NO166951B - Vaskemiddelblanding i vaeske- eller gelform. - Google Patents

Description

Varmeveksler.

Foreliggende oppfinnelse vedrører varmeutvekslere av den type som er oppbygd av et antall innbyrdes like, utskiftbare enhet-

er som er anbragt i et deksel. Slike varmevekslere er i første rekke beregnet til å brukes for ivaretakelse av varme fra avgasser, f.eks., fra dieselmotorer.

På varmevekslere for utnyttelse av varmeinnholdet i avgasser, stilles først og fremst det krav at konstruksjonen må være meget stabil og sterk. Varmevekslerne må være utført slik at de ved behov lett kan rengjøres så vel på gass-siden som på vann- eller væskesiden. Dersom varmeveksleren brukes for generering av damp eller hetvann, skal den tåle å mates med forholdsvis dårlig matevann. De varmebelastede fltaene i en varmeveksler av denne type skal være lett utskiftbare i fall de skades ved overbelastning eller som følge av mangelfullt tilsyn. Videre må varmevekslerens totale byggevolum være minst mulig da plassen for varmegjenvinnende apparatur som regel er ytterst begrenset, og da også et stort volum oftest øker anleggsomkostningene.

Det er kjent enheter til varmevekslere av den ovennevnte type som består av to plane plater som er forbundet ved hjelp av stag. Slike elementer kan bygges mer kompakt enn de tidligere kjente og altså ha en større effektivitet pr. volumenhet. Likeledes kan disse enheter gis en lav vekt i forhold til andre varmevekslere med samme kapasitet, og er derfor spesielt hensiktsmessige for bruk ombord på fartøyer, f.eks. brukt som dampkjele på avgassen.

Et problem med enheter av den ovennevnte type har vært at avstanden mellom avstagningene mellom de to plater bestemmes av holdfasthetskrav, og dette leder til at større varmevekslere blir oppdelt'i et stort antall kanaler. Hver kanal må forsynes med tilløps-og avløpsledninger, eller man må ordne med kompliserte fordelings-

og samlekasser. I en slik varmeveksler som er oppdelt i kanaler,

får et strømningsbilde som kalles "styrt". Man må da avpasse strøm-men i de forskjellige kanalene med hensyn til rådende varmebelast-ning og dette er et meget vanskelig problem, spesielt ved de vanske-lige og varierende driftsforhold som råder ved en avgasskjele. En feilvurdering av strømmene vil umiddelbart lede til overtemperatur i materialet med dårlige effektiviteter og høye varmepåkjenninger som følge.

Et annet problem i denne forbindelse er renholdet inne i varmeveksleren. Innen det vansligste bruksområde som avgasskjele,

må man regne med at matevannet er meget dårlig, noe som leder til avleiringer og slamdannelser. Disse oppstår fortrinnvis i bunnen på elementene og man har ved de kjente anordninger hatt store problemer med dette renhold og har vært nødt til å bygge kompliserte innret-ninger for å løse problemet.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er å eliminere de ovennevnte ulemper og dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved en varmeveksler for indirekte varmeoverføring mellom to strømmende medier (fluider), sammensatt av et antall like enheter som er anordnet utskiftbare i et hylster som gjennomstrømmes av det første medium, hvilke enheter består av to med hverandre ved hjelp av stagbolter sammenbundne plane, parallelle plater som langs sine kanter er forbundet med hverandre ved hjelp av sidevegger (bøyde gavler) eller kantstrimler, idet enhetene er forsynt med tilløps- og av-løpsrør for det andre medium som strømmer gjennom de i enheten dannede kanaler med vesentlig rektangulært tverrsnitt, og det karakteristiske ved oppfinnelsen består i at enhetenes yttersider på kjent måte er forsynt med et antall stavformede, flateforstørr-ende elementer, staver eller finner, anordnet med hensiktsmessig deling på en slik måte at det dannes rette gater, at enhetene på kjent måte er innbygd parallelt med hverandre i hylsteret på en slik måte at det dannes kanaler med vesentlig rektangulært tverrsnitt for det første strømmende medium, i hvilke de stavformede elementene befinner seg, og hvilke således begrenses av enhetenes yttersider og hylsterets vegger, samt at det er anordnet flere par stengbare tilløps- og avløpsrør, idet et antall enheter er tilsluttet til hvert par tilløps- og avløpsrør.

