SE513784C2 - Permanent sammanfogad plattvärmeväxlare - Google Patents

Description

15 20 25 30 513 784 2 Var och en av värmeväxlingsplattorna är försedd med en eller flera korrugeringar som i sin höjdled utsträcker sig inom ett område som begränsas av två på avstånd från varandra befintliga parallella första respektive andra plan och som båda är huvudsakligen parallella såväl med samtliga värmeväxlingsplattor som med plattvärmeväxlarens ändplattor. Var och en av värmeväxlingsplattorna är försedd med minst fyra porthål ingående i en inloppskanal och en utloppskanal genom platt- paketet för vart och ett av fluiderna.

Minst en av ändplattorna har ett flertal porthål som vart och ett kommuni- cerar med en av inloppskanalerna eller en av utloppskanalerna och inloppskanalerna och utloppskanalerna för ett första respektive ett andra fluidum står i fluid kommunikation med en första respektive en andra uppsättning plattmellanrum.

Värmeväxlingsplattorna har likartad utformning i sina ytterkanter. Mot varandra anliggande värmeväxlingsplattor i åtminstone vart och ett av de plattmellanrum som ingår i sagda första uppsättning plattmellanrum är sammanlödda i sina ytterkanter, kring minst två porthål samt i företrädes- vis samtliga de punkter på värmeväxlingsplattorna där respektive korru- geringar anligger mot varandra medan mot varandra anliggande värme- växlingsplattor i åtminstone vart och ett av de plattmellanrum som ingår i sagda andra uppsättning plattmellanrum endast är sammanlödda i sina ytterkanter och kring minst två porthål.

Det för föreliggande uppfinning i övrigt kännetecknande framgår av efter- följande patentkrav.

Plattvärmeväxlaren ska nu närmare beskrivas i anslutning till utförings- former av uppfinningen och med hänvisning till bifogade ritningar. 10 15 20 25 30 513 784 s Figurförteckning Figur 1 visar i perspektivvy en plattvärmeväxlare enligt uppfinningen.

Figur 2 visar ett tvärsnitt genom plattvärmeväxlaren längs linjen A-A i figur1.

Figur 3 visar ett förstorat tvärsnitt genom den med B markerade delen av plattvärmeväxlaren i figur 2.

Beskrivning av utföringsformer Plattvärmeväxlaren 1 i figur 1 består av ett paket med värmeväxlings- plattor 2 och ändplattor 3, 4. Anslutningar 5, 6, 7, 8 för två värmeväxlings- fluider förekommer. I den här visade utföringsformen utgör anslutningarna 5 och 6 inlopp för ett första respektive ett andra värmeväxlingsfluidum medan anslutningarna 7 och 8 utgör utlopp för sagda första respektive andra värmeväxlingfluidum.

Av tvärsnittet i figur 2 framgår hur porthål 9, 10 i varje värmeväxlings- platta 2 bildar två portkanaler 11, 12 genom plattpaketet i dess ena ände.

Motsvarande förhållanden råder i plattpaketets andra ände. I den här visade utföringsformen utgör portkanalen 11 inloppskanal för det första värmeväxlingsfluidet medan portkanalen 12 utgör utloppskanal för det andra värmeväxlingsfluidet. Således förekommer kompletterande inloppskanal för det andra värmeväxlingsfluidet och utloppskanal för det första värmeväxlingsfluidet i plattpaketets andra ände (plattpaketets hitre ände i figur 1). inloppskanalen och utloppskanalen för det första värme- växlingsfluidet står i fluid kommunikation med en första uppsättning plattmellanrum 13 medan inloppskanalen och utloppskanalen för det 10 15 20 25 513 784 4 andra värmeväxlingsfluidet står i fluid kommunikation med en andra uppsättning plattmellanrum 14.

