SE506613C2 - Filter- och värmeväxlaranordning - Google Patents

Description

506 615 10 l5 20 25 30 35 _2_ Ändamålet med uppfinningen är att åstadkomma en bl.a. i sistnämnda avseende förbättrad filter- och värmeväxlaranord- ning av det inledningsvis angivna slaget. Detta ändamål upp- nås med den utformning som är angiven i det självständiga patentkravet. De osjälvständiga patentkraven anger kännetec- ken på föredragna utföringsformer av filter- och värmeväxlar- anordningen enligt uppfinningen.

Som framgår närmare av det följande är vid filter- och värmeväxlaranordningen enligt uppfinningen värmeväxlarkroppen placerad innanför filterkroppen, varvid värmeväxlarkroppen omströmmas i omkretsled mellan axiella inlopps- och utlopps- slitsar i en runt om värmeväxlarkroppen gående vägg.

Det uppfinningsenliga arrangemanget ger en effektiv vär- meöverföring och möjliggör användning av en värmeväxlarkropp med liten diameter utan att värmeöverföringskapaciteten blir sämre än vid kända filter- och värmeväxlaranordningar. Sär- skilt effektiv värmeöverföring uppnås om värmeväxlarkroppen utformas i enlighet med de principer som anges i W086/00395.

Ytterligare en väsentlig fördel ligger i att det tryck som värmeväxlarkroppen utsätts för - detta tryck är avsevärt, t.ex. 10-15 bar, i många vanliga tillämpningar - verkar i riktning mot värmevâxlarkroppens centrum och därför ger upphov till tryckspänning i värmeväxlarkroppen. Denna kan därför utan sprängningsrisk utföras av ett sådant material som t.ex. aluminium, som har dålig hållfasthet men goda värmeöverföringsegenskaper_ Uppfinningen framgår närmare av den härefter följande beskrivningen av en på de bifogade ritningarna visad, som exempel vald utföringsform.

Fig.1 visar ett axiellt snitt genom en i enlighet med uppfinningen utförd filter- och värmeväxlaranordning; Fig. 2 visar ett tvärsnitt taget längs linjen II-II i Fig. l; Fig. 3 visar ett tvärsnitt taget längs linjen III-III i Fig. 1.

Den på ritningarna visade filter- och värmeväxlaranord- ningen har ett i stort sett cirkulärcylindriskt hus ll med en cirkulärcylindrisk sidvägg 12 gjord i ett stycke med en 10 15 20 25 30 35 506 615 _ 3,- vägg som bildar en botten 13 och vidare ett löstagbart lock 14, som är tätt fastspänt mot överkanten pà väggen 12 medelst en centralt placerad spännskruv 15 med mutter 16.

I husets botten 13 finns inlopp och utlopp dels för en arbetsvätska som skall filtreras och kylas (eventuellt vär- mas), dels en termovätska, dvs. en som värmebärare för kyl- ning (eventuellt värmning) av arbetsvätskan tjänande vätska.

I det följande förutsätts arbetsvätskan vara olja, medan ter- movätskan förutsätts vara vatten.

Närmare bestämt finns vid den ena, i figurerna den väns- tra sidan av huset ett inlopp 17 och ett utlopp 18 för oljan.

Båda är placerade intill varandra och öppna mot ett plant parti av sidkanten på husets botten. Detta plana parti är avsett att fastspännas tätande mot en maskin i vilken oljan arbetar. Vid den motsatta sidan finns i husets botten ett inlopp 19 och ett utlopp 20 för vattnet. Inloppet går till en central försänkning 21 i bottnen 13 och utloppet kommunicerar med ett runt om denna försänkning gående ringspàr 22. Båda är försedda med rörstutsar för anslutning av slangar.

Inuti huset 11 finns en långsträckt rörformig kåpa 23, som är öppen vid den ena änden och tillsluten vid den andra.

Kàpan kan sägas bilda en upp- och nedvänd kopp, som med sin öppna ände är tätt fastspänd mot översidan på husets botten 13 medelst en mot koppens ändvägg 24 anliggande mutter 25 pà spännskruven 15.

Kàpan 23 uppdelar det inre utrymmet i två kamrar, en central kammare 26 och en denna omgivande yttre kammare 27.

På den ena sidan av kåpan finns i dennas sidvägg 28 en verti- kal slits 29, genom vilken de båda kamrarna 26 och 27 står i öppen förbindelse med varandra. Med den centrala kammaren 26 kommunicerar även utloppet 18 för oljan och vidare såväl in- loppet 19 som utloppet 20 för vattnet. Den yttre kammaren 27, som innehåller en rörformig, med husväggen 12 koncentrisk filterkropp 30, t.ex. av veckat papper, kommunicerar med inloppet 17 för oljan på sådant sätt att inströmmande olja kommer in i kammaren 27 på yttersidan av filterkroppen.

Den centrala kammaren inrymmer en upprättstående, cylin- drisk, rörformig värmeväxlarkropp 31, vars geometriska axel 506 613 10 15 20 25 30 35 _ 4 _ är koaxiell med husets sidvägg 12. Värmeväxlarkroppen 31, som är gjord av aluminium eller ett annat lämpligt material med god värmeledningsförmåga, är så fastspând mot husets botten 13, att dess centrala, axiellt genomgående passage 32 är öppen mot försänkningen 21 men ej har någon direkt förbindel- se med det denna omgivande ringspáret 22. Med det sistnämnda står däremot den undre änden av en yttre, likaledes axiellt genomgående passage 33 i värmeväxlarkroppen i direkt för- bindelse. Den yttre passagen 33 är bildad av ett flertal runt om den centrala passagen 32 anordnade kanaler.

