SE428159B - Stav- eller rorformigt vermevexlarorgan och forfarande for framstellning av dylikt - Google Patents

Description

7309555-1 de ytförstorande elementen och dessa ändå bibehåller sin maxi- mala värmeöverföringsarea, och där de ytförstorande elementen kan fästas vid själva värmeväxlarkroppen genom en billig ar- betsoperation, nämligen kallkrympning.

Ett värmeväxlarorgan enligt uppfinningen uppvisar således högre effekt och samtidigt kan lättare framställas.

Uppgiften löses på det sätt som framgår av närslutna pa-- tentkrav.

Uppfinningen kommer nu att förklaras närmare med ledning av närslutna ritningar, vilka avser utföringsexempel och där i fig. 1 visas ett ytförstoringselement enligt uppfinningen i frontvy och i fig. 2 i tvärsnitt utmed planet II-II i fig. 1, fig. 3 är ett tvärsnitt utmed planet III-III i fig. l, i fig. 4 visas en krympring i frontvy och fig. 5 i tvärsnitt utmed planet V-V i fig. 4, fig. 6 är ett tvärsnitt genom ett värme- växlarorgan enligt uppfinningen i två olika framställnings- stadier, i fig. 7 visas i större skala området inom cirkeln B i fig. 6 hos ett alternativt utförande, och fig. 8 är ett tvärsnitt genom ett värmeväxlarorgan enligt uppfinningen med ett ytförstorande element på innersidan.

Enligt fig. l - 3 uppvisar ett diskformigt ytförstorande ele- ment 10 ett antal (åtta i exemplet) första radiellt begränsade sektorer ll utstrålande från ett centralt navparti 13, vilka bil- dar ett system av vinkelrätt mot värmeväxlarorganets längdaxel- linje A-A (fig. 6) förlöpande flikar. I navpartiet 13 är en öpp- ning l4 anordnad för elementets påträdande på ett värmeväxlar- organ 20 (fig. 6). öppningen 14 omges av en monteringskrage l5 som är fast ansluten till elementet eller disken 10. Sektorerna ll_ligger i planet för ritningen fig. l (plan E-E i fig. 2 och 8) och till deras ena begränsningsradie l6a ansluter sig upp- vikta andra sektorer ll så att fria utrymmen 17 åstadkommas mellan två och två första sektorer ll. De andra sektorerna 12 har lämpligen âstadkommits på så sätt, att genomgående per- foreringar har stansats ut utmed de första sektorernas andra begränsningsradier l6b och böjningsanvisningslinjer utmed de förstnämnda begränsningsradíerna löayvarefter de andra sektorer- na 12 har vikits i önskad vinkelCí . Denna vinkelcg mellan de 7809555-1 första och de andra sektorerna kan ha godtyckliga värden mellan "något större än Oo" och “något mindre än l80°". Den nedre grän- sen beror pâ hur stort fritt ytrymme 17 önskas minimalt att er- hållas. Den övre gränsen beror på erkännandet att de andra sekto- rerna 12 inte är verkningslösa även vid värden för vinkeln Of över 900. De andra sektorerna 12 bildar ett system av flikar vilka med vinkeln(X är snedställda mot det mot längdaxellín- jen A-A vinkelrätta planet för de första sektorerna ll.

Alternativt, och med fördel, kan 1 en enda operation de genom- gående perforeringar stansas ut och de andra sektorerna vikas ut, alltså utan uppdelning i de tre ovan nämnda förfarandestegen: utstansning, instansning av böjningsanvisningslinjerna, utvik- ning.

Den för värmeutväxlingen avgörande totala ytan har således ingalunda minskats,men ett strömmande medium kan ändå passera genom de fria utrymmen 17, varvid en turbulent rörelse uppstår i mediet framför och bakom de uppvikta andra sektorerna 12, vilket resulterar i att inte enbart större hastighet erhålles hos mediet förbi ytförstoringselementet, utan även att detta -elements ytor automatiskt spolas rent. Värmeväxlarorganet be- höver därför ej tagas isär för rengöring. Denna omständighet, tillsammans med möjligheten för mediet att strömma igenom ele- mentet_inuti dess yttre periferi,är av särskild vikt dels när ett ytterhölje 24 (fig.6) önskas anordna kring värmeväxlarorga- net, dels vid anordningen av ytförstorande element inuti ett rörformigt värmeväxlarorgan, som det kommer att förklaras när- mare i samband med fig. 8.

