SE463943B - Vaermeoeverfoeringsanordning daer elastiska vaermeoeverfoeringsslingor med anslutningsdon faests i en genomstroemningskanals vaegg, varvid slingelementens ena aende aer roerlig i mediestroemmen - Google Patents

Description

463 943 2 de, tekniskt ekonomiskt tillämpningsbar lösningsvariant för allmängiltig användbarhet hör för närvarande icke till teknikens ståndpunkt.

Uppfinningen har till syfte att erbjuda en värmeöverförings- anordning som när den begagnas i flytande, starkt förorenade värmekällemedier, alltid skall kunna hållas helt funktionsduglig och i motsats till hittills kända principlösningar, med mycket enkla och tillförlitliga medel skall ge effektiva användnings- möjligheter. Värmeöverföringsanordningen utmärker sig genom såväl stabila som förbättrade värmeöverföringsprestanda liksom genom väsentligt lägre tillverknings-, material- och underhállskost- nader.

Till grund för uppfinningen ligger enligt ovannämnda syften uppgiften att så utforma en värmeöverföringsanordning att å ena sidan igensättningar i strömningskanalen eller värmekällemediets genomströmningsområde, liksom skorpbildningar eller igensätt- ningar av värmeöverföringsanordningens kontaktytor till följd av grova föroreningar är i det närmaste uteslutna samtidigt som till storleken små partiklar inte skall medföra några långvariga avlagringar. Vidare skall allmänt erbjudas möjlighet till användning i icke förorenade, måttligt förorenade och starkt förorenade värmekällemedier under förutsättningen att goda värmeöverföringsprestanda uppnås och framförallt skall i trots av ofta förekommande nivåändringar i värmekällemediets genom- strömningskanaler, exempelvis avloppsrör, konstanta.överförings- förhållanden erhållas. Det väsentligaste realiseringskravet består därvid i att hålla den genom värmeöverföringsanordningen framkallade tryckförlusten i värmekällemediets genomströmnings- kanal så liten som möjligt genom motsvarande utformning av värmeöverföringselementen.

Värmeöverföringsanordningen enligt uppfinningen är avsedd för indirekt värmeöverföring mellan ett förorenat värmeavgivande medium och ett värmeupptagande medium och innefattar dels värmeöverföringselement som är anordnade i genomströmningsknalen, 465 943 3 för det strömmande, förorenade, värmeavgivande mediet dels anslutningsdon som är anordnade i genomströmningskanalens vägg och i den ena änden av varje värmeöverföringselement. Det för uppfinningen utmärkande är att varje värmeöverföringselement är elastiskt och innefattar en enda eller ett flertal slingliknande strömningskanaler och att den ände av värmeöverföringselementet till vilken det värmeupptagande mediet från nämnda anslutningsdon strömmar fram, vänder och strömmar tillbaka är anordnad fritt rörligt i strömningsriktningen för det värmeavgivande mediet inuti genomströmningskanalen.

Vid en första principiell variant är värmeöverföringselementet, som endast har en elastisk strömningskanal med anslutningsdon vid båda de fria ändarna ansluten till en central framfördelare liksom till en. returfördelare. Fram- och :returfördelare för värmekällemediet anordnas härvid i eller utanför den värmekälle- mediet innehållande genomströmningskanalen och är utförda som komplicerad beståndsdel av ett på enkelt sätt tillverkningsbart värmeöverföringsaggregat.

