SE440274B - Cylindrisk vermevexlare - Google Patents

Description

7801115-2 2 vilken luftstrëmingsskänrplattor är fästa, fig. l6 är en planvy, som visar en cylindrisk, med värmerör försedd luftförvärmare utgörande en utfóringsform av uppfinningen, (exempel 6), och fig. 17 visar ett snitt i planet XXVII-IQWII i fig. 16.

Uppfinningen avser en cylindrisk värmeväxlare med en värmeväxlardel av cylindrisk eller polygonal rörform och med värmerör för reduktion av storlekaz och förbättring av wfármeväxlingseffektiviteten.

Vänneväxlare med värmerör är i allmänhet utförda på filjande sätt.

En arbetsvätska är innesluten i metallrör, vilka är slutna under reduce- rat tryck. Ett poröst skikt, betecknat veke, är anordnat på innerytan av var och en av metallnören. Rörets ena ände är anordnat att fungera en värmexnottagarxde del, där arbetsvätskan bringas att absorbera värme genom med en gas av hög temperatur och sålunda förångàs. Ãngan rör sig till en strålningsdel vid värmerörets andra änddel. Ångan bringas därefter att kuidenseras genom med en gas av låg temperatur, odn den kondenserade vätskan återgår till den värmemottagan- de delen. Värme erhålles medelst latent värme med utnyttjande av arbetsvätskaras fasövergång från vätska till gas och överföringen utföres i form av ånga.

Värmeväxlare med sådana vämrerör har hittills begagnats i form av en gas- gas-värmeväxlare, där värmet från en avfallsgas begagnas för upp- hettning av en gas av låg tenperatur, exenpelvis luft.

Denna typ av konventionella, med värmerör försedda värmeväxlare innefattar exempelvis en firmeväxlare av den i fig. l visade konstruk- tionen. I detta fall är en skiljeplatta 2 anordnad inuti ett rektangu- lärt hölje, varigenom dettas inre delas upp. Ett flertal värmerör 3 med flänsar går genom skiljeplattan odi bildar en värmeväxlardel 4. Den ena sidan av värxnerörsgruppen 3 utgör en strålningsdel 5, genom vilken gas av låg temperatur, som skall upphettas, tillåtes strömma, medan den andra sidan är anordnad att utgöra en värmemottagande del 6, genom vilken en gas av hög temperatur tillåtas strömma.

Eftersom emellertid en värmeväxlare av denna konstruktion 'har rek- tangulär form, varvid längden är stor i den horisontella riktningen, får värmeväxlaren avsevärd storlek och kräver ett större utrymme i rikt- ningen för dess bredd för att kunna utföra tillräcklig värmeväxling.

Denna konstruktion medför dessutom ojämn qasströmning och omöjliggör er- nående av hög värmeväxlingseffektiviteft. 7801115-2 3 Vid ett annat exempel på konventionella, med värmerör försedda, gas- gas-värmeväxlare, som upphettar en gas av låg temperatur genom återvinning av värme från en avfallsgas, är en skiljeplatta anordnad inuti ett rektangulär-t hölje, vilken delar upp höljets inre. Ett flertal värmerör går genom skiljeplattan och bildar en värmeväxlardel. Den övre delen av värmeväxlardelen utgör en strålningsdel, genom vilken en gas av låg temperatur tillåtes strömma, medan dess nedre del utgör en värmemottagande del, genom vilken en gas av hög temperatur tillåtes strömma. En sådan värmeväxlares storlek är emellertid begränsad i rikt- ningen för tjockleken för förhindrande av att gaseæ strömningsmotstårzd blir alltför stort. För utförande av tillräcklig värmeväxling måste värmeväxlaren därför göras flat, vilket försvårar den likforzniga tillförseln av gas. Denna begränsning nödvändiggör även en ökning av värmeväxlarens storlek.

Föreliggande uppfinning syftar till att erbjuda en cylindrisk värme- växlare, som medger en storleksminshzirxg och en ökning i värmeväxlíngs- effektiviteten. Värmeväxlaren enligt uppfinningen är arxordnad på följan- de sätt. Ett flertal värmerör med flänsar är ringformigt anordnade och går genom en horisontell skiljeplatta och bildar en cylindrisk eller polygonal, rörformig Wëírmeväxlardel. Värmeväxlardelen är inhyst i ett ihåligt, skivformigt hölje med en spiralformig, periferiell vägg med en ringformig skiljeplatta. En utloppsíbprxing är anordnad i den övre delen av det spiralformiga höljets ände, och en inloppsdel är anordnad i dess nedre del. I höljets övre sida är ytterligare en inloppsöppning anordnad, vilken kommunicerar med en cylindrisk, ihålig del i värmeväxlardelen, medan ytterligare en utloppsöppning är anordnad i höljets nedre sida. Med dessa öppningar är den övre delen av värmeväxlardelenfi. anordnad att fungera såsom strålningsdel, som tillåter en gas av låg temperatur att strömma därigenom, och den nedre delen att fungera såsom en värmemottagande del, som tillåter en gas av hög temperatur att strömma därigenom.

Uppfinningen syftar även till att erbjuda en polygonal rörformig värmeväxlare, som èflcar värmeväxlirlgseffektiviteten, varvid kanelering eller ojämn gasströmning förhindras genom att skiljeväggar anordnas att skilja värmerörsgrupper från varandra och genom regelbunden fördelning av värmerör i varje grupp, varvid värmeväxlaren är anordnad på följande sätt. I en cylindrisk värmeväxlare är en cylindrisk värmeväxlardel, som bildas av ett stort antal vertikala värmerör, vilka går genom en Puri.- i 18011 15-2 4 sontell skiljevägg, innesluten i ett ihåligt, skivformigt hölje med en periferíell, spiralforndg vägg, i vilken en ringformig skiljeplatta är anordnad horisontellt, varjämte en strålningsdel, som tillåter en gas av låg temperatur att upphettas och strömma därigenom är utformad i den övre delen av värmeväxlardelen ovanför skiljeplattan, samt en värmemot- tagande del, som tillåter en gas av hög temperatur att strömma därigenom är utformad i den nedre delen av värmeväxlardelen under skiljeplattan, vilken ví-.írmeväxlardel är polygonal, rörformig form genom ett radiellt arrangemang av ett flertal skiljeväggar i den periferiella delen av den horisontella, polygonala eller cirkulära skiljeplattan vinkelrätt mot såväl plattans övre som nedre ytor, varvid dess periferiella del uppde- las, varjämte ett flertal värmerör är regelbundet fördelade i var och en av skiljeplattarls avdelningar på så sätt, att de bildar rör-elementen i en polygonal rörkonfiguratiorz.

Uppfinningen syftar vidare till att erbjuda en cylindrisk. med värmerör försedd värmeväxlare, vilken löser det problem, som förorsakas av att värmeväxlingseffektiviteten sänkas av ett stort tryckfall till följd av turbulent strömming inuti kanalen, när gasen i stzrålrlingsdelen, som rör sig från värmeväxlardelens mellandel mot utsidan efter full- bordandet av värmeväxlingen i det närmast vinkelrätt träffar den gas, vilken cirkulerar inuti kanalen, varvid värmeväxlaren är anordnad på följande sätt. Vid en cylindrisk, med värmerör försedd värmeväxlare är en cylindrisk värmeväxlardel anordnad, vilken består av ett flertal värmerör, som är anordnade vertikalt i ringform och går genom en polygonal eller skivformig skiljeplatta, varvid värmeväxlardelen är placerad inuti ett hölje, som bildas av en ihålig, cylindrisk kropp, vars periferiella väggyta har spiralform och har en öppen ändyta samt en ringformig skiljeplatta, vilken är horisontellt anordnad imrti den peri- feriella väggen och bildar kanaler ovanför och under den ringformiga skiljeplattan, varvid den övre delen av värmeväxlardelen tjänar såsom en strålningsdel, som tillåter en gas av låg temperatur att strömma där- igenom, medan den nedre delen tjänar såsom en värmemottagande del, som tillåter att en gas av hög temperatur strömmar därigenan, varjämte ett flertal lutande luftströmningsstyrplattor är anordnade på ovannämnda cylindriska värmeväxlardels yttre periferiyta på sidan av strålninge- delen, vilka luftströmningsstyrningsplattor lutar mot den spiralformiga väggens öppna ände på sådant sätt, att turbulent strömning förhindras.

