NO334102B1 - Varmeveksler - Google Patents

Varmeveksler Download PDF

Info

Publication number
NO334102B1
NO334102B1 NO20101249A NO20101249A NO334102B1 NO 334102 B1 NO334102 B1 NO 334102B1 NO 20101249 A NO20101249 A NO 20101249A NO 20101249 A NO20101249 A NO 20101249A NO 334102 B1 NO334102 B1 NO 334102B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
open
fluids
plate material
designed
frame
Prior art date
Application number
NO20101249A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20101249A1 (no
Inventor
Stein Oddvar Saegrov
Otto Godeset
Rune Myklebust
Original Assignee
Pleat As
Sperre Coolers As
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pleat As, Sperre Coolers As filed Critical Pleat As
Priority to NO20101249A priority Critical patent/NO334102B1/no
Priority to CA2810363A priority patent/CA2810363C/en
Priority to PCT/NO2011/000238 priority patent/WO2012033411A1/en
Priority to ES11770188T priority patent/ES2531046T3/es
Priority to CN201180043180.6A priority patent/CN103250020B/zh
Priority to EP11770188.8A priority patent/EP2614329B1/en
Priority to KR1020137008819A priority patent/KR20140025299A/ko
Priority to JP2013527031A priority patent/JP2013536933A/ja
Priority to US13/821,478 priority patent/US9797662B2/en
Priority to SG2013012018A priority patent/SG187892A1/en
Priority to BR112013005535-9A priority patent/BR112013005535B1/pt
Publication of NO20101249A1 publication Critical patent/NO20101249A1/no
Publication of NO334102B1 publication Critical patent/NO334102B1/no

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/02Tubular elements of cross-section which is non-circular
    • F28F1/022Tubular elements of cross-section which is non-circular with multiple channels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0025Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being formed by zig-zag bend plates
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/02Tubular elements of cross-section which is non-circular
    • F28F1/04Tubular elements of cross-section which is non-circular polygonal, e.g. rectangular
    • F28F1/045Tubular elements of cross-section which is non-circular polygonal, e.g. rectangular with assemblies of stacked elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/08Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
    • F28F21/081Heat exchange elements made from metals or metal alloys
    • F28F21/086Heat exchange elements made from metals or metal alloys from titanium or titanium alloys
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/08Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning
    • F28F3/083Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning capable of being taken apart
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/001Casings in the form of plate-like arrangements; Frames enclosing a heat exchange core
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/007Auxiliary supports for elements
    • F28F9/0075Supports for plates or plate assemblies
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/26Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators
    • F28F9/262Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators for radiators
    • F28F9/266Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators for radiators by screw-type connections

