NO20160138A1

NO20160138A1 - System for varmeveksling

Info

Publication number: NO20160138A1
Application number: NO20160138A
Authority: NO
Inventors: Kenneth Myklebust; Rune Myklebust
Original assignee: Sperre Coolers As
Priority date: 2016-01-29
Filing date: 2016-01-29
Publication date: 2017-07-31
Also published as: WO2017144989A2; WO2017144989A3; NO342528B1

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et antall enkelt- eller frittstående delsystem satt sammen til et modulbasert sentralsystem for varmeveksling mellom fluider, der hvert enkelt- eller frittstående delsystem omfatter et antall varmevekslerelementer.

Varmevekslere benyttes i dag som standard utstyr for effektiv oppvarming eller kjøling, varmegjenvinning, kondensasjon og fordampning. Varmevekslere kan være av ulike typer og utforminger, der dette blant annet vil avhenge av hvilke type medium som skal oppvarmes eller avkjøles.

Innenfor den marine bransjen eller industrien benyttes varmevekslere for kjøling av blant annet et fartøys fremdriftsmaskineri etc, der sjøvann benyttes som "kjølemedium". Slike varmevekslere kan også benyttes ved avsalting av sjøvann, for tilveiebringelse av drikkevann etc. Her vil rengjøring av varmevekslere både være kritisk og helt essensielt for å opprettholde fartøyets nødvendige fremdriftskraft.

WO 95/30867 Al og NO 316475 Bl beskriver varmevekslere og fremstilling av disse, der det er kjent at varmeveksleren består av en plate som brettes sammen for å danne et antall spalter, der platen avgrenser fluid som skal varmeveksles, idet hvert fluid strømmer i spalter på hver side av platen.

EP 909.928 Al omhandler en varmevekslerenhet som benyttes i forbindelse med varmegjenvinning i en bygning eller hus, der et antall sammenbrettede plater er anordnet i et hus, for slik å danne varmevekslerenheten.

De ovenfor angitte publikasjoner vedrører ikke modulbaserte sentralsystem, hvor det modulbaserte sentral systemet omfatter et antall delsystem som omfatter et antall samvirkende elementer som er anordnet på en slik måte at tilpassing, rengjøring og/eller vedlikehold av et delsystem og dets elementer er forenklet.

Et formål med den foreliggende oppfinnelsen vil derfor være å søke å løse ett eller flere av de ovenfor angitte problem eller ulemper.

Ytterligere et formål ved den foreliggende oppfinnelsen vil være å tilveiebringe et modulbasert sentralsystem for varmeveksling mellom fluider, hvor det modulbaserte sentralsystemet gjennom delsystemene kan tilpasses eksisterende behov og som er vedlikeholdsvennlig.

Disse formål oppnås med et modulbasert sentralsystem for varmeveksling mellom fluider som angitt i de etterfølgende selvstendige krav, hvor ytterligere trekk ved oppfinnelsen fremkommer av de uselvstendige krav og beskrivelsen nedenfor.

Foreliggende oppfinnelse vedrører et modulbasert sentralsystem for varmeveksling mellom fluider, der det modulbaserte sentralsystemet omfatter et antall delsystem, hvor hvert delsystem videre omfatter et antall varmevekslerelementer.

Et varmevekslerelement ifølge den foreliggende oppfinnelsen omfatter en rammestruktur, der rammestrukturen eksempelvis kan utgjøres av fire eller flere stag, en bunnramme og en rørplate. Et antall U-formede rør er videre anordnet i rammestrukturen, hvor hver endeavslutning av hvert U-formede rør er forbundet til rørplaten.

Et antall skilleplater kan videre være anordnet i en avstand fra hverandre mellom varmevekslerelementets topp og bunn, dvs. mellom rørplaten og bunnrammen, der skilleplatene har som funksjon å holde de U-formede rørene på plass, samt å tilveiebringe et antall pass for sjøvann gjennom varmevekslerelementet.

Skilleplatene kan da være utformet med et antall gjennomgående åpninger eller hull for gjennomføring av de U-formede rørene. En eller flere tetningsinnretninger kan være anordnet mellom hver gjennomgående åpning eller hull og hvert U-formede rør, for slik å forhindre en lekkasje av sjøvann over skilleplatene.