Uppfinningen syftar vidare till att erbjuda en cylindrisk, med 78011 15-*2 5 värmerör försedd värmeväxlare, som tillförsäkrar i det närmaste lik- formig gasströnming, varvid värmeväxlare är anordnad på följande sätt.

Vid den cylindriska värmeväxlaren med värmerör enligt ovan är en cylind- risk värmeväxlardel anordnad i ett spiralformigt hölje varjämte rekti- fieringsorgan av approximativt cirkulär, konisk form är anordnade på både den övre och den nedre ytan av en skiljeplatta, som är anordnad i den ihåliga delen av den cylindriska värmeväxlardelen på sådant sätt, att gasen bringas att strömma i det närmaste likformigt. Ojämn gasströmning uppkommer på följande sätt: En gas av låg temperatur, som blåses från sidan av strålningsdelen och in i den ihåliga delen av värmeväxlardelen träffar direkt skiljeplattan och ger upphov till tur~ bulent strömming. Detta medför icke endast tryckförlust utan även kanelering eller ojämn strömming, så att den jämna fördelningen av strömningerx omöjliggöres.

Uppfinningen syftar även till att erbjuda en cylindrisk, med värme- rör försedd luftförvärrnare, där en cylindrisk värmeväxlardel bildas av ett flertal värmerör, som vinkelrätt går genom en polygonal eller skive formig skiljeplatta, vilken är anordnad horisontellt med den övre delen av värmeväxlardelen ovanför plattan utgörande en strålningsdel oda dess nedre del under plattan utgörande en vännemottagaxmde del. Den på. detta sätt utformade värmeväxlardelen är placerad inuti ett hölje med en ut- loppsöppnirxg i dess övre sida odi en iraloppsöppnirrg i dess nedre sida, varvid en öppning i dess periferiella sida lämnas öppen. Den övre, öppna periferiella delen av höljet på strålningsdelens sida utnyttjas såsom inloppsöppning för intagning av luft, medan den nedre periferiella väggen av höljet har spiralform och omsluter den nedre vàrmemottagarxie delen, varvid en öppning, som är anordnad i änden av den spiralformiga väggen, lämnas öppen och tjänar som utloppsöppning för en gas av hög temperatur. Tidigare har föreslagits en cylindrisk, med värmerör försedd luftförvärmare, vars värmerör går genom en skiljeplatta i en ringformig konfiguration. Vid denna tidigare luftförvärmare är ett hölje utformat med en ihålig, cylindrisk krom med en periferiell, spiralformig vägg med en vid änden anordnad öppning, varjämte en ringfonnig skiljeplatta är horisontellt anordnad inuti den periferiella väggen od: bildar övre och nedre kanaler i denna. En inloppsöppning är anordnad i den övre sidan av den ihåliga cylindriska kroppen och en utloppsöppning är anordnad i denna nedre sida. Inuti höljet finnes en cylindrisk värmeväxlardel, som består av ett flertal, vertikala värmerör, san går i_1an111s-2 6 genom skiljeplattan i en ringformig konfiguration. Denna luftförvärmare tillåter en storleksminskning. Den tidigare fireslagna luftförvärmaren har emellertid flera nackdelar, exempelvis tillföres gas av låg temperatur värmeväxlardelen genom den övre kanalen, varvid luften bringas att rotera spiralforxrágt på sin väg till värmeväxlardelen. Detta medför tryckförlust på grund av turbulentströmingsnntstånd och kanalens väggmotstånd. Som följd härav blir gasströmningen ojämn. Det blir följaktligen svårt att ernå tillräcklig värmeväxlingseffektivitet.

Användandet av en stor fläkt för lufttillförseln nödvändiggöres även.

Dessa nackdelar elimineras genom föreliggande uppfinning. I Olika utfóringsforxtxer av uppfinningen beskrivas i det följande. vid den i fig. 2 och 3 visade utföringsformen (exempel 1) hyser ett ihåligt, cylindriskt hölje 8 en cylindrisk värmeväxlardel 7. Värmeväx- lardelerxs 8 perifiella vägg har spiralform. Värmeväxlardelen är delad i en övre del och en nedre del av en skivformig skiljeplatta 9. Den övre delen utgör en strålningsdel och den nedre delen en värmemottagande del.

Värmeväxlardelen är av cylindrisk form genom anordnandet av ett flertal värmerör 3 med flänsar 10. Värmerören går g i m plattan 91"' vilken är horisontell, odm är rïirlgformigt anordnad. Värm; 'ren 3 kan an- ordnas i varje konfiguration, varvid plattans 9 mellersta del icke passeras av rör. Sålunda kan värmerören arxordnas radiellt, i koncentris- ka cirklar eller spiralforxnigt.

Det värmewfáxlardelen 7 hysande höljet 8 är försett med en ringfor- mig skiljeplatta ll, som är horisontell i hdjeskroppen Ba, vilken har ihålig, cylindrisk form, varvid dess periferivägg är spiralfoiwnig. Det cylindrislca höljets öppna ände delas i övre och nedre delar av den ring- formiga skiljeplattan 11. Den övre delen av den öppna änden tjänar som utloppsöppning 12, varifrån upp-hettad gas av låg temperatur avges, medan den nedre delen tjänar som inloppsöppning, från vilken en gas av hög temperatur, exempelvis het avgas eller liknande, intages. Vidare är i den övre sidan av det ihåliga, cylindriska höljet 8 anordnad en irlloppsöppnjng 14, som kommunicerar med en cylindrisk, ihålig del 7a av värmeväxlardelen 7 för medgivande av att gas av låg temperatur strömmar in däri. En utloppsöppning 15, genom vilken en gas av hög temperatur, som tagits in från inloppsöppningen 13, avges efter värmeväxling, är anordnad i höljets 8 nedre sida.

Värmeväxlaren enligt ovan arbetar på följande sätt: Genom inlopps- öppningnen 14 i höljets 8 övre s-ida införes en gas av låg temperatur i 78011154 7 strålningsdelen 5, medan en gas av hög temperatur tages in i den värme- mottagande delen 6 genom inloppsöppningen 13 i höljets 8 nedre sida.

Medan högtemperaturgasen spiralformigt rör sig i höljet 8, upphettar den den värmemottagarxde delen 6 av värrneväxlardelen 7, som bildas av värme- rören 3. Sedan värmet avgivits genom värmeväxlaren vid den värmermtta- gande delen, passerar högtemperaturgasen genom den cylindriska, ihåliga delen 7a och avges från utloppsöppningen 15 i höljets 8 nedre sida. Å andra sidan överföras snabbt, genom värmerörens 3 värmetraxasporterarmde verkan det absorberade värmet till strålningsdelen 5 av värmeväxlardelen och underkastas där värmeväxling med lågtemperturgasela, som tagits in genom inloppsöppningen 14 för upphettnirsg av den senare. lågtemperatur- gasen rör sig spiralformigt inuti höljet fiñr ytterligare beröring med värmerören 3 inuti strålningsdelen för genomgående värmeväxling. Den upphettade gasen avgæ därefter från anordningen genom utloppsöppningen 12 i den övre delen av höljets 8 ände.

