NO141668B - Roerbunn for varmeutveksler. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en rørbunn av plast hvori den ene ende av innerrør i en rørbunt-varmeutveksler er festet.

Slike rørbunner skal holde innerrørene for en rørbunt-varmeutveksler på plass. Det er kjent forskjellige typer slike varmeutvekslere, hvor hver varmeutveksler er utstyrt med minst én slik rørbunn for å holde innerrørene på plass.

Man skjelner mellom tre hovedtyper, nemlig varmeutvekslere

med fast rørbunn, varmeutvekslere med U-rør og varmeut-

vekslere med flottørhode. Ved slike varmeutvekslere er det et problem at rørbunnene etter en viss driftstid på grunn av de termiske lengdeforandringer som opptrer i bruk har tendens til å bli utette. Det er forsøkt å eliminere dette ved inn-støping av rørbunten i et kobbersjikt eller et sjikt av en tinn-blylegering. Det støpte metallsjikt danner etter størk-

ning rørbunnen, idet det ved egnete forholdsregler sørges for at det flygende metall ikke kan trenge inn i det indre av rørene.

Heller ikke denne løsning er tilfredsstillende, idet det

på grunn av de forskjellige varmeutvidelseskoeffisienter, hos materialet i rørene og de andre komponenter i varmeutveksleren på den ene side og materialet i rørbunnene på den annen side, likevel oppstår eldnings- og tetningsproblemer etter en bestemt driftstid. I denne sammenheng skal det nevnes at en slik varmeutveksler er utsatt for hyppige varmesykluser i bruk.

Med den foreliggende oppfinnelse unngås disse problemer. Formålet med oppfinnelsen er å frembringe en rørbunn med varmeutveksler-innerrør som i den ene ende er innstøpt i den,

som utmerker seg ved lang levetid og gode tetningsegenskaper.

Dette er ifølge oppfinnelsen oppnådd ved at rørbunnen er støpt av polylaurinlaktam, at rørene er innstøpt i polylaurin laktamen, og at rørbunnen langs dens omkrets er konveks eller konkav til dannelse av en eller to tetningskanter.

Ved anvendelse av dette organiske materiale unngås på overraskende måte de anførte problemer fullstendig. Polylaurinlaktam har en større varmeutvidelseskoeffisient enn materialet

■ i rørene i bunten respektivt i de andre komponenter i varmeutveksleren. Dessuten motstår dette materiale alle andre påkjenninger, også kjemiske påkjenninger, som en slik varmeutveksler er utsatt for i bruk. Når temperaturen i rørbunnen øker, utvider denne seg mer enn den øvrige varmeutveksler og presser derved rørene som er innsatt i den med enda sterkere trykk. Det samme .gjelder for trykket mellom rørbunnen og varme-utvekslerhusets kappe.

Ved at rørbunnen langs omkretsen er konveks eller konkav dannes det tilstrekkelig spillerom mellom rørbuntens tetnings-kant og varmeutvekslerens kappe, et spillerom som materialet i rørbunnen ved en temperaturøkning, dvs. en tilsvarende ut-videlse av rørbunnen, kan oppta. På grunn av den gode elastiske tilbakegang inntar rørbunnen igjen uten videre sin opprinnelige profil etter senking av temperaturen.

Oppfinnelsen vil bli nærmere forklart i det etterfølgende under henvisning til de medfølgende tegninger, hvori: Fig. 1 viser et langsgående snitt gjennom en rørbunt-varmeutveksler med to rørbunner.

Fig. 2 viser et snitt etter linjen A-B i fig. 1.

Først vil den grunnleggende oppbygning av den viste rør-buntvarmeutveksler bli forklart. Varmeutveksleren har i det viste utførelseseksempel to rørbunner av polylaurinlaktam. Dessuten er varmeutveksleren utstyrt med en vanlig kappe 3,

rør 4, en kappestuss 5 for innføring av et første fluidum,

en kappestuss 6 for utføring av dette fluidum, en hettestuss 7 for innføring av et andre fluidum, en hettestuss 8 for ut-føring av dette andre fluidum, en første hette 9 mellom stussene 7 og 8, en andre hette 10 på den motstående ende av varmeutveksleren, tverravstandsstykker 11 på innersiden av kappen 3 samt hetteflenser 12 og 13 på henholdsvis den første hette 9 og den andre hette 10 for sammenskruing av hettene med kappen 3 ved hjelp av bolter 14 med. mutre 15. Den ene kappeflens er betegnet med henvisningstall 2.