Ved å utforme varmeveksleren på denne måte får man en

fri strømning og strømmene i de forskjellige delene av varmveksleren tilpasser seg automatisk etter behov. I varmeveksleren ifølge ovenstående kan man på en enkel måte via renseplugger spyle og/eller skrape bort slam og avleiringer, og man unngår i stor grad høye overtemperaturer med dårlig effektivitet og alvorlige temperatur-påkjenninger. Ved hjelp av varmeveksleren ifølge oppfinnelsen kan man effektivt regulere utgående effekt (f.eks. pollusjon av damp) ved å ha forskjellig antall elementer innkoplet. For det enkelte element innebærer denne reguleringsmåte at driftsbetingelsene er de samme, f.eks. forholdet mellom tilført vannstrøm og produsert damp-strøm. De ovennevnte fordeler oppnås vesentlig ved at flate-forstørrelseselementene, f.eks. pinner, fastsveises langs rette linjer, slik at det dannes rette "gater" mellom pinnene.

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til tegningen som viser et utførelseseksempel på en varmeveksler ifølge oppfinnelsen. Fig. 1 viser varmeveksleren sett ovenfra og med lokket fjernet. Fig. 2 er et vertikalt snitt etter linjen II-II i fig. -1. Fig. 3 er et vertikalt snitt etter linjen III-III i fig. 2.

Fig. 4 og 5 viser detaljer i større målestokk.

Den på tegningen viste varmeveksler består av et flertall like varmeoverføringselementer 1. Hver enhet er utført med to plan-parallelle plater 2 som langs sine kanter er forbundet med hverandre ved hjelp av sidevegger eller kantstrimler 3> hensiktsmessig ved sveising, og det oppnås nødvendig plass (kanal) for det ene mediet (vanligvis det varmeopptagende) mellom platene. Dessuten en platene 2 forbundet med hverandre ved hjelp av stag 4 som holder dem i fiksert avstand, f .eks. 50 110X1 ^ra hverandre. Stagene sveises hensiktsmessig inn mellom platene 2 slik som det fremgår av fig. 5, og antallet bestemmes av arbeidstrykket på det mellom platene strømmende varmeopptagende mediet.

Det ene (f.eks. det varmeopptagende) mediet innføres i kanalen mellom platene 2 gjennom et eller flere tilløpsrør 5 °g ledes bort gjennom stussene 6 og et eller flere avløpsrør 7*

På utsiden er de varmeoverførende enhetene 1 forsynt med flateforstørrende elementer 8, på tegningen vist som sylindriske, påsveisede staver med samme lengde, anbragt med hensiktsmessig deling i høyde og sideretning. Disse flateforstørrende elementene kan være anordnet i annen hensiktsmessig deling, f.eks. triangulær-inndeling.

Lengden av varmeutvekslingsenhetene 1 og likedan deres antall bestemmes av den gassmengde (fluidum-mengde) som skal passere gjénnom varmeveksleren, og av det trykkfall som kan tillates. Høyden på varmevekslerenhetene 1 i gassens strømningsretning bestemmes av den virkningsgrad som disse enhetene må ha for å fylle den ønskede funksjon.

Enhetene 1 anbringes parallelt med hverandre i et deksel eller hus 9 Pa en slik måte at avstanden mellom de flateforstørr-ende elementene 8 i to nærliggende enheter 1 blir et minimum. For bæring av enhetene 1 er det i dekslet 9 (gasskanalen) anordnet bjelker 10 ved hvilke .enhetene fikseres ved hjelp av klosser 11 og bolter 12. Bjelkene 13 og 14 er anordnet for å oppta og bære varmeveksleren. Dekslet 9 ^ar ved sine ender luker 15 som kan åpnes og gjennom hvilke varmevekslerenhetene 1 kan innføres og tas ut i sin lengderetning, fpr montasje og demontasje samt rengjøring. Enkelte enheter 1 kan etter behov byttes ut uten at de øvrige be-høver å berøres.

Ved sin underkant er varmevekslerenhetene 1 forsynt med renseplugger 16, en ved hver ende. Etterat disse renseplugger er fjernet (utskrudd) kan man gjennom de således frilagte åpningene spyle varmevekslerenhetenes 1 innsider rene for skalldannende stoffer og avleiringer. Dersom det varmeabsorberende mediet inne-holder skalldannende stoffer, har det vist seg at de derav dannede belegg på varmeoverføringsflaten løsner ved temperaturvariasjoner på enheten 1 og sedimenterer i den nedre delen av denne. Etterat rensepluggene 16 er fjernet kan disse sedimenter lett spyles ut av varmevekslerenheten 1 uten at denne behøver å demonteres. Belegg på varmevekslerenhetenes utsider kan fjernes på en hvilken som helst konvensjonell måte. Således kan man bruke sotblåsing med damp eller luft, likeså spyling med vann, eventuelt med tilsetning av vanlige tilsetningsmidler.