Såsom beskrivits wan är i detta utföringsexempel värmerören av god värmetransportförmåga anordnade ringformigt och bildar en värmeväxlar- del av den cylindriska värmeväxlaren. Detta medger icke endast en minsk- ning av värmeväxlarens storlek utan även genomgående värmeväxling, eftersom värmeväxlardelen är inhyst i ett ihåligt cylindriskt hölje vars periferiella väggyta har spiralform, vilket medför, att lågtemperatur- gasen och liágtemperaturgasen rör sig spiralformigt i kontakt med den av värmerören bildade, cylindriska värrneväxlardelm. Värmeväxlaren är så- lunda synnerligen fördelaktig, särskilt för återvinning av stora kvanti- teter avfallsvärxne.

Vid utförandet enligt fig. 4-7 (exempel 2) har en värmeväxlardel 101 polygonal rörformig form. Ett hölje 102 hyser värmeväxlardelen 101. En strålningsdel 103 tillåter passage av lågtemperaturgas. En värmemotta- gande del 104- är anordnad under strålningsdelen 103 för tillåtande av passage av en högtemperaturgas. Värmeväxlardelen 101 är sammansatt av 12 värmeväxlarernhete rsom är ringformigt anordnade polygonalt rörformigt genom distanselement 105 av triangulär form med en vinkel av 30°. Såsom framgår av fig. 6 är var och en av värmeväxlarerfzueterna 106 utformad med rektangulära sidplattor 107, en rektangulär övre platta 108, en ned- re platta 109 och en skiljeplatta 110, vilka är sammansatta i en ram, vars främre och bakre sidor är öppna oda innehållande ett flertal värme- rör med flänsar lll samt anordnade att gå genom skiljeplattan 110 med lika mellanrum, så att en i tvärsnitt fyrkantig, pelarlikrxarfle grupp 113 780% “ï5==2 8 bildas. Såsom framgår av fig. 7 kan värmerören 112 vara lika fördelade genom ett liksidigt, triangulärt arrangemang enligt fig. 7A eller 7B eller genom ett fyrkantarrangemang enligt fig. 7C eller fig. 7D. Fig. 7B och 7D visar ett alternativt kolonnarrangemang med avseende på gasström- ningsrütxiingen.

Värmeväxlaremeterrza, se fig. 4, är genom distanselementen 105 an- ordnade efta varandra i skiljeplattans 114 periferiella område. Sido- plattorna 107 är sålunda anordnade att tjäna såsom en radiell uppsätt- ning skiljeväggar 115, varvid varje rektangulärt prisma 'av rör 113 är skilt från de övriga, så att en polygonal, rörformig värmeväxlardel 101 bildas.

I det värmeväxlardelen 101 hysande höljet 102 är en ringformig skiljeplatta 102b horisontellt anordnad i mellersta delen inuti den ihå- liga, cylindrislia höljesklzoppen 102a, vars periferiella vägg är spiral- formig. Vid höljets 102 öppna ände finnes vidare en utloppsöppning lO2c ovanför skiljeplattan 102b för avgivnirxg av en lågtemperaturgas, exem- pelvis luft., sedan denna upphettats, medan under skiljeplattan vid den öppna änden är anordnad en inloppsöppning 102d för införande av en hög- temperaturgas, exempelvis het avgas. Vidare är i den övre sidan av det ihåliga, cylindriska höljet 102 anordnad en inloppsöppxiing l02e, som kommunicerar med den ihåliga delen l0la av värmeväxlardelen 101 för införande av en lågtemperaturgas. I höljets nedre sida finnes en ut- loppsöppning l02f, varifrån den högtemperaturgas, som införas genom in- loppsöppningen 102d, avges efter värmeväxling.

Den cylindrislca värmeväxlaren enligt ovan arbetar på följande sätt: En lågtemperaturgas tages in i strålnjngsdelen 103 genom irlloppsöppnirx- gen l02e i höljets 102 övre sida. Samtidigt intagæ en högtemperaturgas in i den värmemottagaride delen 104 genom inloppsöppnirxgen l02d i höljets 102 nedre sida. Högtenperaturgasen inblåses i höljet 102 oda förflyttar sig därefter framåt, medan den spiralformigt rör sig längs höljets periferiella väggyta samt passerar de från varandra av skiljeëggen 115 åtskilda värmerörsgrupperrza 113, som är anordnade i form av fyrkantiga pelare Högtemperaturgasen utsättes för värmeväxling och kyles, innan den når värmeväzrlardelens 101 mellandel. Den kylda gasen fóres därefter genom utloppsöppnjngen 102f i höljets 102 nedre sida odx avges genom en kanal.

I detta fall medför den radiella uppsättningen av skiljeväggarna 115, att högtemperaturgasen likformigt strömmar in i var och en av de 7801115-*2 9 genom skiljeväggarna 115 åtskilda delarna. Förutom denna fördel är de med flänsar försedda värmerören 112 regelbundet fördelade och regelbundet anordnade i ett triangulärt eller fyrkantigt arrangemang för tillförsäkrande av att högtemperaturgasen utsättæ för värmeväxling med hög effektivitet.

Varje värmerör 114 iordníngställes genom att en arbetsvätska införes i ett metallrör, vilket tíllslutes under reducerat tryck. Det värme, som absorberas genom värmeväxling med högtemperaturgasen, transporteras snabbt till strålningsdelen 103, där värmeväxling sker med den lågtempe- raturgas, som tages från inloppsöppningen 102, så att lågtemperatur- gasen upphettas. I detta fall bringas lågtemperaturgasen, som strömmar från inloppsöppningen l02e i den övre sidan av höljet 102 till mellan- delen av värmeväxlardelen lOl, av den radiella uppsättningen av skilje- väggar 115 att ävenledes likformigt strömma in i var och en av de genom skiljeväggarna bildade delarna på samma sätt som för den värmemottagande delen 104. Lågtemperaturgasen upphettas grundligt, medan den passerar genom grupperna ll3 av de regelbundet fördelade rören, och rör sig efter upphettningen längs den spiralformiga, periferiella väggytan samt avges genom utloppsöppningen lO2c. En sådan på förhand tillverkad cylindrisk värmeväxlare bestående av värmeväxlarenheter 106, vilka satts samman till polygonal, rörformig form såsom visas i fig. 6 är icke begränsad till dodekaederform utan kan sätta samman på annat lämpligt sätt. enligt önskan. Detta sammansättningssätt underlättar i hög grad tillverkningen av en värmeväxlare av stor kapacitet.

Vid den ovan beskrivna värmeväxlaren begagnas de triangelformiga distanselernenten 105 för införande mellan värmeväxlarenheterna 106.

Distanselementen kan emellertid undvaras, och enheterna kan förbindas med varandra genom lämpliga förbindande organ utan sådana distans- element.