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et modulært system for varmeveksling mellom fluider og et åpent element for varmeveksling mellom fluider i det modulære systemet.
Varmevekslere benyttes i dag som standard utstyr for effektiv oppvarming eller kjø-ling, varmegjenvinning, kondensasjon og fordampning. Varmevekslere kan være av ulike typer og utforminger, der dette vil avhenge av hvilke type medium som skal oppvarmes eller avkjøles.
Varmevekslerens effektivitet, dvs. dens evne til å overføre varmen mellom de to medier som skal "varmeveksles", vil være svært avhengig av hvor ren overflaten til en barriere som skiller de to medier er. Ved mange applikasjoner av varmevekslere vil de benyttede medier, for eksempel sjøvann, gi en tilsmussing av barrierens overflate, grunnet biologisk begroing, avleiringer, fysiske partikler eller annet, der denne tilsmussing vil redusere varmevekslerens effektiv betydelig over tid. Dette vil medføre at varmeveksleren etter en tids bruk, når varmeoverføringskapasiteten nærmer seg et bestemt minimumsnivå, må tas fra hverandre for å rengjøres.
Innenfor den marine bransjen eller industrien benyttes varmevekslere for kjøling av blant annet et fartøys fremdriftsmaskineri etc, der sjøvann benyttes som "kjøleme-dium". Her vil rengjøring av varmevekslere både være kritisk og helt essensielt for å opprettholde fartøyets nødvendige fremdriftskraft.
Dagens mest nyttede varmevekslere, innen den marine industrien, er platevarme-vekslere. Denne type varmevekslere er effektive og driftssikre, men vil være vans-kelige og komplekse å rengjøre. En slik platevarmeveksler omfatter en platepakke, der platepakken typisk omfatter et stort antall individuelle plater og pakningsele-menter, for eksempel 50-100 plater, der de individuelle platene i platevarmeveks-leren er satt sammen for å danne platepakken. Når en slik varmeveksler fysisk skal rengjøres, er det påkrevd at hele platepakken må demonteres, hvorved alle platene i platepakken da må rengjøres hver for seg. Demontering, rengjøring og montering av varmeveksleren vil regnes som en full dags jobb for to personer, og representerer en betydelig kostnad grunnet tidsforbruk og bruk av deler (utskiftning av pakningsele-menter etc). Kompleksiteten i rengjøringsprosessen vil medføre at man er avhengig av både tilgjengelig kompetanse og tilstrekkelig tidsvindu for å kunne utføre rengjø-ringen. Mangel på tilgjengelig kompetanse og/eller tidsvindu vil være vanlig, hvorved slike jobber i økende grad settes ut til eksterne selskaper, noe som ytterligere fordyrer denne prosessen, eller også at fartøyet påtvinges en driftstans og medføl-gende inntektstap.
Det modulære system for varmeveksling mellom fluider og det åpne elementet for varmeveksling mellom fluider i det modulære systemet ifølge den foreliggende oppfinnelsen dekker samme bruksområde som de ovenfor beskrevne platevarmeveks- lere, men er tilveiebrakt spesielt med tanke på å forenkle vedlikeholdet av varmeveksleren. Krav til spesiell kompetanse og/eller et større tidsvindu er tilnærmet eli-minert. I henhold til den foreliggende oppfinnelsen vil det modulære systemet omfatte et antall åpne elementer, for eksempel 3-5 åpne elementer og et tilsvarende antall individuelle pakninger. Demontering, rengjøring og montering er beregnet til å være en manns jobb på ca. en time. Tidsforbruk og utskiftning av pakningsdeler er så begrenset at det ikke vil bli et kostnadsproblem. Videre vil selve rengjøringspro-sessen være så enkel at ethvert fartøy vil ha tilgjengelig kompetanse for å kunne ut-føre denne prosessen, og kan dermed holde fullstendig kontroll på varmvekslerens kjølekapasitet og dermed også kritisk fremdriftskraft.
WO 95/30867 Al og NO 316475 Bl beskriver varmevekslerelementer og fremstil-ling av disse, der det er kjent at varme veks lerelementene 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.
GB 512.689, US 2004/0206486 Al og US 2009/0229804 Al viser ytterligere utfø-relser av varmevekslere og varmevekslerelementer.
Felles for de ovenfor angitte publikasjoner er at de ikke viser et modulært system for varmeveksling mellom fluider, hvor demontering/montering, rengjøring og/eller vedlikehold av det modulære systemet 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 modulært system og et åpent element for varmeveksling mellom fluider som er ved-likeholdsvennlig.
Disse formål er oppnådd med et modulært system for varmeveksling mellom fluider og et åpent element i det modulære systemet slik som angitt i de etterfølgende selv-stendige krav, der ytterligere trekk ved oppfinnelsen fremkommer av de uselvsten-dige krav og beskrivelsen nedenfor.
Foreliggende oppfinnelse vedrører et modulært system for varmeveksling mellom fluider, der systemet omfatter to endeplater utformet med et innløp og utløp for hver av fluidene som skal varmeveksles, mellom hvilke to endeplater et antall åpne elementer er anordnet, der to nærliggende til hverandre åpne elementer er slik anordnet at de to nærliggende åpne elementenes sider som vender mot hverandre fører samme fluid.
Antall åpne elementer som er anordnet mellom de to endeplatene kan variere, for eksempel kan det i en utførelse av den foreliggende oppfinnelsen være anordnet fire åpne elementer mellom endeplatene, men det skal forstås at både et større og mindre antall åpne elementer kan benyttes i henhold til den foreliggende oppfinnelsen.
For sammenstilling av endeplatene og de åpne elementene som er anordnet mellom endeplatene, benyttes minst ett langstrakt element. Endeplatene vil da være utformet med minst ett gjennomgående hull, slisse, utsparing eller tilsvarende, der det minst ene gjennomgående hull, slisse, utsparing eller tilsvarende i hver endeplate er sam-svarende, slik at det langstrakte elementet kan føres gjennom disse, for slik å sammenstille endeplatene og de mellomliggende åpne elementene.
Det minst ene langstrakte element kan være sveiset fast til den ene endeplaten og forbundet til den andre endeplaten ved hjelp av en gjengeforbindelse, mutter, hur-tigkobling etc, men det skal forstås at det minst ene langstrakte elementet også kan forbindes til endeplatene på andre måter, for eksempel ved en gjengeforbindelse, muttere, hurtigkoblinger etc.
Ved sammenstilling av det modulære systemet for varmeveksling mellom fluid iføl-ge den foreliggende oppfinnelsen, vil et ønsket antall åpne elementer anordnes etter hverandre mellom de to endeplatene. Endeplatene vil deretter føres mot hverandre, hvoretter ett eller flere langstrakte elementer benyttes for å sammenstille endeplatene og de mellomliggende åpne elementene.
De langstrakte elementene kan eksempelvis utgjøres av en bolt, stang eller tilsvarende.
Foretrukket omfatter det modulære systemet for varmeveksling mellom fluid også i det minste et innløpsfilter, der dette på egnet måte er forbundet til det ene fluidets innløp. Innløpsfilteret vil da redusere faren for blokkeringer i det modulære systemet. Dersom det ene fluidet som kjøres gjennom systemet eksempelvis er sjøvann, vil innløpsfilteret forhindre at forurensninger (sand, løsnede skjell etc.) trenger inn i de åpne elementene.
Når endeplatene og de åpne elementene er sammenstilt for å danne det modulære systemet for varmeveksling mellom fluider ifølge den foreliggende oppfinnelsen, er de åpne elementene anordnet på en slik måte at to nærliggende åpne elementer på mot hverandre vendende sider vil føre samme fluid.
Det åpne elementet som benyttes i det modulære systemet for varmeveksling mellom fluider ifølge den foreliggende oppfinnelsen, omfatter et platemateriale som er
brettet sammen for å danne et antall spalter, der disse spaltene utgjør fluidenes strømningsbaner gjennom det åpne elementet. Når platematerialet er brettet sammen, vil det imidlertid være "mykt", og det er derfor foretrukket at dette avstives.