Plattvärmeväxlaren är permanent sammanfogad genom hàrdlödning eller liknande. Av figur 3 framgår hur sagda första uppsättning platt- mellanrum 13 uppvisar Iödfogar 15 på i dessa sammanhang konven- tionellt sätt, dvs Iödfogar förekommer i varje punkt där intilliggande plattor anligger mot varandra i plattpaketet. Sagda andra uppsättning platt- mellanrum 14 uppvisar dock betydligt färre Iödfogar 15 på så sätt att Iödfogar, förutom runt värmeväxlingsplattornas ytterkanter, endast före- kommer runt de porthàl som bildar de portkanaler som transporterar det första värmeväxlingsfluidet. Den andra uppsättningen plattmellanrum 14 uppvisar således inte några Iödfogar i de punkter där korrugeringar på intilliggande plattor anligger mot varandra. Ändplattorna 3, 4 är fästa vid respektive yttre värmeväxlingsplatta 2 med Iödfogar 15 på vanligt sätt. Var och en av värmeväxlingsplattorna 2 är utförd med runt plattans hela periferi löpande flänsartad kant 16 som bildar vinkel mot plattans huvudsakliga utbredningsplan och som anligger mot motsvarande kanter på intilliggande värmeväxlingsplattor 2 i platt- paketet.

För uppbyggnad av plattpaketet staplas värmeväxlingsplattor 2 med mellanliggande lodmaterial på sådant sätt att man mellan plattor som ska bilda plattmellanrum ingående i den första uppsättningen plattmellanrum placerar en eller flera folier med lodmaterial som tillsammans täcker större delen av eller helst hela ytan för en platta, medan man mellan plattor som ska bilda plattmellanrum ingående i den andra uppsättningen plattmellanrum stryker en lämplig lodsuspension (flytande i emulsion) runt 10 15 20 25 30 513 784 5 plattornas ytterkanter samt runt de porthål som ska avtätas gentemot det fluidum som inte ska förekomma i det aktuella plattmellanrummet.

Alternativt kan man naturligtvis tänka sig att man mellan plattor som ska bilda plattmellanrum ingående i den första uppsättningen plattmellanrum stryker en lämplig lodsuspension över större delen av eller helst hela ytan för en platta och/eller att man mellan plattor som ska bilda plattmellanrum ingående i den andra uppsättningen plattmellanrum placerar en eller flera folier med lodmaterial runt plattornas ytterkanter samt runt de porthâl som ska avtätas gentemot det fluidum som inte ska förekomma i det aktuella plattmellanrummet. Även pasta kan användas i stället för folie. Även om man normalt arbetar platta för platta vid uppbyggnaden av platt- paketet kan man mycket väl tänka sig att spara applicerandet av lod- materialet, som då lämpligen sker genom pensling med lodsuspension, vad gäller samtliga ytterkanter och/eller porthål på plattorna till dess att hela plattpaketet staplats färdigt. Det på detta sätt i efterhand applicerade lodmaterialet sugs på plats genom kapillärverkan då plattpaketet därefter placeras i ugn på vanligt sätt för sammanlödning.

Då drycker eller demineraliserat vatten ska behandlas, exempelvis kylas, i den färdiga plattvärmeväxlaren används lämpligen nickelbaserat lod, men även kopparbaserat lodmaterial eller vilket annat lodmaterial som helst som fungerar i folie-, pasta- eller suspensionsform i samband med sammanlödning i ugn är tänkbart.

Vid användning av värmeväxlaren införs den känsliga drycken, exempel- vis öl som ska kylas, eller liknande genom inloppet 6 och strömmar vidare ut i de plattmellanrum som ingår i den andra uppsättningen. Eftersom dessa plattmellanrum innehåller en signifikant mindre mängd lodmaterial, 10 15 20 25 30 513 784 6 genom att förekommande antalet lödställen är så mycket mindre än vad som gäller för övriga plattmellanrum, minimeras risken för att metalljoner från lodmaterialet vandrar ut i vätskan och ger upphov till oönskade smakeffekter eller liknande. Den känsliga drycken eller liknande lämnar sedan värmeväxlaren genom utloppskanalen 12 och utloppet 8. Det värrnebehandlande fluidet, exempelvis kylande vatten, införs i sin tur genom inloppet 5 och inloppskanalen 11 och strömmar vidare ut i de plattmellanrum som ingår i den första uppsättningen plattmellanrum för att lämna värmeväxlaren genom utloppet 7.

