SE502638C2 - Plattvärmeväxlare med permanent sammanfogade moduler - Google Patents

Description

25 30 502 658 växlare av ovan nämnt slag och att möjliggöra en säker hopfogning av moduler, samtidigt som modulerna kan tas isär från varandra och ersättas med nya vid eventuellt läckage eller annat fel.

Dessa ändamål uppnås med föreliggande uppfinning, vilken huvudsakligen kännetecknas av att nämnda yttre värme- överföringsplattor uppvisar mindre in- och utloppsöppningar för åtminstone det ena fluidet än nämnda inre värmeöver- föringsplattor och att nämnda moduler är hopfogade med varandra omkring nämnda in- och utloppsöppningar hos respektive yttre värmeöverföringsplattor.

Vid hopfogning av moduler medelst svetsning måste svets- aggregatet föras in i in- och utloppsöppningarna i en av modulerna, så att svetsmunstycket når skarven mellan modulerna. Genom föreliggande uppfinning har det visat sig vara enkelt att lokalisera och komma åt de kanter som skall svetsas.

Uppfinningen kommer att beskrivas närmare i det följande med hänvisning till bifogade ritning, på vilken Fig 1 visar en schematisk sidovy av en plattvärmeväxlare enligt uppfinningen, och figur 2 visar ett tvärsnitt genom en del av en passage hos plattvärmeväxlaren enligt fig 1.

I figur 1 visas en plattvärmeväxlare l för värmeöverföring mellan två fluider, innefattande ett antal permanent samman- fogade moduler 2, vilka var och en består av två yttre värme- överföringsplattor 3 och mellan dessa ett antal huvudsakligen rektangulära inre värmeöverföringsplattor 4. Plattvärme- 10 15 20 25 30 35 502 638 växlaren 1 har genomgående passager 5 och 6 för respektive fluider.

Modulerna 2 är placerade i ett stativ 7, av konventionellt slag, innefattande åtminstone en främre ändplatta 8 och en bakre ändplatta 9 samt ett antal dragbultar 10. Den främre ändplattan 8 uppvisar anslutningar 11, som kommunicerar med passagerna S och 6 för ett första fluidum och passagerna (ej visade) för ett andra fluidum.

Värmeöverföringsplattorna 2 är genom pressning försedda med ett mönster i form av åsar och dalar, varvid åsarna hos alternerande första och andra värmeöverföringsplattor 2 anligger mot varandra. Värmeöverföringsplattorna 2 är svetsade mot varandra eller på annat sätt permanent samman- fogade med varandra, exempelvis genom limning, lödning eller kombinationer därav. Värmeöverföringsplattorna avgränsar i vartannat plattmellanrum ett strömningsutrymme för det första fluidet och i övriga plattmellanrum strömningsutrymmen för det andra fluidet.

I figur 2 visas ett schematiskt tvärsnitt genom en del av den främre ändplattan 8 (utan nämnda anslutningar) och genom två intilliggande moduler 2. De yttre och inre värmeöverförings- plattorna 3 och 4 är långsträckta och i huvudsak rektangu- lära, även om andra former såsom runda också är tänkbara, och är tillverkade av tunn metallplåt som genom pressning för- setts med ett konventionellt korrugeringsmönster.

De yttre och inre värmeöverföringsplattorna 3 och 4 har genomgående in- och utloppsöppningar 12 placerade i värme- överföringsplattornas hörnpartier. Vanligtvis är in- och utloppsöppningarna 12 cirkulära, men även andra former är tänkbara, såsom triangulära eller rektangulära, och öppningarnas form begränsar inte uppfinningen. 502 658 10 15 20 25 30 35 In- och utloppsöppningarna 12 för det första fluidet befinner sig vid värmeöverföringsplattornas ena långsida och in- och utloppsöppningarna för det andra fluidet befinner sig vid värmeöverföringsplattornas andra långsida vid så kallad parallellströmning, dvs då huvudströmníngsriktningarna för de fluider, som skall strömma på ömse sidor av värmeöverförings- plattorna, avses vara parallella. Naturligtvis kan värmeöver- föringsplattorna även anpassas för diagonalströmning om så önskas.

De yttre värmeöverföringsplattorna 3 uppvisar lämpligen mindre in- och utloppsöppningar 12 än de inre värmeöver- föringsplattorna 4. Härigenom sträcker sig in- och utlopps- öppningarnas kanter 13 hos de yttre värmeöverföringsplattorna 3 längre in i passagerna 5 och 6 än de inre värmeöverförings- plattornas 4 kanter 14.

I och med att kanten 13 hos modulernas 2 yttre värmeöver- föringsplattor 3 sticker ut några mm utanför kanten 14 hos övriga värmeöverföringsplattor 4, blir det enkelt att i passagen föra in ett svetsaggregat i rätt position, med avseende både på ett axiellt och ett radiellt läge, för att kunna svetsa ihop modulerna. Svetsningen kan utföras såsom radiell kantsvets eller axiell överlappssvets.

