SE503391C2

SE503391C2 - Plattvärmeväxlare med stråkbricka

Info

Publication number: SE503391C2
Application number: SE9403200A
Authority: SE
Inventors: Mats Nilsson
Original assignee: Tetra Laval Holdings & Finance
Priority date: 1994-09-22
Filing date: 1994-09-22
Publication date: 1996-06-03
Also published as: SE9403200D0; WO1996009513A1; CN1158656A; US5778975A; EP0782688B1; BR9508845A; CN1083566C; SE9403200L; EP0782688A1; DE69520441T2; JPH10513251A; DE69520441D1

Description

sus 391 2 10 15 20 25 30 35 valfria värmeöverföringsplattor kan ersättas med ohålade plattor.

I en plattvärmeväxlaren av inledningsvis beskrivet slag kan inte ohålade plattor utnyttjas för att åstadkomma flera stråk. Detta beror på att de permanent sammanfogade modulerna är hopfogade med varandra omkring öppningarna i respektive yttre värmeöverföringsplattor. Problem skulle uppstå vid hopsvetsning av flera ohålade moduler. Ändamålen med föreliggande uppfinningen är att i en plattvärmeväxlare av ovan nämnt slag möjliggöra en säker hopfogning av moduler, samtidigt som plattvärmeväxlaren kan anpassas till strömning i flera stråk.

Dessa ändamål uppnås med föreliggande uppfinning, vilken huvudsakligen kännetecknas av att åtminstone det ena fluidet är anordnat att strömma genom plattvärmeväxlaren i flera stråk, varvid åtminstone en strákbricka är införd i åtminstone en strömningspassage och är anordnad mot två med varandra hopfogade yttre värmeöverföringsplattor för att väsentligen tillsluta nämnda öppning.

För att kunna montera stråkbrickan bör en tänkt rak linje från stråkbrickans periferi genom dess mittpunkt, i åtminstone en riktning, ha en längd som understiger diametern hos öppningarna i de yttre värmeöverföringsplattorna. Detta kan åstadkommas genom att stråkbrickan är väsentligen cirkulär, med en diameter som överstiger diametern hos öppningarna i de yttre värmeöverföringsplattorna, och att stråkbrickan uppvisar ett urtag, i vilket en yttre värmeöverföringsplatta delvis kan föras in, varvid avståndet från botten av urtaget till stråkbrickans periferi i alla riktningar är kortare än diametern hos öppningarna i de yttre värmeöverföringsplattorna. 10 15 20 25 30 35 3 503 391 För att en ansamling av luft inte skall förhindra fluidet att nå plattmellanrummen närmast strákbrickan kan denna i en övre strömningspassage orienteras på sådant sätt att urtaget riktas uppåt, varvid en övre spalt för ventilering av strömningspassagen bildas.

På samma sätt skall inte fluidet stanna kvar i plattvärmeväxlaren vid tömning av densamma, varför stråkbrickan i en nedre strömningspassage orienteras på sådant sätt att urtaget riktas nedåt, varvid en nedre spalt för dränering av strömningspassagen bildas.

Alternativt kan stràkbrickan vara väsentligen oval, varvid dess kortare diameter understiger diametern hos öppningarna i de yttre värmeöverföringsplattorna. Denna typ av strákbricka täcker inte öppningarna helt och i vissa fall bildas alltför stora spalter, genom vilka fluidet läcker förbi stråkbrickan.

Detta kan lösas genom att flera stråkbrickor anordnas mot varandra och vridna i förhållande till varandra.

Den enligt uppfinningen föreslagna stråkbrickan sammanfogas med åtminstone den ena av två med varandra hopfogade yttre värmeöverföringsplattor genom svetsning, lödning, limning, nitning eller liknande.

Uppfinningen kommer att beskrivas närmare i det följande med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka figur l visar en schematisk sidovy av en plattvärmeväxlare med flera stråk enligt uppfinningen, figur 2 visar ett schematiskt tvärsnitt genom en del av plattvärmeväxlaren enligt fig 1, innefattande den ena ändplattan och två intilliggande moduler, 503 391 10 15 20 25 30 35 figur 3 visar en frontvy av en stråkbricka, som ingår i plattvärmeväxlaren enligt fig 1, och figur 4 visar en schematisk tvärsnittsvy i perspektiv av nämnda stråkbricka anliggande mot de yttre värmeöverföringsplattorna hos två hopfogade moduler.

