NO340588B1

NO340588B1 - Dampkjølere med virvelbremse

Info

Publication number: NO340588B1
Application number: NO20130111A
Authority: NO
Inventors: Theodore Paul Geelhart; John Graham Brett; Justin Paul Goodwin; Jesse Creighton Doyle
Original assignee: Fisher Controls Int Llc
Priority date: 2010-07-20
Filing date: 2013-01-18
Publication date: 2017-05-15
Also published as: EP2596288A2; US20120017852A1; BR112013001340A2; AR084470A1; CN103547859A; WO2012012062A3; RU2013106758A; JP2014504352A; NO20130111A1; MX340864B; CA2808041C; CN103547859B; RU2584102C2; CA2808041A1; EP2596288B1; MX2013000843A; WO2012012062A2; AU2011280120A1; JP5956990B2

Description

OMRÅDE FOR TEKNIKKEN

[0001] Den foreliggende oppfinnelsen er generelt relatert til dampkjølere og mer bestemt med dampkjølere med virvelbremse.

BAKGRUNN

[0002] Dampforsyningssystemer produserer eller genererer vanligvis overopphetet damp ved relativt høye temperaturer (f. eks. temperaturer som er høyere enn metningstemperaturene), over maksimalt tillatte driftstemperaturer for nedhullutstyr. I noen tilfeller kan overopphetet damp med en temperatur som er høyere enn maksimalt tillatt driftstemperatur for nedhullutstyret skade nedhullutstyret.

[0003] Et dampforsyningssystem bruker derfor vanligvis en dampkjøler for å redusere eller kontrollere temperaturen på fluidet som strømmer nedhulls fra dampkjøleren. Noen kjente dampkjølere (f.eks. innsatstype dampkjølere) inkluderer en kroppsdel som suspenderes eller plasseres hovedsakelig i rett vinkel på en fluidstrømningsbane i en passasje (f.eks. en rørledning). Dampkjøleren inkluderer en passasje som injiserer eller sprøyter kjølevann inn i dampstrømmen for å redusere temperaturen på dampen som strømmer nedstrøms fra dampkjøleren.

[0004] I noen utførelser strømmer imidlertid den overopphetede dampen i relativt høy hastighet gjennom strømningsbanen og kan strømme ustabilt over kroppen til dampkjøleren som er plassert i fluidstrømningsbanen. Slike høyhastighets- eller ustabile strømninger kan forårsake virvelavløsning, som medfører virvelinduserte vibrasjoner og/eller løftekrefter, som påføres kroppen på dampkjøleren og som kan få kroppen til å vibrere. Virvelinduserte vibrasjoner som resonnerer i frekvenser som hovedsakelig overlapper eller er identiske med en naturlig frekvens i kroppen på dampkjøleren, kan særlig i noen tilfeller medføre at dampkjøleren sprekker eller skades på annen måte, og redusere levetiden til dampkjøleren.

JP 2000291907 A beskriver et sprøytemunnstykke, beliggende oppstrøms av en overopphetings-reduksjonsanordning, som danner et fremspringsdel på en overflate ved vikling av et spiralform-element rundt sin ytre periferi.

OPPSUMMERING

Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en dampkjøler omfattende en kropp med en passasje som strekker seg mellom en flens ved en første ende av kroppen og minst én åpning posisjonert ved en forsenket del av kroppen og nær en andre ende av kroppen, hvor kroppen skal suspenderes hovedsakelig rettvinklet på en fluidstrøm når dampkjøleren er koblet til en fluidstrømningsbane via flensen slik at den minst ene åpning er hovedsakelig parallell med fluidstrømmen,

karakterisert vedat dampkjøleren videre omfatter:

en virvelbremsende anordning integrert formet med kroppen og plassert langs en del av en ytre overflate av kroppen nær den andre enden og den forsenkede delen og ikke langs en del av den ytre overflaten av kroppen nær den første enden, hvor virvelbremseanordningen er avbrutt av den forsenkede delen av kroppen og er egnet for å dempe eller bremse virvelavløsning eller virvelinduserte vibrasjoner påført kroppen på dampkjøleren av et fluid som strømmer over kroppen på dampkjøleren.

Ytterligere utførelsesformer av dampkjøleren i henhold til oppfinnelsen fremgår av de uselvstendige patentkrav.

