NO140359B - Varmevekslersystem. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører et varmevekslersystem for var-meveksling mellom en gass, såsom luft, og en væske, såsom vann, innbefattende flere varmevekslerenheter, hvilke enheter hver innbefatter minst ett rør som er viklet for dannelse av en hul spole og som er anordnet for leding av væske.

Det foreligger for tiden et stort behov for varmevekslere for varmeoverføring mellom vann og luft. Varmevekslere av denne type benyttes f. eks. for å gjenvinne varme fra luft som føres ut fra beboelseshus og fabrikker. Andre anvend-elser av denne type varmevekslere er til oppvarming av luft i rom og for å fjerne overskudd av varme fra rom.

Det er derfor en hovedhensikt med foreliggende opp-finnelse å tilveiebringe et enkelt og effektivt varmevekslersystem av konvektortypen.

Denne hensikt oppnås ved et system som er kjenneteg-net ved det som fremgår av kravene. Rørvindingene til spolen er lett adskilt for å tillate at luft kan strømme vinkelrett gjennom røret ved passasje over veggen til spolen.

Spolen kan fortrinnsvis omfatte flere rør, f. eks.

20 - 100 rør som er viklet parallelt. Oppfinnelsen tillater en meget kompakt konstruksjon mens man opprettholder luftstrøm-men i det vesentlige radielt til aksen på hver spole.

Ved en foretrukket utførelse av oppfinnelsen består rørene fortrinnsvis av en varmemotstandsdyktig plast, såsom tverrbundet polyetylen.

Fortrinnsvis har hver spole et konisk eller sylind-risk sentralt hulrom. Lister er innsatt i regelmessige vinkel-intervaller. Disse lister er fortrinnsvis utstyrt med spor for å føre rørene og holde dem i den forutbestemte innbyrdes avstand.

Oppfinnelsen skal i det følgende nærmere forklares ved hjelp av utførelseseksemplet som er fremstilt på tegningene, som viser: fig. 1 skjematisk varmevekslersystemet ifølge oppfinnelsen, i et aksialsnitt,

fig. 3-4 planriss av spolene i henhold til oppfinnelsen, og

fig. 5 og 2 varianter av spoler i systemet ifølge oppfinnelsen.

Fig. 5 viser en hul spole 1 av plastrør 2. Spolen

1 har et konisk tverrsnitt. Den øvre ende av spolen er lukket med en skive 3, og den sentrale åpning i spolen er plassert sentralt over en åpning 4 i basisplaten 5. Et fordelingsrør 6 er forbundet med de ytre ender av rørene 2 og et manifoldrør 7 er forbundet med de indre ender av rørene 2.

Fordelingsrør 6 og manifoldrør 7 er plugget inn i hovedledningene 10 og 9. Innpluggingsforbindelsen kan være av typen med glidende avtetning, noe som kan utføres for lett ut-veksling av en enhet 1 hvis den skulle få en driftsforstyrrelse. På fig. 3 og 4 er det vist hvordan området på platen 5 best kan benyttes ved å gi de koniske eller pyramidale spoler en polygo-nal basisflateutforming.

Med en spole i samsvar med oppfinnelsen vil vannet strømme i spiralretning fra sentrum til omkretsen av spolen gjennom flere dreininger av røret som er plassert på utsiden av hverandre.

Samtidig strømmer luften radielt innover. Alterna-tivt kan de to strømningsretninger vendes. Med hensyn til tem-peraturgradienten oppnås en motstrømsanordning, dvs. det kaldeste vann møter den kaldeste luft og det varmeste vann den varmeste luft i den situasjon hvor luft skal kjøles. Samtidig oppnås en "tverrstrømning", dvs. luft strømmer inn i retning i rett vinkel til røret gjennom hvilket vannet passerer, slik at det oppnås høye varmeoverføringskoeffisienter. Dette gir en maksimal effektivitet.

De tekniske prinsipper er selvfølgelig velkjente, men ved anvendelsen av oppfinnelsen har de vist deres effektivitet. Fig. 1 viser hvordan spoler kan sammensettes ved dann-elsen av et varmevekslersystem i samsvar med oppfinnelsen. Spolen 1 er understøttet av en plate 5 og er plassert med deres basisflater i kontakt med hverandre for å gjøre best mulig bruk av det tilgjengelige område på platen 5. Spolene er dekket på toppen av en skive 3. Hvis nødvendig kan konisiteten til spolene 1 tilpasses slik at den del som fjernes fra platen 5 for å gi adgang til luftstrømning svarer til de nødvendige dimensjo-ner for skiven 3. Spolene 1 omfatter hver et fordelingsrør 6 og et manifoldrør 7 som er utformet med glidefester i hovedledningene 10 og 9. Spolene 1 er anbragt i et hus 21 og en vifte 20 eller lignende kan være anordnet for å tilveiebringe en luft-strøm gjennom varmevekslerenhetene 1. Fig. 2 viser en alternativ spole 1 for bruk i et varmevekslersystem av den type som er vist på fig. 1, hvor for-delingsrøret 6 er innført i den sentrale åpning av spolen, slik at ledningene 9 og 10 kan legges hosliggende hverandre for å lette anbringelsen og innsettelsen av ledningene 6 og 7 i ledningene 9 og 10.

Ved fremstilling av spoler i samsvar med oppfinnelsen er det funnet fordelaktig hvis et stort antall rør, f. eks. 30 - 100, fortrinnsvis minst 30 - 40, er festet på en gang i kammeret 7 (som kan ha form av et manifoldrør) og det felles kammer festes til kjernen rundt hvilken spolen skal vikles. Deretter blir spolen rotert ved vikling av én eller flere flate rørsett til det ønskede antall dreininger, f. eks. 10 - 30 dreininger, hvoretter rørsettet anbringes i et hus og festes i et felles kammer 6 (fordelingsrøret).

Under henvisning til fig. 1 er det klart at viften 20 kan erstattes av en skorsten som er tilstrekkelig høy for å frembringe naturlig trekk gjennom varmevekslersystemet. Hvis rørspolene 1 fører varmt vann hvis varmeinnhold skal overføres til luften, kan vannet tappes f. eks. fra ledningen 10 til sprøytedysen 22, slik at en væsketåke innføres i luftstrømmen og fukter flatene til spolene 1 slik at en betydelig økning i varmeoverføringskoeffisient oppnås.

Varmeveksleren som er bes krevet kan tilpasses til for-skjellige temperaturbehov ved valg av den billigste type plast som er tilgjengelig for den spesielle temperatur, f. eks. polyetylen for relativt lave temperaturer, polybutylen for høyere temperaturer og tverrbundet polyetylen for enda høyere temperaturer. Videre kan røret være av den type som er utstyrt med omkretskorrugeringer.

Claims (2)

1. Varmevekslersystem for varmeutveksling mellom en gass, såsom luft, og en væske, såsom vann, innbefattende flere varmevekslerenheter (1), hvilke enheter hver innbefatter minst ett rør (2) som er viklet for dannelse av en hul spole og som er anordnet for leding av væske, karakterisert ved at hver enhet har form av en konisk eller pyramideformet kjegle, at hver enhet er lukket eller tildekket (3) ved sin minste ende, at den største ende på hver enhet, som er åpen, er plasert på en for alle enheter felles plate (5) som har åpninger (4), som svarer til enhetenes åpninger, og at enhetenes rørviklinger er lett adskilt for å tillate gass å strømme vinkelrett over rørene ved gjennomgang gjennom spolens vegg.

2. System ifølge krav 1, karakterisert ved at enhetene er anordnet i kontakt med hverandre i basisplaten (5).