Denne avstivning av platematerialet kan eksempelvis oppnås ved at platematerialet over i det minste en del av sin lengde og bredde er utformet med et antall pregede partier, hvilke pregede partier er adskilt fra hverandre av et upreget parti. De pregede partiene vil da danne spaltenes vegger i det sammenbrettede platematerialet, mens de upregede partiene danner bretten i platematerialet, idet platematerialet da brettes om hver av de upregede partier. Det sammenbrettede platematerialets ender er videre forseglet, der det forseglede og sammenbrettede platematerialet er anordnet i en ramme.
At platematerialet preges skal forstås som at platematerialets overflate utsettes for en ekstern kraft som vil endre formen (forhøyning/forsenkning) på platematerialet. Pregingen kan være i form av kontinuerlige eller avbrutte furer eller renner, punkter eller også en kombinasjon av disse.
Det skal imidlertid forstås at avstivningen av det sammenbrettede platematerialet også kan oppnås på andre måter, for eksempel ved at det anordnes avstandselemen-ter mellom det sammenbrettede platematerialets spalter.
De ovenfor angitte avstivningsinnretninger vil medføre at det sammenbrettede platematerialet oppnår en ønsket stivhet over hele eller deler av det sammenbrettede platematerialet overflate.
Selv om spaltene i det sammenbrettede platematerialet foretrukket er utformet som plane flater, skal det forstås at spaltene også kan utformes som delsirkler, buer eller tilsvarende.
Platematerialet i det åpne elementet utgjøres fortrinnsvis av titan eller andre egnede materialer, der platematerialet foretrukket kan ha en tykkelse på 0,4 mm-0,6 mm. Avstanden mellom hver spalte i det sammenbrettede platematerialet vil videre foretrukket være 2,5 mm-3,5 mm.
Det sammenbrettede platematerialet er videre anordnet i en ramme, der rammen ut-gjøres av en toppdel og en bunndel. Toppdelen og bunndelen av rammen vil da ved egnede festeinnretninger, for eksempel bolter eller tilsvarende, kunne forbindes med hverandre, for slik å tilveiebringe et åpent element. Toppdelen og bunndelen i det åpne elementet vil videre omfatte kanaler for innløp, utløp og fluidfordeling.
Et antall pakninger etc. kan videre være anordnet mellom toppdelen/bunndelen av rammen og det sammenbrettede platematerialet og/eller mellom topp- og bunndelen av rammen.
Rammen kan videre være utformet med et antall gjennomgående hull, slik at dersom endeforseglingen eller pakningene begynner å lekke, så vil de gjennomgående hull i rammen fungere som utløp for det ene eller begge fluid som strømmer gjennom det åpne elementet, slik at disse ikke sammenblandes.
For ytterligere å avstive det sammenbrettede platematerialet, kan det over topp-og/eller bunnrammens bredde være anordnet et antall tverrgående elementer.
For å få en riktig strømning av fluidet over det åpne elementet, kan videre en plate på egnet måte være forbundet til de tverrgående elementene, slik at fluidet "tvinges" å strømme gjennom spaltene i det åpne elementet.
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 A-B viser et modulært system for varmeveksling mellom fluider ifølge den foreliggende oppfinnelsen, som er i ferd med å sammenstilles og ferdig sammenstilt, Figur 2A-B viser et åpent element for varmeveksling mellom fluider i det modulære systemet vist på figur 1, Figur 3A-B viser et platemateriale i det åpne elementet for varmeveksling mellom fluider, der platematerialet er vist før tilbøyningen og som ferdig tilbøyd, og
Figur 4 viser det ferdig tilbøyde platematerialet med forseglede endeflater.
På figur 1 vises et system 1 for varmeveksling mellom fluider ifølge den foreliggende oppfinnelsen, der systemet 1 er i ferd med å sammenstilles (eller tas fra hverandre) på figur IA og hvor systemet 1 er vist ferdigstilt på figur IB.
Systemet 1 for varmeveksling mellom fluider ifølge den foreliggende oppfinnelsen utgjøres av to endeplater 2, mellom hvilke endeplater 2 fire åpne elementer 3 for varmeveksling mellom fluid ifølge den viste utførelsen er anordnet. Det skal imidlertid forstås at et større eller mindre antall åpne elementer 3 kan anordnes mellom endeplatene 2, der dette antallet vil avhenge av den plass som er tilgjengelig, ønsket kapasitet, reservekapasitet og fremtidig utvidelsesmulighet. I det minste to langstrakte elementer 4 er på egnet måte 6 forbundet til den ene endeplaten 2, der det i det minste ene langstrakte elementet 4 er anordnet i et område nær hver av endeplatens 2 kanter. Den andre endeplaten 2 er utformet med i det minste ett gjennomgående hull, slisse, utsparing 5 eller tilsvarende i et område nær hver av endeplatens 2 kanter, slik at det i det minste ett gjennomgående hull, slisse, utsparing 5 eller tilsvarende i hver kant av den ene endeplaten 2 benyttes for gjennomføring av det i det minste ene langstrakte element 4 i den andre endeplaten 2, for slik å sammenstille og forbinde de to endeplatene 2. Det langstrakte element 4 vil da være utformet med et gjenget parti (ikke vist) over en del av sin lengde. De to endeplatene 2 vil da forbindes ved at det i det minste ett langstrakte element 4 i hver av kantene på den ene endeplaten 2 føres gjennom det i det minste ene gjennomgående hull, slisse, utsparing 5 i den andre endeplaten 2. En mutter 6 vil da påskrus hver av de langstrakte elementene 4, for slik å sammenstille endeplatene 2 og de mellom endeplatene 2 anordnede åpne elementene 3.
Et innløpsfilter 7 er på egnet måte, for eksempel ved hjelp av bolter eller tilsvarende, forbundet til den ene endeplaten 2, der innløpsfilteret 7 vil redusere faren for fysiske blokkeringer i systemet 1 for varmeveksling mellom fluider, som følge av forurensninger i ett eller begge av fluidene som skal varmeveksles.
Den ene endeplaten 2 er videre utformet med et inn- og utløp 8, 9; 10, 11 for hvert av fluidene som skal varmeveksles, der inn- og utløpet 8, 9 til et første fluid og inn-og utløpet 10, 11 til et andre fluid er anordnet på motsatte kanter av endeplaten 2.
Innløpet 8 til det første fluid vil da være anordnet diagonalt motsatt innløpet 10 til det andre fluid, på tilsvarende måte som utløpet 9 til det første fluid vil være anordnet diagonalt motsatt utløpet 11 til det andre fluid. På den måten vil fluidene som skal varmveksles strømme mot hverandre når systemet 1 for varmeveksling mellom fluider benyttes, for slik å oppnå en best mulig varmeovergang mellom fluidene.
Hvordan rørene (ikke vist) for tilførsel av de fluider som skal varmeveksles skal forbindes med det modulære systemet 1 for varmeveksling mellom fluider er ikke beskrevet ytterligere her, idet en fagmann innen området vil vite hvordan dette skal utføres.
Som angitt ovenfor omfatter det modulære systemet 1 for varmeveksling mellom
fluider et antall åpne elementer 3, der de åpne elementene 3 skal beskrives nærmere i forhold til figurene 2 og 3. De åpne elementene 3 er slik anordnet mellom endeplatene 2 at to mot hverandre vendende sider i to nærliggende åpne elementer 3 vil føre samme fluid, der dette vil medføre, i forhold til figur 1, at et første og andre åpne element 3 i sidene som vender mot hverandre vil føre det første fluid, mens sider i det andre og et tredje åpne element 3 da vil føre det andre fluid.
Figur 2A-B viser et åpent element 3 ifølge den foreliggende oppfinnelsen, der figur 2A viser det åpne elementets 3 forskjellige komponenter, mens figur 2B viser det ferdig sammenstilte åpne elementet 3. Hovedelementet i det åpne elementet 3 utgjø-res av et platemateriale 13 som er sammenbrettet for å danne et antall spalter 14 (se også figur 3 og 4). Platematerialet 13 er i hver av sine kortender, over hele lengden av kortenden, forseglet med en endeforsegling 15.1 tillegg er det anordnet to permanente pakninger 16, rundt det sammenbrettede platemateriale 13, der hver av de permanente pakningene 16 er slik utformet at det vil dekke halvparten av det sammenbrettede platematerialets 13 endekanter. Når det sammenbrettede platematerialet 13 med endeforseglingen 15 og de to permanente pakningene 16 er anordnet i en ramme 17, som utgjøres av en bunnramme 17a og en toppramme 17b, vil det være
