NO342528B1 - Heat exchange system - Google Patents
Heat exchange system Download PDFInfo
- Publication number
- NO342528B1 NO342528B1 NO20160138A NO20160138A NO342528B1 NO 342528 B1 NO342528 B1 NO 342528B1 NO 20160138 A NO20160138 A NO 20160138A NO 20160138 A NO20160138 A NO 20160138A NO 342528 B1 NO342528 B1 NO 342528B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- heat exchanger
- module
- central system
- housing
- based central
- Prior art date
Links
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 23
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 claims description 37
- 239000013535 sea water Substances 0.000 claims description 37
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 25
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 230000003373 anti-fouling effect Effects 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 210000004907 gland Anatomy 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000001141 propulsive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/06—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits having a single U-bend
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
- F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
- F28D1/0206—Heat exchangers immersed in a large body of liquid
- F28D1/022—Heat exchangers immersed in a large body of liquid for immersion in a natural body of water, e.g. marine radiators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
- F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
- F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
- F28D1/0408—Multi-circuit heat exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat exchangers for more than two fluids
- F28D1/0426—Multi-circuit heat exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat exchangers for more than two fluids with units having particular arrangement relative to the large body of fluid, e.g. with interleaved units or with adjacent heat exchange units in common air flow or with units extending at an angle to each other or with units arranged around a central element
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/0066—Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids
- F28D7/0083—Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids with units having particular arrangement relative to a supplementary heat exchange medium, e.g. with interleaved units or with adjacent units arranged in common flow of supplementary heat exchange medium
- F28D7/0091—Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids with units having particular arrangement relative to a supplementary heat exchange medium, e.g. with interleaved units or with adjacent units arranged in common flow of supplementary heat exchange medium the supplementary medium flowing in series through the units
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
Abstract
Foreliggende oppfinnelse vedrører et modulært sentralsystem for varmeveksling mellom fluider, hvilket modulære sentralsystem omfatter et antall delsystem, hvor hvert delsystem videre omfatter et antall varmevekslerelementer. Hvert varmevekslerelement for varmeveksling mellom fluider omfatteren rammestrukturog i denne anordnet et antall U-formede rør, der varmevekslerelementet videre omfatter en fordelingsrammeog en topplate. Et delsystem omfatter et vekslerhus og i denne anordnet et antall varmevekslerelementer, der vekslerhuset omfatter en øvre plate utformet med et antall åpninger for mottak og understøttelse av varmevekslerelementer.The present invention relates to a modular central exchange system for heat exchange between fluids, which modular central system comprises a plurality of subsystems, each subsystem further comprising a plurality of heat exchanger elements. Each heat exchanger element for heat exchange between fluids comprises a frame structure and therein provided a plurality of U-shaped tubes, the heat exchanger element further comprising a distribution frame and a top plate. A subsystem comprises an exchanger housing and a plurality of heat exchanger elements therein, the exchanger housing comprising an upper plate formed with a plurality of openings for receiving and supporting heat exchanger elements.
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. The present invention relates to a number of individual or independent subsystems assembled into a modular central system for heat exchange between fluids, where each individual or independent subsystem comprises a number of heat exchanger elements.
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. Heat exchangers are used today as standard equipment for efficient heating or cooling, heat recovery, condensation and evaporation. Heat exchangers can be of various types and designs, where this will depend, among other things, on the type of medium to be heated or cooled.
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. Within the marine industry or industry, heat exchangers are used for cooling, among other things, a vessel's propulsion machinery etc., where seawater is used as a "cooling medium". Such heat exchangers can also be used for desalination of seawater, for the provision of drinking water, etc. Here, cleaning the heat exchangers will be both critical and absolutely essential to maintain the vessel's necessary propulsive power.
WO 95/30867 A1 og NO 316475 B1 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. WO 95/30867 A1 and NO 316475 B1 describe heat exchangers and their manufacture, where it is known that the heat exchanger consists of a plate which is folded to form a number of slits, where the plate delimits fluid to be heat exchanged, each fluid flowing in slits on each side of the plate.
EP 909.928 A1 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. EP 909,928 A1 deals with a heat exchanger unit that is used in connection with heat recovery in a building or house, where a number of folded plates are arranged in a house, so as to form the heat exchanger unit.
