SE449133B - Ringformig kopplingsanordning for vermevexlare - Google Patents

Ringformig kopplingsanordning for vermevexlare

Info

Publication number
SE449133B
SE449133B SE7908835A SE7908835A SE449133B SE 449133 B SE449133 B SE 449133B SE 7908835 A SE7908835 A SE 7908835A SE 7908835 A SE7908835 A SE 7908835A SE 449133 B SE449133 B SE 449133B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
heat exchanger
flange
openings
section
core
Prior art date
Application number
SE7908835A
Other languages
English (en)
Other versions
SE7908835L (sv
Inventor
D G Bridgnell
Original Assignee
Garrett Corp
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 Garrett Corp filed Critical Garrett Corp
Publication of SE7908835L publication Critical patent/SE7908835L/sv
Publication of SE449133B publication Critical patent/SE449133B/sv

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/005Other auxiliary members within casings, e.g. internal filling means or sealing means
    • 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
    • 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
    • F28D21/00Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D21/0001Recuperative heat exchangers
    • F28D21/0003Recuperative heat exchangers the heat being recuperated from exhaust gases
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2225/00Reinforcing means
    • F28F2225/04Reinforcing means for conduits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2225/00Reinforcing means
    • F28F2225/08Reinforcing means for header boxes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2230/00Sealing means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2265/00Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
    • F28F2265/26Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for allowing differential expansion between elements
    • 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
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S165/00Heat exchange
    • Y10S165/051Heat exchange having expansion and contraction relieving or absorbing means
    • Y10S165/071Resilient fluid seal for plate-type heat exchanger