-För fästande.av de enskilda elementen på ett värmeväxlarorgans utsida används med fördel separata låsringar 21 enligt fi9~ 4 och 5. Deras inre radie ømin svarar mot värmeväxlarorganets yttre diameter 2 (fig. 6) plus den dubbla väggtjockleken E (fig. 2) hos monteringskragen minus ett visst avdrag, t.ex. 0,1 mm vid E i storleksordningen på ungefär 15 mm (alltså ett avdrag på ungefär 0,5-0,8% av 2). Detta medger en krympning med toleransen h ll.

Vid sin vid påträdningen främre kant är låsringen 21 försedd 7809555-1 4 med en inre avfasning 2lb för lättare påpressning på monterings- kragen. Avfasningen utsträcker sig från nämnda flmin till en diameter ømax svarande mot värmeväxlarens ytterdiameter D + den dubbla väggtjockleken E + ett visst påslag, t.ex. 0.5 mm vid D i storleksordningen 15 mm (alltså ett påslag med ungefär 2 - 5% av D).

Vid montering på ett värmeväxlarorgan 20 t.ex. i stavform enligt fig.5 trädes enligt ritningens högre del omväxlande ett disk- formigt ytförstorande element 10 och en krympring 21 på vär- meväxlarorganet. När-yärmeväxlarorganet har fyllts, pressas paketet samman'i pilens É riktning, t.ex. av ett trycklufts- drivet verktyg 30. Alternativt, och med fördel, utförs hoppress- ningen varje gång ett diskelement och en krympring har påträtts, ~ varefter det nästa paret (diskelement plus lâsring) träds på och 'hoppressas osv. Härvid glider låsringarna 21 med sina avfasningar 2lb upp på monteringskragarna 15 och pressar dem mot värmeväxlar- organet 20 så att god värmekontakt uppnås.

Krympringarna 21 görs med fördel så, att deras bredd 2la (fig. 5) motsvarar det inbördes avstånd C (fig. 6) som i det färdiga vär- meväxlarorganet önskas mellan de enskilda diskarna. Monterings- kragarnas bredd görs då lämpligen något mindre än 2lb. Alterna- tivt kan nämnda inbördes avstånd bestämmas av monteringsringarna eller av särskilda distansorgan.

Krympringarna 21 tillverkas med fördel av samma material, eller åtminstone av material med samma eller näraliggande värmeutvidg- ningskoefficient, som värmeväxlarorganet 20, varigenom lossning på grund av värmeutvidgning förhindras. Det färdiga värmeväxlar- I organet kan förses med ett yttre hölje-24 (fig. 6) omslutande de diskformiga ytförstorande elementen.

I fig. 7 visas ett alternativt utförande där de separata krymp- ringarna har ersatts av krympspårl9 hos själva det ytförstorande elementet l0. Monteringskragen 18 uppvisar två delar, av vilka ,delen l8a fyller funktionen av själva monteringskragen, och de- len l8b fyller funktionen av krympringen. Märke bör läggas till att delen l8b i själva verket är förstyvad genom det anslutande navpartiet 13, och dessutom kan dess väggtjocklek eventuellt göras större än hos delen l8a. Kanten l8c kan uppvisa samma av- 7809555-1 fasning som ovan beskriven och en avfasning i motsatt riktning kan också vara anordnad vid kanten l8d. Monteringskragens 18 to- tala längd bestämmer avståndet C (fig. 6). Monteringen är i princip densamma som beskrivits i samband med fig. 6 med undan- taget av att det inte finns någon omväxlande påträdning av Üïskar Och SeParata krYmPrin9ar- Hoppressningen sker med fördel parvis.