Plattmellanrum ingående i den andra uppsättningen mellanrum är naturligtvis inte lika trycktåliga som plattmellanrum ingående l den första uppsättningen mellanrum. Det är därför lämpligt att utforma plattvärme- växlaren så som framgår av figurerna 2 och 3 i det avseendet att man låter hellödda plattmellanrum, dvs sådana som normalt ingår i den första uppsättningen plattmellanrum, förekomma närmast respektive ändplatta i båda ändar av plattpaketet. Om detta inte räcker för att skapa den rätta trycktåligheten kan man ytterligare förstärka konstruktionen genom att låta två eller flera hellödda plattmellanrum förekomma närmast respektive ändplatta i båda ändar av plattpaketet och detta utan att svagare, endast kantlödda eller på annat sätt dellödda, plattmellanrum förekommer mellan dessa "yttre" hellödda mellanrum i var och en av plattpaketets ändar.

När man på detta sätt använder flera "yttre" hellödda mellanrum efter varandra närmast respektive ändplatta i båda ändar av plattpaketet behöver det normalt inte strömma värmeväxlingsfluid, exempelvis kylande vatten, i mer än ett av dessa i varje ände av plattpaketet och då lämpligen i de plattmellanrum som gränsar till plattmellanrum med dryck eller dylikt som ska kylas. Ett eller flera plattmellanrum intill varandra i varje ände av plattpaketet kan således vara tomt, dvs ej hysa någon 10 15 20 25 30 513 784 7 värmeväxlingsfluid, vid användning av plattvärmeväxlaren och detta kan åstadkommas med lämpliga igensättningar mellan aktuella inlopps- och utloppskanaler å ena sidan och aktuella plattmellanrum å den andra.

Man kan vidare tänka sig att låta några få plattmellanrum ingående i den andra uppsättningen plattmellanrum, avsedd för känslig dryck eller dylikt, innefatta fler lödställen än övriga plattmellanrum av samma slag. Exem- pelvis kan kontaktpunkter mellan aktuella plattor i en smalare eller bredare remsa över plattornas korrugerade värmeväxlingsytor vara hop- lödda. Dessa "speciella" plattmellanrum för dryck eller dylikt kan då placeras var som helst i plattpaketet, exempelvis mitt i detta eller i paketets ytterkanter innanför, mellan eller utanför förekommande ovan nämnda "yttre" hellödda plattmellanrum.

Plattorna är oftast utförda av stålplåt, men även andra material kan komma ifråga såsom exempelvis titan. Värmeväxlingsplattorna (2) är oftast tunna och ändplattorna (3, 4) tjocka, men även andra utföringsformer kan förekomma. Exempelvis kan man tänka sig att ändplattorna (3, 4) inte är tjocka och inte ser ut som framgår av figurerna utan att de i stället har ett utseende som helt överensstämmer med förekommande värmeväxlingsplattor (2), dock med skillnaden att porthål endast förekommer där man önskar montera anslutningar. Man kan också tänka sig att använda ändplattor (3, 4) av olika utsende i olika ändar av förekommande plattpaket eller tom flera ändplattor (3, 4) av lika eller olika utseende i var och en av ändarna av förekommande plattpaket.

Den beskrivna plattvärmeväxlaren är billig att tillverka genom att samtliga värmeväxlingsplattor givits ett enhetligt utseende i kanterna samt genom att mängden använt lodmaterial minimerats. Vid användning av värmeväxlaren är miljöpåverkan minimal på det behandlade fluidet 513 784 8 genom att det utsätts för en minimal lodkontakt i samband med värmning eller kylning.

Uppfinningen är inte begränsad till de här visade utföringsformerna utan kan varieras inom ramen för efterföljande patentkrav.