WO 2015/040096 A1 vedrører en varmeveksler anordnet for å anbringes i et kammer på et fartøy, som er forsynt med varmeutvekslingselementer og en bunn med et innløp og utløp som er forbundet med varmevekslingselementer for transport av en væske fra innløpet gjennom varmevekslingselementene til utløpet, for utveksling av varme mellom nevnte væske og vann i kammeret, der varmeveksleren videre omfatter et begroingshindrende system innrettet til å redusere tilsmussing av varmevekslerelementene, der det begroingshindrende systemet omfatter minst en vibrasjonsanordning i kontakt med varmeveksleren og som er innrettet for å vibrere varmevekslingselementene for å redusere begroing av denne. WO 2015/040096 A1 relates to a heat exchanger arranged to be placed in a chamber of a vessel, which is provided with heat exchange elements and a bottom with an inlet and outlet connected to heat exchange elements for transporting a liquid from the inlet through the heat exchange elements to the outlet, for exchange of heat between said liquid and water in the chamber, where the heat exchanger further comprises an anti-fouling system designed to reduce fouling of the heat exchanger elements, where the anti-fouling system comprises at least one vibration device in contact with the heat exchanger and which is designed to vibrate the heat exchange elements to reduce fouling of this one.
NO 331432 B1 vedrører en anordning og fremgangsmåte for kjøling av en marin enhet i et fartøy som flyter i en vannmasse omfattende minst en varmeveksler fluidforbundet med den marine enheten i et lukket kretsløp. Varmeveksleren er plassert i tilknytting til et fluidreservoar i fartøyet for varmeveksling av et første fluid i det lukkede kretsløpet med et andre fluid i fluidreservoaret, og fluidreservoaret er i fluidforbindelse med vannmassen. NO 331432 B1 relates to a device and method for cooling a marine unit in a vessel floating in a body of water comprising at least one heat exchanger fluidly connected to the marine unit in a closed circuit. The heat exchanger is placed in connection with a fluid reservoir in the vessel for heat exchange of a first fluid in the closed circuit with a second fluid in the fluid reservoir, and the fluid reservoir is in fluid connection with the body of water.
De ovenfor angitte publikasjoner vedrører ikke modulbaserte sentralsystem, hvor det modulbaserte sentralsystemet 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. The publications listed above do not relate to module-based central systems, where the module-based central system comprises a number of subsystems comprising a number of interacting elements which are arranged in such a way that adaptation, cleaning and/or maintenance of a subsystem and its elements is simplified.
Et formål med den foreliggende oppfinnelsen vil derfor være å søke å løse ett eller flere av de ovenfor angitte problem eller ulemper. A purpose of the present invention will therefore be to seek to solve one or more of the problems or disadvantages stated above.
Ytterligere et formål med 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. A further purpose of the present invention will be to provide a module-based central system for heat exchange between fluids, where the module-based central system through the subsystems can be adapted to existing needs and which is maintenance-friendly.
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. These purposes are achieved with a module-based central system for heat exchange between fluids as stated in the following independent claims, where further features of the invention emerge from the independent claims and the description below.
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. The present invention relates to a module-based central system for heat exchange between fluids, where the module-based central system comprises a number of subsystems, where each subsystem further comprises a number of heat exchanger elements.
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. A heat exchanger element according to the present invention comprises a frame structure, where the frame structure can for example consist of four or more struts, a bottom frame and a tube plate. A number of U-shaped tubes are further arranged in the frame structure, where each end termination of each U-shaped tube is connected to the tube plate.
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. A number of separator plates can further be arranged at a distance from each other between the top and bottom of the heat exchanger element, i.e. between the tube plate and the bottom frame, where the separator plates have the function of holding the U-shaped pipes in place, as well as providing a number of passes for seawater through the heat exchanger element .
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. The dividing plates can then be designed with a number of through openings or holes for the passage of the U-shaped pipes. One or more sealing devices can be arranged between each through opening or hole and each U-shaped pipe, in order to prevent a leakage of seawater over the dividing plates.
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. The sealing device can, for example, be a gasket, a sealing compound or similar. However, a person skilled in the art will understand that the U-shaped tubes and the separator plates can also be soldered to each other.
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. The partition plates can be arranged in such a way that they divide the heat exchanger element into equal parts, but it should be understood that the partition plates can also be arranged to divide the heat exchanger element into different parts, where the distance between the various partition plates will then be different.
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 varmevekslerelementet. The use of two separator plates will provide a "three-pass" heat exchanger element, the use of three separator plates will provide a "four-pass" heat exchanger element, the use of four separator plates will provide a "five-pass" heat exchanger element, etc., where the number of passes indicates how many times a fluid, for e.g. seawater, is led through the heat exchanger element.
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. A person skilled in the art will understand that the frame structure can also be provided in other ways, for example through a "truss construction" or the like, as long as a fluid, for example seawater, can flow as much as possible unhindered at least in a direction perpendicular to the U-shaped pipes and through the heat exchanger element.
De U-formede rørene har fortrinnsvis samme strømningsareal, men det skal forstås at de U-formede rørene også kan ha forskjellig strømningsareal. The U-shaped pipes preferably have the same flow area, but it should be understood that the U-shaped pipes can also have different flow areas.