Med radiell kantsvets menas en svets som utföres mot kanten av två mot varandra anliggande värmeöverföringsplattor. Dvs svetsaggregatet förflyttas från centrum av passagen radiellt utåt i plattans plan mot öppningarnas kanter, vilka sedan stumsvetsas eller smältsvetsas ihop.

Med axiell överlappssvets menas en svets som utföres vinkel- rät mot tvâ på varandra anliggande värmeöverföringsplattor.

Dvs svetsaggregatet förflyttas axiellt i passagen vinkelrät mot den ena värmeöverföringsplattan. Svetsen utföres sedan, 10 15 20 25 30 35 502 638 som en sömsvets, en bit in på värmeöverföringsplattan och på avstånd från öppningens kant.

Naturligtvis skulle öppningarna, hos två mot varandra anliggande yttre värmeöverföringsplattor, kunna vara olika stora, varvid svetsen även skulle kunna utföras såsom en kälsvets.

Lämpligen dimensioneras de yttre värmeöverföringsplattorna 3 så att hela svetsen kan förläggas i det område av de yttre värmeöverföringsplattorna 3 som skjuter ut innanför kanten 14 hos de inre värmeöverföringsplattorna 4. Dvs de yttre värme- överföringsplattorna 3 hos två angränsande moduler 2 anligger mot varandra i åtminstone ett sammanhängande område kring in- och utloppsöppningarna 12 som radiellt begränsas av kanten 13 av in- och utloppsöppningarna hos de yttre värmeöverförings- plattorna 3 och kanten 14 av in- och utloppsöppningarna 12 hos de inre värmeöverföringsplattorna 4. Det blir då möjligt att enkelt lokalisera de olika modulerna 2 hos en färdig plattvärmeväxlare 1.

Vid ett eventuellt fel hos någon av modulerna 2, kan svetsen vid radiell kantsvetsning slipas bort och vid axiell över- lappssvetsning kan plattmaterialet runt svetsen skäras upp, varefter den felaktiga modulen kan tas bort. Eventuellt plattmaterial från den felaktiga modulen som finns kvar på angränsande moduler kan sedan fräsas eller slipas bort, varefter en ny modul 2 kan svetsas fast som ersättning för den felaktiga modulen.

Förutom partierna omkring in- och utloppsöppningarna 12 har de yttre värmeöverföringsplattorna 3 visats identiska med de inre värmeöverföringsplattorna 4, och båda sidor av desamma är avsedda att vara i kontakt med de värmeöverförande fluiderna, men naturligtvis skulle det även vara möjligt att 502 638 10 utforma speciella yttre värmeöverföringsplattor, som endast är i kontakt med det ena fluidet. Dvs fluidet skulle då inte strömma i utrymmet mellan modulerna 2.

Det skulle även vara möjligt att införa speciella distans- organ, i form av ringar eller plana plattor av tjockare material, mellan modulerna om så önskas. Exempelvis då de yttre värmeöverföringsplattornas kantpartier av någon anledning inte anligger mot varandra. Ett sådan distansorgan placeras mellan de yttre värmeöverföringsplattorna hos två angränsande moduler och sammanfogas permanent med de yttre värmeöverföringsplattorna.

Claims (6)

10 15 20 25 30 35 502 638 Patentkrav

1. Plattvärmeväxlare (1) för värmeöverföring mellan två fluider, innefattande ett antal permanent sammanfogade moduler (2), vilka var och en består av två yttre värme- överföringsplattor (3) och mellan dessa ett antal huvud- sakligen rektangulära inre värmeöverföringsplattor (4), vilka har genomgående in- och utloppsöppningar (12) för respektive fluider i sina hörnpartier, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda yttre värmeöverföringsplattor (3) uppvisar mindre in- och utloppsöppningar (12) för åtminstone det ena fluidet än nämnda inre värmeöverföringsplattor (4) och att nämnda moduler (2) är hopfogade med varandra omkring nämnda in- och utloppsöppningar (12) hos respektive yttre värmeöverförings- plattor (3).

2. Plattvärmeväxlare enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att de yttre värmeöverföringsplattorna (3) hos två angränsande moduler (2) anligger mot varandra i åtminstone ett sammanhängande område kring in- och utloppsöppningarna (12), vilket radiellt begränsas av kanten (13) av in- och utloppsöppningarna (12) hos de yttre värmeöverförings- plattorna (3) och kanten (14) av in- och utloppsöppningarna (12) hos de inre värmeöverföringsplattorna (4)-

3. Plattvärmeväxlare enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d a v att de yttre värmeöverföringsplattorna (3) hos två angränsande moduler (2) är svetsade till varandra i nämnda område.

4. Plattvärmeväxlare enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d v att svetsen är utformad såsom en radiell kantsvets. -b CU

5. Plattvärmeväxlare enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d v att svetsen är utformad såsom en axiell överlappssvets. Q! 502 658

6. Plattvärmeväxlare enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att ett distansorgan är beläget mellan de yttre värmeöverföringsplattorna (3) hos två angränsande moduler (2) och att distansorganet är permanent sammanfogat med de yttre 5 värmeöverföringsplattorna (3).