NO130285B

NO130285B -

Info

Publication number: NO130285B
Application number: NO723149A
Authority: NO
Inventors: K Oestbo
Original assignee: K Oestbo
Priority date: 1971-09-08
Filing date: 1972-09-05
Publication date: 1974-08-05
Also published as: DE2244752A1; US3865185A; GB1371277A; SE355860B; FR2152729B1; IT967226B; JPS4836754A; FR2152729A1

Description

Anordning ved varmevekslere. Device at heat exchangers.

Foreliggende oppfinnelse angår varmevekslere av den art The present invention relates to heat exchangers of that kind

som består av en av en mantel og to gavler innesluttet pakke av hensiktsmessig sirkulære metallplater, hver og en forsynt med et antall åpninger som er beliggende slik og gruppevis adskilt av medieskillende tetningsringer som er anordnet i mellomrummet mellom inntilliggende plater, at det oppnås adskilte baner for to medier. Karakteristisk for oppfinnelsen er which consists of one of a mantle and two gables enclosed package of suitably circular metal plates, each one provided with a number of openings which are located in such a way and separated in groups by media-separating sealing rings which are arranged in the space between adjacent plates, that separated paths are obtained for two media. Characteristic of the invention is

at åpningene er anordnet i minst tre i radiell retning adskilte, sir- that the openings are arranged in at least three radially separated, circular

kulære grupper og cular groups and

at det er anordnet en ringformet samlekanal utenfor' hver av de ytre platene i pakken i området for den resp» de radielt mellomste gruppene that an annular collector channel is arranged outside each of the outer plates in the package in the area of the radially middle groups respectively

av åpninger og forbundet med til mantelens gavler tilsluttede innlop resp. avlop for et forste medium, mens de ytre og indre gruppene av åpninger kommuniserer med hverandre utenfor de ytre platene i pakken og er innbyrdes forbundet med innlop resp, avlop for det andre mediet. of openings and connected with inlets connected to the gables of the mantle resp. outlet for a first medium, while the outer and inner groups of openings communicate with each other outside the outer plates in the pack and are interconnected with inlets and outlets for the second medium.

Ved hjelp av oppfinnelsen oppnås en varmeveksler med spesiell god varmeoverforingseffekt og til tross for dette relativt små dimensjoner. With the help of the invention, a heat exchanger is obtained with a particularly good heat transfer effect and, despite this, relatively small dimensions.

Ovrige kjennetegn på oppfinnelsen fremgår av folgende beskrivelse under henvisning til tegningene der fig. 1 viser et lengdesnitt gjennom varmeveksleren ifolge oppfinnelsen og Other characteristics of the invention appear from the following description with reference to the drawings in which fig. 1 shows a longitudinal section through the heat exchanger according to the invention and

fig. 2 viser i noe storre målestokk et planriss av en av metallplatene i varmeveksleren. fig. 2 shows on a somewhat larger scale a plan view of one of the metal plates in the heat exchanger.

Fig. 3 viser et lengdesnitt gjennom en varmeveksler ifolge en annen utforelsesform ifolge oppfinnelsen og Fig. 3 shows a longitudinal section through a heat exchanger according to another embodiment according to the invention and

fig. 4 viser i storre målestokk et planriss av et avsnitt av en av metallplatene i denne varmeveksler. fig. 4 shows on a larger scale a plan view of a section of one of the metal plates in this heat exchanger.

Platevarmeveksler av foreliggende type spesialfremstilles i almindelighet for be stamte gjennomstromningsmedier og en bestemt overfort varmemengde. Således kan varmeveksleren være konstruert for varmeutskiftning damp/luft, melk/damp (ved pasteurisering av melk), melk/vann (ved kjoling av den pasteuriserte melken) o.l. Plate heat exchangers of the present type are generally specially manufactured for specific flow-through media and a specific transferred amount of heat. Thus, the heat exchanger can be designed for heat exchange steam/air, milk/steam (when pasteurizing milk), milk/water (when cooling the pasteurized milk) etc.