Uppfinningen är icke heller begränsad till ovannämnda på förhand tillverkade typ, som åstadkommas genom sammansättning av vàlrmeväxlarexa- heter lO6. Skiljeplattorna 110 och 114 kan ersättas av ett erfla stycke av en polygonal eller cirkulär platta, en radiell uppsättning av ett flertal skiljeväggar 115 kan virflcelrätt anordnas på de övre och nedre ytorna av skiljeplattans periferiella yta, och kan i var och en av de genom skiljeñggarna 115 åtskilda delarna ett flertal flänsförsedda vär- merör 112 fördelas likformigt för bildande av en rörgrupp ll3 av pelar- liknande form med fyrkantigt tvärsnitt på sådant sätt, att en cylindrisk 7-'8011 15-*52 Flänsarna behöver icke vara radiella, och plattflänsar kan även be- gagnas. Vidare kan värrnerör utan flähsar begagnas.

Vid den nu beskrivna utföringsformen tillfórsäkrar de skiljeväggar, som är radiellt anordnade i skiljeplattans periferiella område.. att den gas, som ledes in i värmeväzclaren, likfomigt strömmar till varje del. I motsats till vad som är fallet för konventionella cylindriska värmeväx- lare uppträder ingen kanelering eller ojämn strömming. Vidare är i var och en av de genom skiljeväggarna åtskilda delarna värmerör med flänsar likformigt fördelade och anordnade, så att de bildar en rörgrupp av frykantpelarlílczande form, som går genom en skiljeplatta. Den gas, som strömmar in i värmeväxlaren, bringas att Jikformigt träffa värmerören, skrivna utföringsformen är regelbundet fördelade i varje grupp oda gasen likformigt träffar rörgrupperraa, kan konstruktionen utföras utan onödig stor säkerhetsfaktor. Härigenom kan värmeväxlarens storlek minskas. ordentligt värdefulla vid :industriella tillämpningar.

Utföringsformen enligt fig. 8-12 (exempel 3) innefattar en värme- växlardel 201, ett nölje 202, som hyser firmeváxlardelen, en strålninge- del 203, genom vilken en lågtemperaturgas, som skall upphettas, till- låtes strömma samt en värmelnottagande del 204, vilken är anordnad under Värmeväxlardelen 201 är sammansatt av 12 värmeväxlarenheter 2061, 2062 20612, som är ringformigt anordnade med en vinkel av 30° medelst distanselement 205 av i snitt triangulär form. Värmeväxlardelen 201 har sålunda polygonal rörform och är uppdelad i ett flertal block.

Såsom framgår av fig. 10 innefattar varje värmeväxlarerlhet 206 en ram, som är öppen på den främre och den bakre sidan och är sammansatt av sidoplattor 207, en övre platta 208, en nedre platta 209 och en skiljælatta 210. En fyrkantrörformad grupp 213 av värmerör 212 bildas genom att ett flertal värmerör 212 anordnas så, att de med lika för- non 15-2 11 delning går genom skiljeplattan 210. I ett utrymme, som är anordnat för strålningsdelen 203 mellan den övre plattan 208 och skiljeplattan 210, är ett flertal luft- eller gasströmningsstyrplattor 214 anordnade vin- kelrätt unt plattorna 208 och 210 och lutande not sidoplattorna 207.

Medelst distanselementen 205 är värmeväxlarenheterna 2061, 2062, 2. 20612 anordnade i den periferiella delen av en polygonal skiljeplatta 215, varvid luftströmningsstyrplattorna 214 är anordnade så, att de lutar mot den öppna änden av det spiralformiga höljet 202. Då värme- växlarenheterna är sammansatta på detta sätt är sidcplattorna 207 anordnade radiellt och tjänar som skiljeväggar 216 samt är de genom skiljeväggarna 216 från varandra skilda blocken fimflnade i en fyrkant: pelarliknande konfiguration av en rörgrupp 213 för bildande av den poly- gonala, rörformgia värmeväxlardelen 201.

Det värnæväxlardelens 201 hysande höljets 202 periferiella vägg är spiralformig och táldar en ihålig, cylindrisk kropp 202a, vars ände är öppen. En ringformig skiljeplatta 202b är horisontellt anordnad i mellandelen av den periferiella väggens insida och bildar kanaler 217 ovanför och under skiljepattan. Den övre delen av höljets 202 öppna ände, som är delad av skiljeplattan 202b, begagnas såsom avgivningsöpp- ning 202c för tillåtande av att lågtemperaturgas, t.ex. luft, avges, sedan den uçphettats. Den nedre delen av den öppna änden utnyttjas såsmn inlqppsöppning 202d för intagning av en högtemperaturgas, exempelvis avgas. I den övre sidan av höljet 202 är anordnad en inloppsöppning 202e, som kommunicerar med en ihålig del 201a av värmeväxlardelen 201 för införande av en lågtemperaturgas. I den nedre sidan av höljet är anordnad en utloppsöppning 202f för tillåtande av att högtemperaturgas, som tagits in från öppningen 202d vid änden av den spiralformiga krtgmxrr kan avges därifrån genom den ihålig delen 20lb, sedan värme- växlingen utförts. Värmeväxlaren enligt cvan arbetar på följande sätt: En lågtemperaturgas införes i strålningsdelen 203 från inloppsöppningen 202 i den övre sidan av höljet 202, medan en högtemperaturgas införes i den värmemottagande delen 204 från inloppsöppninen 202d i en nedre de- len av höljets 202 ände. Den högtemperaturgas, som blåses in i den värmenrttagande delen, rör sig spiralformigt, medan den förflyttar sig framåt längs den periferiella väggytan inuti kanalen 217 och passerar var och en av de genom skiljeväggarna 216 erhållna delarna och värme- rörsgrupperna 213 av pelarliknande konfiguration för att utsättas för värmeväxling samt kyles där, innan den når värmeväxlardelens 201 "POOR Quinn? 78011 15-*12 12 mellandel. Därefter avges högtemperaturgasen från utloppsöppningen 202f i höljets 202 nedre sida.

Vármerören 212 iordningställes genom att en arbetsvätska irxföres i ett metallrör, som tillslutes under reducerat tryck. Det värme, som absorberas genom vänneväxlingen, transporteras snabbt till strålninge- delens 203 sida, där det transporterade värmet utsättes för värmeväxling med den lågtemperaturgas, som införes från inloppsöppningen 202e för upphettráng av den senare gasen I detta fall tillåtes den lågtempæ raturgas, som strömmar in i mellandelen av värmeväxlardelen 201 från inloppsöppningen 202e i höljets 202 övre sida, att likformigt strömma in i de block, som erhållits genom den radiella uppsättningen av skiljeväggar 216 för värmeväxling på samma sätt som i den värmemottagarx- de delen 204. Den gas, som upphettats genom värmeväxlingen, blåses ut i ledningen 217 av luftströmningsstyrplattorna 214 mot det spiralformiga höljets öppna ände. Strömningen av den gas, som blåses ut i sned riktning av styrplattan 214, fórsiggår i samma riktning som strömningen för den gas, som rör sig inuti kanalen 217 mot det spiralformiga höljets öppna ände för förhindrande av uppkomsten av en turbulent strömming.

Detta arrangemang reducerar sålunda den tryckförlust, som kan fórorsakas av en turbulent strömning, varigenom en förbättring av värmeväxlings- effektiviteten tillförsàras.

Värmeväxlarerxheterna 206 kan iordningställas i förväg, fig. 10. De kan därefter lätt monteras in i en polygonal, rörformig värmeväxlare 201 av förfabricerad typ. Detta är särskilt fördelaktigt vad gäller storleksredzaktionen vid tillverkningen av en varmeväxlare för vänneväx- ling i stor skala.

