SE520895C2 - Vätskekopplad värmeväxlare med luftnings- respektive avtappningsanordningar - Google Patents

Description

25 520 895, 2 -' 1:-»- _ .~.. av värrnebärarvätska. Det är också viktigt att avlufta systemen väl, bl a för att minska korrosion och i vissa fall nedbrytning av värmebärarvätskan. För att av- tappa dessa batterier ute på anläggningar fordras, att man använder tryckluft för att "blåsa" ur vätskan, ofta med blandad resultat. Luftning är också besvärlig och måste upprepas flera gånger med användning pumpen i systemet för att driva ur luftblåsorna.

Genom DE 19808753 är tidigare känd en värmeväxlare, där kopplingen är stän- digt stigande och långa överkopplingsrör från topp till botten användes för att fylla upp de kretsar, som har nått upp till toppen. Detta kopplingssätt är mycket omständligt att åstadkomma och begränsar urvalet av kopplingsalternativ. På så sätt får luftningspunktema olika statiska tryck, vilket medför, att de inte kan sammankopplas utan att ta hänsyn till tryckdifferensema.

För en konstruktion enligt denna publikation kan inga standardbatterier resp standardmetoder för deras tillverkning användas, vilket komplicerat och för- dyrar en sådan produkt.

Syftet med föreliggande uppfinning är att motverka och så långtgående som möjligt eliminera ovannämnda olägenheter. Dessutom skall teknikens stånd- punkt på området föras vidare genom uppfinningen i olika hänseenden.

Dessa syftemål förverkligas enligt uppfinningen genom att en värrneväxlare av det inledningsvis beskrivna slaget i huvudsak är så beskaffad, som anges i den kännetecknande delen av patentkravet 1. Hög- och lågpunktema bildas vid över- gångskrökar mellan rörrader. Genom att sammanbinda de högpunkter, som finns efter passage av lika antal rör från inloppssamlingsröret, med ett rör försett med avluftningsmöjlighet, åstadkommes en säker luftningsmöjlighet. För avtappning förses analogt de lågpunkter, som finns efter passage av lika antal rör från in- 10 15 20 25 520 895 3 -- u. o a ~- :=-~ -fl ... .». - v ^ loppssamlingsröret, med ett rör försett med avtappningsventil. Vid flera rörrader finns flera sådana högpunkter resp lågpunkter, vilket medför, att det erfordras flera separata rör för luftning resp avtappning. Genom att de sammanbundna hög- och lågpunkterna har samma antal rör från inloppssamlingsröret, har dessa samma statiska tryck, vilket gör, att ingen strömning uppstår i luftnings- resp avtappningsrören. Detta medför i sin tur, att luftnings- resp avtappningsrören kan göras i klen dimension. För att minska antalet luftnings- och avtappningsrör vid stort antal rörrader, kan kretsarna göras med uppåtgående resp nedåtgående strömning i två rörrader parallellt med marginell minskning av verkningsgraden.

En stor fördel med en sådan lösning är, att de standardkopplingar, som användes idag och inte är helt avtappningsbara, kan behållas med enkel modifiering. De krökar, som utgör högpunkter med samma statiska tryck, ersättes med ett luft- ningsrör med halvkrökar, och på samma sätt ersättes de krökar, som utgör låg- punkter, med avtappningsrör, med halvkrökar. Luftnings- resp avtappningsrören kan placeras i samma sida som in- och utloppssamlingsrören, vilket undarlättar åtkomligheten.

Ytterligare kännetecken av och fördelar med uppfinningen framgår av följande beskrivning under hänvisning till bifogade ritningar, som föreställer några före- dragna, dock ej begränsande utföringsexempel på uppfinningen. I detalj förestäl- ler i delvis schematiserat utföranden: Fig 1 en sidovy av typisk koppling av en del av ett tidigare känt värrneåtervinningsbatteri med ett flertal rörrader, F ig 2 en motsvarande sidovy av samma batteri förberett för koppling enligt föreliggande uppfinning, Fig 3 en planvy av ett komplett batteri enligt fig 2, 10 15 20 v25 895 . .v t. . . .r 1 i. »_ .- .. . . , . . f .- . » . . . .u 1 .. 1 4 ~ = x »a L; 520 . . f . U Fig 4a) och b) en sidovy av ett batteri enligt betraktningsriktningen A-A i fig 3 före resp efter anbringande av samlingsrör och förbindningsrör, Fig Sa) en sprängskiss av en del av ett utförande enligt fig 2 - 4 med delvy Sb) från en sida och delplanvy 5c), Fig 6 en sidovy av typisk koppling av en del av ett tidigare känt värmeåtervinningsbatteri med ett fåtal rörrader, Fig 7 en motsvarande sidovy av samma batteri förberett för koppling enligt föreliggande uppfinning, Fig 8 en planvy av ett komplett batteri enligt fig 7, Fig 9a) och b) en sidovy av ett batteri enligt betraktningsriktningen B-B ifig 8 före resp efter anbringande av samlingsrör och förbindningsrör, F ig 10a) en sprängskiss av en del av ett utförande enligt fig 7 - 9 med delvy l0b) från en sida och delplanvy 10c).