[0005] I ett eksempel inkluderer dampkjøler-eksempelet en kroppsdel med en passasje for å tillate kjølevann å strømme til en fluidstrømningsbane med en virvelbremseanordning nær en ende av kroppen. Virvelbremseanordningen er plassert inni fluidstrømningsbanen for å dempe eller bremse virvelavløsning eller strømningsinduserte vibrasjoner som påføres dampkjøleren av en fluid i fluidstrømningsbanen.

[0006] I et annet eksempel inkluderer et eksempel på en dampkjøler en kropp med en passasje mellom en flens ved en første ende av kroppen og minst én åpning ved en forsenket del og nær en andre ende av kroppen. Kroppen suspenderes inni fluidstrømningsbanen når dampkjøleren er koblet til en fluidstrømningsbane via flensen, slik at kroppen er hovedsakelig rettvinklet på en fluidstrømningsbane og minst én åpning er hovedsakelig parallell med fluidstrømmen. Dampkjøleren inkluderer en virvelbremseanordning integrert formet med kroppen nær den andre enden og den forsenkede delen som skal dempe eller bremse virvelavløsningen eller virvelinduserte vibrasjoner som overføres til kroppen på dampkjøleren av et fluid som strømmer over kroppen.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0007] FIG. 1 illustrerer et fluidsystem realisert med et kjent dampkjøleapparat.

[0008] FIG. 2A illustrerer et fluidsystem realisert med et eksempel på en dampkjøler med en virvelbremse som beskrevet i dette dokumentet.

[0009] FIG. 2B illustrerer dampkjøler-eksemplet i FIG. 2A.

[0010] FIG. 3 illustrerer et annet dampkjøler-eksempel som beskrives i dette dokumentet.

[0011] FIG. 4 illustrerer enda et annet dampkjøler-eksempel som beskrives i dette dokumentet.

DETALJERT BESKRIVELSE

[0012] Eksemplet på et dampkjøleapparat som beskrives i dette dokumentet gir virvelbremsing for i betydelig grad å redusere eller eliminere virvelinduserte vibrasjoner som produseres av virvelavløsning, og derved forlenge levetiden til dampkjøleren. Et eksempel på en dampkjøler som beskrives i dette dokumentet kan nyttes med et dampforsyningssystem for i betydelig grad å redusere virvelinduserte vibrasjoner som kan forårsakes av overopphetet damp som strømmer i relativt store hastigheter (f.eks. 300 fot/sekund (91,4 m/s)) over dampkjøleren.

[0013] Særlig inkluderer et dampkjøler-eksempel som beskrives i dette dokumentet et virvelbremseapparat nær en ende av kroppen på dampkjøleren. Virvelbremseapparatet bremser eller reduserer i betydelig grad virvelavløsningen for å endre eller avdempe en resonnerende virvelindusert vibrasjon og forbundet forsterkning av det stasjonære draget og/eller avbryte eller hindre danningen av en virvelgate (f.eks. en todimensjonal virvelgate eller kjølvann).

[0014] I noen eksempler er virvelbremseapparatet integrert formet med kroppen på dampkjøleren. I disse eksemplene kan virvelbremseapparatet inkludere et spiralformet beslag, et mangfold av ribber, rifler, et mangfold av fremstikkende overflater (f.eks. krummede overflater), et mangfold av apparater og/eller andre passende geometriske eller andre former for å bremse eller i betydelig grad redusere virvelavløsningen som ellers utvikles når fluid strømmer over kroppen på dampkjøleren. Dampkjøleren og/eller virvelbremseapparatet kan være laget av metall (f.eks. rustfritt stål) og virvelbremseapparatet kan være formet med eller koblet til en kropp på dampkjøleren, f.eks. via maskinering, sveising, støpning og/eller en hvilke(n) som helst annen passende fremstillingsprosess(er).

[0015] FIG. 1 illustrerer et eksempel på et fluidforsyningssystem 100 (f.eks. et dampforsyningssystem) utført med en kjent dampkjøler 102. Som vist er dampkjøleren 102 koblet til en rørledning 104 via flenser 106 og 108 mellom en første side eller et innløp 110 og en andre side eller et utløp 112 på rørledningen 104. En overopphetet fluid (f.eks. damp, ammoniakk osv.) strømmer ved en relativt høy hastighet mellom innløpet 110 og utløpet 112 over en kropp 114 på dampkjøleren 102.

