SE502779C2 - Svetsad plattvärmeväxlare och förfarande för svetsning av värmeöverföringsplattor till en plattvärmeväxlare - Google Patents

Description

502 10 15 20 25 30 35 779 samman. Efter provning av modulerna monteras dessa ihop till en komplett plattvärmeväxlare medelst mellanliggande packningar, vilket medger att modulerna kan demonteras från varandra och ersättas med nya vid eventuella fel. Sådana plattvärmeväxlare är förut kända genom SE 304 293 och W092/11501. Nackdelen med dessa är att de mellanliggande packningarna begränsar plattvärmeväxlarens användbarhet.

Konventionell svetsteknik kräver normalt vid sammansvetsning av två plattor att svetsverktyg anläggs mot båda plattorna.

Modern svetsteknik, såsom lasersvetsning och elektronstråle- svetsning, möjliggör emellertid sammansvetsning av två sam- manlagda plattor med användande av svetsverktyg endast på den ena sidan av de två plattorna. En fördel med modern svetstek- nik är också att mindre värme alstras i de plattor som skall svetsas samman.

Med hjälp av modern svetsteknik är det möjligt att svetsa samman ett flertal värmeöverföringsplattor, genom att successivt stapla plattorna på varandra och efterhand svetsa samman plattorna genom att applicera ett svetsverktyg endast från ett håll. Den första plattan har således tidigare placerats på ett horisontellt underlag, varefter övriga plattor en efter en placeras ovanpå och svetsas fast vid den underliggande plattan.

Ett problem är att materialet i värmeöverföringsplattorna, under svetsning, utvidgas lokalt av det värme som uppkommer vid svetsningen. När sedan materialet är sammanfogat krymper detta under svalnandet och till följd härav uppkommer svets- spänningar efter svetsningen, vilket leder till deformation av värmeöverföringsplattorna. Då endast två värmeöverförings- plattor svetsas samman till en modul verkar svetsspänningarna i modulens neutrallager, varför ingen egentlig deformation uppstår. När en tredje värmeöverföringsplatta läggs till 10 15 20 25 30 35 502 779 kommer de nya svetsspänningarna att ligga utanför modulens neutrallager och tenderar därför att kröka modulen. För varje ytterligare värmeöverföringsplatta kröks modulen alltmer.

Till slut blir krökningen så stor att det inte går att rikta modulen utan att korrugeringsmönstret hos värmeöverförings- plattorna kollapsar. Ãndamålen med den föreliggande uppfinningen är att förbättra tekniken att svetsa ihop värmeöverföringsplattor i en platt- värmeväxlare, så att de ovan beskrivna följderna av uppkomna svetsspänningar reduceras.

Dessa ändamål uppnås med föreliggande uppfinning, vilken huvudsakligen kännetecknas av att åtminstone den ena av nämn- da första eller andra svetsar hos åtminstone ett angränsande par av värmeöverföringsplattor på vardera sidan om nämnda mittplan är utförd i riktning mot nämnda mittplan.

Vid föreliggande uppfinning vänds modulen vid svetsning innan någon allvarlig krökning har uppstått, varefter svetsningen fortsätter från andra sidan av modulen. Detta upprepas till dess att modulen är klar. I och med att modulen vänds kommer svetsspänningarna att balansera varandra och deras strävan att kröka modulen elimineras. Även om det räcker med endast en svets från ena sidan för att ge en gynnsam effekt är det lämpligt att åtminstone hälften av nämnda svetsar hos värmeöverföringsplattorna på vardera sidan om nämnda mittplan är utförda i riktning mot nämnda mittplan.

Företrädesvis är samtliga svetsar hos värmeöverföringsplat- torna på vardera sidan om nämnda mittplan utförda i riktning “mot nämnda mittplan. 502 779 10 15 20 25 30 35 Uppfinningen avser även ett förfarande för svetsning av ett antal värmeöverföringsplattor till en plattvärmeväxlare, i vilken värmeöverföringsplattorna successivt svetsas mot varandra, varvid svetsningen utföres omväxlande från ena och andra sidan av ett tänkt mittplan.

Uppfinningen kommer att beskrivas närmare i det följande med hänvisning till bifogade ritning, på vilken Fig 1 visar en schematisk sidovy av en plattvärmeväxlare enligt uppfinningen, och figur 2 visar en schematisk vy av tre värmeöverföringsplattor som ingår i plattvärmeväxlaren enligt fig 1.

I figur 1 visas en plattvärmeväxlare 1 för värmeöverföring mellan två fluider, innefattande ett antal permanent samman- fogade moduler 2, med ett antal, på vardera sidan om ett tänkt mittplan M hos respektive modul, jämt fördelade huvud- sakligen rektangulära värmeöverföringsplattor 3. Plattvärme- växlaren 1 har genomgående passager 4 för respektive fluider.

Modulerna 2 är placerade i ett stativ 5, av konventionellt slag, innefattande åtminstone en främre ändplatta 6 och en bakre ändplatta 7, ändplattan 6 uppvisar anslutningar 9, som kommunicerar med samt ett antal dragbultar 8. Den främre passagerna 4.

