SE1050627A1 - Plattvärmeväxlare och metod för tillverkning av en plattvärmeväxlare - Google Patents

Plattvärmeväxlare och metod för tillverkning av en plattvärmeväxlare Download PDF

Info

Publication number
SE1050627A1
SE1050627A1 SE1050627A SE1050627A SE1050627A1 SE 1050627 A1 SE1050627 A1 SE 1050627A1 SE 1050627 A SE1050627 A SE 1050627A SE 1050627 A SE1050627 A SE 1050627A SE 1050627 A1 SE1050627 A1 SE 1050627A1
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
heat transfer
edge portions
plate
plane
transfer plates
Prior art date
Application number
SE1050627A
Other languages
English (en)
Other versions
SE534915C2 (sv
Inventor
Ralf Blomgren
Original Assignee
Alfa Laval Corp Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alfa Laval Corp Ab filed Critical Alfa Laval Corp Ab
Priority to SE1050627A priority Critical patent/SE534915C2/sv
Priority to US13/639,303 priority patent/US20130020062A1/en
Priority to CN201180029748.9A priority patent/CN102933929B/zh
Priority to DK11770194.6T priority patent/DK2583045T3/da
Priority to PCT/SE2011/050763 priority patent/WO2011159245A2/en
Priority to EP11770194.6A priority patent/EP2583045B1/en
Priority to JP2013515298A priority patent/JP5985471B2/ja
Publication of SE1050627A1 publication Critical patent/SE1050627A1/sv
Publication of SE534915C2 publication Critical patent/SE534915C2/sv
Priority to JP2015040634A priority patent/JP2015143612A/ja

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0031Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
    • F28D9/0043Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another
    • F28D9/005Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another the plates having openings therein for both heat-exchange media
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00Making other particular articles
    • B21D53/02Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers
    • B21D53/04Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers of sheet metal
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20Bonding
    • B23K26/21Bonding by welding
    • B23K26/24Seam welding
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2275/00Fastening; Joining
    • F28F2275/06Fastening; Joining by welding
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2275/00Fastening; Joining
    • F28F2275/06Fastening; Joining by welding
    • F28F2275/067Fastening; Joining by welding by laser welding
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/4935Heat exchanger or boiler making
    • Y10T29/49366Sheet joined to sheet

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

SAM MAN DRAG En plattvärmeväxlare innefattande ett paket 12 avvärmeöverföringsplattor 14, där varje värmeöverföringsplatta sträcker sig i ettgenerellt plan 42 och är försedd med en central värmeöverföringsdel med ettkorrugeringsmönster. Varje värmeöverföringsplatta 14 innefattar en yttre periferdel 38 som sträcker sig utanför den centrala värmeöverföringsdelen och längsvärmeöverföringsplattans 14 periferi. Den yttre perifera delen 38 innefattar enyttre kantdel och en inre kantdel. l paketet ligger värmeöverföringsplattorna anmot varandra i sina yttre perifera delar växelvis längs de yttre kantdelarna ochlängs de inre kantdelarna, och är växelvis sammansvetsade längs de yttrekantdelarna och längs de inre kantdelarna. Värmeöverföringsplattorna 14 ipaketet 12, vilka ligger an mot varandra längs de yttre kantdelarna och de inrekantdelarna, svetsas samman genom att smälta material frånvärmeöverföringsplattorna närmast de intilliggande ytorna av kantdelarna vilkaligger an mot varandra genom tillförsel av svetsenergi i en riktning som i alltväsentligt är parallell med det generella planet 42 så att svetsfogarnadärigenom framställs mellan värmeöverföringsplattorna i dessas yttre kantdelar och inre kantdelar vilka ligger an mot varandra. Utvald för publicering: Fig. 3