Description

449 135 är inneslutna medelst ett yttre stativ i form av en strukturell stödkonstruktion eller en stödkonstruktion som står under över- tryck. I motsats härtill gäller att den moderna spänningshårdlöd- da konstruktionen är så utförd att de inre tryckkrafterna är ba- lanserade, varigenom behovet av en stödkonstruktion av ovan nämnt slag elimineras. Genom att någon stödkonstruktion inte erfordras till följd av balanseringen av de inre tryckkrafterna, blir dock dimensionsändringarna, på grund av termisk expansion och kontrak- tion, betydande för hela konstruktionen. Den termiska dimensions- tillväxten måste kunna rymmas, och problemet förstöras av det fak- tum att regeneratorn mäste tåla en livslängd av tusentals uppvärm- nings- och kylcykler under det nuvarande driftstillståndet för tillhörande gasturbinmotor, som startas och stoppas upprepade gån- ger.
Begränsning av de extrema, höga temperaturerna över 540oC till den egentliga regeneratorkärnan, och det termiska och dimensionsmässi- ga åtskiljandetav kärnan från den tillhörande höljes- och bärkon- struktionen, varigenom man minimerar behovet av mera dyrbara mate- rial för att bibehålla kostnaden för de moderna värmeväxlarkonstruk- tionerna jämförbara med kostnaderna för de värmeväxlare av platt- typ som tidigare använts, har varit oförenliga med olika infäst- nings-, kopplings- och bärarrangemang, som tillsammans möjliggör inbyggnaden av en spänningshârdlödd regeneratorkärna i en praktiskt utformad värmeväxlare av den beskrivna typen.
Värmeväxlare av den allmänna typ som här diskuteras beskrivs i en av K.O. Parker skriven artikel med rubriken "Plate Regenerator Boosts Thermal and Cycling Efficiency", som publicerades i tid- skriften The Gil & Gas Journal av den 11 april 1977.
Denna uppfinning hänför sig helt allmänt till värmeväxlare av ovan angivet slag, och närmare bestämt till speciella anordningar för koppling mellan värmeväxlarsektioner och mellan sådana sektioner och tillhörande kanal- eller ledningsanordning.
Olika arrangemang är förut kända för att ge utrymme för olika gra- der av termisk tillväxt (dimensionsändring) mellan till varandra angränsande delar som skall avtätas gentemot varandra eller på an- nat sätt förbindas. Amerikanska patentskriften 3 398 787 beskriver 1 449 1.33 en expansionsfog för en värmeväxlare av multipeltyp, för att ge utrymme för förskjutning av en tubplåt i förhållande till höljet, vilken förskjutning är ett resultat av temperaturskillnader mel- lan fluiden inuti tuberna och fluiden inuti höljet, som omger tuberna. Temperaturregulatorn enligt amerikanska patentskriften 2 416 674 innefattar U-formade tätningsringar mellan inre och yttre tuber eller rör för att tillåta radiell expansion eller kon- traktion till följd av temperaturändringar. Amerikanska patent- skriften 3 547 202 beskriver en monteringsanordning innefattande en bälg och ett flertal hakelement för uppbärande av ett par ko- axiella tuber i förhållande till varandra, vilka tuber är utsatta för skilda gastemperaturer i en rökgas- eller avgas-rekuperator.
Amerikanska patentskriften 3 960 210 beskriver ett U-format veck som medelst flikar förbinds med flänsarna hos värmeväxlaren under monteringssteget, såsom förberedelse för hårdlödning av kärnan. Åmerikanska patentskriften 3 078 919 beskriver en rekuperator med T-formade kvarhållare som är rörliga i längsgående slitsar för att åstadkomma förskjutbara stöd för olika strukturella delar som arbetar vid skilda temperaturer. Italienska patentskriften 311 249, svenska patentskriften 178 363 och brittiska patentskriften 1 454 260 visar olika konfigurationer för tätningar och rörliga eller flexibla monteringsutföranden för under tryck stående, termiskt föränderliga kroppar. Ingen av de beskrivna anordningarna innefat- tar emellertid en kombinerad monterings- och tätningskonstruktion för att koppla samman en kanal eller ett rör med en värmeväxlar- kärnplatta av den här beskrivna typen, eller en tätning av blås- typ avsedd att monteras mellan till varandra angränsande sektioner av en av ett flertal enheter bestående värmeväxlarkärna.
En värmeväxlare enligt föreliggande uppfinning har en kopplings- anordning avsedd att monteras mellan i regeneratorn ingående till varandra angränsande element som är utsatta för relativa dimen- sionsändringar till följd av termisk deformation.
Det för en värmeväxlare enligt föreliggande uppfinning nya och sär- egna är att kopplingsanordningen omfattar en ringformig tätnings- del som består av tunn plåt och har väsentligen U-format tvärsnitt, varvid tätningsdelens kanter, som bildar U:ets båda fria ändar, är förbundna med samlingsrörpassagens respektive kanalens kanter, och att en vid kanalen fäst fläns omger kopplingsanordningen och 449 133 4 är så förbunden med värmeväxlarkärnan, att det finns utrymme för inbördes rörelser i radiella riktningar i förhållande till flän- Sêfl .
U:ets bâgformigt krökta basdel kan lämpligen utgöra tätningsde- lens radiellt yttersta parti.
Tätningsdelens kanter är lämpligen fastsvetsade vid kanterna av passagerna eller öppningarna.
