NO144900B - Anordning ved kjoeleroer. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning ved kjølerør hvorigjennom

en kjølevæske, så som for eksempel vann, under trykk strømmer i den hensikt å fjerne varme fra rørets vegger og omgivelser. Anordningen omfatter et i kjølerørets indre anordnet nett dannet av en vevnad. Mer.spesielt, men.

ikke utelukkende, vedrører foreliggende oppfinnelse, en. kjøleanordning .

som tillater væskens egen damp å være til stede i kjølesystemet.

Fra norsk patentskrift nr. 123.736 og 130.8.80 er det kjent en tørr tvangs-gjennomløpsfordamper for kompresjonsanlegg hvor det på. innsiden av for-

damperrøret i liten avstand fra dette, er. anordnet et nett for forsterkning

av befuktingen av rørinnsiden ved hjelp av kjølemiddel på grunnlag av kapillarvirkningen til de mellom nettet og røret bestående mellomrør.

Hensikten med dette nettet er i motsetning til foreliggende oppfinnelse

å hindre at flytende kjølemiddel og kjølemiddeldamp opptrer samtidig i systemet samt å forhindre at det flytende kjølemiddel fra fordamperen når inn i kompressoren eller dennes kapsel, da det ellers i og for seg er fare for forstyrrelser. Nettet er stivt og stasjonært i operasjons-

tilstanden og er dannet av metalltråder.

Løsningen ifølge ovennevnte to norske patentskrifter benytter således

nettet til å sikre en én-fase strømning gjennom røret. Ifølge foreliggende oppfinnelse tilstrebes derimot å muliggjøre en to-faset strømning.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er dette muliggjort ved at det i røret anordnede nett er ikke-elastisk, relativt tett og smidig og ettergivende for innvendig trykk og er dannet av et tekstil eller et tekstiIlignende materiale slik at nettet ved påføring av et indre trykk kan ta form etter rørets indre flater, men at nettet ved en eventuell dannelse av en lokal damplomme mellom rørveggen og nettet midlertidig vil gi etter for damptrykket hvorved nettets form og tverrsnitt lokalt vil endres midlertidig.

Nettet har en slangeform hvor den ytre diameter i alt vesentlig, tilsvarer

rørets indre diameter. Alternativt kan nettet ha en ytre diameter som er en del mindre enn rørets slik at en ikke uvesentlig andel av rørets totale tverrsnittsareal ligger utenfor nettets tverrsnittsareal. Nettet er fortrinnvis festet til røret i den ende hvor kjølemediet føres inn i dette.

Foreliggende oppfinnelse vil i det følgende bli beskrevet i forbindelse

med nedkjøling av utstyr som benyttes i forbindelse med ferrolegerings-,

råjern- og/eller karbidovner. Det skal imidlertid anføres at foreliggende oppfinnelse ikke er begrenset til slike konstruksjoner, men kan benyttes generelt hvor muligheten for dannelse av en to-faset tilstand i kjøle-mediet på grunn av overoppheting er tilstede.

Ved de tradisjonelle ferrolegerings-, råjerns- og karbidovner er det

et stort behov for nedkjøling av de legemer og det utstyr som er i funksjon på eller i nærheten av ovnen(e). Nedkjøling av og transport av energi bort fra nevnte legemer og utstyr foregår vanligvis ved hjelp av et hydraulisk medium, så som for eksempel vann. I de senere år er det utviklet system for kjøling av nevnte konstruksjoner hvor det konstruktivt er søkt å tillate så høy utvendig temperatur som mulig.

I stedet for å benytte de tidligere benyttede dobbeltveggede sveisede konstruksjoner, benyttes nå for eksempel i ovnshvelvet relativt tykke stål-

plater med påsveisede rør for sirkulasjon av et kjølemedium anordnet utenpå.

Ved en slik konstruksjon vil den innvendige overflatetemperatur på stålplatene

være i størrelsesorgen 150 - 4QcPc. Denne temperaturen ligger over kondenstemperaturen på vannet og også over kondenstemperaturen for svovelsyrling,

hvorved muligheten for korrosjonsangrep vil bli vesentlig redusert.

Et slikt system med påsveisede rør har imidlertid også sin begrensning

ved at kjølevannet har et kokepunkt på lOO^C. Hvis temperaturen på

legemet stiger så meget at kjølevannet koker lokalt, så vil dampen blokkere for kjølevannet i røret slik at temperaturkontrollen mistes.

For å bøte på dette problemet har det vært foreslått å benytte et kjølemedium med høyere kokepunkt eller å benytte et høytrykks kjøle-

system basert for eksempel på vann. Begge disse forslag er imidlertid beheftet med vesentlige ulemper.

Benyttes et kjølemedium med høyere kokepunkt enn lOO^C må man benytte

en varmeveksler for å senke temperaturen på kjølemediet. Benyttes et høytrykks kjølesystem, så kreves spesiell tillatelse for drift og vedlikehold, samtidig som at det stilles strenge krav til dimensjon og sikkerhet. For begge systemer gjelder at selv små lekkasjer gjør systemet ubrukbart.