dannet et tett forbindelse mellom det sammenbrettede platematerialets 13 kanter og rammen 17. Rammen 17 vil imidlertid, som en ekstra sikkerhet, være utformet med et antall gjennomgående hull (ikke vist) som forløper inn til yttersiden av de permanente pakningene og endeforseglingen 15, slik at dersom endeforseglingen 15 eller de permanente pakningene 16 av en eller annen grunn begynner å lekke, så vil de gjennomgående hull (ikke vist) i rammen 17 fungere som utløp for det ene eller
begge fluid som føres gjennom det åpne elementet 3. Dette medfører at en eventuell lekkasje i det åpne elementet 3 ikke vil føre til en sammenblanding av de fluider som skal varmeveksles.
Rammen 17 vil videre omfatte en eller flere servicepakninger 18, der disse er anordnet i topp- og bunnrammens 17a, 17b ytre sider. På denne måten vil det, når et antall åpne elementer 3 anordnes i systemet 1 for varmeveksling mellom fluider, være dannet en tatt forbindelse mellom de åpne elementene 3.
Rammen 17 vil også omfatte et bærehåndtak 19, slik at det åpne element 3 enkelt kan håndteres under sammenstilling eller demontering av systemet 1 for varmeveksling mellom fluider.
I rammen 17 er det, ut mot hver av rammens 17 to ender, utformet gjennomgående hull 20, 21, der de gjennomgående hull 20 utgjør innløp for hvert av fluidene, mens de gjennomgående hull 21 utgjør utløpene for hvert av fluid. Hver av rammens 17 ender vil da være utformet med ett innløp og ett utløp. Inn- og utløp for det ene fluid vil da være på det åpne elementets 3 ene side, mens inn- og utløp for det andre fluid vil være anordnet på det åpne elementets 3 motsatte side. Det første fluid vil da føres inn i det åpne elementet 3 på den ene siden, strømme gjennom spaltene 14 i det sammenbrettede platematerialet 13 og deretter føres ut av det åpne elementet 3 på samme side. Det andre fluid vil føres inn i det åpne elementet 3 på en motsatt side og ende av det første fluid, strømme over det sammenbrettede platematerialet 13 på motsatt side av det sammenbrettede platematerialet 13 og motsatt det første fluid, hvoretter det andre føres ut av det åpne elementet 3 i en motsatt ende av det-tes innløp. Dette arrangement vil gi en best mulig varmeovergang mellom de to fluider.
En eller flere pakninger 181 vil dessuten være anordnet mellom de gjennomgående hullene 20, 21 når rammen 17 er sammenstilt.
Topp- og bunnrammen 17a, 17b er utformet med et åpent parti 22, slik at når det sammenbrettede platematerialet 13 anordnes i rammen 17, så vil det meste av det sammenbrettede platematerialet 13 overflate være eksponert for et fluid som skal strømme gjennom det åpne elementet 3. Gjennom dette arrangement, der rammen 17 bare vil dekke det sammenbrettede platematerialets 13 kanter og platematerialets 13 høyde, vil et stort areal av det sammenbrettede platematerialet 13 effektivt kunne benyttes for varmeoverføring mellom fluider.
På figur 2B er to tverrgående elementer 182 forbundet til bunnrammen 17b, der de tverrgående elementene 182 vil strekke seg over hele bunnrammens 17b bredde. Disse tverrgående elementene 182 vil avstive det sammenbrettede platematerialet 13.
For å få en riktig strømning av fluidet over det åpne elementet 3, kan en plate 183 være anordnet tilliggende de tverrgående elementene 182. En slik plate 183 kan da være anordnet på en eller begge sider av det åpne elementet 3, se også figur 2 A. Platen 183 vil da "tvinge" fluidet å strømme gjennom spaltene i det åpne elementet 3.
På denne måten er det tilveiebrakt et åpent element 3, der det effektive varmeover-føringsarealet overstiger det åpne elementets ytre areal. Videre vil det være tilveiebrakt et åpent element 3, der spaltene 14 i det sammenbrettede platematerialet 13 er synlige og tilgjengelige for rengjøring, for eksempel ved høytrykksspyling.
Figur 3A-B viser platematerialet 13 som benyttes i det åpne elementet 3, der det ses at platematerialet 13 er utformet med et antall pregede partier 23 og mellom disse
anordnet upregede partier 24. De pregede partier 23 vil da utgjøre, når platematerialet 13 er sammenbrettet, spalter 14 i det åpne elementet 3, gjennom hvilke spalter 14 et fluid skal strømme. De upregede partier 24 vil da danne "brettepunktene" for platematerialet 13, se også figur 4, der et ferdig sammenbrettet platemateriale 13 er
vist. Pregingen i de pregede partier 23 vil tilveiebringe nødvendig styrke i det åpne elementet 3 som vil forhindre at det åpne elementet 3 kollapser dersom differensial-trykket over det åpne elementet 3 blir for stort, samt tilveiebringe en turbulent strømning i fluidene som kjøres gjennom det åpne elementet 3.
Pregingen er her vist utført som en "V-form", men en fagmann vil forstå at pregingen også kan inneha andre "mønstre".
Pregingen kan eksempelvis gjøres i en presse (ikke vist) eller tilsvarende, der platematerialet 13 mates gjennom pressen, et parti 23 preges, pressen løftes og en ny lengde av platematerialet 13 fremmates i pressen, hvoretter pressen preger et nytt parti 23. Denne prosessen gjentas inntil det ønske antall av pregede partier 23 er oppnådd.
Platematerialet 13 vil deretter gjennom en "bretteprosess" brettes om de upregede partiene 24, slik at platematerialet 13 vil få en form som vist på figur 4. Dette vil tilveiebringe et sammenbrettet platemateriale 13, der to pregede partier 23 vil danne en spalte 14 i det åpne elementet 3, der det første fluid som strømmer gjennom en spalte 14 på den ene siden av det sammenbrettede platematerialet 13 vil "omgis" av to spalter 14 på den andre siden av det sammenbrettede platematerialet 13, gjennom hvilke to spalter 14 det andre fluid strømmer.
Selv om spaltene 14 på figur 3A-B og 4 er vist som plane flater, skal det forstås at disse kan utformes som delsirkler, buer eller tilsvarende.
Det første og siste partiet i platematerialet 13 vil være utformet med et ekstra "bret-tepunkt", der bretten er gjort i halve bredden av dette partiet. Bretten er gjort slik at en del av dette første og siste parti vil være anordnet perpendikulært på det påføl-gende pregede parti 23, se også figur 4. Dette brettede parti, dvs. det parti som rager perpendikulært ut fra det sammenbrettede platematerialet 13, vil da utgjøre innfest- ningspunkter for det sammenbrettede platematerialets 13 endeforseglinger 15 og som en anleggsflate for de permanente pakningene 16.
Når platematerialet 13 er sammenbrettet slik som vist på figur 3B, vil det sammenbrettede platematerialet 13 anordnes i en form 25 og en masse som skal utgjøre endeforseglingen 15 i det sammenbrettede platematerialet 13 tilføres deretter formen 25. Dette er vist på figur 4, der det fremgår at det sammenbrettede platematerialets 13 ene ende allerede er påført en endeforsegling 15, mens den andre enden av det sammenbrettede platematerialet 13 er ført ned i formen 25 for forsegling av enden.
Når den andre enden av det sammenbrettede platematerialet 13 også er påført en endeforsegling 15 og denne har herdnet, vil det sammenbrettede platematerialet 13, med endeforseglinger 15, utstyres med de permanente pakningene 16, hvoretter disse anordnes i bunnrammen 17b. Deretter vil topprammen 17a anordnes over bunnrammen 17b, inneholdende det sammenbrettede platematerialet 13 og de permanente pakningene 16, hvoretter topp- og bunnrammen 17a, 17b ved hjelp av egnede inn-retninger (ikke vist), for eksempel skruer, bolter eller tilsvarende, forbindes med hverandre, for slik å danne et åpent element 3.
Et antall åpne elementer 3 vil deretter plasseres mellom endeplater 2, hvoretter endeplatene 2 ved hjelp av de langstrakte elementene 4 og muttere 6 forbindes for slik å danne et system 1 for varmeveksling mellom fluider.
Oppfinnelsen er nå forklart med et ikke begrensende utførelseseksempel. En fagmann vil imidlertid forstå at det kan utføres en rekke variasjoner og modifikasjoner av systemet for varmeveksling mellom fluider og det åpne elementet som beskrevet innenfor rammen av oppfinnelsen, slik den er definert i de vedføyde krav.

