SE441302B - Trekretsvermevexlare med spirallindade ror i en stapel - Google Patents

Description

aoozeno-vi Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en väx- lare, i vilken de effektiva strömningsvägarna för de olika medierna i sekundär- och tertiärkretsarna kan göras olika, varigenom en opti- mering kan göras med avseende på överförd värmemängd vid givna tryck- och temperaturnivåer. I ett praktiskt utförande kan detta göras så, att medierna leds i spiralrör eller kanaler från centrum i behållaren till periferin eller mellan tillförselställe och avtappningsställe en bit från centru eller periferin. Den effektiva delen av spiral- kanalen kan därigenom mer eller mindre förkortas oberoende av ström- ningsvägen för övriga medier och placeras godtyckligt utefter ström- ningsvägen för dessa.

En värmeväxlare, vari dessa syften uppnås, skall utföras i enlig- het med kännetecknande delen av patentkrav 1. ' Ett utförande av värmeväxlare enligt uppfinningen beskrivs i det följande med hänvisningar till bifogade ritning, som visar i fig. 1 en plan genomskärning av en värmeväxlare enligt uppfinning- en, fig. 2 ett lindningsschema för rörspiraler, ingående i värmeväxla- ren.

Behållaren för det inneslutna mediet, som i exemplet antas vara vat- ten, är en tank eller cistern 1, som har en gavel 2 nertill och en gavel 3 upptill. Behållaren är sluten och vattnet hålls under tryck, så att cirkulation erhålls till radiatorer e.d. Runt tankens centrum är ett värmeväxlarbatteri 4 anordnat med till- och frånledning 5, 6 för ett första strömmande medium, vilket i exemplet antas vara freon, och till- och frånledning 7, 8 för ett andra medium. Batteriet bildas av två i flera lager och varv lindade tuber 9, 10, som innesluter och leder medierna från resp. tilledning till resp. frånledning; Radiatorvattnet kommer från en pump in i tanken genom bottnen och röret 11 och värms av tuberna 9, innehållande freonet, under strömning utåt genom batteriet 4 till utloppet och röret 12 i tanksidoväggen.

I tappvarmvattenkretsen ingår tillförselröret 7, tuber 10 och från- ledningsröret 8, varvid röret 7 leder in kallvatten, som värms av tuben 9 under strömming motströms i förhållande till freonet i denna, Tuberna 9, 10 är pressande mot varandra i behållaren, vars gavelsidor 2, 5 trycker mot batteriet i axiell led. Den metalliska kontakten ger värmeledning från tuberna 9 till tubcrna 10, och värmotransporten genom det yttre mediet, d.v.s. radiatorvattnet, bildar en dubbelväx- ling mellan tuberna 9 och 10. Tack vare den metalliska kontakten mellan tuberna under hela vägen från tillförselröret till frånlednings- röret bildas spiralformiga kanaler 13 för radiatorvattnet mellan cent- rum av behållaren och periferin. Radiatorvattnet tvingas därför genom 8003940-7 dessa kanaler mellan tuberna och tilryggalägger således lika lång väg i växlaren som medierna i tuberna, förutsatt att inloppet 11och utlop pet 12 är belägna i centrum resp. periferin.

Denna egenskap är en följd av den typ av samlindning av tuberna, sm tillämpas i batteriet. Lindningsschemat framgår av fig. 2. Från rören 5 och 7 i resp. krets utgår ändarna av tuberna 9, 10 alternerande, så att varannan tub på höjden tillhör ena kretsen och de andra tuberna d andra kretsen. Tack vare hoppressningen av stapeln och gavlarnas dire ta anslutning till de yttersta lindningslagren elimineras nödvändighe av s.k. ledplåt mellan varven, vilket innebär en besparing. Hoppress- ningen av stapeln har även den fördelen, att varje varv trycker mot ax gränsande varv och de yttersta lagren mot gavlarna, varför varven sta- gar varandra och därigenom hålls på plats utan hjälpmedel. Batteriet och därmed värmeväxlaren erhåller då en kompakt uppbyggnad, vilket mec ger en enkel installation av växlaren.