Tetningsinnretningen kan eksempelvis være en pakning, en tetningsmasse eller tilsvarende. En fagmann vil imidlertid forstå at de U-formede rørene og skilleplatene også kan loddes fast til hverandre.

Skilleplatene kan være slik anordnet at de deler varmevekslerelementet inn i like store deler, men det skal forstås at skilleplatene også kan være anordnet for å inndele varmevekslerelementet i forskjellige deler, der avstanden mellom de ulike skilleplatene da vil være forskjellig.

Bruk av to skilleplater vil tilveiebringe et "trepass" varmevekslerelement, bruk av tre skilleplater vil tilveiebringe et «firepass» varmevekslerelement, bruk av fire skilleplater vil tilveiebringe et "fempass" i varmevekslerelementet osv., der antallet pass angir hvor mange ganger et fluid, for eksempel sjøvann, ledes gjennom varmeveksl erel em entet.

En fagmann vil forstå at rammestrukturen også kan tilveiebringes på andre måter, for eksempel gjennom en "fagverkskonstruksjon" eller tilsvarende, så lenge et fluid, for eksempel sjøvann, kan strømme mest mulig uhindret i det minste i en retning vinkelrett på de U-formede rørene og gjennom varmevekslerelementet.

De U-formede rørene har fortrinnsvis samme strømningsareal, men det skal forstås at de U-formede rørene også kan ha forskjellig strømningsareal.

Varmevekslerelementet omfatter også en fordelingsramme og en topplate, der topplaten, fordelingsrammen og rørplaten på egnet måte er forbundet med hverandre for å tilveiebringe en tett forbindelse med resten av varmevekslerelementet.

Da topplaten er forbundet med ferskvannførende rør når det modulbaserte sentralsystemet ifølge den foreliggende oppfinnelsen er ferdigstilt, kan topplaten være utformet med minst to gjennomgående hull eller åpninger, der de minst to gjennomgående hullene eller åpningene da vil kunne være et inn- og/eller et utløp i varmevekslerelementet, i avhengighet av hvor mange pass det ønskes for ferskvann gjennom varmevekslerelementet.

Fordelingsrammen er i en utførelse utformet med to skillevegger, hvilke skillevegger kan være anordnet på tvers og/eller langs av fordelingsrammen, der den ene skilleveggen da kan dele inn fordelingsrammen i to like store deler, mens den andre skilleveggen kan dele den ene halvdelen i to like store deler igjen (kvartdeler). En fagmann vil forstå at fordelingsrammen også kan være utformet med flere enn to skillevegger, der antall skillevegger vil tilpasses etter varmevekslerelementets størrelse, antall pass for ferskvann som ønskets etc.

I en utførelse av varmevekslerelementet kan topplaten eksempelvis være utformet med fire gjennomgående hull eller åpninger, der ett gjennomgående hull eller åpning er utformet for å befinne seg på en side av skilleveggen, når topplaten, fordelingsrammen og rørplaten er sammenstilt i varmevekslerelementet, dvs. i hver sin kvarte del av fordelingsrammen, mens de to gjenværende gjennomgående hull eller åpninger da vil befinne seg på motsatt side av skilleveggen, dvs. i den ene halvdelen av fordelingsrammen.

Topplaten kan også tenkes å være utformet med flere enn fire gjennomgående hull eller åpninger, hvorved flere enn ett gjennomgående hull eller åpning kan være anordnet i hver kvarte del av fordelingsrammen eller flere enn to gjennomgående hull eller åpninger kan være anordnet liggende innenfor den ene halvdelen av fordelingsrammen. Skilleveggen eller skilleveggene vil da forhindre at ferskvann som tilføres eller bortføres fra varmevekslerelementet blandes sammen.

Ifølge den foreliggende oppfinnelsen er et antall varmevekslerelementer anordnet i et vekslerhus, der et slikt vekslerhus med antallet varmevekslerelementer vil utgjøre et enkelt- eller frittstående delsystem i et modulbasert sentralsystem ifølge den foreliggende oppfinnelsen, der et vekslerhus omfatter en øvre plate som er utformet med et antall åpninger for mottak og understøttelse av et antall varmevekslerelementer, der to tilliggende åpninger er avdelt av et tverrgående stag. Fra hvert tverrgående stag forløper det nedover fra den øvre platen to eller flere par av stag, der parene av stag er forbundet med hverandre gjennom et antall horisontale plater anordnet i en avstand fra hverandre over stagenes lengde. Parene av stag er videre anordnet i en avstand fra hverandre, og kan, dersom det er to par av stag, være anordnet i en avstand fra hverandre som i det vesentlige tilsvarer det tverrgående stagets bredde. Dersom det er flere enn to par av stag, vil parene av stag anordnes over det tverrgående stagets bredde, der parene av stag kan ha samme eller forskjellig avstand mellom hverandre.

