SE533394C2 - En plattvärmeväxlare - Google Patents

Description

25 30 533 394 mot ändplattan. I andra lösningar är anslutningarna fästa i ändplattan med bultar som är fixerade i ändplattan och där mutteranordningar förbinder anslutningama mot ändplattan. En allmänt känd metod är att förse ett anslut- ningsrör med en flänsdel och från ändplattans insida föra in detta rör så att det skjuter ut genom ändplattans anslutningsöppningar eller in- och utlopps- öppningar och som hålls på plats av trycket fràn värmeväxlarplattoma när värmeväxlarplattorna eller plattpaketet trycks ihop mellan de två ändplattorna.

Denna lösning kan kompletteras med en bussning eller hylsa som làserfast anslutningsröret mot ändplattan. Dessa lösningar i enlighet med teknikens ståndpunkt uppfyller inte anförda krav på välfungerande anslutningsrör eftersom de endast uppfyller ett eller två av kraven.

Till följd av ytterligare kund krav förekommer anslutningsrör och följaktligen även anslutningsöppningar med olika dimensioneri syfte att täcka varje förekommande kundkrav. Det är kostnadskrävande att tillhandahålla ett flertal olika ändplattor med därtill passande anslutningsrör för att uppfylla alla olika krav. En generell lösning som täcker alla krav skulle vara fördelaktig.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Syftet med den föreliggande uppfinningen är att tillhandahålla en ny design för plattvärmeväxlare som säkerställer att ett anslutningsrör inte skadar värmeväxlarplattorna.

Detta syfte kan uppnås med hjälp av en plattvärmeväxlardesign som innefattar ett paket av värmeväxlarplattor försedda med in- och utlopps- öppníngar, där öppningarna bildar kanaler genom paketet för minst en värme- växlingsvätska, två ändplattor mellan vilka plattpaketet med värmeväxlarplattor är anordnat, där sagda minst en till antalet ändplatta är försedd med minst ett genomgående hål, vilket står i förbindelse med en av kanalema, och där ett anslutningsrör är anordnat i det genomgående hålet i den minst en till antalet varande ändplattan, där anslutningsröret står i förbindelse med ett rörsystem som transporterar minst en värmeväxlingsvätska, där anslutningsröret skjuter ut genom det genomgående hålet och är demonteringsmässigt samt radiellt och längsgående låsbart fäst i den minst en till antalet varande ändplattan. 10 15 20 25 30 533 354 I enlighet med en annan aspekt av uppfinningen är anslutningsröret försett med en fläns i den ände som vetter mot värmeväxlarplattorna och som ligger an mot ändplattans yta, där ändplattans yta vetter mot värmeväxlar- plattorna.

I enlighet med ytterligare en aspekt av uppfinningen är ett bindemedel anbringat mellan ändplattans yta och anslutningsrörets fläns, där bindemedlet utgörs av en dubbelsjälvhäftande tejp, ett lim eller liknande.

I enlighet med ännu en aspekt av uppfinningen är flänsen försedd med en utskjutande flik pà dess periferi, vilken skjuter ut från flänsens yta i riktning mot ändplattan och där ändplattan är försedd med motsvarande utskärning som samverkar med flänsens utskjutande flik.

I enlighet med ännu en aspekt av uppfinningen skjuter det med en utvändig gänga försedda anslutningsröret ut från ändplattan och ansluter till ett rör tillhörande ett rörsystem där detta rör är försett med en invändig gänga.

Anslutningens utvändiga gänga sträcker sig i allt väsentligt längs med anslut- ningsrörets hela längd. Röret ligger an mot ändplattans utvändiga yta.

I enlighet med en annan aspekt av uppfinningen tillhandahålls en med invändig gänga försedd bussning som är hopskruvad med anslutningsrörets utvändiga gänga, och där bussningen ligger an mot ändplattans utvändiga yta.