Description

15 20 25 30 plan, vilka båda är parallella med ett plan som sträcker sig i plattans generella riktning. Plattorna tillverkas i regel itunnplåt, vilka kan förses med korrugeringsmönster i ett eller flera pressningsmoment.
WO93/15369 redovisar en svetsad plattvärmeväxlare, där värmeöverföringsplattorna i perifera kantdelar är sammansvetsade längs en inre linje och längs en yttre linje. Åsar och spår längs plattornas kanter ligger an mot varandra och är specifikt avsedda för sammansvetsning av plattorna.
Följaktligen, vinkelrätt mot plattornas generella plan löper svetsfogar längs de inre och yttre linjerna och är centrerade i åsarna och spåren. I praktiken framställs svetsfogarna med ett svetshuvud som följer en förprogrammerad bana tillsammans med en pressanordning som löper längs spårets botten och pressar ihop de två angränsande plattor som ska sammanfogas med en svetsfog. Det krävs två relativt breda åsar och spår i plattornas kanter för att möjliggöra svetsmomentet.
US 5327958 redovisar en plattvärmeväxlare där plattorna är sammansvetsade i periferin längs plattornas laterala åsar och längs Iaterala flänsar hos plattorna. De laterala åsarna är anordnade inuti de laterala flänsarna. Flera olika metoder för att svetsa samman plattorna beskrivs. De flesta metoderna utgår från att två plattor först svetsas samman längs de laterala åsarna. De laterala flänsarna svetsas samman längs de laterala flänsarnas ytterkanter. I enlighet med ett utförande svetsas alla plattor samman längs de laterala flänsarnas ytterkanter. Detta möjliggörs genom att anordna U- formade skenor längs ytterkanten på varannan platta. Typen av svetsutrustning som används för att svetsa samman plattorna omnämns inte, tillika med i vilken riktning svetsfogarna framställs. I utföranden där en inre svetsfog framställs före en yttre svetsfog, kan det antas att den inre svetsfogen, längs de laterala åsarna, framställs vinkelrätt mot plattornas generella plan.
US 6131648 redovisar l fig. 19 och därtill hörande delar av beskrivningen värmeöverföringsplattor som har svetsats samman längs plattornas periferier.
Hur svetsfogarna har framställts beskrivs inte. 10 15 20 25 30 SAM MAN FATTNI NG Ett syfte med den föreliggande uppfinningen är att tillhandahålla en plattvärmeväxlare försedd med sammansvetsade värmeöverföringsplattor, i vilken plattvärmeväxlare förutsättningarna för utnyttjande av en stor del av en värmeöverföringsplattas totala yta för värmeöverföringsändamål skapas.
I enlighet med en aspekt av uppfinningen uppnås syftet med hjälp av en plattvärmeväxlare innefattande ett paket av värmeöverföringsplattor, där varje värmeöverföringsplatta sträcker sig i ett generellt plan och är försedd med en central värmeöverföringsdel med ett korrugeringsmönster som sträcker sig mellan ett första yttre plan på en första sida av det generella planet och ett andra yttre plan på en andra sida av det generella planet. De första och andra yttre planen är parallella med det generella planet. Varje värmeöverföringsplatta innefattar en yttre perifer del som sträcker sig utanför den centrala värmeöverföringsdelen och längs en periferi av värmeöverföringsplattan. Den yttre perifera delen innefattar en yttre kantdel och en inre kantdel. Den yttre kantdelen sträcker sig in i det första yttre planet och den inre kantdelen sträcker sig in i det andra yttre planet. I paketet ligger värmeöverföringsplattorna an mot varandra i sina yttre perifera delar växelvis längs de yttre kantdelarna och längs de inre kantdelarna, och är sammansvetsade växelvis längs de yttre kantdelarna och längs de inre kantdelarna. Värmeöverföringsplattorna i paketet, vilka ligger an mot varandra längs de yttre kantdelarna och mot varandra längs de inre kantdelarna, svetsas samman genom att smälta material i värmeöverföringsplattorna närmast de intilliggande ytorna av kantdelarna vilka ligger an mot varandra genom tillförsel av svetsenergi i en riktning väsentligen parallell med det generella planet så att svetsfogarna därigenom framställs mellan värmeöverföringsplattorna i dessas yttre kantdelar och inre kantdelar vilka ligger an mot varandra.
Eftersom alla svetsfogar längs värmeöverföringsplattornas yttre perifera delar i paketet framställs genom tillförande av svetsenergi i riktningen väsentligen parallell med det generella planet, riktas den använda svetsutrustningen mot värmeöverföringsplattorna från ett område vid en sida av värmeöverföringsplattorna sett från det generella planets riktning. Följaktligen 10 15 20 25 30 behöver inte någon del av svetsutrustningen, exempelvis pressanordningar, passa in mot någon inre kantdel. Det innebär att de inre kantdeiarna kan utformas relativt smala ijämförelse med motsvarande delar hos plattor enligt teknikens ståndpunkt, vilka svetsas samman vinkelrätt mot plattornas generella plan. Som ett resultat av detta uppnås ovannämnda syfte, där en större area av värmeöverföringsplattorna kan användas för att utforma den centrala värmeöverföringsdelen, och som vid användning kan utnyttja för värmeöverförlngsändamål.
Genom att svetsa samman värmeöverföringsplattorna längs de yttre perifera delarna blir det möjligt att först trava alla värmeöverföringsplattor i ett paket och därefter svetsa samman värmeöverföringsplattorna utan att dessförinnan behöva svetsa samman värmeöverföringsplattorna två och två i svetsade kassetter vilka sedan i sin tur travas för att svetsas samman. Det eliminerar också behovet att använda U-formade skenor vid sammansvetsandet av värmeöverföringsplattorna.