Buntrørene 4 blir sammenføyet med rørbunnen ved at de ved hjelp av en egnet holdeanordning innsettes i en oppad åpen be-holder. Ifølge kjente løsninger ble de nedre ender av de indre rør lukket med egnete propper eller de indre rør settes fulle på bunnen av beholderen, slik at ingen væske kan trenge gjennom spalten mellom enden av innerrørene og beholderens bunn. Deretter helles plasten som en smelte inn i beholderen. Den er derved meget tyntflytende, slik at den renner praktisk talt som vann. Der stivner den etter en kort tid, f.eks. ca. 60 sekunder. Deretter fjernes beholderen, og beholderbunnen som er fremstilt av den størknete plast avdreies eventuelt langs sin kappeflate.Innerrørenes ende behøver bare være fettfrie. De behøver ikke å være ruet opp for å oppnå en særlig god inn-leiring slik som ifølge kjente fremgangsmåter. De behøver heller ikke være utstyrt med flens. Det anvendes rør som på vanlig måte er avskåret i endene. Varmeutvidelseskoeffisientene for det vanlige rørmateriale og polylaurinlaktam er slik at med stigende temperatur trykkes rørbunnen stadig sterkere an mot rørendene som er innleiret i den. Dette større trykk opptrer også mot kappens 3 innervegg, slik at de vanlige tetningsproblemer bortfaller.

På den beskrevne måte fremstilles også den andre rørbunn, idet rørbunten med den første rørbunn bare svinges om.

Fig. 1 viser at den første rørbunn langs sin omkrets er utstyrt med en vulst 16, hvorved det blir dannet to tetningskanter 17, 18 som rørbunnen danner anlegg mot kappens 3 innervegg med. Dessuten er rørbunnen på sin ytterflate 19 omtrent på midten utstyrt med en utsparing 20 for en midtre flens 21

på kappen 9. Derved dannes det en dobbelkammertilførsel med delkamre 22, 23 for det andre fluidum, idet midtflensen 21 ved den termiske bevegelse av buntrørene 4 danner tettende anlegg mot med spor anordnete flater 25 for utsparingen 20 i retning for en dobbel pil 24.

Den andre rørbunn har ved overgangen fra ytterflaten 26 til kappeflaten en konisk' økende, ringformet skulder 27 som danner anlegg mot en konisk avfasing på kappens 3 endeflate. Hettens 10 flens 13 trykker utenfra mot den ringformete skulder 27. Når skrueforbindelsen 14, 15 trekkes til, oppnås tetnings-trykket på den elastiske plast, hvorved konusen tetter.

Dessuten kan denne rørbunn være utstyrt med et øre 28 med hull 2 9 for løfting av rørbunnen.

For å bedre varmeledningen i rørbunnene kan det i disse være innleiret metallstykker. Polylaurinlaktam som rørbunnene består av har en elastisk tilbakegang på inntil ca. 80%. Det inntrer altså i bruk ikke noen blivende deformasjon av rør-bunnene. Polylaurinlaktam er bestandig mot nesten alle aggres-sive medier, inklusive maursyre. Det er vesentlig at dens krystallinske andel er ca. 71%. Krystallene er ikke direkte innleiret i en amorf struktur, men løper fasemessig gjennom hele lengden. På grunn av det kan man øve innflytelse på plastens egenskaper, særlig kan materialegenskapene reguleres ved hjelp av brukstiden.

Det fremgår at polylaurinlaktam med fordel anvendes

når det som følge av en større varmeutvidelseskbeffisient enn den de andre deler i konstruksjonen har kan oppnås et større tetningstrykk og derved god tetningsvirkning. Det er dessuten viktig med den meget gode elastiske tilbakegang for det spesielle materiale ved anvendelse ved de beskrevne kon-struksjonselementer.

For polylaurinlaktam er måltallene for den lineære utvidelseskoeffisient: 0,8 - 1,0 10~4 pr. °C ved ,-60 - +30°C og 1,0 - 1,9 10~4 pr. °C ved +30 - 100°C.

Claims (1)

1. Rørbunn av plast hvori den ene ende av innerrør i en rørbunt-varmeutveksler er festet,karakterisertved at rørbunnen (1,2) er støpt av polylaurinlaktam, at rørene (4) er innstøpt i polylaurinlaktamen, og at rørbunnen (1,2) langs dens omkrets (16) er konveks eller konkav til dannelse av en eller to tetningskanter (17,18).