SE509282C2

SE509282C2 - Heat exchanger with curved cover plates and process for its manufacture

Info

Publication number: SE509282C2
Application number: SE9601220A
Authority: SE
Inventors: Lars Persson
Original assignee: Ep Technology Ab
Priority date: 1996-03-29
Filing date: 1996-03-29
Publication date: 1999-01-11
Also published as: AU2524697A; WO1997037188A1; SE9601220D0; SE9601220L

Abstract

The invention relates to a heat exchanger, as well as to a method for the manufacture thereof, and more specifically a heat exchanger (1) comprising a plurality of channel plates (2) defining channels for the circulation of a medium under pressure. The channel plates (2) are held together by two cover plates (3, 4) arranged at opposite sides of the channel plates (2) by means of clamping devices (6) connecting the cover plates. According to the invention, at least one of the cover plates (3, 4) is pre-bent to provide a compressing force onto the channel plates, to counteract a deflection of the plates and expansion of the central area of the heat exchanger which might otherwise be caused by the pressure of the circulating medium. Preferably, the pre-bending is adapted to the maximum working pressure of the circulating medium. It is preferred that both cover plates (3, 4) are pre-bent in a symmetrical fashion.

Description

- 509 282 lO 15 20 25 30 35 40 SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Således tillhandahåller föreliggande uppfinning en värmeväxlare innefattande ett antal kanalplátar för att bilda kanaler för cirkulering av medier under tryck. Kanal- plåtarna hålls saman av två täckplátar anordnade på ömse sidor om kanalplåtarna med hjälp av förbindningsanordningar som förbinder täckplàtarna. SUMMARY OF THE INVENTION Thus, the present invention provides a heat exchanger comprising a plurality of duct plates for forming ducts for circulating media under pressure. The duct plates are held together by two cover plates arranged on either side of the duct plates by means of connecting devices which connect the cover plates.

Enligt uppfinningen är åtminstone en av täckplàtarna förböjd för att tillhandahålla en tryckkraft mot kanal- plåtarna. Företrádesvis är tryckkraften som orsakas av för- böjningen anpassad efter det maximala arbetstrycket i de cirkulerande medierna.According to the invention, at least one of the cover plates is pre-bent to provide a compressive force against the channel plates. Preferably, the compressive force caused by the bending is adapted to the maximum working pressure in the circulating media.

Uppfinningen tillhandahåller också ett förfarande för att tillverka en värmeväxlare. Uppfinningen är definierad i detalj i åtföljande patentkrav.The invention also provides a method of manufacturing a heat exchanger. The invention is defined in detail in the appended claims.

KORTFATTAD BESKRIVNING AV RITNINGARNA Uppfinningen beskrivs i detalj nedan med hänvisning till åtföljande ritningar i vilka figur 1 illustrerar en värmeväxlare enligt uppfinningen sammansatt med bultar och figur 2 illustrerar en obelastad nedre täckplåt.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention is described in detail below with reference to the accompanying drawings in which Figure 1 illustrates a heat exchanger according to the invention assembled with bolts and Figure 2 illustrates an unloaded lower cover plate.

DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER I figur 1 visas en värmeväxlare enligt föreliggande uppfinning. När värmeväxlaren är sammansatt och hopspänd skiljer sig den inte rent utseendemässigt från de tidigare kända värmeväxlarna.DETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS Figure 1 shows a heat exchanger according to the present invention. When the heat exchanger is assembled and clamped, it does not differ in appearance from the previously known heat exchangers.

Värmeväxlaren 1 består av ett antal kanalplátar 2 som bildar kanaler för cirkulering av medier. Kanalplåtarna 2 är anordnade mellan en övre täckplåt 3 och en nedre täckplåt 4.The heat exchanger 1 consists of a number of channel plates 2 which form channels for circulating media. The channel plates 2 are arranged between an upper cover plate 3 and a lower cover plate 4.

Den övre täckplåten 3 har öppningar 5 för inlopp och utlopp av medierna. Hela värmeváxlarpaketet hålls samman av bultar 6 som är anordnade genom hål i kanterna av täckplàtarna 3 och 4. Naturligtvis kan även andra anordningar som förbinder täckplàtarna 3 och 4 användas.The upper cover plate 3 has openings 5 for inlet and outlet of the media. The entire heat exchanger package is held together by bolts 6 which are arranged through holes in the edges of the cover plates 3 and 4. Of course, other devices connecting the cover plates 3 and 4 can also be used.

Som tidigare nämnts orsakar trycket i de cirkulerande medierna att värmeväxlaren utvidgas vid mitten eftersom de sammanhällande krafterna i den tidigare kända värmeväxlaren endast anbringas vid kanterna av täckplàtarna. Detta orsakar 10 15 20 25 30 35 509 282 3 att medierna får en kraftigare strömning vid mitten av vàrmeväxlaren när kanalerna vid mitten av kanalplátarna 2 utvidgas med de åtföljande nackdelar som nämns ovan.As previously mentioned, the pressure in the circulating media causes the heat exchanger to expand at the center because the cohesive forces of the previously known heat exchanger are only applied at the edges of the cover plates. This causes the media to have a stronger flow at the center of the heat exchanger when the channels at the center of the channel plates 2 are expanded with the attendant disadvantages mentioned above.