Claims (10)

1. Et åpent element (3) for varmeveksling mellom fluider, omfattende et platemateriale (13) som er sammenbrettet for å danne et antall spalter (14), hvilke spalter (14) utgjør fluidenes strømningsbaner, der platematerialet (13) over i det minste en del av sin bredde og lengde gjennom avstivningsinnretninger er avstivet, der det sammenbrettede platematerialets (13) ender videre er forseglet med en endeforsegling (15),karakterisert vedat det sammenbrettede platemateriale (13) er anordnet i en åpen ramme (17), hvor hver av den åpne rammens (17) ender er utformet med to gjennomgående hull dannende innløp (20) og utløp (21) for hvert av fluidene, hvor den åpne ramme (17) omfatter en topp- og bunnramme (17a, 17b) som er utformet med et åpent parti (22), slik at den åpne rammen (17) omslutter platematerialets (13) endeflater.
2. Åpent element (3) ifølge krav 1,karakterisert vedat platematerialet (13) er fremstilt i titan.
3. Åpent element (3) ifølge krav 1,karakterisert vedat det åpne elementet (3) videre omfatter minst en pakning (16, 18, 181).
4. Åpent element (3) ifølge krav 1,karakterisert vedat forholdet mellom spal-tebredde og spaltedybde er mindre enn 0,15.
5. Åpent element (3) ifølge et hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat veggene er utformet som plane flater, delsirkler, buer eller tilsvarende.
6. Åpent element (3) ifølge krav 1,karakterisert vedat topp- og bunnrammen (17a, 17b) er forbundet til hverandre ved festeinnretninger.
7. Åpent element (3) ifølge krav 6,karakterisert vedat den åpne rammen (17) i en side er utformet med i det minste ett gjennomgående hull, forløpende inn til den minst ene pakningen (16, 18).
8. Et modulært system (1) for varmeveksling mellom fluider, omfattende to endeplater (2) utformet med innløp (8, 10) og utløp (9, 11) for fluider,karakterisert vedat det modulære systemet (1) omfatter et antall åpne elementer (3) ifølge krav 1, hvilke åpne elementer (3) er anordnet slik at to nærliggende åpne elementer (3) på mot hverandre vendende sider fører samme fluid.
9. Modulært system (1) ifølge krav 8,karakterisert vedat minst et langstrakt element (4) er anordnet i et område ut mot kanten av hver av den ene endeplatens (2) ender, og hvor den andre endeplaten (2) er utformet med minst ett gjennomgående hull (5) i et område ut mot kanten av hver av endeplatens (2) ender, for slik å kunne sammenstille endeplatene (2).
10. Modulært system (1) ifølge et av kravene 8-9,karakterisert vedat det modulære systemet (1) omfatter i det minste ett filter (7).
NO20101249A 2010-09-07 2010-09-07 Varmeveksler NO334102B1 (no)