Ur värmeekonomisk synpunkt är det en fördel att värma vardera en av sekundär- och tertiärsidorna till den önskade sluttemperaturen direkt i växlaren, eftersom det innebär förluster att först höja temperaturer i en krets till ett visst högt värde och därefter minska temperatur- förändringen genom blandning. Genom avtappning av radiatorvatten en bi in i batteriet uppnås en sådan egenskap. Radiatorvattnet tvingas därfö 'genom spiralkanalerna 13 motströms mot flödet i tuberna 9, så att geno flödet börjar vid tilloppet 11 och går mot en samlingskanal 14, där alla kanalerna 13 slutar och röret 15 leder vattnet ut ur behållaren t ett mottagande förbrukningsställe. Samlingskalen 14 avbryter kanalerna 13, som därför förkortas i relation till tuberna 9, 10. En ytterligare bit av kanalerna finns kvar utanför samlingskanalen men deltar ej i fl det. En dylik förkortning har i vissa fall en fördel, då man önskar st ra värmeväxlingen till sekundär- resp. tertiärkretsen. Exempelvis finn ett önskemål att värma tappvarmvattnet till en högre temperatur än ra- diatorvattnet. Genom att utnyttja primärlindningens första varmaste de enbart för tappvarmvattenvärmning kan man uppnå högre temperatur hos detta än i det fall, att sekundär- och tertiärsidorna löper parallelt hela vägen längs primärlindningen. Avtappningen genom röret 15 medför att radiatorvattnet får rätt sluttemperatur direkt i växlaren, och bla: ning i shuntventil blir endast undantagsvis nödvändig.

I en variant av utförandet har radiatorvattnet ett tillopp 16, som mynnar i en tillförselkanal 17, där kanalerna 13 börjar en bir in i batteriet från centrum räknat. Genom en sådan anordning möjliggörs en underkylning av primärkretsen i det fall denna utgör kondensor i en värmepump. På den sista delen av lindningen, då huvuddelen av freonet redan kondenserats men det fortfarande innehåller en värmemängd, över- pQOR QUPJ- 8003940-'7 4 förs värme till tappvarmvattnet, sem här ligger på låg temperatur.

I den hetaste delen av primärkretsen överförs värme till tappvarm- vattnet vid hög temperatur, vilket bidrar till att detta får en rik~ tig sluttemperatur.

Det beskrivna och visade utförandet anvisar hur unnfinningen kan realiseras. Givetvis finns möjligheter att variera utförandet inom uppfinningens ram. Tappvarmvattnet i exemplet är att betrakta som tertiärmedium och radiatorvattnet som sekundärmedium, dock kan även andra medier ingå i de nämnda kretsarna.

Claims (5)

8G039lr0-7 Batentkrav

1. Brekretsvärmeväxlare med líndade spiralrör i en stapel, som tillsammmans med en behållare bildar kretsar för de vñrmeväxlan- de medierna, varav en av dessa kretsar utgörs av epiralformade kanaler, som innefattar utrymmet mellan rören i stapeln med till- och utloppsledningar (11,15) och begränsas av insidan av behå1la~ ren, en aidra av dessa kretsar av in- och utloppskanaler (5,6) vid periferin resp. centrum, till vilka spiralrör (9) i denna krets är anslutna, och en tredje rrets av in- och utloppskanaler (7,8) vid centrum resp. periferin, till vilka spiralrör (10) i ~ denna arets är anslutna, k ä n n c t e c k n a d därav, att en av nämnda till- och/eller utloppaledningar (15) utgör en för de spiralformade kanalerna (13) gemensam kanal (14) till vilken dessa är parallellt anslutna, och är anordnad på ett ställe i lindningen.

2. Trekretsvärmeväxlare enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k - n a d därav, att den gemensamma kanalen är ett avtappningställe för mediet i de spiralformade kanalerna, vars strömningsvüg är kortare än spiralrören.

3. Érekretsvürmeväxlare enligt patentkrav 1, k'ä n n e t e c k - n a d därav, att den gemensamma kanalen är ett tillförselställe för mediet i de Spiralformade kanalerna, vars strömningsväg är kortare än Gpiralrören.

4. Irekretsvärmeväxlare enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k - n a d därav, att en gemensam kanal (14) är belägen närmare peri- feri: av lindningen än centrum av denna och en andra gemensam ka- nal (17) är belägen närmare centrum än periferin, och att den ena gemensamma kanalen är ett avtagpningsställe fär mediet i de spiral- formade kanalerna och den andra gemensamma kanaler ett tillfïrsel- 'llc för detta mediun.

5. Ürckretsvärmcvüzlare enligt patentkrav 1, k a A n e t e c ” - n 1 d, därav, att spiralrören uppvisar en utbuktníng i lindningen vid stället för den gemensamma kanalen. 79003 QÜÄI*