Värmeväxlardelen 201 är icke begränsad till IZ-hörningsform utan kan anta varje annan form enligt önskan. Enligt ovanstående beskrivning; an- ordnas värmeväxlarenheterna 206 genom distanselement 205. Dessa dis- tanselement kan emellertid undvaras, och enheterna kan förbindas med varandra medelst lämpliga förbindande organ. Luftströmningsstyrplattorrfi 214 behöver icke vara stationära plattor, utan kan såsom visas i fig. ll styrplattorna vara vridbart anbragta vid värmeväxlarenheterna genom axlar 218, varvid styrplattorrm 214 är förbundm med varandra genom för- bindande stavar 219 på sådant sätt, att den lutande vinkeln blir juster- bar.

Den i fig. 12 visade modifikationen saknar skiljevägg 216. En cylindrisk värxneväxlardel 201 bildas av ett ringformigt arrangemang av 7so111s~2 13 ett flertal värmerör 214, vilka går genom en skivformig skiljeplatta 215. På den periferíella delen av värmeväxlardelens 201 strålningsdel 203, som är anordnad att tillåta genomströmning av en lågtemperaturgas, är ett flertal strömnirxgsstyrplattor 214 anordnade, vilka lutar mot det spiralformiga höljets öppna ände.

I det följande beskrivas utförligare ett experiment till belysning av den beskrivna utfiringsformen.

Var och en av värmerören 214 tillverkades med begagnarxie av koppar för ett inre rör och kolstål för ett yttre rör, så att ett dubbelt rör erhölls, vilket hade en ytterdiameter av 25,4 mm och en längd av 3800 mm. Därefter anbragtes stålflänsar, som var oda en hade en ytterdiameter av 52,4 mm, vid utsidan av det dubbla röret med en flänsdelning av 3,5 mm. Såsom arbetsfluid infördes värmeöverñrarxde difenylolja i det dubbla röret, vilket tillslöts. En värmeväxlarenhet 206 monterades genom att 288 värmerör 212 fördes genom en skiljeplatta 210, fig. 10, i 24 rader x 12 kolumner. I den övre delen av dessa värmerör (strålningsdelsidan), fästes 4 strömningsstyrplattor 214 under m lutningsvíxkel av 400. Var och en av styrplattorna hade en tjocklek av 2,5 mm, en bredd av 150 mm och en längd av 1400 mm. Totalt 12 värmeväxlarenheter 2061, 2062, 20612, som framställts på ovannämnt sätt, anordnades på den perife- riella sidan av en 12-hörnig skiljeplatta 215 såsom visas i fig. 8, så att en l2-hörnig, rörformig värmeväxlardel 201 erhölls, vilken hade en ytterdiameter av 6960 mm. Värmeväxlardelen 201 placerad inuti spiral- formigt hölje 202, så att en cylindrisk, med värmerör försedd värmeväx- lare erhölls.

Med begagnande av denna värmeväxlare utfördes värmeväxling mellan en högtemperaturgas od1 en lågtemperaturgas under de i tabell 1 angivna be- tirxgelserna. Den utförda värnxeväxlingen uppgick till 9,6 x 106 kcal/tim.

Tabell l Erxdotenniska delens Strålningsdelsidan sida (hg jäpl (låg Eïfgl Inloppstenperatur 250°C 20°C Utloppstexrperatur l53°C 170°C stramngsnsnga szs oøo m3/tim 210 ooo m3/fim Total tryckförlust 36 mn H20 28 mn H20 7801 1'1^5-~ 2 14 Till jämförelse med fireliggande uppfinnirx; utfördes sanuna experi- ment med begagnande av en cylindrisk, med värmerör försedd vänneväxlare, vilken saknade strömningsstyrnírzgsplattorrm 214. Den uppmätta kvantite- ten värmeväxling uppgick till 5,65 x 106 kcal/tim. Sålunda var vär- meväxlingseffektivitetsökrxingen ungefär 70 %, medan tryckfallet minska- de med ungefär 30 % vid utövandet av föreliggande uppfinning.

Såsom tidigare nämnts hålles med den exemplifierade värmeväxlaren enligt uppfinningen den turbulenta strömming, som sker i kanalen på strålningsdelssidan, så liten som möjligt för Irünskande av tryckförlus- ten, varigenom sålunda värmeväxlingseffektiviteten förhöjes. Utförings- formen üllåter dessutom en nünslming i fläktens och kanalernas storlek.

Den i fig. 13-14 visade utföringsformerx (exempel 49) har en värme- växlardel 301 ett värmeväxlardelen hysanie hölje 302, en strå].ningsdel 303, där en lågtemperaturgas, som skall upphettas, tillåtes strömma genom densamma, en värmemottagande del 304, som är anordnad under strål- ningsdelen 303 för tillåtande av strömnmg av en lxögtemperaturgas.

Värmeväxlardelen 301 har polygonal rörforzn genom ett ringforrnigt arrangemang 12 av värmeväxlarerflaeterrla 3061, 3062, 30612, som bildas genom distanselement 305 av triarxgulärt tvärsnitt. Värmeväxlarfielen är sålunda uppdelad i ett flertal block. Såsom framgår av fig. 6 uppvisar var och en av värmeväxlarenheterna 306 en ram, som består av rektangulära sidoplattor, en rektangulär övre platta, en rektangulär nedre platta och en rektangulär skiljeplatta, vars främre och bakre sidor är öppna, varjämte ett flertal värmerör är anordnade med lika mellanrum och går genom skiljeplattan samt bildar en fyrkantpelarlik- nande grupp av rör.

Värmeväxlarenheterna 3061, 3062, 30612 är anordnade efter varandra i det periferiella området av en skiljeplatta 314 genom distanselementen 305, varvid sidoplattorna 307 är radiellt anordnade och sålunda tjänar som skiljeväggar 315, som åtskiljer de pelarlünande rörgrmxppenma från varandra såsom block, som bildar värmeväxlardelens 301 polygonala rörform. På både den övre och den nedre sidan av skiljeplat- tan 314, som är armndnad i en ihålig del 30la, är rektifieringsorgan 316 anordnade i approximativt cirkulär konisk form koncentriskt med skilje- plattan 314.

Den periferiella väggen hos höljet 302, som hyser värmeväxlardelen 301, har spiralform och bildar sålunda en ihålig, cylindrisk kropp 302a m1 1 msk-az 15 vars ände är öppen. I ungefär den mellersta delen inuti den ihåliga, cylindriska kroppens 302a periferiella vägg finnes en horisontellt anordnad ringformig skiljeplatta 302b, som bildar kanaler 317 ovanför och under skiljeplattan. Höljets 302 öppna ände är uppdelad i en övre och en nedre del genom skiljeplattan 302b. Den övre delen av den öppna änden tjänar som utloppsöppning 302c, från vilken en lågtemperaturgas, exempelvis luft, tillåtes avges, sedan den upphettats, medan den nedre delen utgör en inloppsöppning 302d för införande av en högtemperaturgas, exempelvis avgas. Vidare är i höljets 302 övre sida anordnad en in- loppsöppning 302e, som kommunicerar med en ihålig del 30la av värmeväx- lardelen 301 och är anordnad koncentrisk med den ihåliga delen för in- förande däri av en lågtemperaturgas. I den nedre sidan av höljet 302 är en utloppsöpprzing, 302 anordnad koncentriskt med en ihålig del 30111 av värmeväxlardelen 301 för tillåtande av att den högtemperaturgas, som tages in från inloppsöppningen 302d, avges därifrån, varvid den passerar genom den ihåliga delen 301b, sedan värmeväxling skett.