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. The heat exchanger element also comprises a distribution frame and a top plate, where the top plate, the distribution frame and the tube plate are connected to each other in a suitable manner to provide a tight connection with the rest of the heat exchanger element.
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. As the top plate is connected to freshwater pipes when the module-based central system according to the present invention is completed, the top plate can be designed with at least two through holes or openings, where the at least two through holes or openings can then be an inlet and/or an outlet in the heat exchanger element, depending on how many passes are desired for fresh water through the heat exchanger element.
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. In one embodiment, the distribution frame is designed with two partitions, which partitions can be arranged across and/or along the distribution frame, where one partition can then divide the distribution frame into two equal parts, while the other partition can divide one half into two equal parts again (quarters). A person skilled in the art will understand that the distribution frame can also be designed with more than two partitions, where the number of partitions will be adjusted according to the size of the heat exchanger element, the number of passes for fresh water as desired, 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. In an embodiment of the heat exchanger element, the top plate can for example be designed with four through holes or openings, where one through hole or opening is designed to be on one side of the partition wall, when the top plate, the distribution frame and the tube plate are assembled in the heat exchanger element, i.e. in each quarter of the distribution frame, while the two remaining through holes or openings will then be on the opposite side of the partition, i.e. in one half of the distribution frame.
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. The top plate can also be designed with more than four through holes or openings, whereby more than one through hole or opening can be arranged in each quarter of the distribution frame or more than two through holes or openings can be arranged lying within one half of the distribution frame. The partition or partitions will then prevent fresh water supplied to or removed from the heat exchanger element from mixing together.
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. According to the present invention, a number of heat exchanger elements are arranged in an exchanger housing, where such an exchanger housing with the number of heat exchanger elements will constitute a single or independent subsystem in a module-based central system according to the present invention, where an exchanger housing comprises an upper plate which is designed with a number openings for receiving and supporting a number of heat exchanger elements, where two adjacent openings are separated by a transverse strut. From each transverse brace, two or more pairs of braces run downwards from the upper plate, where the pairs of braces are connected to each other through a number of horizontal plates arranged at a distance from each other over the length of the braces. The pairs of struts are further arranged at a distance from each other, and can, if there are two pairs of struts, be arranged at a distance from each other which essentially corresponds to the width of the transverse strut. If there are more than two pairs of braces, the pairs of braces will be arranged across the width of the transverse brace, where the pairs of braces can have the same or different distance between each other.
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. The upper plate and the pairs of struts will then form a "frame construction" which must be able to receive and support the desired number of heat exchanger elements and any additional elements such as automatic filter, manual filter, suction pipe and similar as a single or independent subsystem in the module-based central system according to the present invention may include.
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. The number of horizontal plates connecting the pairs of struts is the same as the number of separator plates used in each heat exchanger element, where the horizontal plates can further be arranged to be flush with the separator plates, so as to provide the desired number of passes through the heat exchanger element or heat exchanger elements and the exchanger housing.
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. It should be understood that the exchanger housings and the heat exchanger elements arranged in them can be designed with the same number of separators and horizontal plates, but one or more exchanger housings and associated heat exchanger elements in the modular central system can also be designed with a greater or fewer number of separators and horizontal plates.
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. At an opposite end of the attachment to the upper plate and/or the transverse struts, each pair of the struts is connected by an edged plate element, so as to form rounded corners in the exchanger housing.
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. A plate is further connected to each of the pairs of struts arranged at each end of the exchanger housing, where the plate will cover part of the height of the struts, thus providing an open passage between the pairs of struts, which open passage is used to introduce seawater into and out through each exchanger housing or subsystem. Such an open passage can then at one end of the exchanger housing be arranged lying against an upper side of the exchanger housing, while an opposite end of the exchanger housing can have a passage lying against a bottom of the exchanger housing. Seawater can then be introduced at one end of the exchanger housing, towards the upper side of the exchanger housing, pass a number of passes or times through the exchanger housing and the associated heat exchanger elements and out at an opposite end of the exchanger housing, through the open passage arranged towards the bottom of the exchanger housing .
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. Lastly, the present invention also relates to a module-based central system for heat exchange between fluids, where the module-based central system comprises a number of exchanger housings and arranged in these a number of heat exchanger elements which are connected to each other in a suitable way through pipes and pipelines in order to be able to exchange heat between fresh water and seawater, where each exchanger housing can further include additional elements such as automatic filter, manual filter, suction pipe and the like.
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. The module-based central system can also be designed in such a way that one or more exchange houses (subsystems) can be disconnected for necessary maintenance and/or repair(s), since each exchange house (subsystem) will then be arranged to be a stand-alone or independent subsystem, since the module-based the central system, whereby the module-based central system can thus be designed oversized.