Flänsen kan vidare vara fäst vid värmeväxlarkärnan medelst klam- rar som är fästa vid värmeväxlarkärnen och sträcker sig genom öpp- ningar i flänsen och har kvarhållningspartier som skjuter ut över flänsen. Flänsen kan också vara fäst vid kanalen medelst ett ko- niskt hylsparti.
Speciellt vid värmeväxlare av plattvärmeväxlartyp, omfattande ett antal värmeväxlarsektioner monterade sida vid sida med distansor- gan anordnade mellan till varandra angränsande sektioner, gäller enligt uppfinningen att öppningar i samlingsrörpartier hos till varandra angränsande sektioner lämpligen är tätande förbundna med varandra genom ringformade membrandelar som uppvisar U-format tvär- snitt och som vid sina kanter, som bildar U:ets båda fria ändar, är fästa vid respektive delar av samlingsrörpartierna som begrän- sar öppningarna. I Vid detta slag av värmeväxlare kan lämpligen varje värmeväxlarsek- tion omfatta ett antal inbördes åtskilda, på det hela taget paral- lella plattor, som mellan sig avgränsar omväxlande passager för en första och en andra fluid mellan vilka värme växlas, varvid sam- lingsrörpartiet av en sektion omfattar öppningar i plattorna, vä- sentligen i linje med varandra för att stå i förbindelse med käl- lan av en av fluiderna, och varvid angränsande plattor vid respek- tive ändar av ett par angränsande sektioner har förmåga att under- gå inbördes axiell rörelse tack vare membrandelarna som är fästa vid ändplattorna som omger öppningarna.
Därvid kan lämpligen fluidpassagerna i varje sektion sträcka sig väsentligen vinkelrätt mot centrumaxeln för öppningarna.
Anordningar enligt föreliggande uppfinning tillåter alltså termisk _ s 449 153 värmeväxlardeformation utan radiell och axiell tvångsstyrning, varken från en kärnsektion till nästföljande eller mellan värme- växlarens ändsektion och den anslutna kanalen för komprimerad luft.
En bättre förståelse av föreliggande uppfinning kan erhållas genom studium av nedanstående detaljerade beskrivning som skall studeras tillsammans med de bifogade ritningarna, på vilka fig. 1 är en perspektivvy av en värmeväxlare-kärnsektion, vid vil- ken föreliggande uppfinning används; fig. 2 är en perspektivisk, delvis isärlagd vy av en värmeväxlar- modul omfattande flera sektioner enligt fig. 1; 4 fig. 3 är en vy (delvis i snitt) av ett parti av den i fig._2 vi- sade modulen, och visar den kanalflänsen kvarhållande anordningen enligt föreliggande uppfinning; fig. 4 är en snittvy genom ett parti av den i fig. 3 visade anord- ningen, vilken vy är sedd vid linjerna 4-4; fig. 5 är en snittvy vid linjerna 5-5 i fig. 3; fig. 6 är en vy (med ett visst område utbrutet) av ett parti av den i fig. 2 visade modulen, och visar en mellan angränsande enheter anordnad tätning vid föreliggande uppfinning; och fig. 7 visar slutligen en snittvy längs linjen 7-7 i fig. 6.
Fig. 1 visar en hårdlödd regeneratorkärna som används i värmeväx- lare av den ovan diskuterade typen. Pen i fig. 1 visade enheten 10 utgör endast en sektion av ett flertal (exempelvis sex) sektioner avsedda att monteras ihop till en modul, såsom den i fig. 2 visade modulen 20. Såsom framgår av fig. J omfattar kärnsektionen 10 ett flertal på visst sätt formgivna plattor interfolierade med lameller som har till uppgift att leda luften och avgasen i omväxlande, an- gränsande korsströmspassager för maximal värmeöverföring. När de har monterats ihop och hårdlötts till att bilda en integrerad en- het, sâ begränsar de formgivna plattorna respektive samlingsrörs- passager 12a och 12b vid motsatta ändar av den centrala med mot- strömning arbetande värmeväxlingssektionen 14. Såsom anges medelst respektive pilar i fig. 1 inkommer uppvärmd (upphettad) avgas från en tillhörande turbin vid ena änden av sektionen 10, strömmar om- kring samlingsrörspassagen 12b, sedan genom gasströmningspassager- na i den centrala sektionen 14, och ut från sektionen 10 vid den andra sidan av fig. 1, under strömning omkring samlingsröret 12a. 449 155 Komprimerad luft från kompressorn som drivs av den tillhörande turbinen inkommer samtidigt i värmeväxlarsektionen genom samlings- röret 12a, strömmar genom inre luftströmningspassager, som står i förbindelse med samlingsrören 12a, 12b, genom den centrala vär- meväxlingssektionen 14, varefter luften strömmar ut genom samlings- röret 12b. Under detta förlopp avger avgasen en betydande värme- mängd till den komprimerade luften som matas till den tillhörande turbinen, varigenom det regeneratorförsedda turbinsystemets drifts- verkningsgrad avsevärt förbättras.
Perspektivvyn i fig. 2 visar sex sådana sektioner 10 (en "6-pack") som tillsammans med tillhörande maskinutrustning är hopmonterade till en enda värmeväxlarmodul 20. Dessa moduler kan i sin tur kom- bineras i parallelldrift för att tillgodose gasturbinernas regene- reringskrav inom ett avsevärt område av storlekar och effekter.
Sådana system erbjuder för närvarande regenerativ verkan för gas- turbiner i området 5 000 - 100 000 hk.
Vid driften av ett typiskt system som använder en regenerator av den här diskuterade typen, inkommer omgivningsluft genom ett in- loppsfilter och komprimeras till ungefär 690 - 1030 kPa, och upp- når en temperatur av 260-320°C i gasturbinens kompressorsektion.