Den andra grundmässiga.utföringsvarianten, vid.vilken det böjliga värmeöverföringselementet innehåller ett flertal elastiska, till ettkanalknippeellerkanalförbandsammansattaströmningskanaler, har vid en fri ände anslutningsdon och vid den andra änden inbördes kortslutna strömningskanaler för värmebelastningens värmemediums framströmning och returströmning. Strömnings- kanalerna är med fördel anordnade intill varandra, företrädesvis i ett vertikal- eller horisontalplan, varvid kanalanordningen är utformad som ett enhetligt och matrialmässigt homogent element, varjämte kanalerna för uppnående av längre livslängd är fram- ställda av plastmaterial med olika vävinlägg. Huvudsakligen kommer härvid ifråga i ett plan bredvid varandra på bandliknande sätt anordnade två-, tre- eller fyrkanaliga värmeöverförings- element. Särskilt begagnas med tanke på en avsedd värmeåtervin- ning från värmekällemedier av föränderliga nivåer eller ringa strömningsaktivitet emellertid företrädesvis ett trekanaligt värmeöverföringselement med mellan fram- och returkanalerna 463 945 4 innesluten blindkanal, som innehåller ett till värmekällan och värmemediet anpassat medium med bestämd tjocklek. Den därmed uppnåeliga svävförmàgan med ständigt samma utgàngsmaterial för värmeöverföringselementen och den samtidigt som skyddsàtgärd med avseende på en värmeenergetisk inverkan av värmemediefram- och returströmningen fungerande1nedieinneslutningen utgör väsentliga medel för konstanta och allmänt förbättrade värmeöverföringsför- hållanden. Det kan emellertid även anses lämpligt att eftersträva en svävförmåga inom med värmekällmedium helt uppfyllda ström- ningskanaler för undvikande av alltför stora friktionskraftskom- ponenter till följd av annars därutöver verkande lyftkrafter mellan. kanalväggar' och 'värmeöverföringselement. Förutom till följd av flexibiliteten och den speciella utformningen av värmeöverföringselementen fria rörelsen hos och den därmed förbundna optimala sjävreningseffekten för värmeöverförings- elementens kontaktytor liksom värmekällemässigt och vad gäller värmeutnyttjandet hänvisas även till följande fördelar: På grund av värmeöverföringselementens fria rörelse eller dessa elements utslag i riktningen för det minsta motståndet erhålles minsta möjliga hydrauliska motstånd eller tryckförluster.

Reningseffekten kan vidare i avsevärd mån förbättras genom ytförändring till följd av kortvarig tryckminskning eller -ökning, i första hand i värmemediets strömningskanaler.

Härigenom möjliggöres ibland även en avskiljning av de minsta partiklarna, mellan vilka relativt stora kohesionskrafter verkar och vilka även utvecklar mycket höga adhesionskrafter i samman- hang med värmeöverföringselementens material.

Den genom temperaturskillnader uppstáende värmespänningen och den av de strömningsbetingade belastningarna härledda normal- och tangentialspänningarna kan elimineras på optimalt sätt på grund av de böjliga värmeöverföringselementens fria rörlighet. Genom val av i motsvarande mån beständiga material för värmeöverför- ingselementen är även intensivt utnyttjande av aggressiva, kemiska förorenade värmekällemedier möjliga. 'x 465 943 Utföringsexempel på uppfinningen förklaras närmare i det följ ande med hänvisning till bifogade ritningar.

Fig. l fig. 2 fig. 3 fig. 4 fig. 5 fig. 6 fig. 7 fig. 8 fig. 9 är en snittvy av en värmeöverföringsanordning enligt uppfinningen med längs och i strömningskanalen _anordnade värmeöverföringselement med fria ändar, är en snittvy av ett värmeöverföringselement från planet I-I i fig. l, är en snittvy av en värmeöverföringsanordning enligt uppfinningen med radiellt i strömningskanalen anordnade värmeöverföringselement med fria ändar, är en snittvy av strömningskanalen från planet II-II i fig. 3, är en snittvy av en värmeöverföringsanordning enligt uppfinningen med radiella och hårnálsformigt i strömningskanalen anordnade värmeöverföringselement utan fria ändar, är en snittvy av strömningskanalen från planet III-III i fig. 5, är en snittvy av en värmeöverföringsanordning enligt uppfinningen med cirkelbågformigt i strömningskanalen anordnade värmeöverföringselement utan fria ändar, är en snittvy av strömningskanalen från planet IV-IV i fig. 7, är en snittvy av en värmeöverföringsanordning enligt uppfinningen med längs strömningskanalen anordnade värmeöverföringselement utan fria ändar, 463 943 6 fig. 10 är en snittvy av strömningskanalen fràn planet V-V i fig. 9, fig. ll är en snittvy av en värmeöverföringsanordning enligt uppfinningen med längs en delad strömningskanal anordnade värmeöverföringselement med fria ändar, fig. 12 är en snittvy av strömningskanalen från planet VI-VI i fig. 11, fig. 13 är en snittvy av en värmeöverföringsanordning enligt uppfinningen med i en avsättnings- eller förràdsbe- hállarevertikaltanordnadevärmeöverföringselementmed fria ändar, fig. 14 visar ett tvàkanaligt värmeöverföringselement med fria ändar enligt uppfinningen, fig. 15 är ett trekanaligt värmeöverföringselement med fria ändar enligt uppfinningen, och fig. 16 är ett fyrkanaligt värmeöverföringselement med fria ändar enligt uppfinningen.