Platevarmeveksleren ifolge fig. 1 og 2 er oppbygd av The plate heat exchanger according to fig. 1 and 2 are made up of

en i det vesentlige sylindrisk mantel 1 med innlop 2 og utlop 3 f°r det ene gjennomstromningsmediet. Mantelens 1 ender er lukket med gavler 4> 5, forsynte med innlop 6 resp. utlop 7 f°r det andre gjennomstromningsmediet. Mantelen 1 omslutter flere aksielt etter hverandre anordnede metallplater 8 med i tre sirkulære, radielt utenfor hverandre beliggende rekker anordnede gjennomstromningsåpninger 9> 10 °S H« Mellom hverandre næri'i ggende metallplater 8 er det anordnet medieadskillende ringer 12, 13, og hele platepakken sammenholdes av en sentral trekkbolt 14. Den indre raden av åpninger 9 °g den ytre raden av åpninger 11 er beregnet for å gjennomstrommes av mediet fra innlopet 2, og den mellomste rekken av åpninger 10 er'beregnet for å gjennomstrømmes av mediet fra innlopet 6. I den hensikt er det ved varmevekslerens ender anordnet to samlekanaler 15, 16 som kommuniserer med innlopet 2 resp. utlopet 3 °§ sammenkopler åpningene 9 °S H* Dessuten er det ved varmevekslerens - ender anbragtto ringkanaler 17 og l8 som kommuniserer med innlopet 6 <;>resp. utlopet'7 °S sammenkopler åpningene 10. Ringkanalene-17,.. l8 er forsynt med tverrkanaler 19, 20 som innbyrdes forbinder samlekanalenes 15 ytre kammer 21 og indre kammer 22 resp. samlekanalens 16 ytre kammer an essentially cylindrical casing 1 with inlet 2 and outlet 3 for the one flow medium. The ends of the mantle 1 are closed with gables 4 > 5, provided with inlets 6 or outlet 7 for the second flow medium. The mantle 1 encloses several axially arranged metal plates 8 with three circular, radially spaced rows of through-flow openings 9> 10 °S H« Between each adjacent metal plates 8 are arranged medium-separating rings 12, 13, and the entire plate package is held together by a central pull bolt 14. The inner row of openings 9 and the outer row of openings 11 are designed to flow through the medium from the inlet 2, and the middle row of openings 10 is designed to flow through the medium from the inlet 6. for that purpose, two collection channels 15, 16 are arranged at the ends of the heat exchanger which communicate with the inlet 2 or the outlet 3 °§ connects the openings 9 °S H* In addition, two ring channels 17 and 18 are placed at the - ends of the heat exchanger which communicate with the inlet 6 <;>resp. the outlet'7 °S connects the openings 10. The ring channels-17,..18 are provided with transverse channels 19, 20 which mutually connect the collecting channels 15 outer chamber 21 and inner chamber 22 resp. the collecting duct's 16 outer chamber

23 og indre kammer 24. 23 and inner chamber 24.

Hensiktsmessig er metallplatene 8 inbyrdes dreid om varmevekslerens lengdeakse noe, slik at åpningene 9 ~ H ikke blir beliggende rett overfor motsvarende åpninger i inntilliggende plate. Herved sikres at mediene gjennom varmeveksleren stadig må forandre beveg-elsesretning, eventuelt stromme i siksak mellom platene 8. Appropriately, the metal plates 8 are mutually rotated about the longitudinal axis of the heat exchanger somewhat, so that the openings 9 ~ H are not situated directly opposite corresponding openings in the adjacent plate. This ensures that the media through the heat exchanger must constantly change direction of movement, possibly flow in a zigzag between the plates 8.

Dersom man antar at varmeveksleren er beregnet for oppvarmning av luft ved hjelp av vamt vann, innfores det varme vannet gjennom innlopet 6 og tvinges til å stromme gjennom åpningene 10 for å lope ut gjennom utlopet 7« Platepartiet 25 varmes da opp og varme overfores fra dette platepartiet i retning av pilere 26 og 27 til det radielt indre platepartiet 28 og det radielt ytre platepartiet 29, hvilke siste plate-partier 28, 29 effektivt varmer opp den forbistrommende luften. If it is assumed that the heat exchanger is intended for heating air using warm water, the hot water is introduced through the inlet 6 and is forced to flow through the openings 10 to flow out through the outlet 7" The plate part 25 is then heated and heat is transferred from this the plate part in the direction of pillars 26 and 27 to the radially inner plate part 28 and the radially outer plate part 29, which last plate parts 28, 29 effectively heat up the passing air.