Den øvre platen og parene av stag vil da danne en «rammekonstruksjon» som skal kunne motta og understøtte det ønskede antallet varmevekslerelementer og eventuelle ytterligere elementer som automatisk filter, manuelt filter, sugerør og tilsvarende som et enkelt- eller frittstående delsystem i det modulbaserte sentralsystemet ifølge den foreliggende oppfinnelsen kan omfatte.

Antallet horisontale plater som forbinder parene av stag er det samme som antallet skilleplater som benyttes i hvert varmevekslerelement, der de horisontale platene videre kan være anordnet for å flukte med skilleplatene, for slik å tilveiebringe det ønskede antallet pass gjennom varmevekslerelementet eller

varmevekslerelementene og vekslerhuset.

Det skal forstås at vekslerhusene og varmevekslerelementene anordnet i disse kan utformes med samme antall skilleplater og horisontale plater, men ett eller flere vekslerhus og tilhørende varmevekslerelementer i det modulbaserte sentralsystemet kan også utformes med et større eller færre antall skilleplater og horisontale plater.

I en motsatt ende av innfestningen til den øvre platen og/eller de tverrgående stagene er hvert par av stagene forbundet med et avkantet plateelement, for slik å danne avrundede hjørner i vekslerhuset.

En plate er videre forbundet til hvert av parene av stag som er anordnet i hver ende av vekslerhuset, hvor platen vil dekke en del av stagenes høyde, slik tilveiebringende en åpen passasje mellom parene av stag, hvilken åpne passasje benyttes for å føre sjøvann inn og ut gjennom hvert vekslerhus eller delsystem. En slik åpen passasje kan da i en ende av vekslerhuset være anordnet liggende mot en øvre side av vekslerhuset, mens en motsatt ende av vekslerhuset kan ha en passasje liggende mot en bunn av vekslerhuset. Sjøvann kan da føres inn på en ende av vekslerhuset, mot den øvre siden av vekslerhuset, passere et antall pass eller ganger gjennom vekslerhuset og de tilhørende varmevekslerelementer og ut på en motsatt ende av vekslerhuset, gjennom den åpne passasjen som er anordnet mot bunnen av vekslerhuset.

Sist vedrører foreliggende oppfinnelse også et modulbasert sentralsystem for varmeveksling mellom fluider, der det modulbaserte sentralsystemet omfatter et antall vekslerhus og i disse anordnet et antall varmevekslerelementer som på egnet måte gjennom rør og rørledninger er forbundet med hverandre for å kunne varmeveksle mellom ferskvann og sjøvann, der hvert vekslerhus videre kan omfatte ytterligere elementer som automatisk filter, manuelt filter, sugerør og tilsvarende.

Det modulbaserte sentralsystemet kan videre være slik utformet at ett eller flere vekslerhus (delsystem) kan kobles ut for nødvendig vedlikehold og/eller reparasjon(er), idet hvert vekslerhus (delsystem) da vil være anordnet for å være et frittstående eller uavhengig delsystem idet modulbaserte sentralsystemet, hvorved det modulbaserte sentralsystemet slik kan være utformet overdimensjonert.

Det modulbaserte sentralsystemet er videre, i sin ene ende, forbundet med en hovedrørledning for tilførsel av sjøvann og en hovedrørledning for tilførsel av ferskvann, der hvert av vekslerhusene på egnet måte er forbundet til respektive hovedrørledninger for tilførsel av sjøvann og ferskvann. En hovedrørledning for bortføring av sjøvann og en hovedrørledning for bortføring av ferskvann er videre, i en motsatt ende, forbundet til det modulbaserte sentralsystemet, der hvert vekslerhus på egnet måte er forbundet til respektive hovedrørledninger for bortføring av sjøvann og ferskvann.