Priority Applications (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20101249A NO334102B1 (no) 2010-09-07 2010-09-07 Varmeveksler
CA2810363A CA2810363C (en) 2010-09-07 2011-09-07 Heat exchanger
PCT/NO2011/000238 WO2012033411A1 (en) 2010-09-07 2011-09-07 Heat exchanger
ES11770188T ES2531046T3 (es) 2010-09-07 2011-09-07 Elemento abierto para intercambio de calor
CN201180043180.6A CN103250020B (zh) 2010-09-07 2011-09-07 热交换器
EP11770188.8A EP2614329B1 (en) 2010-09-07 2011-09-07 Open element for heat exchange
KR1020137008819A KR20140025299A (ko) 2010-09-07 2011-09-07 열교환기
JP2013527031A JP2013536933A (ja) 2010-09-07 2011-09-07 熱交換器
US13/821,478 US9797662B2 (en) 2010-09-07 2011-09-07 Heat exchanger
SG2013012018A SG187892A1 (en) 2010-09-07 2011-09-07 Heat exchanger
BR112013005535-9A BR112013005535B1 (pt) 2010-09-07 2011-09-07 Elemento aberto para troca de calor entre fluidos e sistema modular para troca de calor entre fluidos

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20101249A NO334102B1 (no) 2010-09-07 2010-09-07 Varmeveksler