I figur 1 visas en plattvärmeväxlare 1 för värmeöverföring mellan två fluider, innefattande ett antal permanent samman- fogade moduler 2, vilka var och en består av två yttre värme- överföringsplattor 3 och mellan dessa ett antal huvudsakligen rektangulära inre värmeöverföringsplattor 4. Modulerna 2 är placerade i ett stativ 5, av konventionellt slag, innefattande åtminstone en främre ändplatta 6 och en bakre ändplatta 7 samt ett antal dragbultar 8. Ändplattorna 6 och 7 uppvisar anslutningar 9, vilka kommunicerar med en strömningspassage för ett första fluidum. Anslutningarna till strömningspassagen för det andra fluidet visas ej.

Värmeöverföringsplattorna 3 och 4 är genom pressning försedda med ett mönster i form av åsar och dalar, varvid åsarna hos alternerande första och andra värmeöverföringsplattor anligger mot varandra. Värmeöverföringsplattorna är svetsade mot varandra eller på annat sätt permanent sammanfogade med varandra, exempelvis genom limning, lödning eller kombinationer därav. Värmeöverföringsplattorna avgränsar i vartannat plattmellanrum ett strömningsutrymme för det första fluidet och i övriga plattmellanrum strömningsutrymmen för det andra fluidet.

I figur 2 visas ett schematiskt tvärsnitt genom en del av den främre ändplattan 6 (utan nämnda anslutning) och genom två intilliggande moduler 2. De yttre och inre värmeöverförings- plattorna 3 och 4 är långsträckta och i huvudsak rektangu- lära, även om andra former såsom runda också är tänkbara, och 10 15 20 25 30 35 5 503 391 är tillverkade av tunn metallplåt som genom pressning för- setts med ett konventionellt korrugeringsmönster.

De yttre och inre värmeöverföringsplattorna 3 och 4 har genomgående öppningar 10 placerade i värmeöverförings- plattornas hörnpartier. Vanligtvis är öppningarna 10 men även andra former är tänkbara, och öppningarnas form cirkulära, såsom triangulära eller rektangulära, begränsar inte uppfinningen.

De yttre värmeöverföringsplattorna 3 uppvisar mindre öppningar 10 än de inre värmeöverföringsplattorna 4.

Härigenom sträcker sig öppningarnas kant 11 hos de yttre värmeöverföringsplattorna 3 längre in i strömningspassagerna än de inre värmeöverföringsplattornas 4 kant 12.

I och med att kanten 11 hos modulernas 2 yttre värmeöver- föringsplattor 3 sticker ut innanför kanten 12 hos övriga värmeöverföringsplattor 4, blir det enkelt att i strömningspassagen föra in ett svetsaggregat i rätt position, med avseende både på ett axiellt och ett radiellt läge, för att kunna svetsa ihop modulerna 2.

Enligt föreliggande uppfinning är åtminstone det ena fluidet anordnat att strömma genom plattvärmeväxlaren 1 i flera stråk, varvid åtminstone en stråkbricka 13 är införd i åtminstone en strömningspassage. Stråkbrickan 13 är anordnad mot två med varandra hopfogade yttre värmeöverföringsplattor 3 för att väsentligen tillsluta nämnda öppning 10.

I fig 3 och 4 visas en rund stråkbricka 13 försedd med ett urtag 14 vars botten 15 är rundad.