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. The module-based central system is further, at one end, connected to a main pipeline for the supply of seawater and a main pipeline for the supply of fresh water, where each of the exchanger houses is connected in a suitable way to respective main pipelines for the supply of seawater and fresh water. A main pipeline for the removal of seawater and a main pipeline for the removal of fresh water are further, at an opposite end, connected to the module-based central system, where each exchanger housing is connected in a suitable manner to respective main pipelines for the removal of seawater and fresh water.
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. In one embodiment, each exchanger house can be connected to each of the main pipelines for the supply and removal of seawater and each of the main pipelines for the supply and removal of fresh water through a valve, so that each exchanger house can be shut off from the rest of the modular central system for maintenance, replacement of elements in the exchanger housing, or in relation to needs.
Det modulbaserte sentralsystemet ifølge den foreliggende oppfinnelsen kan utformes for motstrøms varmeveksling, men det modulbaserte sentralsystemet kan også tenkes utformet for medstrøms varmeveksling. The module-based central system according to the present invention can be designed for counter-flow heat exchange, but the module-based central system can also be designed for co-flow heat exchange.
Andre fordeler og særtrekk ved den foreliggende oppfinnelsen vil fremgå klart fra følgende detaljerte beskrivelse, de vedføyde figurer samt de etterfølgende krav. Other advantages and distinctive features of the present invention will be clear from the following detailed description, the attached figures and the following claims.
Den foreliggende oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere under henvisning til de etterfølgende figurer, hvor The present invention will now be described in more detail with reference to the following figures, where
Figur 1 viser et sammensatt varmevekslerelement i det modulbaserte sentralsystemet ifølge den foreliggende oppfinnelsen, sett fra siden, forfra, ovenfra og i et perspektivriss, Figure 1 shows a composite heat exchanger element in the module-based central system according to the present invention, seen from the side, from the front, from above and in a perspective view,
Figur 2 viser varmevekslerelementet ifølge figur 1 og dets komponenter, sett fra siden, forfra og i et perspektivriss, Figure 2 shows the heat exchanger element according to Figure 1 and its components, seen from the side, from the front and in a perspective view,
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, Figure 3 shows an exchanger housing in the form of a frame structure in the module-based central system according to the present invention, seen from the side, from the front, from above and in a perspective view,
Figur 4 viser et enkelt- eller frittstående delsystem i det modulbaserte sentralsystemet ifølge den foreliggende oppfinnelsen, Figure 4 shows a single or independent subsystem in the module-based central system according to the present invention,
Figur 5 viser det modulbaserte sentralsystemet ifølge den foreliggende oppfinnelsen, sett fra siden, forfra, ovenfra og i et perspektivriss, og Figure 5 shows the module-based central system according to the present invention, seen from the side, from the front, from above and in a perspective view, and
Figur 6 viser ytterligere detaljer ved det modulbaserte sentralsystemet ifølge den foreliggende oppfinnelsen, sett fra siden, forfra, ovenfra og i et perspektivriss. Figure 6 shows further details of the module-based central system according to the present invention, seen from the side, from the front, from above and in a perspective view.
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. The module-based central system according to the present invention can in one embodiment be used to cool down or heat large amounts of fresh water using seawater, where the module-based central system can be designed for cocurrent or countercurrent heat exchange.
En fagmann vil vite at det modulbaserte sentralsystemet ifølge den foreliggende oppfinnelsen også kan ha andre bruksområder. A person skilled in the art will know that the module-based central system according to the present invention can also have other areas of use.
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. Figures 1 and 2 show the structure and design of a single heat exchanger element 2 in the module-based central system 1 according to the present invention, where a tube plate 3 is arranged on top of the heat exchanger element 2 and is fixedly connected to the heat exchanger element 2 in a suitable manner. A number of U-shaped pipe 4 is rolled firmly to the pipe plate 3, so that each U-shaped pipe 4 will be connected to the pipe plate 3 through its two ends. Figure 2 shows that two separator plates 5 are arranged at a distance from each other, between the top and bottom of the heat exchanger element 2, where the separator plates 5 are arranged so that the heat exchanger element 2 is divided into three equal parts.