Enligt föreliggande uppfinning anordnas en förböjning av åtminstone en av táckplàtarna 3 och 4. I figur 2 visas den nedre täckpláten 4 i obelastat tillstånd. När täckpláten spänns ihop med de övriga plátarna i värmeväxlaren till ett plant tillstånd orsakar då täckpláten 4 en additiv kraft, som är störst vid mitten av värmeväxlaren och avtar mot kanterna. Den additiva kraften adderas till kraften från bultarna och är avsedd att motverka det inre trycket som orsakas av de cirkulerande medierna. I Lämpligen avpassas förböjningen av täckpláten efter det maximala arbetstryck som värmeväxlaren förväntas arbeta med.According to the present invention, a bending of at least one of the cover plates 3 and 4 is arranged. Figure 2 shows the lower cover plate 4 in an unloaded condition. When the cover plate is clamped together with the other plates in the heat exchanger to a flat state, the cover plate 4 then causes an additive force, which is greatest at the center of the heat exchanger and decreases towards the edges. The additive force is added to the force from the bolts and is intended to counteract the internal pressure caused by the circulating media. I The bending of the cover plate is suitably adapted to the maximum working pressure with which the heat exchanger is expected to operate.

Dà kan det inre trycket i värmeväxlaren aldrig orsaka någon avböjning av plátarna. Vid lägre arbetstryck motverkas den additiva tryckkraften av själva kanalplàtarna, även utan _ något övertryck överhuvud taget i de cirkulerande medierna, och värmeväxlaren förblir plan även vid lägre arbetstryck än det maximala arbetstrycket.Then the internal pressure in the heat exchanger can never cause any deflection of the plates. At lower working pressures, the additive compressive force is counteracted by the duct plates themselves, even without any overpressure at all in the circulating media, and the heat exchanger remains flat even at lower working pressures than the maximum working pressure.

Uppfinningen fungerar väl om endast en täckplåt är förböjd men gynnsammast effekt uppnås om båda táckplàtarna är förböjda på ett symmetriskt sätt.The invention works well if only one cover plate is pre-bent, but the most favorable effect is achieved if both cover plates are pre-bent in a symmetrical manner.

Det skall påpekas att förböjningen som illustreras i figur 2 är överdriven för tydlighets skull. I själva verket ligger avvikelsen från planhet på ca 1,5 mm vid en normal- stor plåt med en tjocklek av ca 30 mm. Myndigheternas norm för planhet ligger på ca 3 mm och ur denna synpunkt är den förböjda täckpláten fortfarande "plan".It should be noted that the inflection illustrated in Figure 2 is exaggerated for the sake of clarity. In fact, the deviation from flatness is about 1.5 mm for a normal-sized sheet with a thickness of about 30 mm. The authorities' standard for flatness is about 3 mm and from this point of view the pre-bent cover plate is still "flat".

Vid tillverkning av värmevàxlaren är det lämpligt att först göra táckplàtarna färdiga med hål, veckningar och andra detaljer innan täckpláten förböjs i ett särskilt pressverktyg. Krökningen av plátarna kan enkelt beräknas av en fackman på området till ett lämpligt värde. Uppfinningen är endast begränsad av patentkraven nedan.When manufacturing the heat exchanger, it is advisable to first complete the cover plates with holes, folds and other details before the cover plate is bent in a special press tool. The curvature of the plates can be easily calculated by a person skilled in the art to a suitable value. The invention is limited only by the claims below.

Claims

509 282 10 15 20 25 30 '35 4 CLAIMS (1) comprising a number of channel plates for forming channels for circulating medium during

Heat exchanger (2) pressure, which duct plates (2) are held together by two cover plates (3, 4) arranged on opposite sides of the duct plates (2) by means of connecting devices (6) connecting the cover plates, characterized in that at least one of the cover plates (3, 4) is pre-bent to provide a compressive force against the channel plates.

Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the compressive force through the bending is adapted to the maximum working pressure in the circulating medium.

Heat exchanger according to claim 2, characterized in that the compressive force through the bending is less than or equal to the maximum working pressure in the circulating medium.

Heat exchangers according to one of the preceding claims, (3, 4) are pre-bent.

Method for manufacturing heat exchangers (1) for forming channels for circulating medium under pressure, which channel plates (2) are characterized in that both cover plates comprising a number of channel plates (2) are held together by two cover plates (3, 4) arranged on on either side of the duct plates by means of connecting devices (6) 4), at least one of the cover plates (3, 4) is bent to connect the cover plates (3, characterized by maintaining a compressive force against the duct plates.

A method of manufacturing a heat exchanger according to claim 5, characterized in that the bending is performed to produce a compressive force adapted to the maximum working pressure in the circulating medium.

A method of manufacturing a heat exchanger according to claim 6, characterized in that the bending is performed to produce a compressive force less than or equal to the maximum working pressure in the circulating medium.

Method for manufacturing heat exchangers according to one of Claims 5 to 7, characterized in that the bending is carried out after drilling holes in the cover plates in a bending press device.