Claims (7)

10 15 20 25 513 784 9 Eatenikray

1. Plattvärmeväxlare för minst två värmeväxlingsfluider vilken är perma- nent sammanfogad och innefattar minst ett plattpaket med ett flertal värmeväxlingsplattor (2) och minst två ändplattor (3, 4) varvid vänne- växlingsplattorna (2) mellan sig bildar plattmellanrum och vid vilken var och en av värmeväxlingsplattorna (2) är försedd med en eller flera korrugeringar som i sin höjdled utsträcker sig inom ett område som begränsas av två på avstånd från varandra befintliga parallella första respektive andra plan och som båda är huvudsakligen parallella såväl med samtliga värmeväxlingsplattor (2) som med plattvärmeväxlarens ändplattor (3, 4), var och en av värmeväxlingsplattorna (2) är försedd med minst fyra porthål (9, 10) ingående i en inloppskanal (11) och en utloppskanal (12) genom plattpaketet för vart och ett av fluidema, minst en av ändplattorna (3, 4) har ett flertal porthål som vart och ett kommunicerar med en av inloppskanalerna (11) eller en av utlopps- kanalerna (12) och inloppskanalerna (11) och utloppskanalerna (12) för ett första respektive ett andra fluidum står i fluid kommunikation med en första (13) respektive en andra (14) uppsättning plattmellanrum, kännetecknad av att 10 15 20 25 30 513 784 10 värmeväxlingsplattorna (2) har likartad utformning i sina ytterkanter och mot varandra anliggande värmeväxlingsplattor (2) i åtminstone vart och ett av de plattmellanrum som ingår i sagda första uppsättning plattmellan- rum (13) är sammanlödda i sina ytterkanter, kring minst två porthål (9) samt i företrädesvis samtliga de punkter på värmeväxlingsplattorna (2) där respektive korrugeringar anligger mot varandra medan mot varandra anliggande värmeväxlingsplattor (2) i åtminstone vart och ett av de platt- mellanrum som ingår i sagda andra uppsättning plattmellanrum (14) endast är sammanlödda i sina ytterkanter och kring minst två porthål (10).

2. Plattvärmeväxlare enligt krav 1 vid vilken var och en av värmeväx- lingsplattorna (2) är utförd med runt plattans hela periferi löpande fläns- artad kant (16) som bildar vinkel mot plattans huvudsakliga utbrednings- plan och som anligger mot motsvarande kanter på intilliggande värme- växlingsplattor (2) i förekommande plattpaket.

3. Plattvärmeväxlare enligt något av föregående krav vid vilken två värmeväxlingsplattor (2), tillsammans bildande ett plattmellanrum ingående i sagda första uppsättning plattmellanrum (13), förekommer närmast respektive ändplatta (3, 4) i båda ändar av förekommande plattpaket.

4. Plattvärmeväxlare enligt något av föregående krav vid vilken minst tre värmeväxlingsplattor (2), tillsammans bildande minst två plattmellanrum ingående l sagda första uppsättning plattmellanrum (13), utan mellan- liggande plattmellanrum ingående i sagda andra uppsättning plattmellan- rum (14), förekommer närmast respektive ändplatta (3, 4) i båda ändar av förekommande plattpaket. 10 15 513 784 11

5. Plattvärmeväxlare enligt något av föregående krav vid vilken minst tre värmeväxlingsplattor (2), tillsammans bildande minst två plattmellanrum belägna närmast respektive ändplatta (3, 4) i båda ändar av före- kommande plattpaket, är försedda med igensättningar på sådant sätt att ifrågavarande plattmellanrum inte står i fluid kommunikation med någon inloppskanal (11) eller utloppskanal (12) samtidigt som ifrågavarande plattmellanrum uppvisar lödfogar i värmeväxlingsplattornas (2) ytter- kanter, kring minst två porthål (9, 10) samt i företrädesvis samtliga de punkter där korrugeringar på intilliggande värmeväxlingsplattor (2) anligger mot varandra.

6. Plattvärmeväxlare enligt något av föregående krav vid vilken lödningen är utförd med nickelbaserat lod.

7. Plattvärmeväxlare enligt något av kraven 1-5 vid vilken lödningen är utförd med kopparbaserat lod.