[0016] Som vist inkluderer kroppen 114 en fluidpassasje 116 mellom en første ende 118 og en andre ende 120.1 dette eksemplet er kroppen 114 en sylinderformet kropp (f.eks. en bluffbody). Den første enden 118 inkluderer en flensdel 122 som er plassert mellom flensene 106 og 108 for å koble dampkjøleren 102 til rørledningen 104. Når koblet til rørledningen 104, suspenderes kroppen 114, som vist, ned i en fluidstrømningsbane 124 i hovedsakelig rett vinkel på retningene for den overopphetede fluidet som strømmer gjennom fluidstrømningsbanen 124. Med andre ord er den andre enden 120 av kroppen 114 ikke festet eller på annen måte koblet til rørledningen 104 og kan under drift flekse, bøyes og/eller bevege seg relativt til en langsgående akse 126.

[0017] I drift strømmer overopphetet fluid over kroppen 114 på dampkjøleren 102 i en relativt høy hastighet mellom innløpet 110 og utløpet 112 ved en overopphetet temperatur (f.eks. en temperatur over metningstemperaturen for fluidet). Dampkjøleren 102 injiserer eller sprayer kjølevann inn i fluidstrømningsbanen 124 via passasjen 116 og åpningene 128, for å kjøle ned eller redusere temperaturen på den overopphetede fluidet ved utløpet 112 (f.eks. til omtrent metningstemperatur for den overopphetede fluidet). Slik nedkjøling kan være påkrevd for å hindre skade på utstyret nedstrøms fra utløpet 112.

[0018] Fordi kroppen 114 er plassert i fluidstrømningsbanen 124 kan imidlertid hastigheten til og/eller trykket på det overopphetede fluidet variere eller fluktuere over en del av kroppen 114. Slike variasjoner eller fluktueringer i trykk og/eller hastighet kan forårsake utvikling av turbulent eller ustabil strømning (f.eks. et fluid med et relativt høyt Reynolds-tall) når det overopphetede fluidet strømmer over kroppen 114 på dampkjøleren 102.1 hardt utstyr hvor det overopphetede fluidet har en relativt høy hastighet, kan ustabil strømning generere separat eller løsrevet strømning over en betydelig del av kroppen 114, som kan forårsake virvelavløsning.

[0019] Virvelavløsning kan produsere et fluidstrømningsfelt med en virvelgate (f.eks. en todimensjonal virvelgate eller -kjølvann) nedstrøms fra kroppen 114 som induserer eller forårsaker fluktuerende trykk eller vibrasjoner (f.eks. en virvelstrømning) på kroppen 114. Når hastigheten på det overopphetede fluidet øker, avløses virvelstrømmer vekselvis (f.eks. asymmetrisk) på hver side av kroppen 114 hovedsakelig vinkelrett med fluidstrømmen. I tillegg utvikler eller danner ofte asymmetrisk virvelavløsning en oscillerende strømningskarakter med en avgrenset eller avløsende frekvens som kan få kroppen 114 til å oscillere eller vibrere under drift.

[0020] Disse virvlende eller oscillerende fluidstrømmene kan danne skadelige periodiske krefter eller vibrasjoner som påføres kroppen 114 på dampkjøleren 102. Slike krefter kan f.eks. forårsake at kraftige vibrasjoner og/eller løftekrefter påføres mot kroppen 114.1 noen tilfeller forårsaker en avløsningsfrekvens i virvelstrømmene som er hovedsakelig lik eller identisk med en naturlig frekvens i kroppen 114 på dampkjøleren 102 resonnerende vibrasjoner som får kroppen 114 til å vibrere eller oscillere på en voldsom måte, og forårsaker av kroppen 114 knekker, sprekker og/eller skades på annen måte.

