SE531856C2 - Plattvärmeväxlare med inpassningsanordning - Google Patents

Description

25 30 överföringsplattor tål relativt hög belastning vilket gör det möjligt att öppna platt- paketet och rengöra i utrymmet mellan paren av värmeöverföringsplattor. Svets- fogarna runt värmeöverföringsplattorna ersätter tätningarna i vartannat utrymme mellan plattorna, vilket minskar behovet av ersättningskomponenter för tätningarna samt höjer säkerheten.

Värmeöverföringsplattornas material och utförande, utformningen av värme- överföringsytorna med avseende på mönster, pressdjup, etc. är viktiga faktorer när det gäller hygientillämpningar.

För att tillförsäkra att de två värmeöverföringsplattorna är inpassade mot varandra innan svetsningen så är de två värmeöverföringsplattorna försedda med konstruktionsdetaljer som tvingar fram inpassningen mellan de två värmeöver- föringsplattorna. En sådan konstruktionsdetalj återges i EP-Bt-O 830 556, där en plattvärmeväxlare innefattar en trave av värmeöverföringsplattor, där varje värme- överföringsplatta är försedd med fördjupningar i varje diagonalt motsatt hörn. En annan sådan konstruktionsdetalj för att passa in värmeöverföringsplattor med varandra återfinns i US-A-5 056 590, där en traditionell plattvärmeväxlare är försedd med kragformade konstruktionsdetaljer i mitten av varje kortsida. De kragformade konstruktionsdetaljerna är invändigt avsmalnande vilket medför att en angränsande värmeöverföringsplatta med motsvarande anordning passas in med den första värmeöverföringsplattan.

För att förenkla och förbilliga tillverkningen av de ovan nämnda kassetterna har svetsning ersatts med hårdlödning. För att fördela lödmetallen på kassettens första värmeöverföringsplatta och sedan inpassa den andra värmeöverföringsplattan i förhållande till den första värmeöverföringsplattan krävs ett inpassningssystem för att erhålla en kvalitetsprodukt. Ingen av ovanstående metoder ger en tillräckligt nog- grann inpassning.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med uppfinningen är att uppnå en mycket noggrann inpassning av två värmeöverföringsplattor i en kassett samt att tillhandahålla en förbättrad lösning för inpassning av två värmeöverföringsplattor av typen semilödda värmeöverförings- plattor. 10 15 20 25 30 F53? 855 Detta syfte uppnås i enlighet med uppfinningen med hjälp av en värmeöver- föringsplatta som är försedd med en Inpassningsanordning som riktar in värmeöver- föringsplattorna i varje kassett i förhållande till varandra, där Inpassningsanordningen är anordnad vid varje kortände av värmeöverföringsplattorna, och där inpassnings- änordningen skjuter uti motsatta riktningar i värmeöverföringsplattans respektive koñändor I enlighet med ännu en aspekt av uppfinningen är Inpassningsanordningen försedd med utskärningar som delvis ska passa in mot en bärbalk.

I enlighet med ännu en aspekt av uppfinningen är utskärningen symetriskt utformad relativt en centrumlinje genom värmeöverföringsplattan.

I enlighet med ännu en aspekt av uppfinningen sträcker sig utskärningen mot långsidorna och motsatt kortsida, där utskärningen är en genomgående utskärning relativt vä rmeöverföringsplattans tjocklek.

I enlighet med ännu en aspekt av uppfinningen inkluderar utskärningen en kant som I allt väsentligt skjuter ut vinkelrätt från värmeöverföringsplattans huvud- utbredningsplan.

I enlighet med ännu en aspekt av uppfinningen skjuter värmeöverförings- plattans kanter ut i motsatta riktningar I värmeöverföringsplattans respektive kort- ändor I enlighet med ännu en aspekt av uppfinningen är riktningen för värmeöver- föringsplattans utskjutande kant I en första ände I allt väsentligt motsatt huvudutbred- ningsplanet i jämförelse med kanten vid värmeöverföringsplattans andra ände. Ännu ett syfte med uppfinningen är att tillhandahålla en plattvärmeväxlare med värmeöverförlngsplattor av ovan nämnda typ anordnade I kassetter.

Detta syfte uppnås I enlighet med uppfinningen genom att de två värmeöver- föringsplattor som tillsammans bildar en kassett anordnas så att en av vardera värmeöverföringsplattas båda utbredningsytor vetter mot varandra.