I en utførelse kan hvert vekslerhus være forbundet til hver av hovedrørledningene for tilførsel og bortføring av sjøvann og hver av hovedrørledningene for tilførsel og bortføring av ferskvann gjennom en ventil, slik at hvert vekslerhus kan stenges av fra resten av det modulbaserte sentralsystemet for vedlikehold, utskiftning av elementer i vekslerhuset, eller i forhold til behov.

Det modulbaserte sentralsystemet ifølge den foreliggende oppfinnelsen kan utformes for motstrøms varmeveksling, men det modulbaserte sentralsystemet kan også tenkes utformet for medstrøms varmeveksling.

Andre fordeler og særtrekk ved den foreliggende oppfinnelsen vil fremgå klart fra følgende detaljerte beskrivelse, de vedføyde figurer samt de etterfølgende krav.

Den foreliggende oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere under henvisning til de etterfølgende figurer, hvor

Figur 1 viser et sammensatt varmevekslerelement i det modulbaserte sentralsystemet ifølge den foreliggende oppfinnelsen, sett fra siden, forfra, ovenfra og i et perspektivriss, Figur 2 viser varmevekslerelementet ifølge figur 1 og dets komponenter, sett fra siden, forfra og i et perspektivriss, Figur 3 viser et vekslerhus i form av en rammekonstruksjon i det modulbaserte sentralsystemet ifølge den foreliggende oppfinnelsen, sett fra siden, forfra, ovenfra og i et perspektivriss, Figur 4 viser et enkelt- eller frittstående delsystem i det modulbaserte sentralsystemet ifølge den foreliggende oppfinnelsen, Figur 5 viser det modulbaserte sentralsystemet ifølge den foreliggende oppfinnelsen, sett fra siden, forfra, ovenfra og i et perspektivriss, og Figur 6 viser ytterligere detaljer ved det modulbaserte sentralsystemet ifølge den foreliggende oppfinnelsen, sett fra siden, forfra, ovenfra og i et perspektivriss.

Det modulbaserte sentralsystemet ifølge foreliggende oppfinnelse kan i en utførelse benyttes for å kjøle ned eller varme opp store mengder ferskvann ved hjelp av sjøvann, der det modulbaserte sentralsystemet kan være utformet for medstrøms eller motstrøms varmeveksling.

En fagmann vil vite at det modulbaserte sentralsystemet ifølge den foreliggende oppfinnelsen også kan ha andre bruksområder.

På figur 1 og 2 vises oppbygning og utforming av ett enkelt varmevekslerelement 2 i det modulbaserte sentralsystemet 1 ifølge den foreliggende oppfinnelsen, der en rørplate 3 er anordnet på toppen av varmevekslerelementet 2 og på egnet måte fast forbundet til varmevekslerelementet 2. Et antall U-formede rør 4 er valset fast til rørplaten 3, slik at hvert U-formede rør 4 vil være forbundet til rørplaten 3 gjennom sine to ender. På figur 2 er det vist at to skilleplater 5 er anordnet i en avstand fra hverandre, mellom varmevekslerelementets 2 topp og bunn, der skilleplatene 5 er anordnet slik at varmevekslerelementet 2 deles inn i tre like store deler. Skilleplatene 5 har en dobbelt funksjon, idet de holder de U-formede rørene 4 på plass i varmevekslerelementet 2 og dessuten sørger for å lede sjøvann gjennom varmevekslerelementet 2, for slik å tilveiebringe et varmevekslerelement 2 med tre pass. En fagmann vil vite at varmevekslerelementet 2 kan tilveiebringes med færre eller flere pass, der antall skilleplater 5 vil bestemme hvor mange pass som tilveiebringes i varmevekslerelementet 2.

Varmevekslerelementet 2 vil typisk føre ferskvann på innsiden av de U-formede rørene 4, mens sjøvann da vil føres på utsiden av de U-formede rørene 4.

Hver skilleplate 5 vil være utformet med et antall hull (ikke vist) for gjennomføring av de U-formede rørene 4. For å forhindre at sjøvann lekker mellom hullene og de U-formede rørene 4 i hver skilleplate 5, kan det være anordnet en eller flere pakninger mellom de U-formede rørene 4 og hullene i hver skilleplate 5.

En bunnramme 6 er anordnet i en motsatt ende av rørplaten 3, slik at varmevekslerelementet 2 kan settes på et flatt underlag ved for eksempel vedlikehold av varmevekslerelementet 2.