Foreliggende oppfinnelse tar sikte på å løse blant annet ovennevnte problemer samt å øke temperaturkontrollområdet for det legemet som skal kjøles uten derved å måtte skifte kjølemedium eller å endre dettes sammensetning og/eller karakter. Derved kan temperaturen i konstruksjoner variere over et økt område uten at overoppheting vil finne sted.

Nettet som benyttes kan være dannet av tekstil eller et tekstillignende materiale, så som for eksempel fiberqlass. Nettet er fleksibelt, ikke vanntett og har en varmefasthet som overstiger den maksimale temperatur som slangen er beregnet på å utsettes for.

I og med at nettet ikke er tett vil kjølevæsken som strømmer gjennom kjølesystemet trenge gjennom slangeveggen og fylle ut eventuelle rom mellom nettet og det utenforliggende, omsluttende rør. I tillegg vil kjølevæske» fylle ut de åpninger/porer som finnes i nettveggen. Ved gjennomstrømning gis kjølevæsken, som vanligvis er vann, en ønsket regulerbar hastighet gjennom røret. På grunn av friksjonen med rørveggen og den porøse nettveggen vil hastigheten være størst i rørets sentrum og avta ut mot dets periferi. Ifølge foreliggende oppfinnelse, hvor et fleksibel vanngjennomtrengelig nett er innført i røret, vil kjølevæskens hastighet være tilnærmet lik null gjennom nettets veggtykkelse mot rørets vegg. Ifølge foreliggende oppfinnelse er det således dannet et ved rør-veggen i alt vesentlig stillestående, ytre skikt med kjølevæske.

Kjølevæskens bevegelse i røret ut mot rørets vegg er avhengig av mange faktorer så som nettets permeabilitet, porøsitet og veggtykkelse.

Ved utvendig oppvarming av et rør med innlagt nett ifølge foreliggende oppfinnelse, vil rørets temperatur stige meget raskt sammenlignet med et rør uten nettinnlegg, utsatt for den samme varme og væskehastighet gjennom røret. For sistnevnte type rør uten nettinnlegget, men utsatt for de samme forhold for øvrig, vil oppvarming av røret over lOO^C

først skje når kjølevannet koker i røret og således blokkerer vannets gjennomløp.

Som tidligere anført er det nærmeste væskeskikt mot rørveggen tilnærmet

uten hastighet i røret. Nevnte væskeskikt vil derved raskt varmes opp

og gå over i dampform. Ved ytterligere tilførsel av varmeenergi gjennom

rørets vegg vil damptemperaturen fortsette å stige slik at varmeenergien utenfra overføres til kjølevæsken via en dampatmosfære som ligger som en omsluttende kappe.rundt slangen.

Det er tidligere anført at nettet er laget av. tekstil eller et tekstillignende materiale. Det skal i denne sammenheng anføres at nettet kan være laget av et hvilket som helst egnet materiale som har den nødvendige fleksibilitet, permeabilitet og/eller porøsitet, veggtykkelse og varmefasthet. Nettet kan også være- i form av et kontinuerlig belegg på rørets innervegg.

Nevnte nett er innført i det/de rør for hvilke temperaturreguleringsområdet ønskes økt, og kan eksempelvis være festet i den ende av røret/rørende hvor kjølevæsken kommer inn. Nettet kan være innført på en hvilken som helst egnet måte ved hjelp av kjente innretninger. Nettet kan videre være festet til røret for eksempel ved hjelp av en ansatssnippel eller lignende.

Claims (4)

1. Anordning ved kjølerør hvorigjennom en kjølevæske under trykk strømmer i den hensikt å fjerne varme fra rørets vegger, og omgivelser, omfattende et i rørets indre anordnet nett dannet av en vevnad, karakterisert ved at nettet er ikke-elastisk, relativt tett <p>g smidig og ettergivende for innvendig trykk og er. dannet av et tekstil eller et tekstillignende materiale slik at nettet ved påføring av et indre trykk kan ta form etter rørets indre flater, men at nettet ved en eventuell dannelse av en lokal damplomme mellom rørveggen og nettet midlertidig vil gi etter for damptrykket hvorved nettets form o<q> tverrsnitt lokalt vil endres midlertidig.

2. Anordning ved rør som angitt i krav 1,. karakterisert ved at nevnte netts ytre diameter tilsvarer i alt vesentlig rørets indre diameter.

3. Anordning ved rør som angitt i krav 1, karakterisert ved at nettet har en mindre utvendig diameter enn røret slik at en andel av rørets totale tverrsnittsareal ligger utenfor slangens tverrsnittsareal.

4. Anordning ved rør som angitt i krav 1-3, karakterisert ved at nettet er festet til røret i den ende hvor vannet føres inn i dette.