Svetsfogarna enligt den föreliggande uppfinningen kommer att ha en kilformad tvärsnittsprofil med spetsen riktad mot plattvärmeväxlarens insida sett i en riktning av det generella planet. l en plattvärmeväxlare enligt teknikens ståndpunkt, där åtminstone inre svetsfogar framställs vinkelrätt mot det generella planet, kommer dessa svetsfogar att sträcka sig genom två sammansvetsade plattor och ha en rektangulär eller trapetsformad tvärsnittsprofil.
I enlighet med exempelutföranden kan svetsenergin tillföras med hjälp av en laserstråle och värmeöverföringsplattorna kan därigenom svetsas samman med lasersvetsning. Genom att utnyttja lasersvetsning kan det säkerställas att material från de båda värmeöverföringsplattor, vilka ligger an mot varandra, smälts för att framställa en svetsfog.
I enlighet med exempelutföranden kan varje svetsfog, medelst vilken två värmeöverföringsplattor svetsas samman, komma att endast innefatta material från de två värmeöverföringsplattor som anligger mot varandra. På detta sätt behöver inte något ytterligare svetsmaterial tillföras vid framställandet av en svetsfog. 10 15 20 25 30 I enlighet med exempelutföranden kan varje svetsfog ha en längd av åtminstone 80 % av en av värmeöverföringsplattornas tjocklek, i riktningen väsentligen parallell med det generella planet. På detta sätt går det att säkerställa att varje svetsfog har en likartad styrka som varje värmeöverföringsplatta. l enlighet med exempelutföranden kan den yttre perifera delen av en värmeöverföringsplatta innefatta en sammanbindande del som sträcker sig mellan den yttre kantdelen och den inre kantdelen i en vinkel som uppgår till cirka 45 grader mot det generella planet. På detta sätt kan en stark design av paketet uppnås i det att mellanrummens kantdelar mellan två plattor fördelaktigt utformas för att stå emot värmeväxlingsfluider under högt tryck inuti plattpaketet.
I enlighet med exempelutföranden utformas värmeöverföringsplattan med en radie som uppgår till cirka 50 % av avståndet mellan de första och andra yttre planen i en övergång mellan den yttre kantdelen och den sammanbindande delen, och i en övergång mellan den inre kantdelen och den sammanbindande delen. Även denna design av plattorna medför en stark design av paketet eftersom mellanrummens kantdelar mellan två plattor fördelaktigt utformas för att stå emot värmeväxlingsfluider under högt tryck inuti plattpaketet.
Uppfinning avser vidare en tillverkningsmetod avseende en plattvärmeväxlare innefattande ett paket av värmeöverföringsplattor. Varje värmeöverföringsplatta sträcker sig i ett generellt plan och är försedd med en central värmeöverföringsdel med ett korrugeringsmönster som sträcker sig mellan ett första yttre plan på en första sida av det generella planet och ett andra yttre plan på en andra sida av det generella planet. De första och andra yttre planen är parallella med det generella planet. Varje värmeöverföringsplatta innefattar en yttre perifer del som sträcker sig utanför den centrala värmeöverföringsdelen och längs en periferi av värmeöverföringsplattan. Den yttre perifera delen innefattar en yttre kantdel och en inre kantdel. Den yttre kantdelen sträcker sig i det första yttre planet och den inre kantdelen sträcker sig i det andra yttre planet. Metoden innefattar stegen att svetsa samman värmeöverföringsplattorna i paketet i de yttre perifera delarna växelvis längs de 10 15 20 25 30 yttre kantdelarna vilka ligger an mot varandra och de inre kantdelarna vilka ligger an mot varandra, genom att smälta material från värmeöverförings- plattorna närmast intilliggande ytorna av de kantdelar vilka ligger an mot varandra genom tillförsel av svetsenergi i en riktning väsentligen parallell med det generella planet så att svetsfogar framställs mellan värmeöverföringsplattorna i de yttre kantdelarna och de inre kantdelarna vilka ligger an mot varandra. l enlighet med exempelutföranden kan svetsningsstegen utföras med hjälp av lasersvetsning. Svetsutrustning som utnyttjar en laser av YAG-typ kan lämpligen användas. Ett svetshuvud hos lasern kan utnyttja optisk spårning för att följa längs två plattors yttre och inre kantdelar som sammansvetsas.
Laserenergin kan överföras till laserhuvudet via optisk fiber.
Ytterligare aspekter av metoden redovisas i vidhängande beroende metodkrav.
Ytterligare särdrag hos, och fördelar med, den föreliggande uppfinningen framgår vid studium av de bifogade kraven och följande beskrivning.
Fackmannen inser att olika särdarg hos den föreliggande uppfinningen kan kombineras för att skapa andra utföranden än de som beskrivs i det följande utan att avsteg görs från uppfinningens omfattning såsom definieras av de bifogade kraven.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA De olika aspekterna av uppfinningen, inklusive dess specifika egenskaper och fördelar, kommer klart att framgå av den följande detaljerade beskrivningen och de tillhörande ritningarna, där: Fig. 1 visar en plattvärmeväxlare i enlighet med exempelutföranden, Fig. 2 visar en yttre värmeöverföringsplatta i ett plattpaket av en plattvårmeväxlar i enlighet med exempelutföranden, Fig. 3 visar ett tvärsnitt längs linjen lll-lll i Fig. 2 genom en hörndel av ett paket av värmeöverföringsplattor i enlighet med exempelutföranden, och Fig. 4 visar en förstorad del av tvärsnittet i Fig. 3 inringad av linjen IV. 10 15 20 25 30 DETÅLJERAD BESKRIVNING Den föreliggande uppfinningen kommer nu att beskrivas mer detaljerat med hänvisning till de bifogade ritningarna, där exempelutföranden visas. Likväl ska denna uppfinning inte tolkas som varande begränsad till de utföranden som presenteras häri. Redovisade särdrag hos exempelutföranden kan kombineras såsom klart inses av fackmannen inom teknikområdet till vilken denna uppfinning hör. Samma referensnummer hänvisar genomgående till samma delar.