Bussningen fungerar som övergàngsdel med en utvändig gänga som är hop- skruvad med rörets invändiga gänga, där rörets invändiga gänga är större än anslutningsrörets utvändiga gänga. Ytterligare aspekter av uppfinningen är uppenbara utifrån de självständiga kraven samt beskrivningen.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGÅRNA Ytterligare objekt, funktioner och fördelar avseende flera utföranden av den föreliggande uppfinningen kommer i det följande att beskrivas i detalj med hänvisning till de bifogade figurerna, där: Fig. 1 visar en schematisk perspektiwy av en plattvärmeväxlare l enlighet med den föreliggande uppfinningen; Fig. 2 visar en schematisk perspektiwy av en plattvärmeväxlare i enlighet med den föreliggande uppfinningen; 10 15 20 25 30 533 394 4 Fig. 3 visar en partiell detaljvy A av plattvärmeväxlaren i Fig. 2 i enlighet med den föreliggande uppfinningen; Fig. 4 visar en schematisk perspektiwy av ett anslutningsrör i enlighet med den föreliggande uppfinningen; Fig. 5 visar en partiell sidovy av övre delen av en plattvärmeväxlare i enlighet med den föreliggande uppfinningen; Fig. 6 visar en partiell detaljvy B av plattvärmeväxlaren i Fig. 5 i enlighet med den föreliggande uppfinningen; Fig. 7 visar en partiell sidovy av övre delen av en plattvärmeväxlare i enlighet med den föreliggande uppfinningen, där ett rör är monterat på anslut- ningsröret; Fig. 8 visar en schematisk perspektivvy av ett alternativt utförande av anslutningsröret i enlighet med den föreliggande uppfinningen; Fig. 9 visar en schematisk perspektivvy av en bussning i enlighet med den föreliggande uppfinningen; Fig. 10 visar en partiell perspektivvy av ett anslutningsrör och en 'ändplatta i enlighet med den föreliggande uppfinningen.

DETALJERAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGENS UTFÖRANDEN Värmeväxlare används för att överföra värme mellan två vätskor som àtskiljs av en fast kropp. Värrneväxlare kan vara av olika typ, de vanligaste är spiralvärmeväxlare, tub- och rörvärmeväxlare samt plattvärmeväxlare. Platt- värmeväxlare används för att överföra värme mellan en kall och en varm vätska som strömmar i olika genomströmningspassager vilka bildas mellan en uppsätt- ning värmeöverföringsplattor. Ett arrangemang av värmeöverföringsplattor enligt ovanstående definition är inneslutna mellan ändplattor som jämförelsevis är tjockare än värmeöverföringsplattorna. lnnersidan av varje ändplatta vetter mot värmeväxlarplattorna.

Fig. 1-2 visar en plattvärmeväxlare 1 där ett medium påverkas. Platt- värmeväxlaren 1 innefattar ett stort antal formpressade värmeöverföringsplattor 2, vilka är parallellt monterade efter varandra så att de tillsammans bildar ett plattpaket 3. Plattpaketet 3 är inrymt mellan en första ändplatta 6, även kallad stativplatta, och en andra ändplatta 7, även kallad tryckplatta. Mellan värme- 10 15 20 25 30 533 394 växlarplattorna 2 bildas plattmellanrum av en första typ och plattmellanrum av en andra typ.

Plattmellanrummen av den första typen och plattmellanrummen av den andra typen är anordnade i omväxlande ordning i plattpaket 3 pà sådant sätt att varje plattmellanrum av den första typen i allt väsentligt är omslutet av tvà platt- mellanrum av den andra typen, och så att varje plattmellanrum av den andra typen i allt väsentligt är omslutet av tvà plattmellanrum av den första typen. De olika sektionerna av plattpaketet 3 avgränsas fràn varandra med hjälp av tät- ningar i varje plattmellanrum. Tätningen, som företrädesvis tillverkas i ett elastiskt material, t.ex. gummi, är anbringad i en urtagning som löper runt värmeöverföringsplattans 2 periferi samt runt in- och utloppsöppningarna.

Tätningen kan eventuellt också bestå av metall eller vara omsluten av ett andra material, t.ex. metall, PTFE, etc.

Som framgàr av Fig. 1-2 hàlls plattpaketet 3, dvs. värmeväxlarplattorna 2 och de mellanliggande tätningarna (visas inte), samman mellan ändplattorna 6 och 7 med hjälp av gängade dragbultar 30 på känt sätt. Dragbultarna 30 sträcker sig från den första ändplattan 6 och löper genom hålen eller utskär- ningarna i kanterna av den andra ändplattan 7. Värmeöverföringsplattoma 2 är anordnade sà att de hänger fràn en bärbalk 31 som sträcker sig mellan den första ändplattan 6 och en stativpelare 32, och/eller vilar mot en styrbalk 33.

Den första ändplattan 6 är förbunden med stativpelaren 32 medelst bärbalken 31 som i ena änden är fäst och fixerad i en övre ände av den första ändplattan 6 och i andra änden fäst och fixerad i en övre ände av stativpelaren 32. Den andra ändplattan 7, som är rörlig längs bärbalken 31, används för att trycka ihop värmeöverföringsplattorna 2 så att de bildar ett plattpaket 3. Styrbalken 33, som i nederkanten av Värmeöverföringsplattoma 2 styr dessa, förbinder stativ- pelarens nedre del med den första ändplattans 6 nedre del.