[0021] FIG. 2A illustrerer et eksempel på et fluidstrømningssystem 200 realisert med et eksempel på en dampkjøler 202 som beskrives i dette dokumentet. FIG. 2B illustrerer dampkjøler-eksemplet 202 i FIG. 2A. I motsetning til dampkjøleren 102 i

FIG. 1, har dampkjøleren 202 et virvelbremsende apparat eller en anordning 204 for å bremse eller i betydelig grad redusere virvelavløsningen og, slik, redusere virvelinduserte vibrasjoner som kan forårsakes av et fluid (f.eks. overopphetet damp, overopphetet ammoniakk osv.) som strømmer over dampkjøleren 202 i en relativt høy hastighet (f.eks. 350 fot/sekund (106,7 m/s)).

[0022] I dette eksemplet er dampkjøleren 202 koblet til en fluidrørledning 206 som gir en fluidstrømningsbane eller passasje 208. Fluidstrømningssystemet 200 kan f.eks. være en varmegjenvinningssystemgenerator, et kjelebasert mellomstadium temperaturtilpassingssystem eller et hvilket som helst annet fluidsystem. Som vist er dampkjøleren 202 plassert mellom et innløp eller en første side 210a på rørledningen 206 og et utløp eller en andre side 210b på rørledningen 206. Innløpet 210a kan være fluidkoblet til en første dampkilde (f.eks. en overheter, en utgang på en dampturbin) og utløpet 210b kan være fluidkoblet til et nedstrømutstyr, slik som f.eks. en dampturbin. Dampkjøler-eksemplet 202 kan nyttes i hardt utstyr hvor dampkjøleren 202 kan eksponeres for høyvarmesykluser og -stress, høye fluidhastigheter og/eller fluid- eller virvelinduserte vibrasjoner.

[0023] Med henvisning til FIG. 2A og 2B, har dampkjøleren 202 en kropp 212 med en kanal eller passasje 214 mellom en første ende 216 på kroppen 212 og i det minste én åpning 218a plassert i en forsenket eller flat del 220 og nær en andre ende 222 på kroppen 212. Som vist, er kroppen 212 en generelt avlang sylindrisk kropp og inkluderer åpningen 218a og en annen åpning 218b. Kroppen 212 og passasjen 214 er hovedsakelig parallell med en akse 226 (dvs. hovedsakelig rettvinklet på fluidstrømmen) og hver av åpningene 218a, b har en akse 228 som er hovedsakelig rettvinklet på aksen 226 (dvs. hovedsakelig parallell med fluidstrømmen). I tillegg har åpningene 218a, b hver plass for en dyse (ikke vist) som kan konfigureres for å spraye kjølefluid (f.eks. vann) inn i fluidet som skal kjøles ned (f.eks. dampen). Selv om det ikke er vist, kan kroppen 212 i tillegg eller alternativt ha en kileformet profil mellom

den første enden 216 og den andre enden 222.

[0024] Den første enden 216 på kroppen 212 har en flens 230 for å koble dampkjøleren 202 til rørledningen 206. Flensen 230 kan være sveiset på kroppen 212 eller kan være integrert formet med kroppen 212, f.eks. ved støpning, maskinering eller enhver annen passende fremstillingsprosess(er). Som vist er også en montasjeflens 232 integrert formet med flensen 230 og/eller kroppen 212 for å koble dampkjøleren 202 til rørledningen 206 via en flens 234 på rørledningen 206. Fester 236 kobler sammen montasjeflensen 232 og flensen 234 på rørledningen 206.1 andre eksempler kan imidlertid montasjeflensen 232 være et separat stykke og flensen 230 på kroppen 212 kan være plassert eller montert mellom flensen 232 og en flens 234 på rørledningen 206. Montasjeflensen 232 kan ha en pakning og/eller et spor (ikke vist) for å ta imot flensen 230 på kroppen 212. Når koblet til rørledningen 206 suspenderes kroppen 212 inni fluidbanen 208 og kan flekse eller bevege seg (f.eks. bevege seg litt eller vibrere) relativt til den langsgående aksen 226 under drift. Med andre ord er den andre enden 222 på kroppen 212 ikke koblet eller festet til rørledningen 206. Dampkjøleren 202 er en innsatstype dampkjøler som settes inn eller plasseres inni fluidstrømningsbanen 208 hovedsakelig rettvinklet på fluidstrømmen.

[0025] En reguleringsventil 238 (f.eks. en glidestammeventil) fluidkobles til et innløp 240 på passasjen 214 på kroppen 212 for å regulere strømmen av kjølefluid til passasjen 214. Ventilmontasjeflensen 244 er koblet til montasjeflensen 232 f.eks. ved sveising.