För att göra texten koncis och/eller tydlig är välkända funktioner eller konstruktioner inte ovillkorligen beskrivna i detalj.
Fig. 1 visar en plattvärmeväxlare 10 i enlighet med exempelutföranden.
Plattvärmeväxlaren 10 innefattar ett paket 12 av värmeöverföringsplattor 14.
Värmeöverföringsplattorna 14 är alla av samma typ och varannan värmeöverföringsplatta 14 i plattpaketet 12 är roterad 180 grader i förhållande till de övriga värmeöverföringsplattorna 14. Värmeöverföringsplattorna 14 är åtminstone sammansvetsade längs värmeöverföringsplattornas 14 yttre perifera delar. Plattpaketet 12 är anordnat i en ram 16 innefattande en stativplatta 18, bultar 26, muttrar 28 och en tryckplatta 24. Plattpaketet 12 med värmeöverföringsplattor 14 är inspänt mellan stativplattan 18 och en tryckplatta 24 med hjälp av bultar 26 och muttrar 28. Stativplattan 18 är försedd med fyra öppningar 30, som var och en leder till en portkanal som bildas av fyra porthål (visas ej) hos plattorna 14 i plattpaketet 12.
Ett första av två värmeväxlingsfluider strömmar in i värmeväxlaren 10 genom en av de övre öppningarna 30, genom en motsvarande portkanal in i vartannat plattmellanrum i plattpaketet 12, och genom en portkanal samt en av de nedre öppningarna 30 ut ur plattvärmeväxlaren 10. Det andra värmeväxlingsfluidet strömmar lämpligen in i värmeväxlaren 10 genom en annan av de nedre öppningarna 30 och motsvarande portkanal. Det andra värmeväxlingsfluidet strömmar genom de återstående plattmellanrummen i plattpaketet 12 och ut ur plattvärmeväxlaren 10 genom en övre portkanal och en övre öppning 30. De två värmeväxlingsfluiderna strömmar genom plattvärmeväxlaren 10, i enlighet med ovanstående beskrivning, med så kallat 10 15 20 25 30 motströmsflöde. Detta är ett exempel och andra arrangemang för att uppnå alternativa flödesriktningar är naturligtvist förutsedda.
I en alternativ typ av värmeväxlare i enlighet med exempelutföranden är inte värmeöverföringsplattorna försedda med porthål. I stället strömmar värmeväxlingsfluiderna in i och ut ur plattmellanrummen via inlopp och utlopp längs plattpaketets 12 sidor vid värmeöverföringsplattornas 14 yttre perifera delar. I dessa exempelutföranden är värmeöverföringsplattornas 14 perifera delar sammansvetsade längs några av plattpaketets 12 sidor, och några av värmeöverföringsplattornas 14 perifera delar är öppna längs plattpaketets 12 sidor. Samlingsrör är anordnade för att leda värmeväxlingsfluiderna till och från plattpaketet 12. I denna typ av plattvärmeväxlare strömmar de två värmeväxlingsfluiderna genom plattpaketet med så kallat korsflöde.
Fig. 2 visar en yttre värmeöverföringsplatta 14 i ett plattpaket 12 av en plattvärmeväxlar i enlighet med exempelutföranden. Plattan 14 är försedd med fyra porthål 32 som tillsammans med porthål i de andra plattorna i plattpaketet 12 bildar fyra portkanaler genom plattpaketet 12. Plattan 14 innefattar en central värmeöverföringsdel 34 som är försedd med ett korrugeringsmönster 36.
Plattan 14 innefattar vidare en yttre perifer del 38 som sträcker sig runt plattans 14 periferi.
Fig. 3 visar ett tvärsnitt längs linjen lll-lll i Fig. 2 genom en hörndel av ett paket 12 med värmeöverföringsplattor 14 i enlighet med exempelutföranden. På vänster sida i Fig. 3 avbildas en portkanal 40 som bildas av porthål 32. Pilar 41 illustrerar en strömmningsriktning för ett värmeväxlingsfluidum från portkanalen 40 in i plattmellanrum 43 mellan plattorna 14. Såsom visas i anslutning till en av plattorna 14 i plattpaketet 12 sträcker sig varje platta 14 i ett generellt plan 42.
Ett korrugeringsmönster 26 hos plattan 14 sträcker sig mellan ett första yttre plan 44 och ett andra yttre plan 46. De första och andra yttre planen 44, 46 är parallella med det generella planet 42. Värmeöverföringsplattorna 14 är travade på ett sådant sätt att varannan platta 14 är placerad med sitt första yttre plan 44 pekande i en första riktning (i Fig. 3 avbildad som en nedåtriktad riktning) och att de återstående plattor 14 är placerade med sina första yttre plan 44 pekande i en andra riktning (i Fig. 3 avbildad som en uppåtriktad riktning). Plattpaketets 10 15 20 25 30 12 värmeöverföringsplattor 14 är sammansvetsade med hjälp av lasersvetsning längs plattornas 14 yttre perifera delar 38.
Fig. 4 visar en förstorad del av tvärsnittet i Fig. 3 inringad av linjen IV. De yttre perifera delarna 38 av tre värmeöverföringsplattor 14 visas i Fig. 4. De yttre perifera delarna 38 har vardera en yttre kantdel 48, en inre kantdel 50 och en sig däremellan sträckande sammanbindande del 52. Den sammanbindande delen 52 sträcker sig mellan de yttre och inre kantdelarna 48, 50 i en vinkel som uppgår till cirka 45 grader mot det generella planet 42.
Varje värmeöverföringsplatta 14 är utformad med en radie 54 som uppgår till cirka 50 % av avståndet mellan de första och andra yttre planen 44, 46 (se Fig. 3) i en övergång mellan den yttre kantdelen 48 och den sammanbindande delen 52. På motsvarande sätt utformas varje värmeöverföringsplatta 14 med en radie 56 som uppgår till cirka 50 % av avståndet mellan de första och andra yttre planen 44, 46 i en övergång mellan den inre kantdelen 50 och den sammanbindande delen 52.