Värmeöverföringsplattan 2 som beskrivs ovan innefattar pà känt sätt en korrugering eller ett mönster som ökar värmeöverföringen, samt ett antal öppningar 4 som bildar motsvarande antal anslutningskanaler 5 vilka sträcker sig genom plattpaket 3 och som står i förbindelse med strömningskanalerna 5 vilka bildas mellan värmeöverföringsplattorna 2. 10 15 20 25 30 533 394 På den första ändplattan 6 finns ett antal genomgående hål 8 (framgår bäst av Fig. 5 och 7), vilka motsvarar värmeväxlarplattornas 2 in- och utlopps- öppningar 4. I det visade utförandet är ändplattan 6 försedd med fyra genom- gående hål 8, men antalet genomgående hål 8 kan vara fler eller färre beroende på värmeväxlarplattornas 2 design. Det är även möjligt att anordna de genomgående hålen 8 på den andra ändplattan 7 eller att förse båda änd- plattoma 6 och 7 med genomgående hål 8. l de genomgående hålen 8 anordnas anslutningsrören 9. l det visade utförandet är den första ändplattan 6 försedd med genomgående häl 8 och motsvarande antal anslutningsrör 9, där två genomgående hål 8 och motsvarande antal anslutningsrör 9 är anordnade i ändplattans 6 nedre ände och två genomgående hål 8 och motsvarande antal anslutningsrör 9 är anordnade i ändplattans 6 övre ände.

Anslutningen 9, vars grundläggande design visas i Fig. 4, fungerar som en anslutningsdel som förbinder plattvärmeväxlaren 1, eller bättre uttryckt platt- paketet 3 med avpassade rör 12 eller rörsystem 10.

Anslutningsrörets 9 utformning har en cylindrisk del 21 med ett genom- gående hål 22. I en ände av den cylindriska delen 21 finns en flänsdel 17, som radiellt skjuter ut i allt väsentligt vinkelrätt mot den cylindriska delens 21 längs- gående sträckning. I motsatt ände till den cylindriska delens 21 med en flänsdel 17 försedda ände finns en utvändig gänga 11. Den utvändiga gängan 11 kan sträcka sig längs den cylindriska delens 21 hela längd, dvs. nästan till den med en ringformig flänsdel 17 försedda cylindriska delens 21 ände, eller så kan den utvändiga gängan 11 endast sträcka sig längs en del av den cylindriska delen 21. Det avpassade röret 12 eller rörsystemet 10 är försett med en motsvarande invändig gänga 13, som samverkar med den utvändiga gängan 11 bildande en fixerad anslutning mellan plattvärmeväxlaren 1 och röret 12 och/eller rör- systemet 10.

Anslutningsröret 9 förs in i ändplattans 6 genomgående hål 8 från ändplattans 6 insida, där insidans yta utgörs av den yta 14a på ändplattan 6 som vetter mot plattpaketet 3, och skjuts genom det genomgående hålet 8 tills anslutningsrörets 9 fläns 17 ligger an mot ändplattans 6 invändiga yta 14a.

Anslutningsrörets 9 motsatta ände skjuter ut från ändplattans utsida, där 10 15 20 25 30 533 354 utsidans yta utgörs av den yta 14b på ändplattan 6 som vetter bort från plattpaketet 3. l enlighet med ett första utförande är ett bindemedel 16 (se Fig. 6) anbringat mellan anslutningsrörets 9 fläns 17 och ändplattans 6 invändiga yta 14a. Bindemedlet 16 fixerar anslutningsröret 9 både rotationsmässigt och axialt mot ändplattan 6. Bindemedlet 16 kan utgöras av en dubbelsjälvhäftande tejp, ett lim eller liknande. Företrädesvis anbringas bindemedlet 16 på den ring- formiga flänsens 17 hela yta, men det kan också anbringas på utvalda punkter på flänsytan. l enlighet med ett andra utförande är en bussning eller hylsa anbringad eller hopskruvad med anslutningsrörets 9 utvändigt gängade del 11 så att bussningen 15 ligger an mot ändplattans 6 utvändiga yta 14b. Bussningen 15 fixerar anslutningsröret 9 åtminstone axialt mot ändplattan 6. För att ytterligare säkerställa att anslutningsröret 9 fixeras rotationsmässigt i förhållande till ändplattan 6 kan flänsen 17 förses med en utskjutande flik 18 på flänsens 17 periferi. Den utskjutande fliken 18 skjuter ut axialt eller i riktning mot ändplattan 6. Ändplattan 6 är försedd med en motsvarande utskärning 19 som samverkar med flänsens 17 utskjutande flik 18, så att när flänsen 17 ligger an mot änd- plattans 6 invändiga yta 14a förs den utskjutande fliken 18 in i utskämingen 19, vilket medför att anslutningsröret 9 kan inte roteras iförhàllande till ändplattan 6. Den utskjutande fliken 18 kan vara utformad så att en liten del av flänsen 17 är uppböjd i förhållande till flänsens yta och därigenom bildar en liten från ytan i riktning mot ändplattan 6 utskjutande del av flänsen (se Fig. 10), men den kan också vara utformad som en liten tapp, ett litet stift eller liknande som är monterat på flänsens 17 periferi och som skjuter ut mot ändplattan 6. l stället för att använda en flik 18 för rotationsmässig fixering kan ett bindemedel användas för att uppnå samma resultat.