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20101249A1 NO20101249A1 (no) 2012-03-08
NO334102B1 true NO334102B1 (no) 2013-12-09

Family

ID=44801109

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20101249A NO334102B1 (no) 2010-09-07 2010-09-07 Varmeveksler

Country Status (11)

Country Link
US (1) US9797662B2 (no)
EP (1) EP2614329B1 (no)
JP (1) JP2013536933A (no)
KR (1) KR20140025299A (no)
CN (1) CN103250020B (no)
BR (1) BR112013005535B1 (no)
CA (1) CA2810363C (no)
ES (1) ES2531046T3 (no)
NO (1) NO334102B1 (no)
SG (1) SG187892A1 (no)
WO (1) WO2012033411A1 (no)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO340556B1 (no) * 2014-05-30 2017-05-08 Pleat As Anordning for varmeveksling

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104061683A (zh) * 2014-06-14 2014-09-24 广东万和新电气股份有限公司 燃气锅炉铸铝换热器
CN105202817B (zh) * 2014-06-16 2019-06-14 杭州三花研究院有限公司 微通道换热器组件
US10228196B2 (en) * 2017-02-03 2019-03-12 Schneider Electric It Corporation Method and apparatus for modular air-to-air heat exchanger
SE542851C2 (en) * 2018-05-22 2020-07-21 Climeon Ab Filter assembly for plate heat exchangers and method of cleaning a working medium in a plate heat exchanger
NO345977B1 (en) * 2019-10-14 2021-12-06 Pleat As Heat exchanger
TWI802834B (zh) * 2020-12-31 2023-05-21 建準電機工業股份有限公司 流體冷卻式散熱模組

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB512689A (en) * 1938-03-11 1939-09-22 William Helmore Improvements in plate heat exchangers for fluids
WO1995030867A1 (en) * 1994-05-06 1995-11-16 Heed Bjoern Heat exchanger and method for its manufacture
EP0909928A1 (en) * 1997-10-17 1999-04-21 Apparatenfabriek Warmtebouw B.V. Heat recovery unit
NO316475B1 (no) * 2000-09-22 2004-01-26 Nordic Exchanger Technology As Varmevekslerelement
US20040206486A1 (en) * 2003-04-16 2004-10-21 Catacel Corp. Heat exchanger
US20090229804A1 (en) * 2008-03-17 2009-09-17 Zanaqua Technologies Heat-exchanger sealing