Detta syfte uppnås vidare I enlighet med uppfinningen genom att inpass- ningsanordningen i de två värmeöverföringsplattornas första ände skjuter ut I en I allt väsentligt gemensam riktning relativt huvudutbredningsplanet, och där inpassnings- anordningen I de två värmeöverföringsplattornas andra ände skjuter ut I en I allt väsentligt gemensam riktning relativt huvudutbredningsplanet, där inpassnings- 10 15 20 25 30 53? 858 anordningens utskjutande riktning i de två värmeöverföringsplattornas andra ände i allt väsentligt är motsatt inpassningsanordningens utskjutande riktning i de två värmeöverföringsplattornas första ände.

Ytterligare aspekter av uppfinningen definieras i de självständiga kraven.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA I det följande förklaras uppfinningen ytterligare med hänvisning till de bifogade ritningarna, där: Fig. 1 visar en schematisk perspektivvy av en plattvärmeväxlare i enlighet med uppfinningen; Fig. 2 visar en schematisk partiell detaljerad perspektivvy av plattvärme- växlaren i Fig. 1; Fig. 3 visar en schematisk perspektivvy av två värmeöverföringsplattor i enlighet med uppfinningen; Fig. 4a visar en schematisk frontvy av en värmeöverföringsplatta i enlighet med uppfinningen; Fig. 4b visar en schematisk detaljerad frontvy av värmeöverföringsplattans områden A och B i Fig. 4a; Fig. 5a visar en schematisk frontvy av en värmeöverföringsplatta i enlighet med uppfinningen; Fig. 5b visar en schematisk detaljerad frontvy av värmeöverföringsplattans områden C och Di Fig. 5a; Fig. 6 visar en genomskärningsvy längs med linjerna A-A och B-B av detalj- områdena A och B i Fig. 4a; Fig. 7 visar en genomskärningsvy längs med linjerna C-C och D-D av detalj- områdena C och D i Fig. 5a; och Fig. 8 visar en genomskärningsvy av ett alternativt utförande i enlighet med uppfinningen.

DETALJERAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGENS UTFÖRANDEN Fig. 1-8 visar olika vyer av en plattvärmeväxlare i enlighet med uppfinningen.

Fig. 1 och 2 visar en plattvärmeväxlare 1 som innefattar ett antal Kassetter 2 och 10 15 20 25 30 535 855 tätningar 3, där en tätning 3 är anordnad i utrymmet mellan två angränsande Kassetter 2. Varje kassett 2 består av två permanent sammanfogade värmeöverför- ingsplattor 4. Värmeöverföringsplattorna 4 har minst fyra portar eller portöppningar 5, 6, 7, 8 vilka utgör inlopps- och utloppsöppningar, samt en värmeöverföringsyta 9 med förhöjningar och fördjupningar 10. Kassetten 2 kan vara sammanfogad genom limning, svetsning eller någon annan lämplig sammanfogningsmetod, varigenom de två värmeöverföringsplattorna 4 permanent sammanfogas längs Omkretsen och runt minst två av öppningarna 5, 6, 7, 8. l de flesta fall är inte värmeöverföringsplattorna 4 sammanfogade längs den absoluta Omkretsen, utan i stället längs en tätningsfals i värmeöverföringsplattan 4 och längs en diagonal fals i värmeöverföringsplattan 4.

Plattvärmeväxlaren 1 består vidare av två ändplattor 50, 30 varemellan kassetterna 2 är anordnade för att hänga från en bärbalk 40 som sträcker sig mellan de två ändplattorna 50, 30. Genom att skjuta den rörliga ändplattan 30 längs bär- balken 40, trycks kassetterna 2 ihop så att de bildar ett plattpaket. Ändplatta 50 är försedd med ett antal öppningar eller anslutningar 25, 26, 27, 28 som motsvaras av öppningarna 5, 6, 7, 8 i värmeöverföringsplattan 4. Änclplattan 30 kan också förses med öppningar, liksom att öppningarna 25,26, 27, 28 kan förses med blindlock.

Bärbalkens 40 ena ände är fäst och fixerad i övre änden av ändplattan 50 och dess motsatta ände är fäst och fixerad i övre änden av en bärpelaren 70. En styrbalk 60, förbinder bärpelarens 70 nederkant med ändplattans 50 nederkant.