Enligt fig. 8 är inuti ett rörformigt värmeväxlarorgan 25 ett diskformigt ytförstorningselement 10' med första radiella sek- torer ll och andra radiella sektorer 12 anordnat (för översikt- ligheten visas inte de intilliggande likadana elementen). Det centrala navpartiet 13' visas i exemplet operforerat, men om så önskas så kan en genomströmningsöppning anordnas där. Mon- teringskragen 17' är anordnad vid elementets yttre periferi och är fast förbunden med de första sektorerna ll. I stället för en krympring används nu en utvidgningsring 21' med en yttre av- fasning 2l'b§ I analogi med anordningen enligt fig. l-6 är för lätt införande monteringsringens 17' yttre diameter något mindre än värmeväxlarrörets 10' inre diameter och utvidgninge- ringens 21' yttre diameter är något större än monteringsringens 17' inre diameter för åstadkommande av en "utåt riktad krymp- effekt“. Även i detta fall kan de separata utvidningsringarna 21' ersättas av spår, nu vid elementets 10' yttre periferi.

Anordningen framgår när fig. 7 betraktas upp- och nedvänd och värmestaven 20 ersätts härvid av värmerörets 25 vägg. HOppress- ningen sker med fördel parvis.

En värmeväxlare enligt uppfinningen framställs lämpligen på följande sättz- önskat antal plana diskämnen av lämpligt material(t.ex.metall- plåt) förberedes och förses med en monteringskrage vid den periferin- yttre eller inre - som i det aktuella fallet kommer att anligga mot värmeväxlarkroppen. I det sistnämnda fallet anordnas i ämnet även en central öppning vars kant bildar den nämnda inre periferin. Därefter anbringas ett system av radiella långsträckta perforationer i ämnet i antalet motsvarande antal- let önskade par av första och andra sektorer.Samtidigt, eller där- efter viks upp med önskad vinkel den del av varje yta inneslu- ten mellan två intilliggande perforeringar, som skall bilda den andra sektoren. Lämpligen kan dessförinnan ett system av radiella anvisningslinjer för utvikning pressas i ämnet så

Claims (10)

78Û9555*1_ 5 att mellan varje två intilliggande perforationer på önskat ställe (vilket ingalunda måste vara halva avståndet) en anvis- ningslinje kommer att ligga. Sedan' trädes diskarna på en stav- eller rörformig värmeväxlar- kropp (när det gäller ytförstorande element på värmeväxlarens yttersida) eller skjuts in i en rörformig värmeväxlarkropp (när det gäller ytförstorande element på innersidan). Den centrala öppningen i det först nämnda fallet, och den yttre periferin i det sistnämnda falllet, framställes med lämpligt spel, så att pâträdandet resp. inskjutningen lätt kan genomföras. Vid alterna- tivet enligt fig. 6 träds härvid på resp. skjuts in omväxlande en disk och en separat krymp- resp. utvidgningsring. När en låsring, eller alternativt alla diskar och alla låsringar har påträtts, trycks paketet ihop så att monteringskragarnas fria ändar pressas in i resp. på låsringarna eller in i motsvarande spår i intilliggande diskar. Det första och det sista elementet kan dess- utom på konventionellt sätt låsas vid värmeväxlarkroppen, fastän det inte är nödvändigt. Om så önskas, så trädes ett yttre hölje på ett värmeväxlarorgan med ytföstorande element pâ yttersidan. Värmeväxlarorgan enligt uppfinningen kan antingen användas för upp- värmning av ett medium (varvid t ex ånga, het olja, hett vatten eller elenergi kan användas som värmeavgivande resp, -a1st_ rande medium)eller för kylning med t.ex. kallvatten eller kall värmeöverföringsolja som värmeupptagande medium),Värmeväxlar- organen enligt uppfinningen kan lätt serie- eller parallell- kopplas genom anslutning till en stamrörledning för serie- el- ler parallellkoppling. Uppfinningen är inte inskränkt till värmeväxlarorgan med cirkulärt tvärsnitt och inte heller måste hos på utsidan anordnade ytförstorande element äeras yttre peri_ feri ha en kontur motsvarande den inre periferin. Patentkrav

1. l. Stav- eller rörformigt värmeväxlarorgan med ett fler- tal tYäIS m°t 1än9ÖaXel1injen (A) av värmeväxlarorganets kropp (20, 25) anordnade separata diskformiga Ytförstorande element (10), av vilka vart och ett uppvisar ett flertal radiellt förlöpande flikar, k ä n n e t e c k n a t av att 7 7809555-1 åtminstone hos nâgra av nämnda element finns flikar som var och en uppvisar en första sektor (ll) vilken ligger i ett mot nämnda längdaxellinje vinkelrät plan (E), och en anara sektor (12) vilken utmed sin hela längd på den em sidan längs en radiellt förlöpande linje (l6a) är ansluten till den första sektorn och med en förbestämd vinkel ( afl ) lutar mot denna och mot nämnda plan, varvid mellan intill- liggande flikar fria utrymmen (17) för passage av ett medium förefinnes vilka är begränsade av en fri kant (l6b) av den första sektorn hos den ena fliken och en fri kant av den lutande andra sektorn hos den andra fliken.