Då värmeväxlaren är monterad genom att värmeväxlardelen 301 place- rats inuti höljet 302, vilket är konstruerat enligt ovan, befinner sig gasströmningsrektifieringsorganen 316 på båda sidorna om skiljeplattan 314 koncentriskt till inloppsöppningen 302e och utloppsöppningen 302f.

En lågtemperaturgas tages in i strålningsdelen 303 från inloppsiippnirxgen 302e i den övre sidan av höljet 302, medan en högtemperaturgas tages in i den värmemottagarlde delen 304 från utloppsöppningen 302d i den nedre sidan av höljet 302. Den inblåsta högtemperaturgasen rör sig nu framåt, medan den förflyttar sig längs den periferiella väggytan inuti den nedre kanalen 317. Därefter återkommer den till varje av skiljeväggarna 315 bildat block oda passerar genom den fyrkantpelarliknande värmerörgruppen 313 förvärmeväxlíng samt når, sedan den kylts där, den ihåliga delen 30lb av värmeväxlardelen 301 innan den avges från utlqøpsöppaairxgen 302f i höljets 302 nedre sida. I detta fall avges den gas, som blåses in i den ihåliga delen 30lb, sedan den passerat genom värmeväxlardelen 301, på jämnt sätt på grund. av det approximativt cirkulära, kemiska rektifie- ringsorganet 13, så att uppkomsten av en turbulent strömning inuti den ihåliga delen 30lb effektivt förhindras.

Värmerören 312 iordningställes genom att en arbetsvätska införes i metallrör, vilka tillslutes under reducerat tryck. Den värme, som ab- sorberas i Krärmeväxlaren med en högtemperaturgas, överföres snabbt till sidan av strålningsdelen 303 för värmeväxling med en lågtemperaturgas, mon1n1 fnissa 16 som tages in från irnloppsöppningen 302e för upphettning av den där be- fintliga lågtemperaturgasen. Eftersom rektifieringsorganet 316 är anordnat under inloppsöppningen 302e koncentriskt med öppningen 302e på samma sätt som för den värmemottagaxide delen 304, fördelas likfonnigt den gas, som strömmat in i den ihåliga delen 30la av värmeväxlardelen 301 från inloppsöppningen 302e i den övre sidan av löljet 302, över hela värmeväxlardelens 301 periferi utan att ge upphov till turbulent ström- ning eller kanelering inuti den ihåliga delen 30la. Sålunda strömmar gasen där i det närmaste med likforlnig hastighet, så att värmeväxlingen utföres effektivt.

Med de på förhand iordningställda värmeväxlarenheterna, fig. 6, kan dessa mycket lätt monteras i ett polygonalt aggregat, vilket underlättar tillverkningen av en värmeväxlare av fórfabricerad typ. Denna utförings- form är särskilt fördelaktig för en värmeväxlingsarxläggraing av stor ka- pacitet, eftersom anordningen kan göras ndndre i enlighet med utfórings- exemplet.

Vidare kan skiljeväggarna 316 undvaras, och en cylindrisk värme- växlardel 301 kan åstdkommas genom att ett flertal värmerör 312 anordnas ringfornágt och föres genom en cirkulär skiljeplatta 314. I det följan- de beskrives ett experiment till belysning av den beskrivna utförings- formen.

Värmerör 312 framställes med begagnande av koppar för ett inre rör och kolstål fir ett yttre rör. Varje värmerör utgjordes sålunda av ett dubbelrör av en ytterdiameter av 25,4 mm och en längd av 3800 mm. Flän- sar av kolstål och av en ytterdiameter av 52,4 mm fästes vid utsidan av dubbelröret med en delning av 3,5 mm. Ett värmeöverfóririgsmediurn bestå- ende av difenylolja infördes i dubbelröret såsom arbetsvätska, och röret tillslöts. Totalt 288 värmerör framställdes på detta sätt och fördes genom en skiljevägg enligt fig. 6 i 24 rader x 12 kolumner, så att de bildade en värmeväxlarenhet. Totalt l2 värmeväxlarenheter rnonterades på detta sätt (3061, 3062, 30612) och anoränades på periferin av en 12.. sidig skiljeplatta 314, som försågs med rektifieringsorgan 316 av approximativt cirkulär konisk form på såväl dess övre som dess nedre sida, fig. 13, varigenom en värmeväxlardel 301 erltölls. Vármeväxlardelen 301 installerades i ett spiralformigt hölje 302 med inlopps- och ut- loppsöppningar 302e resp 302f i dess övre och nedre sidor koncentriskt med skiljeplattan 314. En cylindrisk värmeväxlare sattes samman på detta sätt, fig. 13. I detta fall gavs varje rektifieringsorgan 316 approxima- 78011 15-2 17 tivt cirkulär konisk form av en bottendiameter av 2000 mm oda en höjd av 1000 mm och anordnades vid skiljeplattans 314 centrum såsom visas i fig. 13. Med en värmeväxlare enligt ovan utfördes värmeväxling mellan en hög- tenperaturgas oda en lågtenxperaturgas under det i tabell 2 visade betin- gelserna. Den vid detta experiment erhållna kvantiteten värmeväxling uppgick till 9,0 x 106 kcal/tm Tabell _2_ Endoterrniska delens Strålningsdelsidan sååå E: *gel llâa är Irdoppstenperatur 250°C 20°C Utloppsteztperatur l53°C l70°C strömfingsnsnga 325 ooo nnë/fim 210 ooo nfê/tim Total tryckförlust 36 mn H20 28 mn H20 För jämförelse med värmeväxlaren enligt uppfinningen utföres även ett experiment med en värmeväxlare utan rektifieringsorgan 316. Resulta- tet av detta var 8,0 x 106 kcal/tim. I jämförelse härmed har värme- växlaren enligt uppfinningen en 12-20 % större vänneväxlingseffektivi- tet.

Enligt ovan förhindras med den beskrivna utföringsformen av upp- finningen ojämn gasströmnirlg eller kanelering, så att likfonnigt gasflö- de tillfórsäkras över Wármeväxlardelens hela periferi. Härigenom utjäm- nas belastningen på varje värmerör, så att värmeväxlingseffektiviteten kan förbättras i hög grad. Kaloriberêïlcningen kan underlättas, och stor- leken av en anordning av stor värmeväxlingskapacitet kan minskas. Här- igenom uppvisar värxneväxlaren enligt uppfinningen betydande fördelar.

Den i fig. l6 och 17 visade utföringsformen av uppfinningen (exempel 4) innefattar en värmeväxlardel 501 av polygonal rörform, ett hölje 502, som hyser värmeväxlardelen 501, en strålningsdel 503, där lågtemperatur- luft, som skall upphettas, tillåtas strömma, en endotermisk del 504, vilken är anordnad under strålningsdelen 503 för tillåtande av genom- strömming av en lrnögtemperaturgas, samt en avgivningskarxal 505 för av- givning av högtemperaturgasen, endotermiska delen.

Värmeväxlardelen 501 har polygonal rörform genom att 12 värmeväxlar- sedan denna passerat genom den _ 11101115-2 18 enheter 5071, 5072, 50712 är ringformigt anordnade med triangulära distanselement 506 placerade mellan enheterna under en vinkel av 300, så att värmeväxlardelen uppdelas i ett flertal block. Såsom framgår av fig. 6 bildas var och en av dessa värmeväxlarenheter av en ram, vilken utgöres av sidoplattor, en övre platta, en bottenplatta och en skilje- platta, varvid den främre och den bakre sidan är öppen, samt ett fler- tal värmerör, som är anordnade att gå genom skiljeplattan med lika mel- lanrum och bildar en rörgruw av fyrkantpelarform.