[0026] Som vist i FIG. 2A og 2B er virvelbremseapparatet 204 integrert formet med

kroppen 212 (f.eks. ved maskinering) nær den andre enden 222 og forsenkningsdelen 220. Virvelbremseanordningen 204 kan f. eks. være integrert formet med kroppen 212 ved maskinering av et stangmateriale eller en metallblokk (f.eks. rustfritt stål). I andre eksempler kan virvelbremseanordningen 204 være formet med eller koblet til kroppen 212 ved støpning, sveising eller enhver annen passende fremstillingsprosess(er).

Virvelbremseanordningen 204 kan f.eks. kobles til kroppen 212 ved sveising eller enhver annen passende festemekanisme(r).

[0027] Kroppen og/eller virvelbremseanordningen 204 kan bestå av karbonstål (f.eks. ASTM SA105, AS TM WCC osv.), legeringsstål (f.eks. ASTMF91, ASTM C12A osv.), rustfritt stål (f.eks. rustfritt stål 316) og/eller ethvert annet passende materiale(r). Selv om virvelbremseanordningen 204 i dette eksemplet består av det samme materialet som kroppen 212, kan virvelbremseanordningen 204 og kroppen 212 bestå av forskjellige materialer i andre eksempler.

[0028] Virvelbremseanordningen 204 i FIG. 2A og 2B har flere spiralformede beslag. Som vist i dette eksemplet har virvelbremseanordningen 204 spiralformede beslag 246a-c (eller korketrekkerkonfigurasjon) bestående av f.eks. karbonstål eller rustfritt stål. De spiralformede beslagene 246a-c er plassert langs en del av kroppen 212 nær den andre enden 222 og er viklet på en ikke-fortløpende måte omkring en ytre overflate 248 på kroppen 212 (f.eks. avbrutt eller avskåret ved forsenkningsdelen 220). I andre eksempler kan imidlertid de spiralformede beslagene 246a-c være viklet på en kontinuerlig måte rundt den ytre overflaten 248 på kroppen 212 og/eller forsenkningsdelen 220. Et spiralformet beslag kan f.eks. plasseres på den ytre overflaten 248 av kroppen 212 og/eller forsenkningsdelen 220 mellom åpningene 218a, b. Virvelbremseanordningen 204 kan ha et hvilket som helst antall spiralformede beslag med en hvilken som helst tykkelse eller størrelse og kan stikke ut i en hvilken som helst avstand fra den ytre overflaten 248 på kroppen 212 for a gi en ikke-lineær eller forholdsvis ikke-glatt ytre overflate 248 for å bremse eller i betydelig grad redusere virvelavløsning og på denne måte avbryte eller hindre dannelsen av virvelinduserte vibrasjoner eller oscillereringer når fluidet strømmer over kroppen 212 under drift.

[0029] Antallet spiralformede beslag kan f.eks. bestemmes med en faktor eller et forhold for en ytre diameter på kroppen 212. Som vist har virvelbremseanordningen 204 tre spiralformede beslag 246a-c, som er generelt parallelle relativt til hverandre. Utspringet på de spiralformede beslagene 246a-c kan f.eks. være mellom omtrent 3,5 til 5 ganger den ytre diameteren på kroppen 212 og høyden kan f.eks. være omtrent 0,1 ganger den ytre diameteren til kroppen 212.1 andre eksempler kan det spiralformede beslaget 246a ha et annet utspring og/eller høyde enn de spiralformede beslagene 246b og/eller 246c. De spiralformede beslagene 246a-c kan være integrert formet med kroppen 212 ved maskinering eller de spiralformede beslagene 246a-c kan være separate deler som er sveiset på kroppen 212.1 andre eksempler, som vist i FIG. 3 og 4, kan virvelbremseanordningen 204 ha enhver annen passende fasong eller overflate for å bremse eller redusere virvelavløsningen og, slik, virvelinduserte vibrasjoner eller oscillasjoner påført kroppen 212.