2. Värmeväxlarorgan enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k - n a t av att varje diskformigt ytförstorande element utmed Vsin mot värmeväxlarkroppen (20, 25) anliggande periferi uppvisar en monteringskrage (15, l7', l8a) med en yttre och en inre diameter och att en från respektive element separerad låsring (l8b, 2l,l2l') förefinnes för monteringskragens fast- låsning vid värmeväxlarorganets kropp, varvid monteringskra- gens och låsringens inner- och ytterdiametrar är så avpassade att låsringen när den är påträdd monteringskragen pressar denna mot värmeväxlarorganets kropp och varvid låsringen och nämnda kropp företrädesvis består av material med identisk eller åtminstone näraliggande värmeutvidgningskoefficient.

3. Värmeväxlarorgan enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k - n a t av att lâsringen är ett separat självständigt element (21, 2l').

4. Värmeväxlarorgan enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k - n a t av att låsringen utgörs av ett ringformigt spår (19) i ett intilliggande diskformigt ytförstorande element.

5.' Värmeväxlarorgan enligt något eller några av patentkra- ven 2-4, k ä n n e t e c k n a t av att de enskilda disk- formiga ytförstorande elementen anligger med sina monterings- kragar tätt mot varandra.

6. Förfarande vid framställning av stav- eller rörformiga värmeväxlarorgan uppvisande ett flertal av tvärs mot organets längdaxellinje anordnade separata diskformiga ytförstorande element med radiellt förlöpande flikar enligt något eller några av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t av att - a) ett plant diskämne förses vid sin för anliggning mot värmeväxlarens kropp avsedda periferi med en monterings- r7eo9sss-1 krage vilken med ett visst spel följer nämnda kroppens kontur, - b) diskämnet förses med ett flertal radiellt förlöpande genomgående perforeringar, - c) en del av varje mellan två nämnda intilliggande perfore- ringar liggande yta viks utmed en radiellt förlöpande linje med önskad vinkel, så att mellan varje två intill- liggande perforeringar dels en första sektor i diskämnets plan, dels en därtill ansluten och ur diskämnets plan uppvikt andra sektor åstadkommas, - d) diskarna med utnyttjande av nämnda spel träds på en 7 stav- eller rörformig värmeväxlarkropp'så att monterings- kragarnas fria ändar härvid är riktade mot en samver- kande låsring, och - e) det på så sätt åstadkomna paketet av diskar och låsringar 6 pressas ihop tills diskarnas monteringskragar med sina nämnda fria kanter har trängt in i resp. pressats på låsringarna och av dessa genom kallkrympning har defor- merats till tät anslutning mot värmeväxlarorganets kropp, - varvid momenten a)-c) även kan genomföras i ordnings- följden b), c), a) eller b), a), c).

7. Förfarande enligt patentkrav 6, k ä n n e t e c k - n a t av att diskämnet före de andra sektorernas utvikning förses ett flertal radiella anvisningslinjer för utvikning, varvid alltid en sådan anvisningslinje placeras på önskat ställe mellan tvâ intilliggande perforeringar.

8. Förfarande enligt patentkrav 6 eller 7, k ä n n e - t e c k n a t av att separata låsringar framställs för varje disk och i momentet d) omväxlande med diskarna träds på resp. skjuts in i värmeväxlarens kropp.

9. Förfarande=enligt något eller några av patentkraven 6-8, k ä n n e t e c k n a t av att monteringskragarna och/ /eller låsringarna framställs med en bredd som motsvarar elementens inbördes avstånd i färdigmonterat tillstånd.

10. Förfarande enligt något eller några av patentkraven * 6-9, k ä n n e t e c k n a t av att monteringskragarna. och/ /eller låsringarna framställs med en avfasad kant för lät- tare hoppressning.