Vid sina ändar anligger värmeväxlarkroppen 31 på sin yttersida tätande mot husets botten 13 resp. mot ändväggen 24 på kåpan 23 under förmedling av tätningsringar 34. Vid den övre änden av värmeväxlarkroppen 31 finns en öppen förbindel- se mellan den centrala passagen 32 och den yttre passagen 33.

Det genom inloppet 19 inströmmande vattnet kommer sålun- da först in i den centrala försänkningen 21, från vilken det strömmar uppåt genom den centrala passagen 32 i värmeväxlar- kroppen 31 och därefter nedåt genom den yttre passagen 33 till ringspáret 22 och ut genom utloppet 20. Under sin passa- ge genom huset 11 kommer vattnet således endast i kontakt med den inre delen av vârmeväxlarkroppen 31.

På sin yttersida har värmeväxlarkroppen 31 ett mycket stort antal tätt intill varandra anordnade, radiella flänsar 35. Dessa sträcker sig i huvudsak runt om hela värmeväxlar- kroppen med bredare avbrott vid två diametralt motsatta stäl- len och flera smalare avbrott mellan dessa. Ytterkanten på flänsarna ligger tätt intill insidan på kåpan 23. Mellan slitsen 29, som sträcker sig över i huvudsak hela höjden på värmeväxlarkroppen 31, och en diametralt mitt emot inlopps- slitsen 29 belägen axiell kanal 36 på insidan av kåpan 23 tvingas sålunda den genom slitsen inströmmande oljan att pas- sera genom de trånga passagerna mellan flänsarna 35. Dessa år utförda i överenstämmelse med de principer som är angivna i WO88/06228 och säkerställer därigenom en mycket effektiv vär- meöverföring mellan oljan och vattnet i värmeväxlarkroppens yttre passage 33. 10 15 506 613 _ 5 _ Från den av kåpan 23 avgränsade centrala kammaren 26, värmeväxlarkammaren, kan oljan via kanalen 36 strömma till utloppet 18 genom en öppning i husets botten mitt för den undre änden av kanalen 36. Denna sträcker sig i likhet med slitsen 29 över i huvudsak hela höjden på värmevâxlarkroppen 31.

Under drift strömmar oljan först genom den yttre kamma- ren 27, filterkammaren, och den däri anordnade filterkroppen 30 innan den går in genom slitsen 29 och strömmar åt båda hållen utefter yttersidan på värmeväxlarkroppen 31 och sedan samlas i kanalen 36. Skulle av någon anledning, t.ex. kraftig igensättning av filterkroppen 30, trycket i filterkammaren 27 stiga till ett otillåtet värde öppnar en förbigångsventil 37 i husets botten för att sätta filterkammaren i direkt förbin- delse med utloppet 18.

Claims (4)

506 613 10 15 20 25 30 35 Patentkrav

1. Filter- och värmeväxlaranordning med ett i huvudsak cylindriskt hus (11) uppvisande dels ett arbetsvätskeinlopp (17) och ett arbetsvätskeutlopp (18), dels ett termovätskeinlopp (19) och ett termovätskeutlopp (20), en i huset (11) anordnad rörformig värmeväxlarkropp (31) med på dess utsida anordnade flänsar (35) och med en axiellt genomgående passage (32,33), som står i förbindelse med termovätskeinloppet (19) och termovätskeutloppet (20), och en inuti huset (11) anordnad cylindrisk vägg (28), som pà sin ena sida avgränsar en värmeväxlarkroppen (31) inrym- mande värmevâxlarkammare (26) och på sin andra sida avgränsar (27) varvid värmeväxlarkammaren (26) en filterkammare inrymmande en filterkropp (30), och filterkammaren (27) står i förbindelse med varandra och mellan arbetsvätskeinlop- pet (17) och arbetsvätskeutloppet (18) bildar den ena efter den andra liggande delar av en strömningsväg för en arbets- vätska, kånnetecknad av att den cylindriska väggen (28) uppvisar en axiell slits (29) som sträcker sig över i huvudsak hela längden på värme- växlarkroppen (31) och bildar en förbindelsepassage mellan (26), är anordnad innanför den filterkammaren (27) och värmeväxlarkammaren att värmeväxlarkroppen (31) cylindriska väggen (28) och tillsammans med insidan på denna avgränsar i omkretsled förlöpande, mellan värmeväxlarkroppens (31) flänsar (35) att den cylindriska väggen (28) vid den slitsen (29) liggande kanaler, och motsatta sidan har en mot värmeväxlarkroppen (31) öppen och över i huvudsak hela längden på denna gående axiell kanal (36), som står i förbindelse med arbetsvätskeutloppet (18).

2. Filter- och värmeväxlaranordning enligt patentkrav 1, kännetecknad av att den axiellt genomgående passagen i värmeväxlarkroppen innefattar en central axiell kanal (32) bildad av ett flertal runt om den centrala kanalen anordnade axiella delkanaler, varvid den (32) och den yttre (33) med varandra vid den ena änden av värmeväxlarkroppen (31) och och en yttre axiell kanal (33) centrala kanalen står i förbindelse 10 506 613 _ 7 _ står i förbindelse med var sitt av termovätskeinloppet (19) och termovätskeutloppet (20) vid den andra änden.

3. Filter- och värmeväxlaranordning enligt patentkrav 1 eller 2, (19) termovätskeutloppet (11) hörande gavelvägg (13) vid den nämnda ena änden av värmeväx- larkroppen (31).

4. Filter- och värmeväxlaranordning enligt patentkrav 3, kännetecknad av att arbetsvätskeinloppet (17) (18) är anordnade i gavelväggen (13). kännetecknad av att termovätskeinloppet och (20) är anordnade i en till huset och arbets- vätskeutloppet