För att kunna anordna så att bussningen 15 ligger an mot ändplattan 6 måste anslutningsröret 9 vara utformat med en utvändig gänga 11 som sträcker sig längs anslutningsrörets hela längd. Detta framgår av Fig. 8.

Kunder använder rör 12 eller rörsystem 10 med olika dimensioner. För att kunna ansluta dessa rör 12 eller rörsystem 10 till plattvärmeväxlaren 1 är det möjligt att ha ändplattor med olika dimensioner på de genomgående hålen 8, 10 15 20 25 30 533 334 men detta är en ganska kostnadskrävande lösning. Företrädesvis bör det vara möjligt att ansluta en och samma plattvärmeväxlare 1 till rör 12 eller rörsystem 10 med olika dimensioner. För att åstadkomma detta kan en övergångsdel 24 (se Fig. 7) användas där denna har en invändig dimension och gänga 13 som motsvarar anslutningsrörets 9 utvändiga gänga 11 samt en utvändig gänga 25 avpassad mot det rör 12 eller rörsystem 10 som den ska kopplas ihop med. Övergångsdelen 24 kan konstrueras så att den anordnas på en del av anslutningsrörets 9 utvändiga gänga 11 (visas inte), men den kan också utformas för att anordnas så att en ände av övergàngsdelen 24 ligger an mot ändplattans 6 utvändiga yta 14b och därigenom fixerar anslutningsröret 9 tiil ändplattan 6. Övergångsdelen 24 kan följaktligen utformas som ett rör eller en cylinder såsom framgår av Fig. 7, med en invändig gänga 13 längs en del av dess längd eller med en invändig gänga 13 längs hela dess längd. Den utvändiga gängan 25 sträcker sig längs minst en del av övergàngsdelens 24 längd. Den kan också utformas som en bussning 15 (se Fig. 9) med en sex- kantig, àttkantig eller annan lämplig skruvring 23 i bussningens 15 ena ände samt en utvändig gänga 20 längs bussningens 15 utvändiga yta. Bussningen 15 i Fig. 9 är försedd med en flxeringsanordning för enkel fixering av anslutnings- röret 9 mot ändplattan 6, samt en övergångsdel 15 eller 24 för att avpassa plattvärmeväxlaren 1 till rör 10 eller rörsystem 10 med olika dimensioner. l ovanstående beskrivning samt i ritningarna av utförandet anger beskrivningen att anslutningsröret 9 är anordnat mot den första ändplattan 6, men det är uppenbart att anslutningsröret 9 även kan anordnas mot den andra ändplattan 7 eller mot båda ändplattorna 6 och 7 samtidigt, allt beroende på plattvärmeväxlarens 1 avsedda funktion och ändamål. l ovanstående beskrivning avser termen anslutningsrör den del som skjuter ut genom ändplattan och som fungerar som förslutning mot värme- växlarplattorna. l enlighet med teknikens ståndpunkt avser termen infodring motsvarande delar, men där fokus mer ligger pà den skyddande funktionen i förhållande till ändplattan, och där denna del i allt väsentligt inte skjuter ut från ändplattan.

Vidare avser termen bussning den del som fixerar anslutningsröret mot ändplattan. Termen bussning innefattar även hylsa, hålaxel, hölje och genom- 10 533 394 föring. Likaledes innefattar termen flik, som beskriver en liten utskjutande del av anslutningsrörets flänsperiferi, pigg, stift, tapp, pinnbult, tunga, klack, fals och huvud.