Som omnämnts ovan sammansvetsas värmeöverföringsplattorna 14 i sina yttre perifera delar 38 med hjälp av lasersvetsning. Plattorna 14 i plattpaketet 12, vilka ligger an mot varandra längs sina yttre kantdelar 48, svetsas samman och bildar yttre svetsfogar 58. Även plattorna 14 i plattpaketet 12, vilka ligger an mot varandra längs sina inre kantdelar 50, svetsas samman och bildar inre svetsfogar 60. Både de inre och de yttre svetsfogarna 58, 60 svetsas samman genom att smälta material i värmeöverföringsplattorna 14 närmast de anliggande ytorna av kantdelarna 48, 50 vilka ligger an mot varandra. Svetsenergin som genereras av lasersvetsutrustning riktas med hjälp av ett svetshuvud mot de yttre och inre kantdelarna 48, 50 i riktningar indikerade av pilar 62, dvs. väsentligen parallellt med det generella planet 42.
Båda svetsfogarna 58, 60 med sina kilformade tvärsnittsformer med sina spetsar riktade mot plattvärmeväxlarens innandöme avbildas schematiskt i Fig. 4. Den inre svetsfogen 60 avbildas i en mer realistisk storlek i förhållande till plattorna 14 än den yttre svetsfogen 58. Den inre svetsfogen 60 illustrerar vidare den yta av varje platta 14 där plattans 14 material smälts för att bilda svetsfogen. De yttre och inre svetsfogarna 58, 60 har en längd som utgör minst 10 15 20 25 30 10 80 % av en av värmeöverföringsplattornas 14 tjocklek, i en riktning som är väsentligen parallell med det generella planet 42.
När värmeöverföringsplattorna 14 i plattpaketet 12 svetsas samman kan de olika plattorna svetsas samman i väsentligen valfri ordning. Eftersom svetsenergin tillförs i en riktning som är parallell med det generella planet 42, är lasersvetshuvudet riktat mot de två plattor som ska sammansvetsas från ett område vid sidan av plattpaketet 12. Följaktligen kan alla eller flera av plattorna 14 i ett paket 12 travas, varefter plattorna 14 svetsas samman. Ordningsföljden för sammansvetsningen av plattorna 14 kan t.ex. bestämmas med utgångspunkt från fördelning av svetsningsvärme. Tack vare den föreliggande uppfinningen behöver inte längre inre svetsfogar framställas före yttre svetsfogar (såsom i vis av teknikens ståndpunkt). I synnerhet avseende tre plattor 14 var som helst i paketet 12, där två av dessa värmeöverföringsplattor 14 kan sammansvetsas längs de yttre kantdelarna 48, varefter en av dessa två värmeöverföringsplattor 14 kan sammansvetsas med den tredje värmeöverföringsplattan 14 längs den inre kantdelen 50. Även om uppfinningen har beskrivits med hänvisning till exempelutföranden, kommer många olika förändring, modifieringar och liknande åtgärder att vara uppenbara för fackmannen. Till exempel kan plattorna 14 även svetsas samman runt porthålen 32. Svetsfogar runt porthålen 32 kan framställas med hjälp av lasersvetsning där svetsenergin riktas mot plattorna 14 i en riktning väsentligen parallell med det generella planet 42.
Det bör noteras att det ovan beskrivna visar olika exempelutföranden och att uppfinningen inte är begränsad till de redovisade specifika utförandena samt att modifieringar av de redovisade utförandena, kombinationer av de redovisade utförandenas särdrag i likhet med andra utföranden är avsedda att innefattas inom ramen för de bifogade kraven.
Såsom den används håri är termen "innefattar" eller "innefattande" förutsättningslös, och inbegriper en eller flera omnämnda särdrag, element, steg, komponenter eller funktioner men utesluter inte förekomst eller tillägg av en eller flera andra särdrag, element, steg, komponenter, funktioner eller grupper av dessa. 10 15 20 25 11 Såsom den används häri inbegriper termen "och/eller" varje kombination och alla kombinationer av en eller flera av de förknippade listade delarna.
Såsom den används häri, kan den vanliga förkortningen "t.ex.", som utläses "till exempel," användas för att introducera eller specificera ett eller flera generella exempel avseende en tidigare omnämnd del, och är inte avsedd att begränsa en sådan del. I den mån den används häri, kan den vanliga förkortningen "dvs.", som utläses "det vill säga," användas för att definiera en specifik del med utgångspunkt från en mer allmän redogörelse.
Den terminologi som tillämpas häri är endast avsedd att beskriva specifika utföranden och avser inte att begränsa uppfinningen. Såsom de används häri, är singularformerna "en", "ett", "den" och "det" avsedda att även inbegripa pluralformerna, såvida inte kontexten tydligt anger något annat.
Om inte definierat på annat sätt, har varje term (inklusive tekniska och vetenskapliga termer) som används häri samma innebörd såsom den vilken förstås av fackmannen insatt i teknikomrädet till vilket denna uppfinning hör. Det ska också noteras att termer, såsom de vilka definieras i vanligt förekommande lexikon, ska tolkas som ägande en innebörd som överensstämmer med den innebörd de äger i kontexten av den tillämpliga tekniken och att de inte ska tolkas på ett idealiserat eller överdrivet formellt sätt, såvida inte detta uttryckligen definieras häri.
Det ska noteras att när det anges att ett element "kopplas" eller "ansluts" till ett annat element, så kan det kopplas direkt eller ansluts till ett andra element då även kan förekomma mellanliggande element. I motsats till detta förekommer det inga mellanliggande element när det anges att ett element "kopplas direkt" eller "ansluts direkt" till ett annat element.