Väremöverföringsanordningen enligt uppfinningen består vad gäller enskildheterna av ett flertal värmeöverföringselement 1, som å sin sida innehåller strömningskanaler för värmemedieretur- och -framströmning 2, 3 liksom exempelvis en blindkanal 4 med innesluten luft, ett skyddsrör 5 för förhindrande av större, av strömningen betingade böjningsbelastningar, anslutningsdon 6 för àstadkommande av förbindelse mellan strömningskanalerna för värmemediets retur- och framströmning 2, 3 och de vid hàllarflän- sen 9 på omslutande sätt anbragta ringkanalerna 7, 8 för värmemediets retur- och framströmning samt motsvarande fläns- förskruvningar 10 för fästande av hàllarflänsen 9 i genomström- ningskanalen ll för värmekällemediet. Värmeöverföringselementen l med en fri ände och med vid den andra änden anbragta an- Û*- 465 943 7 slutningsdon 6 begagnas enligt fig. 2, 14, 15 och 16 företrädes- vis såsom bandliknande två-, tre- eller fyrkanalelement, varvid den elementutformning, som skall väljas, skall anordnas med avseende på maximala värmeöverföringsytor. Utnyttjandet av centriskt eller koncentriskt i varandra införda kanaler är härvid likaledes enzrealiserbar möjlighet. Några ytterligare fördelakti- ga anordningsmöjligheter av värmeöverföringselementen 1 anges närmare i fig. 3, 11 och 13, varvid i stället för de i avsätt- nings- eller förrådsbehållaren vertikalt uppifrån och nedåt ledande värmeöverföringselementen 1 även olika, icke visade horisontella eller rumsliga fastsättningsvarianter är tänkbara.

En likaledes icke visad anordningstyp har som kännetecken, att värmeöverföringselementen l kan införas via exempelvis i avloppskanaler för övrigt existerande reningsstudsar eller - öppningar och då kan fylla sin funktion flytande parallellt med avloppskanalen.

Värmeöverföringselementen 12 med vid båda ändarna befintliga anslutningsdon 6 är enligt fig. 5, 7 och 9 installerade såsom enkanalelement eller bandliknande flerkanalelement. Vid det i fig. 5 visade exemplet är även en. med 90° vriden utförbar anordning av värmeöverföringselementen 12 möjlig. Likaledes kan dessa element grundmässigt finna användning i ett motsvarande användningsområde i en i fig. 13 visad avsättnings- eller förrådsbehållare 13. Om den i fig. ll visade strömningskanalens ll Y-form ändras till en X-form, kan då även medelst värmeöver- föringselement 12 åstadkommas en genomgående, vågrät anordning i strömningskanalen ll.

Härtill är med avseende på de visade exempelvarianterna med överföringselement 1 att anmärka, att den maximalt möjliga krökningsradien för de böjliga elementen är mindre än vad som visas för det föreliggande öppna strömningstvärsnittet, då annars vid ogynnsamma, turbulenta strömningar de enskilda elementen eventuellt kan utsättas för knutbildning. Vid kritiska an- vändningsfall är det i förkommande fall lämpligt att begagna snör- eller repliknande eller andra lämpliga distandon.

Claims (1)

1. 465 945 8 PATENTKRAV Värmeöverföringsanordning för indirekt värmeöverföring mellan ett förorenat värmeavgivande medium (M) och ett värme- upptagande medium, innefattande värmeöverföringselement anord- nade i genomströmningskanalen (ll) för det strömmande, föro- renade, värmeavgivande mediet samt anslutningsdon (6) anordnade i genomströmningskanalens (11) vägg och i den ena änden av varje värmeöverföringselement, k ä n n e t e c k n a d av att varje värmeöverföringselement (1) är elastiskt och innefat- tar en enda eller ett flertal slingliknande strömningskanaler (2, 3), vilken det värmeupptagande mediet från nämnda anslutningsdon och att den ände av värmeöverföringselementet till (6) strömmar fram, vänder och strömmar tillbaka är anordnad fritt rörlig i strömningsriktningen för det värmeavgivande mediet (M) inuti genomströmningskanalen (ll) .