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. The partition plates 5 have a dual function, in that they hold the U-shaped pipes 4 in place in the heat exchanger element 2 and also ensure that seawater is passed through the heat exchanger element 2, so as to provide a heat exchanger element 2 with three passes. A person skilled in the art will know that the heat exchanger element 2 can be provided with fewer or more passes, where the number of separator plates 5 will determine how many passes are provided in the heat exchanger element 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. The heat exchanger element 2 will typically carry fresh water on the inside of the U-shaped pipes 4, while seawater will then be carried on the outside of the U-shaped pipes 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. Each partition plate 5 will be designed with a number of holes (not shown) for the passage of the U-shaped pipes 4. To prevent seawater from leaking between the holes and the U-shaped pipes 4 in each partition plate 5, one or several gaskets between the U-shaped tubes 4 and the holes in each partition plate 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. A bottom frame 6 is arranged at an opposite end of the tube plate 3, so that the heat exchanger element 2 can be placed on a flat surface when, for example, maintaining the heat exchanger element 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. Four struts 7 will hold the partition plates 5 and the bottom frame 6 in place, where one strut 7 is arranged in each corner of the heat exchanger element 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. In figure 2 it can be seen that a distribution frame 8 for fresh water which is fed through the heat exchanger element 2 is arranged on the tube plate 3, where the distribution frame 8 is held in place by a top plate 9 being pressed down on the distribution frame 8.
Fordelingsrammen 8 er slik utformet at den kan lede ferskvann inn og ut av varmevekslerelementet 2. The distribution frame 8 is designed in such a way that it can lead fresh water into and out of the heat exchanger element 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. In order to also provide the fresh water system with the possibility of varying the number of passes, the distribution frame 8 is designed with two partitions 10A, 10B, where one partition 10A is arranged so that it will divide the distribution frame 8 into two equal parts (halves), while the second dividing wall 10B is arranged so that it will divide the one divided half of the distribution frame 8 into two parts (quarter parts) again. A person skilled in the art will understand that the divider 10B can be arranged so that the parts are the same size, or of different sizes.
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. The top plate 9 will be designed with four through holes or openings 11, 12, 13, 14, so that fresh water can be supplied and led away from the heat exchanger element 2. A pipe, see also figures 4 and 5, will then be suitably connected to each of the through holes or openings 11-14. When the top plate 9 is connected to the distribution frame 8, the through holes or openings 11 and 12 will be so arranged that they are placed on opposite sides of the partition wall 10B, both lying on one side of the partition wall 10A. The through holes or openings 13 and 14 will then be arranged on an opposite side of the partition wall 10A on which the through holes or openings 11 and 12 are arranged.
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. The above design of top plate 9 and distribution frame 8 will result in a solution or construction being provided to be able to vary the number of passes the fresh water makes through a heat exchanger element 2. If fresh water is, for example, fed in on both sides of the partition wall 10B, the heat exchanger element 2 will function as a two- passport system for fresh water. If fresh water is supplied through the hole or opening 11, where the hole or opening 11 will then be an inlet, and out again through the hole or opening 12, where the hole or opening 12 will then be an outlet, at the same time that the holes or openings 13 and 14 are closed or blinded, the heat exchanger element 2 will function as a four-pass system for fresh water.
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. In order to achieve a closing or blinding of one or more of the holes or openings 11-14, so as to vary the number of passes through the heat exchanger element 2, suitable valve(s) and/or "shutoff valve(s)" (not shown) can be arranged in pipe and/or top plate 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. A gasket gland 15 is further "threaded" down over the heat exchanger element 2, where the gasket gland 15 is to form a seal between the heat exchanger element 2 and an exchanger housing 16 when the heat exchanger element 2 is arranged in the exchanger housing 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. A person skilled in the field will understand that one heat exchanger element 2 in the module-based central system according to the present invention will be able to be designed to be adapted to the module-based central system in relation to needs, power, weight limitations, available height 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. According to the present invention, a number of heat exchanger elements 2 are arranged in an exchanger housing 16, where each such exchanger housing 16 with a number of heat exchanger elements 2 will then form a single or independent subsystem in the module-based central system. Figure 3 shows such an exchanger housing 16, where this exchanger housing 16 is designed to be able to receive and support seven heat exchanger elements 2. A person skilled in the field will, however, understand that the exchanger housing 16 can be designed to receive and support a larger or smaller number of heat exchanger elements 2 and possibly additional elements in such a modular central system for heat exchange between fluids, such as filter units, suction tubes 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. I 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. The exchanger housing 16 comprises an upper plate 17 which is designed with seven openings for receiving heat exchanger elements 2, where two adjacent openings are bounded by a transverse strut 171. From each transverse strut 171, a strut 172 extends downwards from the upper plate 17. Two adjacent struts 172 are connected through horizontal plates 18, where the horizontal plates 18 are arranged to be flush with separator plates 5 in the heat exchanger elements 2. At each end of the exchanger housing 16, each of the two outermost adjacent struts 172 will be connected to a plate 19, 20, where the plate 19, 20 will cover part of the height of the struts 172. The plates 19 on the left side of the exchanger housing 16 are arranged to cover the area of the rods 172 which extend from the horizontal plate 18 and to the end of the rods 172, while the plates 20 on the right side of the exchanger housing 16 are arranged to cover the area of the rods 172 which extends from the horizontal plate 18 and to the upper plate 17.