I ritningsfigurerna betecknas varandra motsvarande delar med samma hänvisningsbeteckningar.

Således betecknas med l en värmeväxlare, i synnerhet ett värmeåtervinnings- batteri, vilket innefattar ett med en huvudutloppsstos 2 försett vertikalt utlopps- samlingsrör 3 och ett med en huvudinloppsstos 4 försett vertikalt inloppssam- lingsrör 5. Inloppssamlingsröret kan skjuta ned något under värmeväxlaren i övrigt för att där vara försett med en ventil 18 för avtappning, medan utlopps- samlingsröret lämpligen skjuter upp något över värrneväxlaren i övrigt för att där vara försett med en ventil 19 för luftning. Mellan de båda stosarna sträcker sig en ledning 6 med en cirkulationspump 7 och t ex förbrukningsorgan 8 för värme resp kyla. 10 15 20 125 5 2 Û 8 1 - i.. 1 . U t. . .. ...u v. i a » .» .. 1 . .v 1 . v v »i . ß -u - v. f f » i ~ v - . v » v i - ~ ,. s, , . g - . ; -v t . . i , . 1 « ,- i - 1 4 -= - ~ v > p . .. .sv .m i, t. «. i u 5 Från inloppssamlingsröret utgår anslutningsrör 9 till kretsar 10 i värmeväxlaren, nämligen ett nederst till varje krets, medan överst från varje krets utgår anslut- ningsrör 11 till utloppssamlingsröret hos utförandet enligt fig 1. Hos utförandet enligt fig 7 är motsvarande anslutningsnivåer för rören 9 och 11 båda belägna nedtill. Kretsarna sträcker sig typiskt var över värrneväxlarens hela bredd och djup och över en del av höjden. I fig 1 och 2 resp 6 och 7 visas exempelvis fem resp fyra sådana kretsar. Mellan de båda till varje krets hörande anslutningsrören 9 och 11 sträcker sig ett större antal sinsemellan parallella växlarrör 12, vilka spänner över värmeväxlarens hela bredd, och vars ändar är förbundna med var- andra via krökar, så att ett mönster av fram- och återgående, stigande och sjun- kande flöden erhålles. Växlarrören kan anordnas gruppvis på samma höjd, dock lämpligen med djupledsförskjutning mellan i höjdled på varandra följande grup- per, varvid snedställda krökar förbinder ovanför varandra belägna växlarrör och endast krökama mellan närbelägna vertikala formationer är horisontella (fig 1 och 2), eller så kan i höjdled på varandra följande växlarrör anordnas inom verti- kala plan med snedställda krökar mellan i horisontalled närbelägna vertikala ra- der (fig 6 och 7), varvid raderna sinsemellan kan vara förskjutna i höjdled. Krö- kama inom en rad kallas nedan radkrökar och betecknas på ritningarna med 13, medan de närbelägna rader med varandra förbindande krökama kallas kretskrö- kar och betecknas på ritningama med 14. Exemplet enligt fig 1 och 2 visar ett flertal rörrader, nämligen sex i horisontalled och sex i vertikalled i varje krets, medan exemplet enligt fig 6 och 7 visar ett fåtal, nämligen fyra, rörrader i hori- sontalled och tolv i vertikalled. Här kan man givetvis tänka sig många varia- tioner, bara man anordnar minst två kretsar.

På växlarrören är på känt sätt fastsatta inbördes parallella lameller 15, vilka i de båda visade exemplen är vertikala med utsträckning i värmeväxlarens djupled. 10 15 20 520 s95,,,,,,,, 6 ziifii; :Nima Så långt är vänneväxlarkonstruktioner tidigare kända och behäftade med inled- ningsvis angivna olägenheter. Av de konventionella utförandena enligt fig 1 och 6 framgår tydligt, hur besvärligt det är att lufta resp tömma kretsarna.