Den polygonala, rörformiga värmeväxlardelen 501 bildas av ett ring- formigt arrangemang av värmeväxlarenheterna 5071, 5072, 50712 på _ periferin av en polygonal skiljQlatta 5llb, fig. 26, medelst distans- element 506, varvid sidoplattorrza 508 är radiellt anordnade odx tjänar såsom skiljeväggar, som åi-skiljer de fyrkantpelarliknarxie rörgrupperna från varandra, vilka är anordnade såsom värmeväxlardelen bildande block.

I en ihålig mellandel 50la av värmeväxlardelen 501 är rektifierings- organ 516 anordnade på både den övre och den nedre sidan av skiljçlat- tan 5l1b. Rektifieringsorganen 516 har approximativt cirkulär konisk form och är anordnade koncentrislct till skiljçlattan 5l1b.

I den övre sidan av höljet 502, som 'hyser värmeväxlardelen 501, är en utloppsöppning 502a anordnad vilken kommunicerar med den ihåliga delen 50la och är anordnad koncentriskt till denna för avgivning av luft, sedan denna upphettats, medan i höljets nedre sida en inloppsöpp- ning 502b är anordnad fir intagning av högtemperaturgas. Vidare är höl- jets 500 periferiella sida I den övre delen av den öppna perife- riella ytan på sidan av strålningsdelen 503 är ett filter 517 anordnat, och denna del av höljet tjänar som inloppsöppning 502c är intagning av en lågtemperaturluft. Vidare är i den nedre delen av den periferiella ytan på sidan av den endotermiska delen 504- anordnad en spiralfornrig av- gívningskanal 505, som är så utformad, att den ansluter den erxílotermiska delen. Avgivningskanalens 505 períferiella vägg har spiralform med en öppen ände, som tjänar som utloppsöppning 502d ñr avgivning av högtem- peraturgas efter fullbordad värmeväxling.

En cylindrisk, med värmerör försedd luftförvärmare konstruerad enligt ovan arbetar på följande sätt. En högtemperaturgas tages in i den endoterrniska delen 504 genom inloppsöppnirzgen 502b i höljets 502 nedre sida. Rektífieringsorganet 516 fördelar likfonnigt den i den endotermis- ka delen 504 intagna högtemperaturgasen. Den radiella uppsättningen skiljeväggar 515 bringar också högtemperaturgasen att strömma likformigt 7801 1-15-*2 19 in i varje värmeväxlardelblock. I varje block utsättes lmögtemperaturga- sen för grundlig värmeväxlíng genom rörgruppen 514 samt lcyles. Därefter förflyttar sig gasen spiralformigt, medan den rör sig längs den peri- feriella väggytan i avgivningskanalen 505 samt avges från utloppsöpp- ningen 502d i det spiralformiga höljets ände.

Genom denna värmeväxling erhåller den i värmerören 513 inneslutna arbetsvätskan latent förångningsvärrne och förångas. Ångan rör sig däref- ter snabbt till strålningsdelen 503, där ångan avger latent kondensa- tionsvärme och kondenseras där. Denna förångningskondensationscykel upprepas snabbt, så att det endotermiska värmet överföras till strål- ningsdelen 503. Å andra sidan intages luft av låg temperatur i värmeväxlardeilem 501 strålningsdel 503 från inloppsöppningen 502c i höljets 502 övre perife- riella sida. I strålningsdelen 503 upphettas luften genom värmeväxling enligt ovan. Den upphettade luften lyftes därefter uppåt av rektifie- ringsorganet 516 i den ihåliga delen 50la och överföras därefter från utloppsöppningen 502 till en blästerugn eller liknande.

Eftersom lågtemperaturluften på detta sätt bringas att direkt strömma in i strålningsdelen 503 av vänneväxlardelera från inloppsöpp- ningen 502c i höljets 2 periferiella sida utan att passera genom någon kanal, uppträder ingen tryckförlust, som annars kan förorsakas av tur- bulent strömning eller väggytsmotstårfl i en kanal. Härigenom tíllåtes icke endast en minskning i storleken för en inblåsningsflåikt utan göres även luftflödet likformigt, så att värmeväxlingseffektiviteten förbätt- ras. Vidare tillförsäkrar den radiella uppsättningen skiljeväggar 515 ett tämligen likformigt flöde av gas in i oda ut ur varje värmeväxlarerr- hetsblock, så att ojämn gasströmning, som förorsakar minskning av värmeväxlingseffektiviteten, förhindras. Eftersom värmeväxlardelen 501 bildats genom sammarxsättrning av finneväxlarerflaeter, som förfabricerats enligt fig. 6, till polygonal rörform, är den lätt att frarnställa. Detta förfabriceringsarrangemang är särskilt fördelaktigt för tillverkning av en luftförvärmare av stor kapacitet.

En värmeväxlardel 501 av 12-sidig form har beskrivits ovan. Denna utföringsform är emellertid icke begränsad till denna form utan kan värmeväxlardelen 501 ha varje annan form, exempelvis oktagonal, cirkulär etc. Icke heller är uppfinningen begränsad till den ovan beskrivna fiir- Eabricerade typen, och kan värmeväxlardelen tillverkas i en enhet med begagnande av en platta i stället för skiljeplattorna 5lla och Sllb. 7aa111s~2 20 Exempelvis kan en polygonal cirkulär platta begagnas för skiljeplattan med ett flertal skiljeväggar 515, vilka är radiellt anordnade på var och en av de' övre och nedre sidorna av skiljeplattan och vinkelrätt däremot, samt kan ett flertal värmerör 513 anordnas att gå genom plattan i vart oda ett av de av skiljeväggarna 515 bildade blocken, varigenom en luft- förvännare erhållæ av samma slutliga utseende som det som visas i fig. 26. Detta arrangemang är i hög grad lämpligt för en liten luftförvärmare, som icke erbjuder problem vad gäller sammansättningen.

Beträffande formen fir flänsarna 515 kan antingen radiella flänsar eller plattflänsar begagnas. Icke heller behöver värmerören förses med flänsar. Även om den ovan beskrivna utföringsformen är försedd med rektifieringsorgan 516, är det icke nödvändigt att anordna sådana, eftersom värmeväxlingen kan utföras effektivt utan sådana rektifieringsorgan, då vikten av luft minskar, då den upphettas i strålningsdelen, varefter den upphettade luften rör sig uppåt. Luften dragæ dessutom av en icke visad fläkt. Nedan beskrivæ ett experiment, som utförts med den beskrivna utförirxgsformen.

Med ett innerrör av koppar oda ett ytterrör av gjutstål framställdes ett dubbelrör av en ytterdiameter av 25,4 mm och en längd av 3000 mm, vilket var försett med fläxsar av kolstål och vilka hade en ytterdiame- ter av 52.4 mm med ett inbördes mellanrum av 3,5 mm. Därefter iordning- ställdes varje värmerör genom att vatten infördæ i dubbelröret odx det- ta tillslöts.

Varje värmeväxlarenhet tillverkades genom att 480 värmerör 513 fördes genom skiljeplattan 5lla med lika mellanrum, fig. 6. Totalt 12 värmewfáxlarerñmæteraxiordnades rinvgformigt på periferin av skiljeplattan 5llb, så att värmeväxlardelen 501 erhölls, varvid sålunda 5760 värmerör 513 begagnades.

Sedan värmeväxlardelen 501 installerats i höljet 502 anordnades en avgivningskanal på sidan av den endotermiska delen 504, så att en cylindrisk, med värmerör försedd luftförvärmare erhölls enligt fig. 26 och 27.