I figur 2 visas tre värmeöverföringsplattor 3A, 3B och 3C, vilka genom pressning är försedda med ett korrugeringsmönster 10, i form av âsar och dalar, varvid åsarna hos alternerande värmeöverföringsplattor anligger mot varandra. Värmeöver- föringsplattorna är svetsade mot varandra och avgränsar i vartannat plattmellanrum 11 ett strömningsutrymme för det första fluidet och i övriga plattmellanrum 12 strömningsut- rymmen för det andra fluidet. Värmeöverföringsplattorna har 10 15 20 25 30 35 502 779 genomgående in- och utloppsöppningar 13 och 14 för respektive fluider i sina hörnpartier 15 och ett värmeöverföringsparti 16 beläget mellan respektive in- och utloppsöppningar, varvid en mellanliggande värmeöverföringsplatta 3B uppvisar en svets 17A mot en första angränsande värmeöverföringsplatta 3A som åtminstone sträcker sig runt nämnda värmeöverföringsparti 16 och omkring in- och utloppsöppningarna 13 och 14 för det ena fluidet och en svets 17B mot en andra angränsande värmeöver- föringsplatta 3C, som åtminstone sträcker sig runt nämnda värmeöverföringsparti 16 och omkring in- och utloppsöppning- arna 13 och 14 för det andra fluidet. Svetsarna 17A och 17B är något förskjutna relativt varandra, vilket ej framgår av den schematiska figuren 2.

Värmeöverföringsplattorna 3 är långsträckta och i huvudsak rektangulära, även om andra former såsom runda också är tänkbara, och är tillverkade av tunn metallplåt som genom pressning försetts med ett konventionellt korrugeringsmön- ster.

In- och utloppsöppningarna 13 och 14 för det första fluidet befinner sig vid värmeöverföringsplattornas 3 ena långsida och in- och utloppsöppningarna 13 och 14 för det andra flui- det befinner sig vid värmeöverföringsplattornas 3 andra lång- sida vid så kallad parallellströmning, dvs då huvudström- ningsriktningarna för de fluider, som skall strömma på ömse sidor av värmeöverföringsplattorna, avses vara parallella.

Naturligtvis kan värmeöverföringsplattorna 3 även anpassas för diagonalströmning om så önskas.

Hopfogningen av värmeöverföringsplattorna 3 till en plattvär- meväxlare 1, utföres successivt genom att plattorna svetsas mot varandra omväxlande från ena och andra sidan av ett tänkt mittplan. Vid en färdig plattvärmeväxlare 1 är enligt upp- finningen åtminstone den ena av nämnda svetsar 17A eller 17B 502 779 10 15 20 hos åtminstone ett angränsande par av värmeöverföringsplattor 3 på vardera sidan om nämnda mittplan M är utförd i riktning mot nämnda mittplan.

Naturligtvis vänds modulen vid svetsning innan någon allvar- lig krökning har uppstått, varefter svetsningen fortsätter från andra sidan av modulen. Detta upprepas till dess att modulen är klar. I och med att modulen vänds kommer svets- spänningarna att balansera varandra och deras strävan att kröka modulen elimineras. Även om det räcker med endast en svets från ena sidan för att ge en gynnsam effekt är det lämpligt att åtminstone hälften av nämnda svetsar hos värmeöverföringsplattorna på vardera sidan om nämnda mittplan är utförda i riktning mot nämnda mittplan.

Företrädesvis är samtliga svetsar hos värmeöverföringsplat- torna på vardera sidan om nämnda mittplan utförda i riktning mot nämnda mittplan. Dvs svetsningen har genomförts omväx- lande från ena och andra sidan av nämnda mittplan.

Claims (4)

10 15 20 25 30 35 502 779 Patentkrav

1. Plattvärmeväxlare (1) för värmeöverföring mellan två fluider, innefattande åtminstone en permanent sammanfogad modul (2) med ett antal huvudsakligen rektangulära värmeöver- föringsplattor (3), jämnt fördelade på vardera sidan om ett tänkt mittplan (M) hos modulen, vilket är parallellt med värmeöverföringsplattornas plan, varvid nämnda värmeöverför- ingsplattor har genomgående in- och utloppsöppningar (13,l4) för respektive fluider i sina hörnpartier (15) och ett värme- överföringsparti (16) beläget mellan respektive in- och utloppsöppningar, och en mellanliggande värmeöverföringsplat- ta (3B) uppvisar en första svets (17A) mot en första angrän- sande värmeöverföringsplatta (3A) som åtminstone sträcker sig runt nämnda värmeöverföringsparti (16) och omkring in- och utloppsöppningarna för det ena fluidet och en andra svets (17B) mot en andra angränsande värmeöverföringsplatta (3C) som åtminstone sträcker sig runt nämnda värmeöverföringsparti (16) och omkring in- och utloppsöppningarna för det andra fluidet, k ä n n e t e c k n a d att åtminstone den ena av nämnda första eller andra svetsar (17A,17B) hos åtminstone ett angränsande par av värmeöverföringsplattor (3) på vardera sidan om nämnda mittplan (M) är utförd i riktning mot nämnda mittplan (M). aV

2. Plattvärmeväxlare enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att åtminstone hälften av nämnda första eller andra svetsar (17A,17B) hos värmeöverföringsplattorna (3) på var- dera sidan om nämnda mittplan (M) är utförda i riktning mot nämnda mittplan (M).

3. Plattvärmeväxlare enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att samtliga första och andra svetsar (17A,17B) hos värmeöverföringsplattorna (3) på vardera sidan om nämnda mittplan (M) är utförda i riktning mot nämnda mittplan (M). 502 779

4. Förfarande för svetsning av ett antal värmeöverförings- plattor (3) till en plattvärmeväxlare (1), i vilken värme- överföringsplattorna (3) successivt svetsas mot varandra, k ä n n e t e c k n a t a v att svetsningen utföres omväx- 5 lande från ena och andra sidan av ett tänkt mittplan (M), vilket sträcker sig genom plattvärmeväxlaren (1) parallellt med värmeöverföringsplattorna (3).