Platene 19, 20 vil også ha den funksjon, foruten å lede sjøvannet i et antall pass gjennom vekslerhuset 16, å styrke vekslerhuset 16. The plates 19, 20 will also have the function, in addition to guiding the seawater in a number of passes through the exchanger housing 16, to strengthen the exchanger housing 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. Through the design of the struts 172 and the plates 19, 20, seawater will be able to be led from a first heat exchanger element 2 on the left side of the exchanger housing 16 and on to the other heat exchanger elements 2 through the opening provided between the plate 19 and the upper plate 17 in the exchanger housing 16. The seawater will be led out of the penultimate heat exchanger element 2 and into the last heat exchanger element 2 arranged on the right side of the exchanger housing 16 through the opening provided between the plate 20 and the end of the struts 172.
De horisontale platene 18 i vekslerhuset 16 og skilleplatene 5 i varmevekslerelementene 5 vil da samvirke for å lede sjøvann mellom varmevekslerelementene 2. The horizontal plates 18 in the exchanger housing 16 and the separating plates 5 in the heat exchanger elements 5 will then work together to conduct seawater between the heat exchanger elements 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. Figure 4 shows an exchanger housing 16 and arranged in this four heat exchanger elements 2, an automatic filter 21, a manual filter 22 and a suction tube 23. The heat exchanger elements 2 are connected in series with each other through pipes 27, but it should be understood that the heat exchanger elements 2 can also are connected in parallel with each other.
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. The exchanger housing 16 and the various elements will form a single or independent subsystem in the module-based central system according to the present invention, where the module-based central system will then comprise a number of such similar or different single or independent subsystems. The subsystem will make use of counter-current heat exchange, as seawater is led into the subsystem through pipe 25, past automatic and manual filters 21, 22, the heat exchanger elements 2 and out of the subsystem through pipe 26. Freshwater is led in on an opposite side from the seawater, i.e. into a first heat exchanger element 2 on the right side of figure 4, through a pipe 24, further through the following two heat exchanger elements 2 and out through the last heat exchanger element 2 through the pipe 24. The seawater will then be circulated on the outside of the pipes 4 in each heat exchanger element 2 , while fresh water will be circulated through the pipes 4 in the heat exchanger elements 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. As described above in relation to the design of each heat exchanger element 2, through holes or openings 11-14 in the top plate can be closed or blinded, whereby this will be able to provide more or fewer passes in each subsystem.
På figur 5 ses et ferdigstilt modulbasert sentralsystem 1 ifølge den foreliggende oppfinnelsen, der seks vekslerhus 16, hvor hvert vekslerhus 16 vil utgjøre et enkelteller 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. Figure 5 shows a completed module-based central system 1 according to the present invention, where six exchanger housings 16, where each exchanger housing 16 will constitute a single or independent subsystem in the completed module-based central system 1, are connected to each other in a suitable manner. Each exchanger housing 16 will then be designed to be a stand-alone or independent subsystem in the module-based central system 1, so that a subsystem can be "disconnected" from the module-based central system 1 for maintenance, repair or replacement of one or more components in this subsystem.
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. Each exchanger housing 16, as a stand-alone or independent subsystem, will then be connected to a pipe 25 for the supply of seawater, where the seawater is led into the exchanger housing 16 on one side thereof, through pipe 25, past filters 21, 22 and onto the heat exchanger elements 2, to pass a number of times through these and out through pipe 26, on an opposite side of the exchanger housing 16. Fresh water to be cooled is led into each exchanger housing 16 on an opposite side of the seawater, through pipe 24, through each heat exchanger element 2 in the exchanger housing and out of the exchanger housing through pipe 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. As can be seen from Figure 5, when viewed from above, the fresh water pipes 24 which carry fresh water into and out of each exchanger housing 16 are placed slightly to the side of each exchanger housing (each subsystem) and every other subsystem has a mirrored pipe system, where this is done to provide more space between the pipes 24, so that there is room to lift up the filters 21, 22, without having to dismantle the pipes 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. Figure 6 shows further details of the module-based central system 1 according to the present invention, where it can be seen that each exchanger housing 16 (a single or independent sub-system) is connected through suitable flanges, valves etc. to a main pipeline 104 for the removal of fresh water, in one end of the module-based central system 1 and correspondingly with a main pipeline 106 for the supply of fresh water at an opposite end of the module-based central system 1. A valve 105 for fresh water out is further arranged between the main pipeline 104 and each exchanger housing 16, while a valve 107 for fresh water in is arranged between each exchanger housing 16 and main pipeline 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. A main pipeline 100 for the supply of seawater is connected to each exchanger housing 16 at one end of the module-based central system 1, while a main pipeline 102 for the removal of seawater is connected to each exchanger housing 16 at an opposite end. A valve 101 for seawater in is further arranged between main pipeline 100 and each exchanger housing 16, while a valve 103 for seawater out is arranged between each exchanger housing 16 and main pipeline 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. Through this design, one or more of the exchanger housings 16, by closing the associated valves 101, 103, 105, 107, can be completely shut off from the module-based central system 1 for maintenance, replacement or in relation to needs, 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. A person skilled in the art will know that the module-based central system can also be designed for co-current heat exchange, since main pipeline 104 will then be used for the supply of fresh water, while main pipeline 106 will then be used for removal of fresh water.