[0030] I drift strømmer et overopphetet fluid (f.eks. den overopphetede dampen, overopphetet ammoniakk osv.) over dampkjøleren 202 i en relativt høy hastighet (f.eks. 350 fot/sekund (106,7 m/s)) og en relativt høy temperatur (f.eks. en temperatur i området rundt 1100 °F og 1300 °F (593,3°C og 704,4°C)) mellom innløpet 210a og utløpet 210b på rørledningen 206. Når det overopphetede fluidet strømmer over kroppen 212 på dampkjøleren 202 mellom innløpet 210a og utløpet 210b, injiserer eller sprayer dampkjøleren 202 en kjølefluid (f.eks. vann) inn i den overopphetede fluidet som strømmer over dampkjøleren 202, for å redusere eller regulere temperaturen på den overopphetede fluidet ved utløpet 210b til omtrent f.eks. metningstemperaturen for den overopphetede fluidet. Særskilt injiserer eller sprayer dampkjøleren 202 atomiserte dråper av kjølefluidet (f.eks. kjølevannet) inn i fluidstrømningsbanen 208 via en passasje 214 og åpningene 218a, b. Kjølefluidet fordamper, trekker energi fra den overopphetede fluidet for å redusere temperaturen på den overopphetede fluidet, til f.eks. nær metningstemperaturen til den overopphetede fluidet (f.eks. metningstemperaturen til damp).

[0031] Nedkjølingshastigheten kan reguleres av dråpestørrelsen, dråpefordelingen og/eller hastigheten på kjølefluidet, og/eller temperaturen på det overopphetede fluidet (f.eks. dampen) i fluidstrømningsbanen 208 kan reguleres ved å variere strømningshastigheten på kjølefluidet via reguleringsventilen 238. Reguleringsventilen 238 kan videre inkludere en styringsenhet for å ta i mot et signal fra en nedstrømsensor som viser temperaturen på den overopphetede fluidet som strømmer til utløpet 210b på rørledningen 206. Basert på temperaturen registrert av sensoren, flytter reguleringsventilen 238 en aktuator på reguleringsventilen for å modulere eller regulere strømningshastigheten på kjølefluidet som strømmer inn i fluidstrømningsbanen 208 via passasjen 214 og åpningene 218a, b, for å regulere temperaturen på det overopphetede fluidet ved utløpet 210b. Som bemerket ovenfor, kan nedkjøling av det overopphetede fluidet være påkrevd for å hindre skade på utstyret (f.eks. en dampturbin) nedstrøms fra utløpet 210b.

[0032] Når fluid strømmer over kroppen 212 på dampkjøleren 202 i en relativt høy hastighet, bremser eller reduserer i betydelig grad virvelbremseanordningen 204 virvelavløsningen for å avbryte en ustabil strømning som ellers kan utvikles når det overopphetede fluidet strømmer over kroppen 212 til dampkjøleren 202. Som bemerket ovenfor kan en ustabil strømning (f.eks. en fluidstrøm med et relativt høyt Reynolds-tall) forårsake virvelavløsning som medfører dannelsen av et fluidstrømningsfelt med en virvelgate nedstrøms fra kroppen 212. En slik virvelgate kan danne en oscillerende strøm eller virvelinduserte vibrasjoner, som kan forårsake påføring av skadelige periodiske krefter på kroppen 212 på dampkjøleren 202.

[0033] Virvelbremseanordningen 204 avbryter eller reduserer imidlertid virvelavløsning for å hindre eller dempe dannelsen av en virvelgate nedstrøms fra kroppen 212 på dampkjøleren 202. Som et resultat reduserer virvelbremseanordningen 204 virvelinduserte vibrasjoner eller oscillerende strømmer som ellers kan påføres kroppen 212 på dampkjøleren 202. Når den overopphetede fluidet strømmer over kroppen 212, reduserer eller hindrer i betydelig grad virvelbremseanordningen 204 vekslende eller asymmetriske virvelavløsning eller virveldannelse på begge sidene av kroppen 212 hovedsakelig rettvinklet på fluidstrømningsbanen. Med andre ord fremmer virvelbremseanordningen 204 frisetting eller separasjon av grenseflaten relativ til kroppen 212 når det overopphetede fluidet strømmer over kroppen 212.