Uppfinningen är inte begränsad till de konstruktioner som beskrivs ovan och som visas på ritningarna, utan kan kompletteras och modifieras på valfritt sätt i enlighet med uppfinningens syfte såsom definieras i bifogade krav. 10 15 20 25 30 533 394 10 HÄNv|sN|NGssn=FRoR= A: Detaljvy av Fig. 2 B: Detaljvy av Fig. 5 1 : : värmeväxlarplatta oofloaçnßwm plattvärmeväxlare : plattpaket 9: anslutningsrör 10: rörsystem 11: utvändig gänga 12: rör 13: invändig gänga 14a: invändig yta 14b: utvändiga yta 15: 16: 17: 18: 19: bussning bindemedel fläns flik utskärning 20: utvändig gänga 21: cyiindrisk del 22: genomgående hål 23: skruvring 24: övergàngsdel 25: utvändig gänga 30: dragbult 31: bärbalk 32: stativpelare : in- och utloppsöppningar ' kanal : ändplatta : ändplatta : genomgående hàl 33: styrbalk

Claims (10)

10 15 20 25 30 533 394 ll PATENTKRAV

1. En plattvärmeväxlare (1) som innefattar ett paket (3) av värme- växlarplattor (2) försedda med in- och utloppsöppningar (4) , där öppningarna (4) bildar kanaler (5) genom paketet (3) för minst en värmeväxlingsvätska, tvâ ändplattor (6, 7) mellan vilka plattpaketet (3) med värmeväxlarplattor (2) är anordnat, där sagda minst en till antalet ändplatta (6, 7) är försedd med minst ett genomgående hål (8), vilket står i förbindelse med en av kanalerna (5), och där ett anslutningsrör (9) är anordnat i det genomgående hålet (8) i den minst en till antalet varande ändplattan (6, 7), där anslutningsröret (9) står i förbind- else med ett rörsystem (10) som transporterar minst en värmeväxlingsvätska där anslutningsröret (9) skjuter ut genom det genomgående hålet (8) och är demonteringsmässigt samt radiellt och längsgående låsbart fäst i den minst en till antalet varande ändplattan (6, 7), k ä n n e t e c k n a d a v a t t .ett demonteringsmässigt bindemedel (16) anbringat mellan ändplattan (6, 7) och anslutningsröret (9) låser anslutningsröret (9) radiellt och längsgående i den minst en till antalet varande ändplattan (6, 7).

2. En plattvärmeväxlaren i enlighet med krav 1, där anslutningsröret (9) är försett med en fläns (17) i den ände som vetter mot värmeväxlarplattorna (2) och som ligger an mot ändplattans (6, 7) yta (14a), där ändplattans (6, 7) yta (14a) vetter mot värmeväxlarplattorna (2).

3. En plattvärmeväxlaren i enlighet med krav 2, där bindemedlet (16) är anbringat mellan ändplattans (6, 7) yta (14a) och anslutningsrörets (9) fläns (17), där bindemedlet (16) utgörs av en dubbelsjälvhäftande tejp, ett lim eller liknande.

4. En plattvärmeväxlaren i enlighet med krav 2, där flänsen (17) är försedd med en utskjutande flik (18) pà dess periferi vilken skjuter ut från flänsens (17) yta i riktning mot ändplattan (6, 7) och där ändplattan (6, 7) är försedd med motsvarande utskärning (19) som samverkar med flänsens (17) utskjutande flik (18). 10 15 20 25 533 394 ll

5. En plattvärmeväxlaren i enlighet med något av kraven 2-4, där det med en utvändig gänga (11)försedda anslutningsröret (9) skjuter ut från ändplattan (6) och ansluter till ett rör (12) tillhörande ett rörsystem (10), där röret (12) är försett med en invändig gänga (13).

6. En plattvärmeväxlare i enlighet med krav 5, där anslutningens (6, 7) utvändiga gänga (11) sträcker sig i allt väsentligt längs med anslutningsrörets (9) hela längd.

7. En plattvärmeväxlare i enlighet med krav 5, där röret (12) ligger an mot ändplattans (6, 7) utvändiga yta (14b).

8. En plattvärmeväxlare i enlighet med krav 5, där röret (12) kan vara utformat som en med invändig gänga (13) försedd bussning (15) som är hopskruvad med anslutningsrörets (9) utvändiga gänga (11), och där bussningen (15) ligger an mot ändplattans (6, 7) utvändiga yta (14b).

9. En plattvärmeväxlare i enlighet med krav 8, där rörets (12) invändig gänga (13) samverkar med bussningens (15) utvändig gänga (20, 25).

10. En plattvärmeväxlare i enlighet med krav 8 eller 9, där bussningen (15) fungerar som övergångsdel (24) med en utvändig gänga (20, 25) som är hopskruvad med rörets invändiga gänga (13), där rörets (12) invändiga gänga (13) är större än anslutningsrörets (9) utvändiga gänga (11).