Luften leds sedan genom rörledningar till regeneratorn, och inkom- mer genom inloppsflänsen 22a (fig. 2) och inloppskanalen 24a. I regeneratormodulen 20 uppvärms luften till ca 480°C. Den uppvärmda eller upphettade luften âterförs sedan via utloppskanalen 24b och utloppsflänsen 22b till den tillhörande motorns brännkammare och turbinsektion via lämpliga rörledningar. Avgasen från turbinen kan ha en temperatur av ungefär 590°C, och befinner sig vid väsentli- gen omgivningstryck. Denna gas leds genom regeneratorn 20 såsom angivits medelst pilarna betecknade "GAS IN" och "GAS UT".(motsva- rande rörledningar visas inte), i vilken regenerator förlustvärmet eller spillvärmet hos avgasen överförs till luftvärme, såsom be- skrivits. Avgasens temperatur sjunker till ungefär 320°C under passagen genom regeneratorn 20, och efter passagen avges avgasen till omgivningsatmosfären via en skorsten. Det värme som annars skulle ha gått förlorat överförs nu i realiteten till luften, var- igenom erhålles en minskning av den bränslemängd som måste använ- das för drift av turbinen. Vid en turbin med en effekt av 30 000 hk förmår regeneratorn uppvärma 4500 ton luft per dygn. 449 133 Regeneratorn är konstruerad att arbeta 120 000 timmar och 5000 cykler utan beräknade reparationer, vilket innebär en livslängd på 15-20 âr vid konventionell drift. Härtill krävs att utrustnin- gen har förmåga att arbeta vid gasturbin-utloppstemperaturer av 590°C, och att starta lika snabbt som den tillhörande gasturbinen, så att man inte behöver förslösa bränsle på att sätta systemet i stånd vid stabiliserade driftstemperaturer. Användningen av de tun- na formgivna plattorna,lamellerna och andra komponenter som till- sammans bildar de hàrdlödda regeneratorkärnsektionerna bidrar verk- samt till denna förmåga. Det bör emellertid observeras att det sker en betydande termisk dimensionstillväxt i alla tre dimensionerna, såsom ett resultat av det extrema driftstemperaturområdet och den betydande storleken på värmeväxlarenheterna. Som exempel kan näm- nas att totaldimensionerna för den i fig. 2 visade modulen i ett fall var bredd = 5,2 m, längd = 3,7 m (i gasflödets riktning mätt) och höjd = 2,3 m. Den i fig. 1 visade kärnsektionen är ungefär 0,6 m bred (minsta dimensionen). Konstruktion av modulen 20 av ett flertal sektioner 10 tillåter en begränsning av den kumulativa termiska tillväxten för samlingsrörpartierna i bredd-led.
En enskild sektion 10 utvidgar sig i alla tre dimensionerna när den uppvärms. Dessa riktningsändringar hos kärnan måste kunna upptas i förhållande till stativet 26, som är en styv eller stel konstruk- tipn. överallt där kärnsektionerna är förbundna med varandra eller med tillhörande kanaler, erfordras tätningar för luftpassagerna, vilka, såsom visas, sträcker sig på tvären mot kärnplattorna.
Fig. 3-5 visar speciella arrangemang enligt föreliggande uppfinning för åstadkommande av koppling mellan kanalerna 24a, 24b (fig. 2) och kärnsektionehs 10a ändplatta 28. Liknande arrangemang eller anordningar används för koppling av de bottenförsedda kanalerna vid modulens 20 motsatta ände, vilka kanaler är försedda med man- hålslock för att tillåta god åtkomlighet av kärnan för inspektion, underhåll och liknande.
I fig. 3-5 visas en kanal 24 försedd med en kanalfläns 32, som ge- nom svetsning eller hårdlödning är fäst vid 34. Vid omkretsytan av flänsen 32 finns ett flertal radiellt inriktade slitsar, såsom 36, vilka tillåter att flänsen bringas i ingrepp med motsvarande T-for- 449 153 x made klamrar 38 som exempelvis genom svetsning är fästa vid vär- meväxlarens ändplatta 28. Denna koppling är, såsom visas i fig. 4, förbunden med en böjlig eller elastisk blåstätning 40, vilken, genom exempelvis svetsning, vid 42 är fäst vid den angränsande av kanalen 24 och kanten av värmeväxlarens ändplatta 28 som avgrän- sar samlingsrörets 12 öppning. Tätningsdelen 40 är en ringformigt utmed omkretsen förlöpande, i tvärsnitt U-formad blåsa eller ett membran som sträcker sig hela vägen runt luftpassagen som omfattar anslutningen mellan kanalen 24 och samlingsröret 12, och tätnings- delen 40 har till uppgift att åstadkomma en fluidtät tätning vid detta anslutningsställe. Tätningen 40 enligt fig. 4 tillåter in- bördes variation hos dimensionen mellan partierna som tätningen för- enar - änden av kanalen 24 och ändplattans 28 samlingsrörsektion - och eliminerar således strukturella materialbrott som skulle bli ett resultat av en styv konstruktion. Infästningsorganen, som om- fattar klamrarna 38 och kanalflänsen 32, tillåter samtidigt rela- tiv rörelse i en radiell riktning till följd av skillnader i den termiska dimensionstillväxten mellan kanalen 24 och ändplattan 28, och ombesörjer samtidigt överförande av ändbelastning och vridmo- mentbelastningar mellan kanalen och ändplattan. Av fig. 2 framgår att kanalerna 24 är försedda med bälgsektioner 25 för att kunna uppta relativ termisk tillväxt hos kärnan i förhållande till det yttre höljet, och för att reglera kanallastarna som påförs kärnan.