Det bör noteras att värmeöverföringsplattan 4 kan innehålla ett annat antal anslutningskanaler än de fyra öppningar som framgår av de visade utförandena. Ändplattorna 50, 30 hari regel ett motsvarande antal öppningar. värmeöverföringsplattorna 4 är konstruerade med så få kontaktpunkter som möjligt mellan två ömsesidigt angränsande kassetter 2, vilket förhindrar att fibrer och annat fast material som kan ingå i vätskan fastnari utrymmet mellan kassetterna 2. värmeöverföringsplattorna 4 är konstruerade så att kontaktpunkterna som utgör det nödvändiga mekaniska stödet består av motstående upphöjningar som ligger an mot varandra och som är placerade på insidan mellan de två värmeöverföringsplattorna 4 vilka sammanfogas till en kassett 2. l motsats till detta ligger värmeöverförings- plattorna 4 an fullständigt vid öppningarna 6 och 8 och är där permanent samman- fogade så att de bildar en tätning för vätskan som ska strömma genom öppningarna. 10 15 20 25 30 53% B55 Öppningarna 5 och 7, som utgör inlopp och utlopp till kassett 2, är i stället försedda med klackar som tillhandahåller det nödvändiga mekaniska stödet vid öppningen.

Tätningen 3, som företrädesvis tillverkas i ett elastiskt material, t.ex. gummi, är anbringad i en urtagning 9 (se Fig. 3, 4a eller Sa) som löper runt Omkretsen av kassettens värmeöverföringsplattor 4 samt runt öppningarna 6 och 8. Det finns en rund tätning 3a runt öppningarna 5 och 7. Syftet med tätningen 3 är att täta utrymmet mellan två Kassetter 2, och längs den sida som vetter mot öppningen samt runt öppningarna 6 och 8 har den en omslutande utskjutande list. Tätningen kan eventuellt också bestå av metall eller vara omsluten av ett andra material, tex. metall, PTFE, etc.

Värmeöverföringsplattan 4 som beskrivs ovan innefattar på ett känt sätt en korrugering eller ett mönster 10 som ökar värmeöverföringen samt fyra öppningar 5, 6, 7, 8, som bildar motsvarande antal anslutningskanaler vilka sträcker sig genom plattpaket och som står i förbindelse med strömningskanalerna vilka bildas mellan värmeöverföringsplattorna 4.

Varje kortände av värmeöverföringsplattan 4 ärförsedd med en inpassnings- anordning 20, vilket framgår bäst av Fig. 4a-b och 5a-b. lnpassningsanordningen 20 är utformad som en utskärning 21, som från värmeöverföringsplattans 4 kortändor 11 och 14 symmetriskt sträcker sig fràn en centrumlinje (A-A, B-B, C-C, D~D) mot värmeöverföringsplattans 4 två långsidor 12, 13. Utskärningen 21 utsträcker sig också mot värmeöverföringsplattans 4 motstående kortändor 14 respektive 11.

Utskärningen 21 i värmeöverföringsplattan 4 är utformad för att passa in mot platt- värmeväxlarens 1 bärbalk 40, där värmeöverföringsplattorna 4, d.v.s. kassetterna 2 som utgörs av två angränsande värmeöverföringsplattor 4, är monterade och på så sätt bildar plattvärmeväxlaren 1. Bärbalken 40 äri regel l-formad och värmeöverför- ingsplattorna 4, eller snarare kassetterna 2 som utgörs av ett par värmeöverförings- plattor 4, är tänkta att hängas på bärbalken 40.

Fig. 6 visar en genomskärningsvy av inpassningsanordningen 20 längs med linjerna A-A och B-B från Fig. 4b, där en kant 22 runt utskärningen 21 avviker från värmeöverföringsplattans 4 huvudutbredningsplan Y (se Fig. 3). Närmast utskär- ningen 21 är en del 23 av kanten 22 i allt väsentligt vinkelrät mot värmeöverförings- plattans 4 huvudutbredningsplan Y. 10 15 20 25 30 531 355 Som framgår av Fig. 6 skjuter inpassningsanordningens 20 kant 22 på värmeöverföringsplattan 4 ut åt olika håll vid värmeöverföringsplattans 4 två kortsidor 11 och 14. inpassningsanordningen 20, eller rättare inpassningsanordningens 20 kant 22, skjuter ut åt vänster vid värmeöverföringsplattans 4 ena (den övre) kortände 11, medan inpassningsanordningens 20 kant 22 skjuter ut åt höger vid värmeöver- föringsplattans 4 andra (den nedre) kortände 14. Genom att inpassningsanord- ningens 20 kanter 22 skjuter ut i olika riktning underlättas hopparandet och inrikt- ningen av två värmeöverföringsplattor4 till en kassett 2.

