11 og delt opp i to parallell oblede strommer, en som går direkte inn gjennom venstre gruppe av ror 7, og en som går inn i det sentrale ror 13 og gjennom dette til kammeret 10 til hoyre på figuren, hvorfra den fordeles gjennom hoyre gruppe av r6r 7 °6 fores inn mot midten av varmeveksleren,altså mot det ringformede kammer 8. Dette kammer danner her et samlekammer for de to parallellkoblede strommer fra venstre og hoyre rorgruppe,og den oppvarmede olje fores bort til åpningen 14 og er varmet opp av damp som strommer gjennom rorene 2 fra kammeret 3.

I den tredje utforelsesform for oppfinnelsen som er vist på fig. 4,strekker damprorene 2 og kondensatrorene 20 seg helt gjennom den varmevekslerdel som innbefatter de to parallellkoblede rorgrupper 7,samt gjennom en ytterligere varmevekslerdel 16, som er omsluttet av mantelen 1 og avgrenset av en skjerm 22. Fra kammeret 11,som således mottar de to oljestrommer som ankommer henholdsvis gjennom venstre rorgruppe 7 og gjennom det sentrale ror 13,blir oljen så fort gjennom utvendige ror 17 til et kammer l8 og videre ut gjennom en åpning 19. Herved fås der således efter varmevekslerdelen med parallellkoblede strommer en efterkoblet varmeveksler med rorene 17. Kammeret 11 utgjor dels samlekammer for de to strommer fra venstre og hoyre rorgruppe og dels fordelerkammer for innforing av den oppvarmede olje i rorene 17. Ved at oljen fordeles i to strommer i det ringformede kammer 8,blir hastigheten redusert,så trykkfallet gjennom varmeveksleren ikke blir for stort, men efter oppvarmningen i de parallelle str5mningslop og gjenforeningen i kammeret 11 er oljens viskositet sunket så meget at den resterende oppvarmning kan skje i ef-terkoblede varmevekseielementer, rorene 17,uten at der fås for stort trykkfall og stromningstap. Denne varmevekslerdel kan alternativt utgjores av en annen passende konstruksjon.

Fordelingen av de utveddige r5r 7 med kondensatr»r 20 og damprSr 2 er anskueliggjort på fig. 5*

For å unngå varmespenninger mellom gjennomstrdmnings-rorene 2 og 20 samt mellom disse og de omgivende rOr 7 er alle disse ror bare fastgjort i sin ene ende så de kan ekspandere fritt.

Claims (5)

1. Varmeveksler med rør (20) som tjener til gjennomstrømning av et varmeavgivende medium og er forsynt med overflateøkende elementer (21) på utsiden, og som omsluttes av utvendige rør slik at der mellom disse og gjennomstrømningsrørene kan ledes et varmeopptagende medium, samtidig som de utvendige rør (7) er anordnet i to aksialt motstående grupper som med mot hinannen vendende ringformede åpninger munner ut i et ringformet rom (8) mellom de to grupper og med fra hinannen vendende munninger munner ut i hvert sitt av to kamre (10, 11) som ligger på hver sin side av varmeveksleren og er innbyrdes forbundet ved en ledning (13) slik at det varmeopptagende medium passerer varmeveksleren i to parallellkoblede strømmer, karakterisert ved at for-bindelsesledningen (13) utgjøres av et sentralt rør som strekker seg gjennom varmeveksleren mellom de to kamre (10, 11), hvorav det ene (11) har en ytre tilslutning for til- eller bortledning av det varmeopptagende medium.

2. Varmeveksler som angitt i krav 1, karakterisert ved at det ringformede rom (8, fig. 1 eller 4) på kjent måte danner fordelingskammer for innkommende varmeopptagende medium til de utvendige rør (7).

3. Varmeveksler som angitt i krav 2, karakterisert ved at kammeret (11, fig. 4) med den ytre tilslutning (18, 19) inneholder en varmevekslerenhet (16) .

4. Varmeveksler som angitt i krav 1, karakterisert ved at det ringformede rom (8, fig. 3) danner samlekammer for det varmeopptagende medium fra de utvendige rør (7), og at tilførselen av dette medium skjer til kammeret (11) med den ytre tilslutning (18,19)

5. Varmeveksler som angitt i krav 4, karakterisert ved at kammeret (11, fig. 3) med den ytre tilslutning munner ut direkte i en tank (15) for det medium som skal oppvarmes.