[0034] Mer bestemt reduserer eller endrer virvelbremseanordningen 204 eller de spiralformede beslagene 246a-c frekvensen i virvelavløsningen i fluidstrømmen, for å dempe strømnings- eller virvelinduserte vibrasjonseffekter og forbundne løftekrefter på kroppen 212 til dampkjøleren 202. På denne måten forhindrer virvelbremseanordningen 204 eller de spiralformede beslagene 246a-c utvikling av en resonanstilstand mellom avløsningsfrekvensen eller oscillasjonen av virvlene som er hovedsakelig like eller identisk med en naturlig frekvens eller oscillasjon av kroppen 212 på dampkjøleren 202. Som et resultat hindrer dampkjøleren 202 en resonanstilstand eller resonansvibrasjon mellom avløsningsfrekvensen av virvler og den naturlige frekvensen på kroppen, som kan forårsake av kroppen 212 knekker, knuses, sprekker og/eller skades på andre måter, og øker slik levetiden på dampkjøleren 202.

[0035] FIG. 3 illustrerer et annet eksempel på en dampkjøler 300 som kan brukes til å realisere systemeksemplet 200 i FIG. 2A og 2B. Dampkjøleren 300 har et annet eksempel på et virvelbremseapparat eller -anordning 302 for å dempe eller redusere virvelavløsning og/eller virvelindusert vibrasjon. Komponentene i dampkjøler-eksemplet 300 i FIG. 3 som er hovedsakelig like eller identiske med komponentene i dampkjøler-eksemplet 202 beskrevet ovenfor i FIG. 2A og 3 A og som har hovedsakelig lignende eller identiske funksjoner til funksjonene til disse komponentene, vil bli henvist til med samme henvisningsnummer som komponentene beskrevet i forbindelse med FIG. 2A og 2B og vil ikke beskrives igjen i detalj nedenfor. Den interesserte leser henvises i stedet til den tilsvarende beskrivelsen ovenfor i forbindelse med FIG. 2A og 2B.

[0036] Virvelbremseapparatet eller -anordningen 302 er plassert langs en kropp 212 nær den andre enden 222 og forsenkningsdelen 220.1 dette eksemplet har virvelbremseanordningen 302 et mangfold av ribber eller rifler 304 plassert nær den andre enden 222 på kroppen 212. Mangfoldet av ribber eller rifler 304 kan danne eller definere en riflet ende. Mangfoldet av ribber eller rifler 304 kan være fortløpende plassert omkring en ytre overflate 306 på kroppen 212, med enten like eller tilfeldige, varierende avstander. I andre eksempler kan mangfoldet av ribber 304 være vinklede eller skrånende relativt til aksen 226 på kroppen 212 eller viklet (f.eks. spiralviklet) rundt den ytre overflaten 306 på kroppen 212. Mangfoldet av ribber eller rifler 304 kan formes ved maskinering eller enhver annen passende fremstillingsprosess(er).

[0037] FIG. 4 illustrerer et annet eksempel på en dampkjøler 400 som kan brukes til å realisere systemeksempel 200 i FIG. 2A og 2B. Dampkjøleren 400 har et annet eksempel på et virvelbremseapparat eller -anordning 402 for å dempe eller redusere virvelavløsning og/eller virvelindusert vibrasjon. Komponentene i dampkjøler-eksemplet 400 i FIG. 4 som er hovedsakelig like eller identiske med komponentene i dampkjøler-eksemplet 202 beskrevet ovenfor i FIG. 2A og 3 A og som har hovedsakelig lignende eller identiske funksjoner til funksjonene til disse komponentene, vil bli henvist til med samme henvisningsnummer som komponentene beskrevet i forbindelse med FIG. 2A og 2B og vil ikke beskrives igjen i detalj nedenfor. Den interesserte leser henvises i stedet til den tilsvarende beskrivelsen ovenfor i forbindelse med FIG. 2A og 2B.

[0038] I dette eksemplet har virvelbremseanordningen 402 et mangfold av utspring eller hevede overflater 404 plassert nær den andre enden 222 av kroppen 212 og

forsenkningsdelen 220. Mangfoldet av fremspringene eller de hevede overflatene 404 kan f. eks. være kuleformede eller runde fremspring som strekker seg vekk fra en ytre overflate 406 på kroppen 212. De hevede overflatene 404 kan ha en hvilken som helst radius og/eller radiuskrumming (f.eks. lineær, konstant eller variabel) og kan være

plassert i like eller varierende avstander omkring den ytre overflaten 406 på kroppen 212. Mangfoldet av fremspring eller hevede overflater 404 kan formes ved maskinering, støpning eller en hvilken som helst annen passende fremstillings-prosess(er). I andre eksempler kan virvelbremseanordningen 402 ha et mangfold med forsenkede overflater eller åpninger, eller en hvilken som helst annen passende fasong til å bremse virvelavløsning og, slik, virvelinduserte vibrasjoner i en fluid-strømningsbane (fluidstrømningsbanen 208 i FIG. 2A).