En högremperaturgas, vars temperatur uppgick 1-.111 zso°c, fillfordes luftförvärmaren för förvärmning av luft av l5°C, varvid de i tabell 3 nedan angivna resultaten erhölls. Värmeväxlingskvantiteten uppgick till 9,8 x 106 kcal/tim. 21 Tabell _3_ Endotemáska sidan tïratur) Inloppstenperatur 250°C Utloppstenperatur l50°C stramingenänga 400 ooo »rå/um Total tryckförlust 75 nm H20 Jämförelseexggel 780-11 15-2 Strålningssidan (låg tínggratur 15°c 1e5°c 400 ooo m3/um 50 mn H20 Värmeväxlardelen 501, höljet 502, som hyser värmeväxlardelen 501, och den spiralformiga avgivningskaraalen 505 på sidan av den endotermiska delen 504 utformades på samma sätt som för den ovan beskrivna utförirxgs- formen. Dessutom anordnades en inloppslcanal att omsluta strålningsdeleri 503 med samma form som avgivnirzgskanalen 505, varigenom ytterligare en cylindrisk, med vännerör försedd luftfirvärmare ehölls.

Ett experiment utfördes genom att en högtemperaturgas av en tempe- ratur av 250°C tillfördæ luftförvärlnaren. Därefter tillfördes luft av en temperatur av 1s°c till vämeväxieraeien so1 genom den epirelfermiga inloppskarzalerx för förvärmning av luften. Experimentets resultat ges i tabell 4. Värmeväxlingskvantiteten uppgick till 9,2 x 106 kcal/tim.

Tabell g Enioterrniska sidan (h9_¶" tgæratur) Inloppstenperatur 250°C Utloppstenperatur l60°C suavmngenfinga 40 ooo m3/tim Total tryckförlust 80 mn H20 Strålningssidan (låg tggeratur 1s°c 1ss°c 40 ooo m3/um 65 mn H20 Av ovanstående experiment-resultat fianxgår, att luftfórvärmaren en- ligt den beskrivna utföringsformen kan utföra värmeväxling med hög effektivitet, eftersom den i mindre mån påverkas av tryckförlust på 73:01:11 fr? 22 grund av arrangemanget att lågternperaturluften tillåtas strömma direkt in i den utåt friliggande strålningsdelen utan att någon kanal omsluter densamma. Då ingen kanal är anordnad på sidan av strålningsdelen i enlighet med det beskrivna utföringsexemplet tillåtes vidare en viktminskning och en kostnadsminskning för luftförvärmaren. Förutom dessa fördelar kan värmeväxlaren förfabríceras vid en fabrik och därefter lätt rnonteras på installationsstället. Detta är en fiamträdarfie fördel med utföringsformen, särskilt med avseende på tillverkning av en stor luftfórvärmare.

Claims (8)

23 PATENTKRAV

1. Värmeväxlare med ett cylindriskt eller polygonalt, rör- formigt hölje (8, 102, 202, 302, 402, 502) med i huvudsak cent- rala, axiella öppningar (14, 15, 102e, 102f, 202e, 202f, 302e, 302f, 402e, 502a, 502b) i, med avseende på användningsläget, såväl dess ovansida som dess undersida, vilket hölje perife- riellt omslutes av en i plan spiralformig kanal med öppen ände, en i huvudsak horisontell skiljeplatta (11, 102b, 202b, 302b, 9, 110, 114, 210, 215, 310, 314), som delar det inre av höljet och kanalen i en övre och en nedre del, samt en grupp vertika- la värmerör (3, 112, 212, 514), som sträcker sig genom en ringformig zon av den del av skiljeplattan, som icke befinner sig i kanalen, k ä n n e t e c k n a d av att de ovanför respektive nedanför skiljeplattan befintliga delarna av höljets inre och kanalen bildar gaspassager för inbördes motströmsflö- de, varvid den del av gruppen av värmerör, som befinner sig ovanför skiljeplattan, är anordnad att tjäna som strålnings- del, i vilken en gas av låg temperatur, som skall upphettas, kan strömma i beröring med rören, medan den del av gruppen av värmerör, som befinner sig under skiljeplattan, är anordnad atttjäna som värmemottagande eller endotermisk del, i vilken gas av hög temperatur kan strömma i beröring med rören.

2. Värmeväxlare enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k- n a d av att den centrala, axiella öppningen (14, 102e, 202e, 302e, 402e) i höljets (8, 102, 202, 302, 402) ovansida utgör inloppsöppning för en lågtemperaturgas, att den ovanför skil- jeplattan (11, 102b, 202b, 302b) belägna delen (12, 102c, 202c, 302c, 4020) av den spiralformiga kanalens öppna ände utgör en utloppsöppning för avgivning av lågtemperaturgasen, att den nedanför skiljeplattan belägna delen (12, 102d, 202d, 302d) av den spiralformiga kanalens öppna ände utgör inloppsöppning för en högtemperaturgas, samt att den centrala, axiella öppningen (15, 102f, 202f, 302f) i höljets undersida utgör utloppsöpp- ning för högtemperaturgasen.

3. Värmeväxlare enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e- t e c k n a d av att nämnda grupp av värmerör (112, 212, 514) är uppdelad i ett flertal bågformade eller kordaliknande av- snitt genom radiella, vertikala skiljeväggar (115, 216, 315, ”PooR Qx;.r._r..v.ff'ff 7801115-2 M vao111s-2 M 415, 515).

4. Värmeväxlare enligt patentkravet 3, k ä n n e t e c k- n a d av att värmerörgruppavsnitten i horisontalsnitt är rektangulära och bildar en polygonal, ringformig rörgrupp, samt att rören (112, 212, 514) i varje avsnitt är anordnade med lika inbördes avstånd.

5. Värmeväxlare enligt patentkravet 3 eller 4, k ä n n e- t e c k n a d av att nämnda värmerörgruppavsnitt är för- fabricerade i form av inbördes oberoende, block (106, 2O61_12, 3O61_12, 4061_12, 5071_12 ta (110, 210, 310) och var sin vertikal skiljevägg (115, 216, 315, 415, 515) vid vardera änden samt förbundna med den hori- sontella skiljeplattan (102b, 114, 202b, 215, 302b, 314).

6. Värmeväxlare enligt något av de föregående patentkraven, k ä n n e t e c k n a d av ett antal gasströmningsstyrplattor (214, 417), som med lämpliga mellanrum är anordnade längs ut- ) med var sin rektangulära skiljeplat- sidan av strålningsdelen och utskjutande i den spiralformiga kanalen från strålningsdelens utsida samt vinklade från denna mot kanalens öppna ände för förhindrande av turbulens i gas- strömmen.

7. Värmeväxlare enligt något av de föregående patentkravem k ä n n e t e c k n a d av centralt anordnade, i huvudsak cir- kulärt koniska gasströmningsrektifieringsorgan (316, 516) på såväl skiljeplattans (314) ovansida som dess undersida.

8. Värmeväxlare enligt något av patentkraven1, 3,4,5 eller 7, k ä n n e t e c k n a d av en öppning (502c) i strålninge- delens periferiella sida, som utgör en inloppsöppning för luft varvid höljets (502) övre, centrala, axiella öppning (502a) utv gör utloppsöppning för luften och dess nedre, centrala, axiel- la öppning (502b) utgör inloppsöppning för en gas av hög tem- peratur, varjämte den spiralformiga kanalen omsluter den vär- memottagande delen samt kanalens öppna ände utgör utloppsöpp- ning för högtemperaturgasen.