Fire stag 7 vil holde skilleplatene 5 og bunnrammen 6 på plass, der ett stag 7 er anordnet i hvert hjørne av varmevekslerelementet 2.

På figur 2 ses det at en fordelingsramme 8 for ferskvann som føres gjennom varmevekslerelementet 2 er anordnet på rørplaten 3, hvor fordelingsrammen 8 holdes på plass ved at en topplate 9 presses ned på fordelingsrammen 8. Fordelingsrammen 8 er slik utformet at den kan lede ferskvann inn og ut av varmevekslerelementet 2.

For også å tilveiebringe ferskvannssystemet med mulighet for å variere antall pass, er fordelingsrammen 8 utformet med to skillevegger 10A, 10B, der den ene skilleveggen 10A er anordnet slik at den vil dele inn fordelingsrammen 8 i to like store deler (halvdeler), mens den andre skilleveggen 10B er anordnet slik at den vil dele inn den ene avdelte halvdelen av fordelingsrammen 8 i to deler (kvarte deler) igjen. En fagmann vil forstå at skillevegen 10B kan være anordnet slik at delene er like store, eller av ulik størrelse.

Topplaten 9 vil være utformet med fire gjennomgående hull eller åpninger 11, 12, 13, 14, slik at ferskvann kan tilføres og føres bort fra varmevekslerelementet 2. Et rør, se også figur 4 og 5, vil da på egnet måte være forbundet til hvert av de gjennomgående hullene eller åpningene 11-14. Når topplaten 9 er forbundet til fordelingsrammen 8, vil de gjennomgående hullene eller åpningene 11 og 12 være slik anordnet at de er plassert på hver sin side av deleveggen 10B, begge liggende på en side av skilleveggen 10A. De gjennomgående hullene eller åpningene 13 og 14 vil da være anordnet på en motsatt side av skilleveggen 10A som de gjennomgående hullene eller åpningene 11 og 12 er anordnet på.

Ovenstående utforming av topplate 9 og fordelingsramme 8 vil medføre at det tilveiebringes en løsning eller konstruksjon for å kunne variere antall pass ferskvannet gjør gjennom et varmevekslerelement 2. Dersom ferskvann eksempelvis føres inn på begge sider av skilleveggen 10B, vil varmevekslerelementet 2 fungere som et to-pass system for ferskvann. Dersom det ferskvann tilføres gjennom hullet eller åpningen 11, hvor hullet eller åpningen 11 da vil være et innløp, og ut igjen gjennom hullet eller åpningen 12, hvor hullet eller åpningen 12 da vil være et utløp, samtidig som hullene eller åpningene 13 og 14 stenges eller blendes, vil varmevekslerelementet 2 fungere som et fire-pass system for ferskvann.

For å oppnå en stenging eller blending av ett eller flere av hullene eller åpningene 11-14, for slik å variere antall pass gjennom varmevekslerelementet 2, kan egnede ventil(er) og/eller «stengeklaff(er)>> (ikke vist) være anordnet i rør og/eller topplate 9.

En pakningsgland 15 er videre «tredd» ned over varmevekslerelementet 2, der pakningsglanden 15 skal danne en tetning mellom varmevekslerelementet 2 og et vekslerhus 16 når varmevekslerelementet 2 er anordnet i vekslerhuset 16.

En fagmann innenfor området vil forstå at ett varmevekslerelement 2 i det modulbaserte sentralsystemet ifølge den foreliggende oppfinnelsen vil kunne utformes for å tilpasses det modulbaserte sentralsystemet i forhold til behov, effekt, vektbegrensninger, tilgjengelig høyde etc.

Ifølge den foreliggende oppfinnelsen anordnes et antall varmevekslerelementer 2 i et vekslerhus 16, hvor hvert slikt vekslerhus 16 med et antall varmevekslerelementer 2 da vil danne et enkelt- eller frittstående delsystem i det modulbaserte sentralsystemet. På figur 3 vises et slikt vekslerhus 16, der dette vekslerhuset 16 er utformet for å kunne motta og understøtte syv varmevekslerelementer 2. En fagmann innenfor området vil imidlertid forstå at vekslerhuset 16 kan utformes for å motta og understøtte et større eller mindre antall varmevekslerelementer 2 og eventuelt ytterligere elementer i et slikt modulært sentralsystem for varmeveksling mellom fluider, slik som filterenheter, sugerør etc.