Claims (11)

10 15 20 25 30 12 KRAV
1. En plattvärmeväxlare (10) innefattande ett paket (12) av värmeöverföringsplattor (14), där varje värmeöverföringsplatta (14) sträcker sig i ett generellt plan (42) och är försedd med en central värmeöverföringsdel (34) med ett korrugeringsmönster (36) som sträcker sig mellan ett första yttre plan (44) på en första sida av sagda generella plan (42) och ett andra yttre plan (46) på en andra sida av sagda generella plan (42), där sagda första och andra yttre plan (44, 46) är parallella med sagda generella plan (42), och där varje värmeöverföringsplatta (14) innefattar en yttre perifer del (38) som sträcker sig utanför sagda centrala värmeöverföringsdel (34) och längs en periferi av sagda värmeöverföringsplatta (14), där sagda yttre perifera del (38) innefattar en yttre kantdel (48) och en inre kantdel (50), där sagda yttre kantdel (48) sträcker sig i sagda första yttre plan (44) och sagda inre kantdel (50) sträcker sig i sagda andra yttre plan (46), där i detta paket (12) sagda värmeöverföringsplattor (14) ligger an mot varandra i sagda yttre perifera delar (38) växelvis längs sagda yttre kantdelar (48) och längs sagda inre kantdelar (50), och är sammansvetsade växelvis längs sagda yttre kantdelar (48) och längs sagda inre kantdelar (50) kännetecknad av att sagda värmeöverföringsplattor (14) i sagda paket (12), vilka ligger an mot varandra längs sagda yttre kantdelar (48) och ligger an mot varandra längs sagda inre kantdelar (50), svetsas samman genom att smälta material i sagda värmeöverföringsplattor (14) närmast de intilliggande ytorna av sagda kantdelar (48, 50) vilka ligger an mot varandra genom tillförsel av svetsenergi i en riktning (62) väsentligen parallell med sagda generella plan (42) så att svetsfogarna (58, 60) därigenom framställs mellan sagda värmeöverföringsplattor (14) i sagda yttre kantdelar (48) och sagda inre kantdelar (50) vilka ligger an mot varandra.
2. Plattvärmeväxlaren (10) i enlighet med krav 1, där sagda svetsenergi tillförs med hjälp av en laserstråle och sagda värmeöverföringsplattor (14) svetsas samman med hjälp av lasersvetsning. 10 15 20 25 30 13
3. Plattvärmeväxlaren (10) i enlighet med något av kraven 1 och 2, där var och en av sagda svetsfogar (58, 60) medelst vilka två värmeöverföringsplattor (14) svetsas samman endast innefattar sagda material från två värmeöverföringsplattor (14) vilka anligger mot varandra.
4. Plattvärmeväxlaren (10) i enlighet med något av föregående krav, där var och en av sagda svetsfogar (58, 60) har en längd av åtminstone 80 % av en av sagda värmeöverföringsplattors (14) tjocklek, i sagda riktning (62) väsentligen parallell med sagda generella plan (42).
5. Plattvärmeväxlaren (10) i enlighet med något av föregående krav, där sagda yttre perifera del (38) av en värmeöverföringsplatta (14) innefattar en sammanbindande del (52) som sträcker sig mellan sagda yttre kantdel (48) och sagda inre kantdel (50) i en vinkel som uppgår till cirka 45 grader mot sagda generella plan (42).
6. Plattvärmeväxlaren (10) i enlighet med krav 5, där sagda värmeöverföringsplatta (14) är utformad med en radie som uppgår till cirka 50 % av avståndet mellan sagda första och andra yttre plan (44, 46) i en övergång mellan sagda yttre kantdel (48) och sagda sammanbindande del (52) , och i en övergång mellan sagda inre kantdel (50) och sagda sammanbindande del (52).
7. En tillverkningsmetod avseende en plattvärmeväxlare (10) innefattande ett paket (12) av värmeöverföringsplattor (14), där varje värmeöverföringsplatta (14) sträcker sig i ett generellt plan (42) och är försedd med en central värmeöverföringsdel (34) med ett korrugeringsmönster (36) som sträcker sig mellan ett första yttre plan (44) på en första sida av sagda generella plan (42) och ett andra yttre plan (46) på en andra sida av sagda generella plan (42), där sagda första och andra yttre plan (44, 46) är parallella med sagda generella plan (42), och där varje värmeöverföringsplatta (14) innefattar en yttre perifer del (38) som sträcker sig utanför sagda centrala värmeöverföringsdel (34) och längs en periferi av sagda värmeöverföringsplatta (14), där sagda yttre perifera del (38) innefattar en yttre kantdel (48) och en inre kantdel (50), där sagda yttre kantdel (48) sträcker sig i sagda första yttre plan (44) och sagda inre kantdel (50) sträcker sig i sagda andra yttre plan (46), där sagda 10 15 20 25 14 tillverkningsmetod innefattar steg avseende: sammansvetsning av sagda värmeöverföringsplattor (14) i sagda paket (12) i sagda yttre perifera delar (38) växelvis längs sagda yttre kantdelar (48) vilka ligger an mot varandra och längs sagda inre kantdelar (50) vilka ligger an mot varandra, genom att smälta material i sagda värmeöverföringsplattor (14) närmast intilliggande ytor av sagda kantdelar (48, 50) vilka ligger an mot varandra genom tillförsel av svetsenergi i en riktning (62) väsentligen parallell med sagda generella plan (42) så att svetsfogar (58, 60) därigenom framställs mellan sagda värmeöverföringsplattor (14) i sagda yttre kantdelar (48) och sagda inre kantdelar (50) vilka ligger an mot varandra.
8. Metoden i enlighet med krav 7, där sagda sammansvetsningssteg utförs medelst lasersvetsning.
9. Metoden i enlighet med något av kraven 7 och 8, där sagda sammansvetsningssteg framställer sagda svetsfogar (58, 60) medelst vilka två värmeöverföringsplattor (14) svetsas samman endast innefattande sagda material från två värmeöverföringsplattor (14) vilka ligger an mot varandra.
10. Metoden i enlighet med krav 9, där sagda svetsfogar (58, 60) har en längd av åtminstone 80 % av en av sagda värmeöverföringsplattors (14) tjocklek, i sagda riktning (62) väsentligen parallell med sagda generella plan (42).
11. Metoden i enlighet med något av kraven 7 - 10 innefattande stegen, först sammansvetsning av två av sagda värmeöverföringsplattor (14) längs sagda yttre kantdelar (48), och därefter sammansvetsning av en av de två sagda värmeöverföringsplattorna (14) med en tredje av sagda värmeöverföringsplattor (14) längs sagda inre kantdelar (50).
SE1050627A 2010-06-18 2010-06-18 Plattvärmeväxlare och metod för tillverkning av en plattvärmeväxlare SE534915C2 (sv)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1050627A SE534915C2 (sv) 2010-06-18 2010-06-18 Plattvärmeväxlare och metod för tillverkning av en plattvärmeväxlare
US13/639,303 US20130020062A1 (en) 2010-06-18 2011-06-17 Plate heat exchanger and method of producing a plate heat exchanger
CN201180029748.9A CN102933929B (zh) 2010-06-18 2011-06-17 板式换热器和制造板式换热器的方法
DK11770194.6T DK2583045T3 (da) 2010-06-18 2011-06-17 Pladevarmeveksler og fremgangsmåde til fremstilling heraf
PCT/SE2011/050763 WO2011159245A2 (en) 2010-06-18 2011-06-17 Plate heat exchanger and method of producing a plate heat exchanger
EP11770194.6A EP2583045B1 (en) 2010-06-18 2011-06-17 Plate heat exchanger and method of producing a plate heat exchanger
JP2013515298A JP5985471B2 (ja) 2010-06-18 2011-06-17 プレート熱交換器及びプレート熱交換器の製造方法
JP2015040634A JP2015143612A (ja) 2010-06-18 2015-03-02 プレート熱交換器及びプレート熱交換器の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1050627A SE534915C2 (sv) 2010-06-18 2010-06-18 Plattvärmeväxlare och metod för tillverkning av en plattvärmeväxlare