Storrelsen på platepartiene 25, 28 og 29, samt gjennomstromningsåpningene 9j 10 og 11 velges etter de medier som skal be-handles i varmeveksleren. The size of the plate parts 25, 28 and 29, as well as the flow openings 9j 10 and 11 are chosen according to the media to be treated in the heat exchanger.

Den i fig. 3 °S 4 viste varmeveksler er beregnet for oppvarmning av brenselolje eller smoreolje ved hjelp av varmt vann. Sammensetningen av varmevekslerens forskjellige deler er i prinsipp The one in fig. 3 °S 4 The heat exchanger shown is intended for heating fuel oil or lubricating oil using hot water. The composition of the heat exchanger's various parts is in principle

den samme som ifolge fig. 1. Metallplatene 30 (fig. 4) er imidlertid forsynt med fem sirkulære rekker gjennomstromningsåpninger, av hvilke åpningene 31» 32 og 33 er beregnet for å gjennomstrommes av olje og åpningene 34 °S 35 er beregnet for å gjennomstrømmes av varmt vann. Platepartiene 36 mellom åpningene 31 oker i bredde i retning mot partiet 37 med åpningene 34. Platepartiene 38 mellom åpningene 33 oker i bredde i retning mot det platepartiet 39 som opptar åpningene 35* Åpningene 32 har en rombisk langstrakt form som gjor at platepartiene 40 og /\ 1 mellom nærliggende åpninger 32 oker i bredde i retning mot platepartiet 37, mens platepartiene 41 mellom åpningene 32 oker i bredde i retning mot platepartiet 39*the same as according to fig. 1. The metal plates 30 (fig. 4), however, are provided with five circular rows of flow openings, of which the openings 31, 32 and 33 are intended for oil to flow through and the openings 34 °S 35 are intended for hot water to flow through. The plate parts 36 between the openings 31 increase in width in the direction towards the part 37 with the openings 34. The plate parts 38 between the openings 33 increase in width in the direction towards the plate part 39 which occupies the openings 35* The openings 32 have a rhombic elongated shape which means that the plate parts 40 and / \ 1 between nearby openings 32 in width in the direction towards the plate part 37, while the plate parts 41 between the openings 32 in width in the direction towards the plate part 39*

Endegavlene 42 og 43 i varmeveksleren ifolge fig. 3 er utformet med ringformede samlekanaler 44 °g 45 resp. 46 og 47 som er innbyrdes forbundet med en tverrkanal 48 resp. 49 samt kommuniserer med et innlop 50 resp. utlop 51» Samlekanalene 44> 45» 4^.og 47 sammenkopler gjennomstromningsåpningene 34 °g 35 over gjennomstromningskan-aler 52 og 53 resp. 54 og 55 i gavlene 42 og 43. Gavlene 42 og 43 er dessuten forsynt med samlekanaler 56 resp. 57 som kommuniserer med et innlop 58 resp. et utlop 59 for det andre mediet, i foreliggende tilfelle olje. Samlekanalene 56, 57 sammenkopler åpningene 31, 32 og 33 over gjennomstrømningskanaler 60, 6l og 62 resp. 63, 64 og 65 som er opp-tatt i gavlene 42, 43. Gavlene 42, 43 er dessuten forsynt med så-kalte blindflenser 66 resp. 67 som lukker åpningene 68 resp. 69, gjennom hvilke det er mulig å innføre verktøy for å trekke til bolten 70.. The end ends 42 and 43 in the heat exchanger according to fig. 3 is designed with annular collecting ducts 44 °g 45 resp. 46 and 47 which are interconnected by a transverse channel 48 or 49 and communicates with an inlet 50 or outlet 51. The collection channels 44, 45, 45 and 47 connect the flow openings 34 and 35 over flow channels 52 and 53, respectively. 54 and 55 in the gables 42 and 43. The gables 42 and 43 are also provided with collection channels 56 or 57 which communicates with an inlet 58 or an outlet 59 for the second medium, in the present case oil. The collection channels 56, 57 connect the openings 31, 32 and 33 over flow channels 60, 61 and 62 respectively. 63, 64 and 65 which are taken up in the gables 42, 43. The gables 42, 43 are also provided with so-called blind flanges 66 or 67 which closes the openings 68 or 69, through which it is possible to introduce tools to tighten the bolt 70..