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. Through the invention, a modular system 1 has been provided where it can be constantly optimized in relation to how many subsystems are used, as well as how much water (both fresh water and seawater) is recycled through the subsystems. The amount of water (both fresh water and seawater) that is circulated through each subsystem can be regulated using suitable devices (not shown), such as throttle valves, frequency-controlled pumps or smaller pumps that are started when needed.
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. The modular central system 1 can also include a control system that constantly runs with optimal settings in relation to, for example, power consumption for pumps or equal operating time on the various subsystems.
En fagmann vil vite hvordan det modulære sentralsystemet 1 skal styres og det beskrives derfor ikke videre heri. An expert will know how the modular central system 1 is to be controlled and it is therefore not described further here.
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, varmevekslerelementet og vekslerhuset som beskrevet innenfor rammen av oppfinnelsen, slik den er definert i de vedføyde krav. The invention is now explained with a non-limiting embodiment example. However, a person skilled in the art will understand that a number of variations and modifications can be made to the modular system for heat exchange between fluids, the heat exchanger element and the exchanger housing as described within the scope of the invention, as defined in the appended claims.
Claims (16)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20160138A NO342528B1 (en) | 2016-01-29 | 2016-01-29 | Heat exchange system |
| PCT/IB2017/050442 WO2017144989A2 (en) | 2016-01-29 | 2017-01-27 | A modular system for heat exchangers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20160138A NO342528B1 (en) | 2016-01-29 | 2016-01-29 | Heat exchange system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20160138A1 NO20160138A1 (en) | 2017-07-31 |
| NO342528B1 true NO342528B1 (en) | 2018-06-11 |
Family
ID=58162967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20160138A NO342528B1 (en) | 2016-01-29 | 2016-01-29 | Heat exchange system |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| NO (1) | NO342528B1 (en) |
| WO (1) | WO2017144989A2 (en) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4972903A (en) * | 1990-01-25 | 1990-11-27 | Phillips Petroleum Company | Heat exchanger |
| NL1025084C2 (en) * | 2003-12-19 | 2005-06-21 | Pahebo Beheer B V | Heat exchanger for cooling ship engines with outboard water, contains pipe bundle with pipe segment extending parallel to water surface |
| WO2009153251A2 (en) * | 2008-06-20 | 2009-12-23 | Heat Nord Gmbh | Sea chest cooler comprising an integrated antifouling system |
| US20100012296A1 (en) * | 2008-07-17 | 2010-01-21 | Cox Richard D | Plastic heat exchanger with extruded shell |
| WO2011149617A2 (en) * | 2010-05-28 | 2011-12-01 | Chevron U.S.A. Inc. | Multipass tubular heat exchanger and associated pass partition plate, channel cover, and methods |
| NO331432B1 (en) * | 2008-07-02 | 2011-12-27 | Stx Osv Design As | Cooling system for floating vessels |
| US20120312512A1 (en) * | 2011-06-08 | 2012-12-13 | Linde Aktiengesellschaft | Heat exchanger |
| DE102013101631A1 (en) * | 2012-03-06 | 2013-09-12 | Babcock Borsig Steinmüller Gmbh | Corrosion resistant heat exchanger |
| WO2015040096A1 (en) * | 2013-09-19 | 2015-03-26 | Corrosion & Water Control Shared Services B.V. | Heat exchanger for a vessel with anti-fouling system |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3191674A (en) * | 1963-06-18 | 1965-06-29 | Westinghouse Electric Corp | Shell-and-tube type heat exchangers |
| EP0197823A1 (en) * | 1985-03-20 | 1986-10-15 | Valeo | Heat exchanger for a motor vehicle, particularly of the type for exhaust gases |
| SE515923C2 (en) | 1994-05-06 | 2001-10-29 | Bjoern Heed | Heat |
| NL1007309C2 (en) | 1997-10-17 | 1999-04-20 | Apparatenfabriek Warmtebouw B | Heat exchanger. |
| WO2001031278A1 (en) * | 1999-10-28 | 2001-05-03 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Heat exchanger |