I Fig. 3 visas hur två likartat utformade värmeöverföringsplattor 4, 41 bildar en kassett 2, där en värmeöverföringsplatta 41 är roterad 180 grader kring värme- överföringsplattans 4 Z-axel, så att motsvarande korrugerade ytor hos de båda värmeöverföringsplattorna 4, 41 vetter mot varandra. Z-axeln är parallell med värme- överföringsplattans 4, 41 kortändor 11, 13, samt belägen i mitten av värmeöverför- ingsplattan 4, 41. Nar värmeöverföringsplattorna 4, 41 trycks ihop eller sätts samman innan permanent sammanfogning samverkar värmeöverföringsplattornas 4, 41 inpassningsanordning 20 (se Fig. 7) så att de två värmeöverföringsplattorna 4, 41 blir korrekt inpassade i förhållande till varandra. På detta sätt erhålls en korrekt position innan de två värmeöverföringsplattorna 4, 41 sammanfogas. i Fig. 5a-b och 7 är tvâ värmeöverföringsplattor 4 sammanfogade i en kassett 2. För att underlätta förståelsen för att två värmeöverföringsplattor 4 är samman- fogade i en kassett i Fig. 5a, visas det korrugerade mönstret 10 för kassettens 2 båda värmeöverföringsplattor 4, även om endast den övre vårmeöverföringsplattans 4 värmeöverföringsyta 10 skulle synas i verkligheten.

Som framgår av Fig. 7 är inpassningsanordningens 20 utskjutande riktning i en första ände 15 av de två värmeöverföringsplattor 4 som bildar kassetten 2 i allt väsentligt gemensam relativt huvudutbredningsplanet Y. inpassningsanordningens 20 utskjutande riktning i den andra änden 16 av de två värmeöverföringsplattorna 4 är också i allt väsentligt gemensam relativt huvudutbredningsplanet Y. inpassnings- anordningens 20 utskjutande riktning i värmeöverföringsplattornas 4 andra ände 16, är i allt väsentligt motsatt inpassningsanordningens 20 utskjutande riktning i värme- överföringsplattornas 4 första ände 15. 10 15 20 53% B55 Uppfinningens inpassningsanordning 20 har en kant 22 som i allt väsentligt skjuter ut vinkelrätt från värmeöverföringsplattans 4 utbredningsplan Y, tjänar också som en förstärkning av utskärningen 21 som även används till att hänga värmeöver- föringsplattorna 4 pä en bärbalk 40. Vanligtvis krävs att en separat förstärknings- platta fästs mot värmeöverföringsplattan 4 som omger utskärningen 21 för att ge den stadga som är nödvändig för utskärningen eller inpassningsanordningen 20.

När kassetterna 2 hängs på bärbalken 40 med hjälp av inpassningsanord- ningen 20 i den övre änden av kassetten 2, passar inpassningsanordningen 20 i kassettens 2 nedre ände in i styrbalken 60 så att kassetterna 2 riktas in mot varandra och hopsättningen av plattvärmeväxlaren 1 underlättas.

I Fig. 8 visas en partiell tvärprofil av en kassett 2, där utrymmet 19 som bildas mellan värmeöverföringsplattorna 4 klart framgår. Även om det inte har omnämnts är det uppenbart för faokmannen att inpassningsanordningen kan användas för andra syften än att rikta in varje kassetts värmeöverföringsplattor visavi varandra, t.ex. för att styra värmeöverföringsplattorna pà bärbalken, etc.

Uppfinningen är inte begränsad till de konstruktioner som beskrivs ovan och som visas på ritningarna, utan kan kompletteras och modifieras pà valfritt sätt i enlighet med uppfinningens syfte såsom definieras i bifogade krav.