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2019351A (en) * 1934-11-17 1935-10-29 Gen Electric Air conditioning apparatus
GB846994A (en) * 1958-02-28 1960-09-07 Paxman & Co Ltd Davey Improvements in or relating to plate-type heat exchangers
US3334399A (en) * 1962-12-31 1967-08-08 Stewart Warner Corp Brazed laminated construction and method of fabrication thereof
JPS6060599U (ja) * 1983-09-28 1985-04-26 株式会社日阪製作所 プレ−ト式熱交換器
JPS62142666U (no) * 1986-02-28 1987-09-09
US5282507A (en) 1991-07-08 1994-02-01 Yazaki Corporation Heat exchange system
US5303770A (en) * 1993-06-04 1994-04-19 Dierbeck Robert F Modular heat exchanger
SE9502189D0 (sv) * 1995-06-16 1995-06-16 Tetra Laval Holdings & Finance Plattvärmeväxlare
JP3031232B2 (ja) * 1996-03-04 2000-04-10 松下電器産業株式会社 吸収式ヒートポンプ用積層熱交換器
DE69720506T2 (de) * 1996-12-05 2004-03-04 Showa Denko K.K. Wärmetauscher
JPH1114296A (ja) * 1997-06-20 1999-01-22 Nippon Synthetic Chem Ind Co Ltd:The プレート式熱交換器の清浄方法
JPH11248388A (ja) * 1998-03-06 1999-09-14 Konica Corp 熱交換器および熱交換方法
FR2823995B1 (fr) 2001-04-25 2008-06-06 Alfa Laval Vicarb Dispositif perfectionne d'echange et/ou de reaction entre fluides
US20020166657A1 (en) * 2001-05-10 2002-11-14 Marconi Communications, Inc. Plastic heat exchanger and core thereof
JP4404305B2 (ja) * 2003-05-22 2010-01-27 株式会社ティラド プレート型熱交換器
WO2006035986A1 (ja) * 2004-09-28 2006-04-06 T.Rad Co., Ltd. Egrクーラ
JP2006234232A (ja) * 2005-02-23 2006-09-07 Izumi Food Machinery Co Ltd 多管式熱交換器
US7195060B2 (en) * 2005-04-01 2007-03-27 Dana Canada Corporation Stacked-tube heat exchanger
CN2786530Y (zh) * 2005-04-18 2006-06-07 许尧龙 波纹页板式换热器
US7306028B2 (en) * 2005-06-23 2007-12-11 Thermal Corp. Modular heat sink
JP2007024343A (ja) * 2005-07-12 2007-02-01 Luft Wasser Project:Kk 安全熱交換板及びそれを用いた安全熱交換器
US7594326B2 (en) * 2005-09-13 2009-09-29 Catacel Corp. Method for making a low-cost high-temperature heat exchanger
US8047272B2 (en) * 2005-09-13 2011-11-01 Catacel Corp. High-temperature heat exchanger
US20100032149A1 (en) * 2006-07-08 2010-02-11 Helmut Roll Heat exchanger and method of manufacturing the same
JP5128544B2 (ja) * 2009-04-20 2013-01-23 株式会社神戸製鋼所 プレートフィン熱交換器

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB512689A (en) * 1938-03-11 1939-09-22 William Helmore Improvements in plate heat exchangers for fluids
WO1995030867A1 (en) * 1994-05-06 1995-11-16 Heed Bjoern Heat exchanger and method for its manufacture
EP0909928A1 (en) * 1997-10-17 1999-04-21 Apparatenfabriek Warmtebouw B.V. Heat recovery unit
NO316475B1 (no) * 2000-09-22 2004-01-26 Nordic Exchanger Technology As Varmevekslerelement
US20040206486A1 (en) * 2003-04-16 2004-10-21 Catacel Corp. Heat exchanger
US20090229804A1 (en) * 2008-03-17 2009-09-17 Zanaqua Technologies Heat-exchanger sealing

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO340556B1 (no) * 2014-05-30 2017-05-08 Pleat As Anordning for varmeveksling
US10557670B2 (en) 2014-05-30 2020-02-11 Pleat As Device for heat exchange

Also Published As

Publication number Publication date
EP2614329A1 (en) 2013-07-17
CN103250020A (zh) 2013-08-14
BR112013005535B1 (pt) 2020-12-15
KR20140025299A (ko) 2014-03-04
ES2531046T3 (es) 2015-03-10
SG187892A1 (en) 2013-03-28
US20130213625A1 (en) 2013-08-22
BR112013005535A2 (pt) 2016-07-12
WO2012033411A1 (en) 2012-03-15
JP2013536933A (ja) 2013-09-26
NO20101249A1 (no) 2012-03-08
EP2614329B1 (en) 2014-12-31
CN103250020B (zh) 2016-02-03
CA2810363C (en) 2018-03-13
CA2810363A1 (en) 2012-03-15
US9797662B2 (en) 2017-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO334102B1 (no) Varmeveksler
NO343901B1 (no) Varmevekslerplate for platevarmeveksler, pakning for varmevekslerplate samt platevarmeveksler
US9217608B2 (en) Heat exchanger
JP6200433B2 (ja) モジュール式プレート・シェル型熱交換器
GB2467275B (en) Heat exchanger with manifold strengthening protrusion
US3255816A (en) Plate type heat exchanger
US20110240273A1 (en) Heat exchanger
EP2672215B1 (en) Plate heat exchanger
SE524783C2 (sv) Plattpaket, plattvärmeväxlare och plattmodul
WO2004111564A8 (en) A plate package
WO2007016422A3 (en) Hybrid heat exchanger
US20220341676A1 (en) Heat exchanger
US20140000842A1 (en) Heat exchanger with accessible core
KR20170033006A (ko) 디스크 번들타입의 패키지형 열교환기
US7174954B1 (en) Heat exchanger
CN203824385U (zh) 免拆洗板式换热器
CN209279741U (zh) 宽流道板框式组合换热器
CN208952749U (zh) 一种板式换热器
CA2568145C (en) Heat exchanger and heat recovery rectangular channelled
CN202869331U (zh) 一种新型螺旋板式换热装置
NO340556B1 (no) Anordning for varmeveksling
JP2021021499A (ja) 熱交換装置
NO20160138A1 (no) System for varmeveksling
KR20170143038A (ko) 슬러리가 포함된 유체용 판형 열교환기
GB1581979A (en) Plate heat exchangers

Legal Events

Date Code Title Description
CHAD Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften)

Owner name: PLEAT AS, NO

CHAD Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften)

Owner name: PLEAT AS, NO