Som vist i fig. 2 kan tilførselen av det varmeopptagende mediet skje ved undersiden av hver av varmeoverføringsenhetene 1 gjennom tilløpsledningen 5« Som antydet med prikkede linjer ved 5A kan i stedet en eller flere tilløpsledninger være anordnet på oversiden av enheten 1. Dette er spesielt hensiktsmessig dersom varmeopptagningen skjer under koking av det varmeopptagende mediet.

I det viste utførelseseksemplet har varmeveksleren to avløpsledninger 7 f°r det varmede mediet. Denne utførelsesform er spesielt hensiktsmessig på fartøyer der varmeveksleren brukes for generering av damp ved hjelp av hete avgasser. Antallet avløpsrør er vilkårlig og avpasses etter behov. Dersom man har to tilløpsrør 5 eller 5A og to avløpsrør 7> kan hver annen enhet 1 koples til det ene paret tilløps- og avløpsrør og hver annen til det andre paret. Man har da mulighet for å kople bort tilførselen av varmeabsorberende medium til halve antall enheter 1 og herved minske varmevekslerens varmeabsorbsjon til halvparten. Dette er av betydning dersom varmebehovet av en eller annen grunn skulle gå ned. Herved kommer da halve antallet varmeoverføringsenheter 1 til å være uvirksomme, og disse enhetene kommer da suksessivt til å anta samme temperatur som det varmeavgivende mediet. Under forutsetning av at disse enheter 1 er utført av et slikt materiale at de tåler denne driftstemperatur uten å skades på grunn av avskalling eller oksyda-sjon, kan en slik drivsform tillates og er ofte ønskelig ved varme-gjenvinning av avgasser og ved anlegg der varmebehovet i blant er lavere enn det som er tilgjengelig i avgassene.

Naturligvis kan man ved en analog anordning med tre til-løps- og tre avløpsrør gjøre en tredjedel resp. to tredjedeler av varmeveksleren frakoplbar.

Varmevekslerenhetene 1 er tilsluttet til til- og avløps-rørene 5 og 7 ved hjelp av boltforbindelser og er forsynt med stuss-

er 17 resp. 6 med flenser, slik at enhetene lett kan monteres inn og fjernes uavhengig av hverandre.

I den utførelsesform som er vist på tegningen skjer strømningen vertikalt. Man kan imidlertid ved en enkel forandring av varmevekslerens deksler samt til- og avløpsledninger, bringe det varmeavgivende mediet til å strømme horisontalt gjennom apparatet.

Oppfinnelsen kan varieres innen rammen for de følgende patentkrav. Spesielt bør det nevnes at varmeveksleren ifølge oppfinnelsen kan brukes for gjenvinning av varme mellom medier der flateforstørrende elementer er ønskelige på varmevekslerens ene side.

Claims (2)

1. Varmeveksler for indirekte varmeoverføring mellom to strømmende medier (fluider), sammensatt av et antall like enheter som er anordnet utskiftbare i et hylster som gjennomstrømmes av det første medium, hvilke enheter består av to med hverandre ved hjelp av stagbolter (4) sammenbundne plane, parallelle plater (2) som langs sine kanter er forbundet med hverandre ved hjelp av sidevegger (bøyde gavler) eller kantstrimler (3)» idet enhetene er forsynt med tilløps- og avløpsrør (5, 5A, 7) f°r det andre medium som strømmer gjennom de i enheten dannede kanaler med vesentlig rektangulært tverrsnitt, karakterisert ved at enhetenes ytter-

sider på kjent måte er forsynt med et flertall stavformede, flate-forstørrende elementer, staver eller finner, anordnet med hensiktsmessig deling på en slik måte at det dannes rette gater, at enhetene på kjent måte er innbygd parallelt med hverandre i hylsteret (9) på en slik måte at det dannes kanaler med vesentlig rektangulært tverrsnitt for det første strømmende medium, i hvilke de stavformede elementene befinner seg, og hvilke således begrenses av enhetenes (l) yttersider og hylsterets (9) vegger, samt at det er anordnet flere par stengbare tilløps- og avløpsrør (5, 5A, rJ), idet et antall enheter (1) er tilsluttet til hvert par tilløps- og avløpsrør.

2. Varmeveksler ifølge krav 1, karakterisert'" ved at det er anordnet to par tilløps- og avløpsrør (5, 5A, 7)> idet en tredjedel av antallet elementer (1) er tilsluttet til det første par tilløps- og avløpsrør, mens de øvrige elementer (1) er tilsluttet til det andre paret.