Claims (10)

10 15 20 25 30 PATENTKRAV

1. En värmeöverföringsplatta (4) som är en del i ett paket av värmeöverför- ingsplattor (4) till en plattvärmeväxlare (1), där värmeöverföringsplattan (4) är försedd med inlopps- och utloppsöppningar (5, 6, 7, 8) vilka bildar kanaler genom paketet och mellan värmeöverföringsplattorna (4), där värmeöverföringsplattorna (4) är perma- nent sammanfogade i par vilka bildar kassetter (2), där en tätning (3) är anbringad mellan kassetterna (2) i en urtagning (12) i värmeväxlarplattorna (4), vilka i kom- bination med kassetterna (2) avgränsar vartannat utrymme mellan värmeöverför- ingsplattorna (4) så att det bildas en första flödespassage för en första vätska, sam- tidigt som kassetterna (2) avgränsar en andra flödespassage för en andra vätska, där värmeöverföringsplattan (4) är försedd med en inpassningsanordning (20) som riktar in värmeöverföringsplattorna (4) i varje kassett (2) i förhållande till varandra k ä n n e t e c k n a d a v a tt. inpassningsanordnlngen (20) är anordnad vid varje kortände (11, 14) av värmeöverföringsplattorna (4) och där inpassningsanordnlngen (20) i allt väsentligt skjuter ut i motsatta riktningar i värmeöver-föringsplattans (4) två kortändor (11, 14)

2. En värmeöverföringsplatta (4) i enlighet med patentkrav 1, där inpassningsanordnlngen (20) utgör en utskärning (21) som är utformad för inpass- ning mot en bärbalk (40).

3. En värmeöverföringsplatta (4) i enlighet med krav 2, där utskärningen (21) är symetriskt utformad relativt en centrumlinje (A-A, B-B, C-C, D-D) genom värmeöverföringsplattan (4).

4. En värmeöverföringsplatta (4) i enlighet med något av kraven 2 eller 3, där utskärningen (21) sträcker sig mot làngsidorna (12, 13) och motsatt kortsida (11, 14), och där utskärningen (21) är en genomgående utskärning relativt värmeöverförings- plattans (4) tjocklek. 10 15 20 25 30 53? 855 10

5. En värmeöverföringsplatta (4) i enlighet med något av kraven 2-4, där utskärningen (21) inkluderar en kant (22) som i allt väsentligt skjuter ut vinkelrätt från värmeöverföringsplattans (4) huvudutbredningsplan (Y).

6. En värmeöverföringsplatta (4) i enlighet med krav 5, där värmeöverförings- plattans (4) kanter (22) i allt väsentligt skjuter ut i motsatta riktningar i värmeöver-för- ingsplattans (4) tvä kortändor (11, 14).

7. En värmeöverföringsplatta (4) i enlighet med kraven 5 eller 6, där rikt- ningen för värmeöverföringsplattans (4) utskjutande kant (22) i en första ände (11) i allt väsentligt är motsatt huvudutbredningsplanet (Y) ijämförelse med kanten (22) vid värmeöverföringsplattans (4) andra ände (14).

8. En plattvärmeväxlare (1) som inkluderar minst en tätning (3) och ett paket av värmeöverföringsplattor (4) som är försedda med inlopps- och utloppsöppningar (5, 6, 7, 8) vilka bildar kanaler genom paketet och mellan värmeöverföringsplattorna (4), där värmeöverföringsplattorna (4) är permanent sammanfogade i par vilka bildar kassetter (2), där tätningen (3) är anbringad mellan kassetterna (2) l en urtagning (12) i värmeväxlarplattorna (4), vilka i kombination med kassetterna (2) i vartannat utrymme mellan plattorna avgränsar en första flödespassage för en första vätska, samtidigt som kassetterna (2) avgränsar en andra flödespassage för en andra vätska, k ä n n e t e c k n a d a v a tt värmeöverföringsplattan (4) är utformad i enlighet med något av kraven 1-7.

9. En plattvärmeväxlare (1) i enlighet med krav 8, där de två värmeöverför- ingsplattor (4) som tillsammans bildar en kassett (2) anordnas så att en av vardera värmeöverföringsplattas (4) båda utbrednlngsytor (10) vetter mot varandra.

10. En plattvärmeväxlare (1) i enlighet med krav 9, där inpassningsanord- ningen (20) i de två värmeöverföringsplattornas (4) första ände (15) skjuter ut i en i allt väsentligt gemensam riktning relativt huvudutbredningsplanet (Y), och där inpass- ningsanordningen (20) i de två värmeöverföringsplattornas (4) andra ände (16) 531 B55 11 skjuter ut i en i allt väsentligt gemensam riktning relativt huvudutbredningsplanet (Y), där inpassningsanordningens (20) utskjutande riktning i de tvà värmeöverförings- plattornas (4) andra ände (16) i allt väsentligt är motsatt inpassningsanordningens (20) utskjutande riktning i de två värmeöverföringspiattornas (4) första ände (15).