[0039] Dampkjøler-eksemplene 202, 300 eller 400 som beskrives i dette dokumentet, kan i tillegg leveres som et fabrikkinstallert alternativ eller de kan, alternativt, brukes til ombygging av eksisterende fluidsystemer (f.eks. fluidsystem 200 i FIG. 2A) i felten.

[0040] Selv om bestemte apparat- og metodeeksempler har blitt beskrevet i dette dokumentet, er ikke rekkevidden av dette patentet begrenset dertil. Tvert i mot dekker dette patentet alle metoder, apparater og fabrikkproduserte deler som faller innenfor rekkevidden av de vedlagte kravene enten bokstavelig eller under ekvivalenslæren.

Claims

1. Dampkjøler (202, 300, 400) omfattende en kropp (212) med en passasje (214) som strekker seg mellom en flens (230) ved en første ende (216) av kroppen og minst én åpning (218a, 218b) posisjonert ved en forsenket del (220) av kroppen og nær en andre ende (222) av kroppen, hvor kroppen skal suspenderes hovedsakelig rettvinklet på en fluidstrøm når dampkjøleren er koblet til en fluidstrømningsbane (208) via flensen slik at den minst ene åpning er hovedsakelig parallell med fluidstrømmen,karakterisert vedat dampkjøleren videre omfatter: en virvelbremsende anordning (204, 302, 402) integrert formet med kroppen og plassert langs en del av en ytre overflate (248) av kroppen nær den andre enden og den forsenkede delen og ikke langs en del av den ytre overflaten av kroppen nær den første enden, hvor virvelbremseanordningen er avbrutt av den forsenkede delen av kroppen og er egnet for å dempe eller bremse virvelavløsning eller virvelinduserte vibrasjoner påført kroppen på dampkjøleren av et fluid som strømmer over kroppen på dampkjøleren.

2. Dampkjøler i henhold til krav 1, hvor passasjen skal levere kjølevann til fluidstrømningsbanen.

3. Dampkjøler i henhold til krav 1, hvor virvelbremseanordningen er koblet til kroppen med sveising.

4. Dampkjøler i henhold til krav 1, hvor virvelbremseanordningen omfatter et spiralformet beslag (246a, 246b, 246c).

5. Dampkjøler i henhold til krav 1, hvor virvelbremseanordningen omfatter et mangfold av ribber (304).

6. Dampkjøler i henhold til krav 1, hvor virvelbremseanordningen har et mangfold av fremstikkende overflater (404).

7. Dampkjøler i henhold til krav 6, hvor mangfoldet av de fremstikkende overflatene omfatter kuleformede fremspring.

8. Dampkjøler i krav 1, hvor kroppen er koblet til en fluidstrømningsrørledning (206) via flensen.

9. Dampkjøler i henhold til krav 1, hvor kroppen inkluderer en ikke-konisk profil mellom flensen og den andre enden av kroppen.

10. Dampkjøler i henhold til krav 1, hvor kroppen inkluderer en kileformet profil mellom flensen og den andre enden av kroppen.

11. Dampkjøler i henhold til krav 4, hvor det spiralformede beslaget er integrert formet med kroppen ved støpning.

12. Dampkjøler i henhold til krav 1, hvor et utspring og en høyde av det spiralformede beslaget er et forutbestemt forhold av en ytre diameter av kroppen.

13. Dampkjøler i henhold til krav 12, hvor utspringet på det spiralformede beslaget er mellom 3,5 og 5,0 ganger den ytre diameteren av kroppen.

14. Dampkjøler i henhold til krav 12, hvor høyden av det spiralformede beslaget er 0,1 ganger den ytre diameteren av kroppen.

15. Dampkjøler i henhold til krav 1, hvor fluidet omfatter overopphetet damp.