Ifølge fig. 3 utgjøres varmevekslerens mantel av de radielt ytterst beliggende metallringene 71 mellom metallplatene 30. According to fig. 3, the heat exchanger's mantle is made up of the radially outermost metal rings 71 between the metal plates 30.

Av fig. 4 fremgår det klart at varmeoverføringen fra varmtvannet_gjennom åpningene 34 og 35 til oljen gjennom åpningene 31, 32 og 33 blir meget god, og bl.a. på grunn av den valgte formen på platepartiene 36, 38, 40 og 41. From fig. 4 it is clear that the heat transfer from the hot water_through the openings 34 and 35 to the oil through the openings 31, 32 and 33 is very good, and i.a. due to the chosen shape of the plate parts 36, 38, 40 and 41.

Oppfinnelsen er ikke begrenset til det ovenfor viste og beskrevne utførelseseksempel, men det kan tenkes flere modifikasjoner innenfor rammen av de etterfølgende patentkrav. Gjennomstrømnings-åpningene i metallplatene kan f.eks. gis en annen form, men de bør , slik som det fremgår av fig. 2, for flateforstørrelsen av platene være utformet ved stansing og sideknekking av den fristansede tungen. Dessuten kan metallplatene hensiktsmessig være utført med konsent-riske korrugeringer. Også disse øker størrelsen på platenes varme-overførende flate. Endelig bør metallplatene være forsynt med styre-klosser, som holder de medieadskillende ringene 12, 13 på plass. Disse ringene er hensiktsmessig utført av metall og på sine ende-flater forsynt med tetningsringer av f.eks. teflon eller klingerit. Naturligvis kan, dersom det er ønskelig, hver rad av gjennomstrøm-ningsåpninger være erstattet med to.- eller flere slike åpninger. The invention is not limited to the embodiment shown and described above, but several modifications are conceivable within the scope of the subsequent patent claims. The flow-through openings in the metal plates can e.g. given a different form, but they should, as can be seen from fig. 2, for the surface enlargement of the plates to be designed by punching and lateral bending of the free-punched tongue. In addition, the metal plates can suitably be made with concentric corrugations. These also increase the size of the plates' heat-transferring surface. Finally, the metal plates should be provided with guide blocks, which hold the media-separating rings 12, 13 in place. These rings are suitably made of metal and on their end surfaces provided with sealing rings of e.g. teflon or klingerit. Naturally, if desired, each row of flow-through openings can be replaced by two or more such openings.

Claims

1. Device for a heat exchanger of the kind which consists of one of a mantle (1) and two ends (4,5) enclosed package of suitably circular metal plates (8), where each plate is provided with a number of openings (9, - 10, 11) which are located and separated in groups by a media-separating sealing rings (12, 13) arranged in the space between each of the adjacent plates (8), so that separate paths are achieved for two media, characterized in that the openings ( 9, 10, 11) are arranged in at least 3 radially separated, circular groups and that an annular collector channel (17, l8) is arranged outside each of the outer plates in the package in the area of the resp', the radial middle groups of openings (10) and connected with inlets connected to the mantle's ends (4, 5) or outlet (6,7) for a first medium, while the outer and inner groups of openings (9, 11) communicate with each other outside the outer plates in the package and are interconnected by inlets or outlet (2,3) for the second medium.

2. Device according to claim 1, vessel, characterized in that each collection channel (17, 18) for the first medium is run through by channels (19, 20) for the flow of the second medium, which channels communicate with the outer or the inner group of openings (11,9).

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the middle group of openings comprises at least two radially separated circular rows of openings (54,55), between which rows there is arranged a circular row of openings (64) for the second medium, as the collection channels (45-47, 56-57) (fig. 3) and the passage channels (48,49) (fig. 3) are arranged for to allow flow of the media in such a way that one medium flows through every other row of openings (31,32,33) (fig. 3-4) and the other medium through the other rows of openings (34,35) ( fig. 3-4).

4. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the openings (31, 32, 33) in the metal plates (30) have such a shape that the plate cross-section between adjacent openings in the same row increases radially in the direction of the openings (34, 35) for one (the specifically densest) medium flow.

5. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the radially outermost sealing rings (71) together form the heat exchanger's mantle.