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1050627A1 true SE1050627A1 (sv) 2011-12-19
SE534915C2 SE534915C2 (sv) 2012-02-14

Family

ID=44801115

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1050627A SE534915C2 (sv) 2010-06-18 2010-06-18 Plattvärmeväxlare och metod för tillverkning av en plattvärmeväxlare

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20130020062A1 (sv)
EP (1) EP2583045B1 (sv)
JP (2) JP5985471B2 (sv)
CN (1) CN102933929B (sv)
DK (1) DK2583045T3 (sv)
SE (1) SE534915C2 (sv)
WO (1) WO2011159245A2 (sv)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010037152B4 (de) * 2010-08-25 2022-08-25 Gea Wtt Gmbh Plattenwärmetauscher in abgedichteter Ausführung
DE102012222019A1 (de) * 2012-11-30 2014-06-05 Sgl Carbon Se Plattenwärmeaustauscher in abgedichteter Bauweise
CN103978291A (zh) * 2014-02-10 2014-08-13 上海楷鼎化工科技有限公司 波纹板、波纹板板束及焊接方法
WO2016046875A1 (ja) * 2014-09-22 2016-03-31 三浦工業株式会社 プレート式熱交換器
KR101608149B1 (ko) * 2014-09-24 2016-03-31 (주)귀뚜라미 고효율 판형 열교환기
JP6406616B2 (ja) * 2014-11-21 2018-10-17 三浦工業株式会社 プレート式熱交換器
JP6497503B2 (ja) * 2014-11-21 2019-04-10 三浦工業株式会社 プレート式熱交換器の製造方法
KR102298986B1 (ko) 2014-12-22 2021-09-09 재단법인 포항산업과학연구원 판형 열교환기의 용접방법
EP3265739B1 (de) * 2015-03-05 2019-01-23 Linde Aktiengesellschaft 3d-gedrucktes heizflächenelement für einen plattenwärmeübertrager
CN105171240A (zh) * 2015-09-30 2015-12-23 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司 一种不锈钢换热板片搭接全焊透激光焊接方法
KR101784369B1 (ko) * 2016-02-05 2017-10-11 주식회사 경동나비엔 열교환기
EP3217132B1 (en) 2016-03-07 2018-09-05 Bosal Emission Control Systems NV Plate heat exchanger and method for manufacturing a plate heat exchanger
JP6768227B2 (ja) * 2016-09-29 2020-10-14 三浦工業株式会社 シェルアンドプレート式熱交換器
CN106705716A (zh) * 2017-02-03 2017-05-24 孟莫克化工成套设备(上海)有限公司 一种板式气气热交换器
CN108662939A (zh) * 2018-06-07 2018-10-16 上海加冷松芝汽车空调股份有限公司 一种波纹板及换热器
RU187573U1 (ru) * 2018-07-11 2019-03-12 Акционерное общество "Институт нефтехимпереработки " (АО "ИНХП ") Теплообменный элемент сварного пластинчатого теплообменника
RU2762237C1 (ru) * 2021-02-16 2021-12-16 Федеральное Автономное Учреждение "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" Способ изготовления пластинчатого теплообменника