| NO316475B1 (en) | 2000-09-22 | 2004-01-26 | Nordic Exchanger Technology As | Heat exchanger element |
| US20030221818A1 (en) * | 2002-05-28 | 2003-12-04 | Gentry Matthew C. | Reflux condenser system for improved fluids separation |
| SE535397C2 (en) * | 2009-08-12 | 2012-07-24 | Alfa Laval Corp Ab | A deodorizer, heat exchanger system comprising deodorizers and method of using its |
| EP2920538B1 (en) * | 2012-10-16 | 2019-06-26 | The Abell Foundation Inc. | Heat exchanger including manifold |
-
2016
- 2016-01-29 NO NO20160138A patent/NO342528B1/en unknown
-
2017
- 2017-01-27 WO PCT/IB2017/050442 patent/WO2017144989A2/en active Application Filing
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4972903A (en) * | 1990-01-25 | 1990-11-27 | Phillips Petroleum Company | Heat exchanger |
| NL1025084C2 (en) * | 2003-12-19 | 2005-06-21 | Pahebo Beheer B V | Heat exchanger for cooling ship engines with outboard water, contains pipe bundle with pipe segment extending parallel to water surface |
| WO2009153251A2 (en) * | 2008-06-20 | 2009-12-23 | Heat Nord Gmbh | Sea chest cooler comprising an integrated antifouling system |
| NO331432B1 (en) * | 2008-07-02 | 2011-12-27 | Stx Osv Design As | Cooling system for floating vessels |
| US20100012296A1 (en) * | 2008-07-17 | 2010-01-21 | Cox Richard D | Plastic heat exchanger with extruded shell |
| WO2011149617A2 (en) * | 2010-05-28 | 2011-12-01 | Chevron U.S.A. Inc. | Multipass tubular heat exchanger and associated pass partition plate, channel cover, and methods |
| US20120312512A1 (en) * | 2011-06-08 | 2012-12-13 | Linde Aktiengesellschaft | Heat exchanger |
| DE102013101631A1 (en) * | 2012-03-06 | 2013-09-12 | Babcock Borsig Steinmüller Gmbh | Corrosion resistant heat exchanger |
| WO2015040096A1 (en) * | 2013-09-19 | 2015-03-26 | Corrosion & Water Control Shared Services B.V. | Heat exchanger for a vessel with anti-fouling system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2017144989A2 (en) | 2017-08-31 |
| WO2017144989A3 (en) | 2017-10-05 |
| NO20160138A1 (en) | 2017-07-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DK2573495T3 (en) | Thin plate evaporator of "falling film" scheme and plate evaporator device with such plate evaporator that is located in the house | |
| DK181060B1 (en) | Fish farm and method for operation | |
| CN112218695A (en) | Device and method for filtering a fluid circulating in a pipe and heating system | |
| KR20070045646A (en) | Apparatus for ballast water exchanging system with effective removal of sediments in ship's ballast tank | |
| KR101615318B1 (en) | Fresh Water Generator for vessels | |
| MX2017017158A (en) | Improved water heating system and valving for these. | |
| RU2017120523A (en) | RESERVOIR SYSTEM | |
| US2488598A (en) | Flash evaporator | |
| NO342528B1 (en) | Heat exchange system | |
| KR101756312B1 (en) | Seawater supplying system | |
| KR101701470B1 (en) | Apparatus for making fresh water by vacuum evaporation method | |
| CN209588774U (en) | A kind of sterile wrap-round tubular heat exchanger | |
| NO331432B1 (en) | Cooling system for floating vessels | |
| JP6206204B2 (en) | Backwash type filtration device and plate heat exchanger | |
| JP2017156025A (en) | Heat exchange system | |
| KR101125771B1 (en) | Heating and cooling apparatus of sea water used for preserve tank system of imported live-fish | |
| CN105691580A (en) | Water heater type seawater desalination fresh water support vessel | |
| NO20141141A1 (en) | Procedure and system for cleaning cooling pipes in heat exchangers | |
| KR101269632B1 (en) | Apparatus for sterilization of ballast water using heat-exchanger | |
| KR20140078866A (en) | Cooling sea water system with pipe line filter for plate heat exchanger | |
| KR20150121309A (en) | Bilge system for ship improved starting pumping time | |
| KR101479451B1 (en) | Pipe line cleaning apparatus | |
| JP5806093B2 (en) | How to kill marine life | |
| JP6684129B2 (en) | Heat exchange system | |
| SU1418560A1 (en) | Apparatus for washing heat exchanger |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| CHAD | Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften) |
Owner name: HYDRONIQ COOLERS AS, NO |