Detta tillåter ástadkommande av en fast koppling vid kanalflänsar- na 22.
Såsom framgår av fig. 5 är undersidan av den T-formade klammern 38 belägen på endast litet avstånd från de angränsande ytorna av ka- nalflänsen 32. Detta lilla avstånd eller mellanrum kan vara app- roximativt 0,05 mm eller 0,08 mm, och är tillräckligt för att ge utrymme för radiell förskjutning av flänsen 32 i förhållande till kärnans ändplatta 28, under samtidigt överförande av axiella las- ter mellan kanalen och kärnan.
Fig. 6 och 7 visar användningen av en tätningsdel 50 mellan sam- lingsrörspartierna av till varandra angränsande kärnsektioner i värmeväxlaren. I fig. 6 är kärnsektionerna betecknade 10' och 10", och i det bortbrutna partiet visas samlingsrörspartierna 12' och 12". Tätningen 50, som är en längs omkretsen förlöpande U-formad ß 9 449 135 blåsa eller ett membran som företrädesvis är tillverkat av rost- fritt stål och liknar tätningen 40 enligt fig. 4, är medelst exem- pelvis svetsning vid sina ändar fäst vid ändplattorna till kärnsek- tionerna 10', 10", vid periferierna av respektive samlingsrörs 12', 12" änddelar. Förstärkningsskivor 52 ingår som delar av svetsför- bindelsen. Dessa skivor är omkretsdelar som sträcker sig runt sam- lingsrörsöppningen inuti tätningens 50 blåsa. Pig. 7 visar också speciellt i detalj partier av de inre tub- eller rörplattorna 54 som har öppningar som begränsar samlingsröret 12, varvid yttre för- stärkningsdelar 56 är inrättade att åstadkomma förstärkning för rörplattans hârdlödda förband runt samlingsrörsöppningen. Distans- stänger 58 (fig. 6) är hârdlödda mellan angränsande kärnsektioner 12', 12", med undantag av vid ändarna av värmeväxlarkärnan, där samlingsrörspartierna är belägna. Dessa stänger 58 har till uppgift att förbinda angränsande kärnsektioner med varandra, för att säker- ställa att sidotillväxten är väsentligen likformig i alla de sek- tioner som tillsammans bildar en viss kärnmodul. Samlingsrörparti- erna hos värmeväxlaren är dock inte därmed tvångsstyrda; och genom utböjning eller rörelse har samlingsrörspartierna därigenom möjlig- het att undergâ axiell termisk tillväxt som är begränsad till en en- skild kärnsektion och inte överförs till nästa sektion. Pâ grund av olika temperaturer, som kan uppkomma i samlingsrörspartierna i för- hållande till den återstående delen av kärnan, gäller speciellt un- ctr de övergångsskeden som genomlöps vid igångsättning och avställ- ning av systemet, att skillnaderna i termisk tillväxt skulle resul- tera i allvarlig distortion av kärnan, ifall densamma inte var upp- delad i sektioner. Sådana skillnader i axiell termisk tillväxt hos samlingsrörspartierna upptas av de böjliga eller elastiska blåstät- ningarna, såsom 50, somrär fastsvetsade mellan angränsande kärnsek- tioner. Tätningen 50 har samma funktion som beskrivits för tätnin- gen 40 i fig. 4; den tillåter således relativ axiell eller längs- gående rörelse mellan de angränsande ändplattorna av kärnsektioner- na 10', 10", och åstadkommer samtidigt en trycktät tätning från ett samlingsrörsparti 12' till nästa parti 12". Det speciella ändamålet är däremot olika, eftersom behovet av den expanderbara tätningen 50 vid detta ställe är att tillåta hela modulen 20 (fig. 2) att va- ra sammansatt av en serie individuella sektioner, såsom den i fig. 1 visade kärnsektionen 10. Genom sektionsindelning av den totala kärnan på detta sätt begränsas graden av kumulativ termisk tillväxt 10 449 133 \ i modulens huvuddimension och bibehålls inom acceptabla gränser.
Eventuell dimensionstillväxt hos kärnsektionens samlingsrör 12' överförs således inte till kärnsektionen 12" (och vice versa), utan absorberas av den böjliga, U-formade tätningsdelen 50 mellan kärnsektionernas samlingsrörspartier.
Med hjälp av anordningarna enligt föreliggande uppfinning, såsom densamma beskrives ovan, åstadkommes lämpliga anslutningar eller förbindelser samt kopplingar mellan angränsande strukturella sek- tioneåsom, när hela systemet är i drift, utsättes för dimensions- ändringar som skiljer sig från ett element till det nästföljande.
När det gäller den kanal-till-kanal-kärnkoppling som visas-i fig. 3-5, blir de kanal- och värmeväxlarspänningar som är ett resultat av infästningen frânsebara, medan samtidigt den önskade fluidtäta tätningen vid gränsytan mellan kanalen och värmeväxlaren uppnås.
Vid exemplet enligt fig. 6 och 7, så absorberas den betydande ter- miska tillväxten av samlingsrörspartierna hos angränsande kärnsek- tioner 10 (ett parti i förhållande till det andra) med hjälp av tätningarna 50.
Fastän ovan har beskrivits speciella anordningar vid en värme- växlarens kanalanslutning samt tätningsanordningar i ändamål att belysa hur uppfinningen med fördel kan användas, så skall ändock observeras att uppfinningen inte är begränsad därtill. Alla de mo- difikationer, varianter eller ekvivalenta anordningar som kan tän- kas erbjuda sig för fackmannen inom denna del av tekniken, skall anses ligga inom uppfinningens skyddsomfång, såsom detsamma defi- nieras i nedanstående patentkrav. ü ß:

Claims (8)

11 449 135 Patentkrav
1. Värmeväxlare vari ingår en värmeväxlarkärna (10) med åt- minstone en samlingsrörpassage (12a, 12b), och en fluidin- lopps' (24ä) eller utloppskanal (24b) som är förbunden med samlingsrörpassagen medelst en kopplingsanordning, k ä n n e- t e c k n a d av att kopplingsanordningen omfattar en ring- formig tätningsdel (40) som består av tunn plåt och har vä- sentligen U-format tvärsnitt, varvid tätningsdelens kanter, som bildar Uzets båda fria ändar, är förbundna (vid 42) med samlingsrörpassagens (12a, 12b) respektive kanalens (24)“ kanter, och att en vid kanalen fäst (34) fläns (32) omger kopplingsanordningen och är så förbunden (vid 36, 38) med värmeväxlarkärnan (28) att det finns utrymme för inbördes rörelser i radiella riktningar i förhållande till flänsen (32).
2. Värmeväxlare enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att Uzets bågformigt krökta basdel utgör tätningsdelens (40) radiellt yttersta parti.
3. Värmeväxlare enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k - n_a d av att tätningsdelens (40) kanter är fastsvetsade (42) vid kanterna av passagerna (12a, 12b) eller öppningarna.
4. Värmeväxlare enligt något av föregående krav, k ä n n e- t e c k n a d av att flänsen (32) är fäst vid värmeväxlar- kärnan (28) medelst klamrar (38) som är fästa vid värme- växlarkärnan (28) Och sträcker sig genom öppningar (36) i flänsen (32) och har kvarhâllningspartier som skjuter ut över flänsen.
5. Värmeväxlare enligt något av föregående krav, k ä n n e- t e c k n a d av att flänsen (32) är fäst vid kanalen (24) medelst ett koniskt hylsparti.
6. Värmeväxlare av plattvärmeväxlartyp, Omfättanåê Gti antal 449_13s värmeväxlarsektioner (10) monterade sida vid sida med distans- organ (58) anordnade mellan till varandra angränsande sektioner, k ä n n e t e c k n a d av att öppningar (12a, 12b) i samlings- rörpartier hos till varandra angränsande sektioner är tätande förbundna med varandra genom ringformade membrandelar (50) som uppvisar U-format tvärsnitt och som vid sina kanter, som bildar Uzets båda fria ändar, är fästa vid respektive delar av samlingsrörpartierna som begränsar öppningarna (12a, 12b).
7. Värmeväxlare enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av att varje värmeväxlarsektion (10) omfattar ett antal inbördes åt- skilda, på det hela taget parallella plattor som mellan sig avgränsar omväxlande passager för en första och en andra fluid mellan vilka värme växlas, och att samlingsrörpartiet av en sektion (10) omfattar öppningar i plattorna, väsentligen i linje med varandra för att stå i förbindelse med källan av en av fluiderna, varvid angränsande plattor vid respektive ändar av ett par angränsande sektioner har förmåga att under- gå inbördes axiell rörelse tack vare membrandelarna (50) som är fästa vid ändplattorna (28) som omger öppningarna (12a, 12b).
8. Värmeväxlare enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d av att fluidpassagerna i varje sektion (10) sträcker sig väsent- ligen vinkelrätt mot centrumaxeln för öppningarna (12a, f2b). (J
SE7908835A 1978-10-26 1979-10-25 Ringformig kopplingsanordning for vermevexlare SE449133B (sv)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/955,118 US4291752A (en) 1978-10-26 1978-10-26 Heat exchanger core attachment and sealing apparatus and method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE7908835L SE7908835L (sv) 1980-04-27
SE449133B true SE449133B (sv) 1987-04-06

Family

ID=25496408

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE7908835A SE449133B (sv) 1978-10-26 1979-10-25 Ringformig kopplingsanordning for vermevexlare

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4291752A (sv)
JP (1) JPS5560188A (sv)
CA (1) CA1136611A (sv)
CH (1) CH633879A5 (sv)
GB (2) GB2099569B (sv)
NL (1) NL183740C (sv)
SE (1) SE449133B (sv)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59126597A (ja) * 1983-01-10 1984-07-21 松下電器産業株式会社 電子楽器
US4940025A (en) * 1989-03-06 1990-07-10 Westinghouse Electric Corp. Steam generator upper support having thermal displacement compensation
US5050668A (en) * 1989-09-11 1991-09-24 Allied-Signal Inc. Stress relief for an annular recuperator
US5368095A (en) * 1993-03-11 1994-11-29 Avco Corporation Gas turbine recuperator support
JP2000514541A (ja) * 1996-02-01 2000-10-31 ノーザン リサーチ アンド エンジニアリング カンパニー 個別式プレートフィン熱交換器
JP4450887B2 (ja) * 1999-05-20 2010-04-14 株式会社ティラド 熱交換器
SE518058C2 (sv) * 2000-12-22 2002-08-20 Alfa Laval Ab Komponent för att stödja ett filterorgan i en portkanal till en plattvärmeväxlare, anordning innefattande ett rörformigt filterorgan och nämnda komponent samt plattvärmeväxlare innefattande ett rörformigt filterorgan och nämnda komponent
US7017656B2 (en) * 2001-05-24 2006-03-28 Honeywell International, Inc. Heat exchanger with manifold tubes for stiffening and load bearing
SE519567C2 (sv) * 2001-07-09 2003-03-11 Alfa Laval Corp Ab Plattvärmeväxlare samt därtill hörande gavelplatta med inbördes förskjutbara segment
CN1320328C (zh) * 2002-12-20 2007-06-06 缪志先 一种箱形并带有后压紧密封装置的板式换热器
US6895780B1 (en) * 2003-06-30 2005-05-24 Sun Microsystems, Inc. Sorber structure for electro-desorption compressor
US6958915B2 (en) * 2003-10-07 2005-10-25 Hon Hai Precision Ind. Co., Ltd. Heat dissipating device for electronic component
DE102004022433B4 (de) * 2004-05-06 2007-01-04 Joachim Schult Profilierte Wärmeübertragungsplatte für einen geschweissten Wärmeüberträger
US8215378B2 (en) * 2007-05-03 2012-07-10 Brayton Energy, Llc Heat exchanger with pressure and thermal strain management
SE532907C2 (sv) * 2008-09-23 2010-05-04 Alfa Laval Corp Ab En plattvärmeväxlare
US8028410B2 (en) * 2008-12-08 2011-10-04 Randy Thompson Gas turbine regenerator apparatus and method of manufacture
US20120103578A1 (en) * 2009-04-29 2012-05-03 Westinghouse Electric Company Llc Modular plate and shell heat exchanger
CN102564210A (zh) * 2012-02-28 2012-07-11 上海艾克森集团有限公司 一种板式换热器换热板束夹紧装置
JP6216118B2 (ja) 2013-01-11 2017-10-18 フタバ産業株式会社 熱交換器
FR3008485B1 (fr) * 2013-07-12 2015-08-21 Valeo Systemes Thermiques Echangeur de chaleur
CN104677153A (zh) * 2013-11-28 2015-06-03 天津华赛尔传热设备有限公司 一种板式气气换热器
KR101749059B1 (ko) * 2015-09-04 2017-06-20 주식회사 경동나비엔 굴곡 플레이트 열교환기
EP3372937B1 (en) * 2017-03-10 2021-10-06 Alfa Laval Corporate AB Plate package for heat exchanger devices and a heat exchanger device
US10876794B2 (en) * 2017-06-12 2020-12-29 Ingersoll-Rand Industrial U.S., Inc. Gasketed plate and shell heat exchanger
US11035626B2 (en) 2018-09-10 2021-06-15 Hamilton Sunstrand Corporation Heat exchanger with enhanced end sheet heat transfer

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2416674A (en) * 1943-06-02 1947-03-04 Babcock & Wilcox Co Attemperator
US3078919A (en) * 1960-02-08 1963-02-26 Brown Fintube Co Recuperator
US3398787A (en) * 1966-10-11 1968-08-27 Struthers Wells Corp Expansion and contraction means for a heat exchanger
US3547202A (en) * 1969-01-15 1970-12-15 Owens Corning Fiberglass Corp Coaxial heat exchange apparatus with spacers
FR2183375A5 (sv) * 1972-05-04 1973-12-14 Chausson Usines Sa
JPS5622679Y2 (sv) * 1975-08-30 1981-05-28
US4113007A (en) * 1977-04-20 1978-09-12 General Motors Corporation Recuperator

Also Published As

Publication number Publication date
GB2034844A (en) 1980-06-11
JPS5560188A (en) 1980-05-07
NL183740C (nl) 1989-01-02
US4291752A (en) 1981-09-29
NL183740B (nl) 1988-08-01
SE7908835L (sv) 1980-04-27
JPS6161035B2 (sv) 1986-12-23
GB2034844B (en) 1983-02-09
CA1136611A (en) 1982-11-30
GB2099569B (en) 1983-05-11
CH633879A5 (fr) 1982-12-31
NL7907844A (nl) 1980-04-29
GB2099569A (en) 1982-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE449133B (sv) Ringformig kopplingsanordning for vermevexlare
US7017656B2 (en) Heat exchanger with manifold tubes for stiffening and load bearing
CA2745696C (en) Gas turbine regenerator apparatus and method of manufacture
US4229868A (en) Apparatus for reinforcement of thin plate, high pressure fluid heat exchangers
US5060721A (en) Circular heat exchanger
US4291754A (en) Thermal management of heat exchanger structure
US7036562B2 (en) Heat exchanger with core and support structure coupling for reduced thermal stress
US5243815A (en) Assembly of a heat exchanger on a gas turbine engine
US4180973A (en) Vehicular gas turbine installation with ceramic recuperative heat exchanger elements arranged in rings around compressor, gas turbine and combustion chamber
US4134195A (en) Method of manifold construction for formed tube-sheet heat exchanger and structure formed thereby
EP0530183B1 (en) A sealing system for a circular heat exchanger
WO2003029630A1 (en) Thermally responsive recuperator housing
EP0530324B1 (en) Thermal restraint system for a circular heat exchanger
SE414828B (sv) Vermevexlare innefattande en ringformig relativt tung och termiskt trog ram samt ringformiga vermevexlarplattor
EP0222769B1 (en) Thermally balanced restraint system for a heat exchanger
US4331352A (en) Heat exchanger support system providing for thermal isolation and growth
US3385353A (en) Mounting and support for the stacked sheets of a heat exchanger
US4458866A (en) Heat exchanger support system providing for thermal isolation and growth
US4511106A (en) Heat exchanger support system providing for thermal isolation and growth
US4986344A (en) Support means for the manifold ducts of a heat exchanger
GB2296966A (en) Regenerative heat exchanger with reciprocating elements

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed

Ref document number: 7908835-7

Effective date: 19920510

Format of ref document f/p: F