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4644129A (en) * 1985-11-25 1987-02-17 Avco Corporation Apparatus and method for edge welding sheet metal
US4929412A (en) * 1987-03-30 1990-05-29 General Electric Company Control rod
JP2843884B2 (ja) * 1989-03-23 1999-01-06 株式会社日阪製作所 プレート式熱交換器
GB9119727D0 (en) * 1991-09-16 1991-10-30 Apv Baker Ltd Plate heat exchanger
SE9200213D0 (sv) * 1992-01-27 1992-01-27 Alfa Laval Thermal Ab Svetsad plattvaermevaexlare
NL9200698A (nl) * 1992-04-16 1993-11-16 Abb Lummus Heat Transfer Platenwarmtewisselaar, alsmede werkwijze voor de vervaardiging hiervan.
DE4223321A1 (de) * 1992-07-16 1994-01-20 Tenez A S Geschweißter Plattenwärmetauscher
DE4426097A1 (de) * 1994-07-22 1996-01-25 Kloeckner Stahl Gmbh Verfahren zur Herstellung von Hohlkörperstrukturen aus Blechen
JP3640496B2 (ja) * 1997-03-14 2005-04-20 日立造船株式会社 プレート式熱交換器の補修方法
SE512240C2 (sv) * 1998-06-24 2000-02-14 Alfa Laval Ab Sätt att sammanfoga åtminstone fyra värmeöverföringsplattor till ett plattpaket jämte plattpaket
US6131648A (en) * 1998-11-09 2000-10-17 Electric Boat Corporation High pressure corrugated plate-type heat exchanger
SE513784C2 (sv) * 1999-03-09 2000-11-06 Alfa Laval Ab Permanent sammanfogad plattvärmeväxlare
JP2001280887A (ja) * 2000-03-30 2001-10-10 Hisaka Works Ltd プレート式熱交換器
SE520673C2 (sv) * 2001-12-17 2003-08-12 Alfa Laval Corp Ab Plattpaket, förfarande för dess tillverkning, användning av ett plattpaket, samt plattvärmeväxlare
JP4299705B2 (ja) * 2003-03-19 2009-07-22 新日本製鐵株式会社 SnまたはPb系めっき鋼板のヘリ継ぎ手レーザー溶接方法
JPWO2006016441A1 (ja) * 2004-08-09 2008-05-01 日本電気株式会社 異金属薄板の溶接方法、異金属薄板接合体、電気デバイスおよび電気デバイス集合体
JP2006346709A (ja) * 2005-06-16 2006-12-28 Toyota Motor Corp 薄板縁継手のレーザ溶接方法
FR2901016B1 (fr) * 2006-05-12 2008-07-18 Kapp France Sa Echangeur de chaleur a plaques d'echange soudees
DE102007056717B3 (de) * 2007-11-26 2009-02-12 Gesmex Gmbh Verfahren zum Verbinden von mindestens zwei Wärmetauscherplatten

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013528780A (ja) 2013-07-11
WO2011159245A2 (en) 2011-12-22
US20130020062A1 (en) 2013-01-24
EP2583045A2 (en) 2013-04-24
EP2583045B1 (en) 2014-04-23
JP2015143612A (ja) 2015-08-06
SE534915C2 (sv) 2012-02-14
WO2011159245A3 (en) 2012-02-09
CN102933929B (zh) 2016-03-30
DK2583045T3 (da) 2014-07-14
CN102933929A (zh) 2013-02-13
JP5985471B2 (ja) 2016-09-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE1050627A1 (sv) Plattvärmeväxlare och metod för tillverkning av en plattvärmeväxlare
EP2508831B1 (en) Plate heat exchanger
EP2594885B1 (en) Heat exchanger having extended heat transfer surface around fastening points
WO2012159882A1 (en) Heat transfer plate for a plate-and-shell heat exchanger
CN105229403A (zh) 钎焊热交换器
WO2009123516A1 (en) A plate heat exchanger
US7677301B2 (en) Heat transfer plate, plate pack and plate heat exchanger
WO2007114779A1 (en) Plate heat exchanger including strengthening plates provided outside of the outermost heat exhanger plates
JP2001116483A (ja) プレート熱交換器
JP2019513967A (ja) 熱交換器プレート、プレート式熱交換器、およびプレート式熱交換器を作製する方法
JP2013205009A (ja) プレート型熱交換器
KR20150006013A (ko) 판형 열교환기
US10048014B2 (en) Plate heat exchanger with improved strength in port area
JPS61122493A (ja) プレ−ト式熱交換器
CN106091757B (zh) 一种全焊接波纹板束的组装结构及组装方法
WO2011076823A2 (en) A plate heat exchanger having improved joining places and a manufacturing method thereof
KR101632954B1 (ko) 벌집 형태의 테두리를 가지는 디스크타입의 열교환기
JPH0387595A (ja) 空気調和機用積層型蒸発器
JP6720890B2 (ja) 積層型熱交換器
JPS5924195A (ja) 熱交換器用部材及び熱交換器
JP2022147760A (ja) プレート式熱交換器
SE542057C2 (en) A heat exchanger plate, and a plate heat exchanger
JP2005037031A (ja) 熱交換器の接合構造
JP2005214521A (ja) 積層型熱交換器
WO2011108731A1 (ja) 熱交換器

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed