SE421726B - Plattvermare av tverstromstyp - Google Patents

Description

20 25 30 35 8101173-6 -överfört värme, vilket sänker värmeöverföringšhastigheten.

Föreliggande uppfinning undanröjer ovannämnda nackdelar hos konventionella plattvärmeväxlare av tvärströmstyp och avser att öka värmeöverföringens hastighet, att minska tryck- förlusterna samt att möjliggöra hantering av stora kvnntiteter genom att förbättra plattornas värmeöverföringsytor.

I en plattvärmeväxlare av tvärströmstyp enligt uppfin- ningen med ètt flertal vertikala värmeöverföringspluttor 'anordnade sida vid sida så att genomströmningsvägar bildas, genom vilka två fluider som skall värmeväxlas strömmar tvärs varandra, är varje platta utformad med ett flertal intill varandra liggande vertikala spår, vilka sträcker sig från över- till underkanten av värmeöverföringsplattan, och att ett flertal huvudsakligen horisontella utsprång är utbildade mellan de vertikala spåren, så att den värmeöverförande ytan uppdelas i ett flertal avdelningar, under det att vertikala korta utsprång, vilka är grundare än de vertikala spåren, är utbildade mellan de huvudsakligen horisontella utsprängen på sådant sätt att antalet korta utspräng í de vertikalt upp- delade avdelningarna ökar progressivt så att den lägsta avdel- ningen har det största antalet korta utsprâng. En labyrint avgränsas i ett utrymme mellan en tätning och en tillslut- níngsdel, så att en gas med ett högre tryck än någon av de båda fluiderna som skall värmeväxlas kan föras in i labyrinten.

Härigenom möjliggörs ökning av värmeöverföringens hastighet, minskning av tryckförlusterna och hantering av stora kvantiteter. gig. 1 och 2 visar ett diagram över flödets fördelning resp. ett diagram över flödets hastighet, över kylvatten- flödets hela bredd hos en värmeöverföringsyta i en konven- tionell plattvärmeväxlare av tvärströmstyp. Pig. 3 visar ett längdsnítt av en plattvärmeväxlare av tvärströmstyp enligt uppfinningen. Fíg. 4 är en planvy av en värmeöverföringsplatta enligt uppfinningen. Fíg. 5, 6 och 7 visar i större skala delar av tvärsnitt längs linjerna V-V, VI-VI och VII-VII i fig. 4.

Fig. 8 och 9 visar ett diagram över Elödets fördelning resp. ett diagram över flödets hastighet, över kylvattenflödets hela bredd hos en värmeöverföringsyta enligt uppfinningen.

Fig. 3 är ett längdsnitt av en plattvärmeväxlarc av tvärströmstyp enligt uppfinningen, vari ett flertal vertikalt anordnade vñrmeöverföringsplattor 1 är anordnade sida vid sida _31Q1173f6 'så att genomströmningsvägar bildas. De övre och undre sidorna och de mot varandra stående vertikala sidorna hos dessa genom- strömningsvägar är omväxlande tillslutna av tätningar Z och 3, sa att tva Eluider kan värmeväxlas. Exempelvis kan ånga och 5 kylvatten strömma tvärs varandra genom resp. omväxlande ström- ningsvägar. Aggregatet innesluts i ett hus 4. Härigenom till- sluts de vertikala sidorna, dvs. kylvattnets in- och utgångs- sidor hos omväxlande värmeöverföringsplattor 1, av tätningarna 2, medan de övre och undre sidorna, dvs. ångans in- och utgångs- 10 sidor hos de återstående värmeöverföringsplattorna 1, tillsluts av tätningarna 3, så att fluidernas genomströmningsvägar dels (A medger genomströmning av ånga resp. kylvatten, dels förhindrar genomströmníng av kylvatten resp. ånga. Dvs. ånga leds in i inlonpsöppeingarna S, strömmar vflrtíkalt genom strömnings- C IS vägarna och tas ut genom utloppsöppníngarna 6 undertill, medan kylvatten leds in i inloppsöppningarna 7, strömmar horisontellt genom strömningsvägarna och tas ut genom utlopps- öppningarna 8 på motsatta sidan. På detta sätt genomförs värme- växling mellan ånga och kylvatten över värmeöverförings- 20 plattorna 1.

Ett särdrag hos uppfinningen består i att värmeöver- föringsplattorna 1, som åtskiljer strömníngsvägarna för två fluider som skall värmeväxlas, är utformade med ett flertal intill varandra liggande vertikala spår 9, vilka sträcker sig 25 från över- till underkanton av varje vürmeöverföringsytn, 7 ( medan ett flertal huvudsakligen horisontella utsprång 10 är utbildade mellan de vertikala spåren 9, så att varje värme- överföringsyta uppdelas vertikalt i ett flertal avdelningar ( mellan de vertikala spåren 9. Vertikala korta utspräng ll 30 som är grundare än de vertikala spåren är utbildade mellan utsprången 10 på sådant sätt att antalet korta utspräng i de vertikalt uppdelade avdelningarna ökar progressivt, så att den lägsta avdelningen har det största antalet korta ut- språng. 35 Med detta arrangemang uppnås att kylvatten som leds in från sidan av värmeöverföringsplattan 1 och strömmar horison- tell: kommer att möta mindre motstånd i en övre avdelning än i en undre, tack vare att antalet korta utspráng hos varje avdelning ökar progressivt när värmeöverföríngsytan betraktas 40 uppifrån och ned, sä att kylvattnet strömmar likformigt över 8101173-6 10 20 25' >30 35 40 -hela-bredden av varje värmeövcrföringsyta. Dä dessutom deyüd huvudsakligen horisontella utsprângcn 10 motverkar tyngd- kraftens inverkan på kylvattnet, kommer detta att strömma med jämn hastighet över hela strömningsbredden hos varje värmeöver- föringsyta utan att flödeshastigheten i en avdelning av flödeshastigheten i de närliggande avdelningarna. undviks att kylvattenflödet avviker och en likformig fördelning kan erhållas längs hela flödesbredden hos -S och “. En pâverkas Därigenom flödes- varje värmeöverföringsyta, vilket visas i Pig. ökning av värmeövergångstalet på kylvattensidan och en minskning av tryckförlusterna uppnås således genom att det overksamma ut- rymmet elimineras. Som en följd härav möjliggörs även hantering av stora kvantíteter. Talet 12 hänvisar till kontaktorgan anordnade med jämna mellanrum, vilket framgår av tvärsnitts- vyerna av hopsatta värmeöverföringsplattor 1 i fíg. 5 till 7, vilka kontaktorgan 12 är till för att hålla de närliggande plattorna 1 på sinsemellan bestämda avstånd och även är till .för att öka arrangemangets styrka.

Ett annat särdrag hos uppfinningen består i att till- slutningskonstruktionen utnyttjar en labyrinteffekt. Flänsar 13' och 14' är utbildade mellan tätningarna 2 och 3 och till- slutningsorgan 13 och 14, vilka är insatta mellan värmeöver- föringsplattorna 1 och huset 4, så att därigenom avgränsas labyrinter 15 och 16 i ett utrymme mellan tillslutningsorganen 13, 14 och tätningarna 2, 3. När härígenom ångan och kylvattnet strömmar in i labyrinterna 15 och 16 uppstår den så kallade labyrinteffekten, varvid strömmarna rör sig frán en trängre till en vidare öppning. Energi som härvid strömmar ut från en trängre öppning tas upp av den vidare öppningen så att trycket gradvis minskar, varigenom kan uppnås en effektiv tätning. Härigenom avskäres den korta vägen mellan plattorna 1 och huset 4 för ångan och kylvattnet. Dessutom införs tryck- luft i labyrinterna 15 och 16 genom ledningar 17 och 18.

Trycket ps hos tryckluften är större än trycket P1 hos ångan och trycket pz hos kylvattnet. Eftersom tryckluften har-högre tryck än fluiderna som skall värmeväxlas, kommer en liten del tryckluft att läcka genom lnbyrinterna in i ängans och kyl- vattnets genomströmningsvägar, men detta är av underordnad betydelse eftersom läckaget kan hållas under 5%. Härigenom unviks blandning av de två fluiderna som skall värmeväxlas 5 8101173-6 -varvid värmeöverföringens hastighet ökar.

Fastän ovanstående beskrivning anvisar en utföringsÉorm med värmeväxlíng mellan ånga och kylvatten, kan uppfinningen naturligtvis även tillämpas vid värmeväxling mellan pvå andra fluider varvid även tryckluften kan ersättas av en annan gas.

Claims (1)

1. 8101173-6 . 6 - Patentkrav »flt~ - -_ _~~« »- Plattvärmeväxlare av tvärströnstyp med ett flertal värmeöver- föríngsplattor anordnade för avgränsning av varandra omväxlande genomströmníngsvägar för två fluider, k ä n n e t e c k n a d av att mellan värmeöverföríngsplattorna (1) och ett dessa om- slutande hölje (4) är anordnade tätningar (2, 3) och tíllslutnings- organ (13, 14), mellan vilka i sin tur är utbildade labyrinter (vid 13', 1Ä'), i vilka är införbar en gas med ett högre tryck än trycket hos någon av nämnda två fluider.