Enligt uppfinningen föreslås därför, såsom visas i fig 2 resp 8, att kretskrökarna 14 delas eller öppnas eller helt eller delvis avlägsnas, och att de öppna krets- krökändarna, vilka då kan vara halvkrökar, eller ändarna av resp växlarrör, t ex via lämpliga specialkrökar, anslutes till genomgående, åtminstone huvudsakli- gen vertikala förbindningsrör 16, vars åtminstone ena ände lämpligen skjuter fram ett kortare stycke över de översta resp nedersta växlarrören för att där vara försedd med en ventil 17 för luftning resp avtappning. På så sätt erhålles ett eller flera förbindningsrör, vilka kan tjänstgöra för luftning eller avtappning alltefter värmeväxlarens läge. Vänder man exempelvis värrneväxlarna enligt fig 4 eller 9 om 180°, så byter förbindelserören funktion, dvs de rör, som tidigare tjänstgjor- de för luftning användes nu för avtappning och vice versa. Motsvarande funk- tionsbyte kan, men måste inte äga rum även för samlingsrören och deras ventiler.

Av ovanstående framgår, att man även kan tillämpa uppfinningen på befintliga värmeväxlare utan att några större ändringar behöver göras. För nykonstruktio- ner har man givetvis friare händer i valet av lämplig design för de olika delarna.

Fig 3 och 8 visar, att samtliga samlingsrör, fórbindningsrör och kretskrökar är anordnade på en och samma sida av värmeväxlaren, vilket torde vara en tillverknings- och hanteringsmässig fördel. Detta hindrar dock inte, att dessa delar delvis kan vara anordnade på värmeväxlarens andra sida. 10 15 20 25 520 895 7 17.7; i L., , Uppñnningen är inte begränsad till ovan beskrivna och på bifogade ritningar visade utföranden, utan kan modifieras och kompletteras på godtyckligt sätt inom ramen for uppfinningstanken och följande patentkrav.

Claims (6)

10 15 20 25 520 895 8 Patentkrav

1. Vätskekopplad värmeväxlare (1), särskilt värrneåtervinningsbatteri, med ett flertal ovanför varandra anordnade kretsar (10), genom vilka en värmeöverfö- rande vätska är avsedd att cirkuleras, vilka kretsar var och en består av med la- meller (15) försedda horisontella växlarrör (12), vilka inom en krets i form av en vertikal rad eller flera sidobelägna vertikala rader är förbundna med varandra via ändbelägna radkrökar (13) till radkretsar (12), som i sin tur i horisontalled är sammankopplade till en hel krets via kretskrökar (14) på radkretsarnas högsta och lägsta punkter, varvid kretsamas inlopp resp utlopp genom anslutningsrör (9 resp 1 1) är anslutna till samlingsrör (3 resp 5) på tillopps- resp utloppssidan, vil- ka samlingsrör är försedda med avtappnings- resp luftningsanordningar (18 resp 19), kännetecknad därav, att varjeforinationavnämnda kretskrökar (14) till vertikalt ovanför varandra belägna radkretsar (12) och därmed också sistnämnda radkretsar sj älva är förbundna med varandra via ett genomgående, åtminstone huvudsakligen vertikala förbindningsrör (16) med luftnings- resp avtappningsmedel (17).

2. Värmeväxlare (1) enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, a t t förekommande konventionella kretskrökar (14) är delade eller öppnade, och att de öppna kretskrökändarna, vilka kan vara halvkrökar, är anslutna till nämnda förbindningsrör (16).

3. Vänneväxlare (1) enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, a t t förekommande konventionella kretskrökar (14) helt eller delvis är avlägsnade och/resp ersatta med specialkrökar, vilka är anslutna till resp växlarrör ( 12), och till vilka i sin tur nämnda förbindningsrör ( 16) är anslutna. 10 15 20 25 395..,....,... 9

4. Vänneväxlare (1) enligt något av patentkraven 1-3, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, a t t fórbindningsrörens (16) åtminstone ena ände skjuter fram över de översta resp nedersta växlarrören (12) for att där vara försedd med nämnda luftnings- resp avtappningsmedel (17). För luftning resp avtappning.

5. Värmeväxlare (1) enligt något av patentkraven 1-4, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, a tt värmeväxlaren är anordnad vändbar l80° med funktionsbyte av forbindningsrören (16) och ev samlingsrören (3,5), dvs de rör resp medel, som tidigare tjänstgjorde for luftning nu är avsedda för avtappning och vice versa resp att hos samlingsrören inloppsfunktionen bytes till utloppsfunktion och vice VefSa.

6. Värmeväxlare (1) enligt något av patentkraven 1-5, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, a tt samtliga samlingsrör (3,5), fórbindningsrör (16) och kretskrökar (14) är anordnade på en och samma sida av värmeväxlaren.