Vekslerhuset 16 omfatter en øvre plate 17 som er utformet med syv åpninger for mottak av varmevekslerelementer 2, der to tilliggende åpninger er avgrenset av et tverrgående stag 171. Fra hvert tverrgående stag 171 forløper det stag 172 nedover fra den øvre platen 17. To tilliggende stag 172 er forbundet gjennom horisontale plater 18, hvor de horisontale platene 18 er anordnet for å flukte med skilleplater 5 i varmevekslerelementene 2.1 hver ende av vekslerhuset 16 vil hver av de to ytterste tilliggende stagene 172 være forbundet med en plate 19, 20, der platen 19, 20 vil dekke en del av stagenes 172 høyde. Platene 19 på venstre side av vekslerhuset 16 er anordnet for å dekke arealet av stagene 172 som strekker seg fra den horisontale platen 18 og til stagenes 172 avslutning, mens platene 20 på høyre side av vekslerhuset 16 er anordnet for å dekke arealet av stagene 172 som strekker seg fra den horisontale platen 18 og til den øvre platen 17.

Platene 19, 20 vil også ha den funksjon, foruten å lede sjøvannet i et antall pass gjennom vekslerhuset 16, å styrke vekslerhuset 16.

Gjennom utformingen av stagene 172 og platene 19, 20, vil sjøvann kunne ledes fra et første varmevekslerelement 2 på venstre side av vekslerhuset 16 og videre til de andre varmevekslerelementene 2 gjennom åpningen som er tilveiebrakt mellom platen 19 og den øvre platen 17 i vekslerhuset 16. Sjøvannet vil ledes ut av det nest siste varmevekslerelementet 2 og inn i det siste varmevekslerelementet 2 anordnet på høyre side av vekslerhuset 16 gjennom åpningen som er tilveiebrakt mellom platen 20 og avslutningen av stagene 172.

De horisontale platene 18 i vekslerhuset 16 og skilleplatene 5 i varmevekslerelementene 5 vil da samvirke for å lede sjøvann mellom varmevekslerelementene 2.

På figur 4 ses et vekslerhus 16 og i dette anordnet fire varmevekslerelementer 2, et automatisk filter 21, et manuelt filter 22 og et sugerør 23. Varmevekslerelementene 2 er gjennom rør 27 koblet i serie med hverandre, men det skal forstås at varmevekslerelementene 2 også kan kobles i parallell med hverandre.

Vekslerhuset 16 og de forskjellige elementene vil danne et enkelt- eller frittstående delsystem i det modulbaserte sentralsystemet ifølge den foreliggende oppfinnelsen, der det modulbaserte sentralsystemet da vil omfatte et antall slike like eller forskjellige enkelt- eller frittstående delsystem. Delsystemet vil benytte seg av motstrøms varmeveksling, idet sjøvann blir ledet inn i delsystemet gjennom rør 25, forbi automatisk og manuelt filter 21, 22, varmevekslerelementene 2 og ut av delsystemet gjennom rør 26. Ferskvann blir ledet inn på en motsatt side fra sjøvannet, dvs. inn på et første varmevekslerelement 2 på høyre side av figur 4, gjennom et rør 24, videre gjennom de påfølgende to varmevekslerelementer 2 og ut gjennom det siste varmevekslerelementet 2 gjennom røret 24. Sjøvannet vil da sirkuleres på utsiden av rørene 4 i hvert varmevekslerelement 2, mens ferskvann vil sirkuleres gjennom rørene 4 i varmevekslerelementene 2.

Som beskrevet ovenfor i forhold til utformingen av hvert varmevekslerelement 2, vil gjennomgående hull eller åpninger 11-14 i topplaten kunne stenges eller blendes, hvorved dette vil kunne tilveiebringe flere eller færre pass i hvert delsystem.

På figur 5 ses et ferdigstilt modulbasert sentralsystem 1 ifølge den foreliggende oppfinnelsen, der seks vekslerhus 16, hvor hvert vekslerhus 16 vil utgjøre et enkelt-eller frittstående delsystem i det ferdigstilte modulbaserte sentralsystemet 1, på egnet måte er forbundet med hverandre. Hvert vekslerhus 16 vil da være utformet for å være frittstående eller uavhengig delsystem i det modulbaserte sentralsystemet 1, slik at et delsystem kan «kobles ut» fra det modulbaserte sentralsystemet 1 for vedlikehold, reparasjon eller utskifting av en eller flere komponenter i dette delsystemet.

Hvert vekslerhus 16, som et frittstående eller uavhengig delsystem, vil da være forbundet med et rør 25 for tilførsel av sjøvann, der sjøvannet ledes inn i vekslerhuset 16 i en side av dette, gjennom rør 25, forbi filtere 21, 22 og inn på varmevekslerelementene 2, for å passere et antall ganger gjennom disse og ut gjennom rør 26, på en motsatt side av vekslerhuset 16. Ferskvann som skal kjøles blir ledet inn i hvert vekslerhus 16 på en motsatt side av sjøvannet, gjennom rør 24, gjennom hvert varmevekslerelement 2 i vekslerhuset og ut av vekslerhuset gjennom rør 24.

Som det fremgår av figur 5, når sett ovenfra, er ferskvannsrørene 24 som fører ferskvann inn og ut av hvert vekslerhus 16 lagt litt til siden av hvert vekslerhus (hvert delsystem) og annethvert delsystem har speilet rørsystem, der dette er gjort for å tilveiebringe mer plass mellom rørene 24, slik at det blir plass til å heise opp filtrene 21, 22, uten å måtte demontere rørene 24.

På figur 6 vises ytterligere detaljer ved det modulbaserte sentralsystemet 1 ifølge den foreliggende oppfinnelsen, der det ses at hvert vekslerhus 16 (et enkelt- eller frittstående delsystem) gjennom egnede flenser, ventiler etc. er forbundet til en hovedrørledning 104 for bortføring av ferskvann, i en ende av det modulbaserte sentralsystemet 1 og tilsvarende med en hovedrørledning 106 for tilførsel av ferskvann i en motsatt ende av det modulbaserte sentralsystemet 1. En ventil 105 for ferskvann ut er videre anordnet mellom hovedrørledning 104 og hvert vekslerhus 16, mens en ventil 107 for ferskvann inn er anordnet mellom hvert vekslerhus 16 og hovedrørledning 106.

En hovedrørledning 100 for tilførsel av sjøvann er forbundet til hvert vekslerhus 16 i en ende av det modulbaserte sentralsystemet 1, mens en hovedrørledning 102 for bortføring av sjøvann er forbundet med hvert vekslerhus 16 i en motsatt ende. En ventil 101 for sjøvann inn er videre anordnet mellom hovedrørledning 100 og hvert vekslerhus 16, mens en ventil 103 for sjøvann ut er anordnet mellom hvert vekslerhus 16 og hovedrørledning 102.

Gjennom denne utforming kan ett eller flere av vekslerhusene 16, ved å stenge av tilhørende ventiler 101, 103, 105, 107, stenges helt av fra det modulbaserte sentralsystemet 1 for vedlikehold, utskiftning eller i forhold til behov etc.

En fagmann vil vite at det modulbaserte sentralsystemet også kan være utformet for medstrøms varmeveksling, idet hovedrørledning 104 da vil benyttes for tilførsel av ferskvann, mens hovedrørledning 106 da vil benyttes for bortføring av ferskvann.

Gjennom oppfinnelsen er det tilveiebrakt et modulært system 1 hvor det hele tiden kan optimaliseres med i forhold til hvor mange delsystemer som benyttes, samt hvor mye vann (både ferskvann og sjøvann) som resirkuleres gjennom delsystemene. Mengden vann (både ferskvann og sjøvann) som sirkuleres gjennom hvert delsystem kan reguleres ved hjelp av egnede innretninger (ikke vist), slik som strupeventiler, frekvensstyrte pumper eller mindre pumper som startes ved behov.

Det modulære sentralsystemet 1 kan også omfatte et styresystem som hele tide kjører med optimale innstillinger i forhold til for eksempel strømforbruk til pumper eller lik driftstid på de ulike delsystemene.

En fagmann vil vite hvordan det modulære sentralsystemet 1 skal styres og det beskrives derfor ikke videre heri.

Oppfinnelsen er nå forklart med et ikke begrensende utførelseseksempel. En fagmann vil imidlertid forstå at det kan utføres en rekke variasjoner og modifikasjoner av det modulære systemet for varmeveksling mellom fluider, elementet og det sammenbrettede platematerialet som beskrevet innenfor rammen av oppfinnelsen, slik den er definert i de vedføyde krav.

Claims

1. Varmevekslerelement (2) for varmeveksling mellom fluider, omfattende en rammestruktur (7), i hvilken rammestruktur (7) et antall U-formede rør (4) er anordnet i, og videre gjennom hver sin endeavslutning er forbundet til en rørplate (3), der et antall skilleplater (5) inndeler varmevekslerelementet (2) i et antall deler,karakterisert vedat varmevekslerelementet (2) videre omfatter en fordelingsramme (8) og en topplate (9).

2. Varmevekslerelement (2) ifølge krav 1,karakterisert vedat rammestrukturen omfatter minst fire stag (7) og en bunnramme (6).

3. Varmevekslerelement (2) ifølge krav 1,karakterisert vedat de U-formede rørene (4) har samme eller forskjellig strømningsareal.

4. Varmevekslerelement (2) ifølge et hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat topplaten (9) er utformet med minst to gjennomgående hull eller åpninger (11, 12, 13, 14).

5. Varmevekslerelement (2) ifølge et hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat fordelingsrammen (8) er utformet med minst to skillevegger (10A, 10B).

6. Et vekslerhus (16) omfattende en øvre plate (17) utformet med et antall åpninger utformet for mottak og understøttelse av et varmevekslerelement (2) ifølge hvilket som helst av kravene 1-5, der to tilliggende åpninger er avdelt av et tverrgående stag (171), hvor det fra hvert tverrgående stag (171) nedover forløper to par av stag (172), der de to parene av stagene (172) er forbundet gjennom et antall horisontale plater (18) anordnet i en avstand fra hverandre over stagenes (172) lengde.

7. Vekslerhus (16) ifølge krav 6,karakterisert vedat de to parene av stag (172) fra hvert tverrgående stag (171) er anordnet i en avstand fra hverandre.

8. Vekslerhus (16) ifølge krav 6,karakterisert vedat et avrundet plateelement (173) er forbundet til hvert par av stagene (172).

9. Vekslerhus (16) ifølge krav 6,karakterisert vedat en plate (19, 20) er forbundet til hvert av parene av stag (172) anordnet i hver sin ende av vekslerhuset (16).

10. Vekslerhus (16) ifølge krav 9,karakterisert vedat platen (19, 20) dekker en del av stagenes (172) høyde.

11. Vekslerhus (16) ifølge et hvilket som helst av kravene 6-10,karakterisertved at en horisontal plate (18) er anordnet fluktende med en avslutning av platen (19, 20).

12. Modulbasert sentralsystem (1) for varmeveksling mellom fluider, der det modulbaserte sentralsystemet omfatter et antall vekslerhus (16) ifølge ett eller flere av kravene 6-11, hvor hvert vekslerhus (16) omfatter et antall varmevekslerelementer (2) ifølge ett eller flere av kravene 1-5.

13. Modulbasert sentralsystem (1) ifølge krav 12,karakterisert vedat hvert vekslerhus (16) omfatter ytterligere elementer, valgt fra gruppen automatisk filter, manuelt filter, sugerør eller tilsvarende.

14. Modulbasert sentralsystem (1) ifølge ett hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat det modulbaserte sentralsystemet (1) videre er forbundet med en hovedrørledning (100, 102) for tilførsel og bortføring av sjøvann og en hovedrørledning (104, 106) for tilførsel og bortføring av ferskvann.

15. Modulbasert sentralsystem (1) ifølge ett hvilket som helst av de foregående krav 12-13,karakterisert vedat det modulbaserte sentralsystemet (1) videre er forbundet med en hovedrørledning (100, 102) for tilførsel og bortføring av sjøvann og en hovedrørledning (104, 106) for tilførsel og bortføring av ferskvann.

16. Modulbasert sentralsystem (1) ifølge ett hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat hvert vekslerhus (16) er forbundet til hovedrørledningen (100, 102) for tilførsel og bortføring av sjøvann gjennom en ventil (101, 103) og en hovedrørledning (104, 106) for tilførsel og bortføring av ferskvann gjennom en ventil (105, 107).