Stråkbrickan 13 måste för att väsentligen tillsluta nämnda öppning 10 vara större än öppningens kant 11. Detta skapar 503 391 10 15 20 25 30 35 problem vid montering av stråkbrickan 13, eftersom modulerna 2 först måste hopfogas med varandra. Därefter skall stråkbrickan 13 föras in genom en öppning 10 i den yttre värmeöverföringsplattan 3 och genom modulen 2 till den andra yttre värmeöverföringsplattan 3. Detta kan åstadkommas om en tänkt rak linje från stråkbrickans periferi genom dess mittpunkt, i åtminstone en riktning, har en längd som understiger diametern hos öppningarna 10 i de yttre värmeöverföringsplattorna 3. Genom detta arrangemang kan stråkbrickan 13 lirkas förbi den första yttre värmeöver- föringsplattan 3, naturligtvis under förutsättning att stråkbrickan 13 är mindre än de inre värmeöverförings- plattornas öppningar och att modulen 2 är så stor att stråkbrickan 13 ges tillräckligt utrymme i strömningspassagen för att snedställas i viss utsträckning.

Genom att utforma stråkbrickan 13 väsentligen cirkulär med en diameter som överstiger diametern hos öppningarna 10 i de yttre värmeöverföringsplattorna 3 och att utforma ett urtag 14, i vilket kanten 11 hos en yttre värmeöverföringsplatta 3 delvis kan föras in, kan stråkbrickan 13, om avståndet från botten av urtaget 14 till stråkbrickans periferi i alla riktningar är kortare än diametern hos öppningarna 10 i de yttre värmeöverföringsplattorna 3, föras förbi kanten 11 i den yttre värmeöverföringsplattan 3. Urtagets 14 dimensioner väljs så att stråkbrickan 13 kan föras vinkelrätt mot modulen 2; varvid den ena kanten 11 av den yttre värmeöverförings- plattan 3 förs in i urtaget 14. Stråkbrickan 13 vrids därefter in i strömningspassagen och förbi motstående kant 11 hos den yttre värmeöverföringsplattan 3. Urtagets 14 bredd skall således medge en sådan vridning och lämpligtvis är dess botten 15 rundad.

Då stråkbrickan 13 befinner sig i en övre strömningspassage orienteras den lämpligtvis på sådant sätt att urtaget 14 10 15 20 25 30 v 503 391 riktas uppát, varvid en övre spalt för ventilering av strömningspassagen bildas. Därvid förhindras luft som befinner sig i strömningspassagen att ansamlas intill strákbrickan 13. Pà motsvarande vis orienteras stràkbrickan 13 i en nedre strömningspassage på sådant sätt att urtaget 14 riktas nedåt, varvid en nedre spalt för dränering av strömningspassagen bildas.

Alternativt kan stràkbrickan 13 vara väsentligen oval, varvid dess kortare diameter understiger diametern hos öppningarna 10 i de yttre värmeöverföringsplattorna 3. För att väsentligen tillsluta nämnda öppning 10 kan flera stràkbrickor 13 anordnas mot varandra och vridna i förhållande till varandra. Eventuella spalter på vardera sidan av en oval strákbricka 13 kan därmed täckas av nästkommande strákbricka 13, vilken lämpligtvis formas, exempelvis genom pressning, så att den sluter tätt mot den yttre värmeöverföringsplattan 3. Lämpligtvis orienteras strákbrickorna 13 i en övre strömningspassage på sàdant sätt att en övre spalt för ventilering av strömningspassagen bildas och på motsvarande sätt orienteras strákbrickorna 13 i en nedre strömningspassage pá sádant sätt att en nedre spalt för dränering av strömningspassagen bildas.

De ovan beskrivna strákbrickorna 13 sammanfogas med åtminstone den ena av tvâ med varandra hopfogade yttre värmeöverföringsplattor 3 eller med varandra genom svetsning, lödning, limning, nitning eller liknande kända metoder. 503 391 8 Naturligtvis skulle stràkbrickorna även kunna förses med ett separat hál för ventilering eller dränering. Stràkbrickorna 13 kan utföras av tjockare plåt än värmeöverföringsplattorna 3 och även förses med förstärkningar i form av pressade 5 korrugeringar eller liknande. Stràkbrickorna 13 skulle även kunna utföras i två eller flera delar som efter införandet i strömningspassagen svetsas samman.

Claims

10 15 20 25 9 503 391 Patentkrav

1. Plattvärmeväxlare (1) för värmeöverföring mellan två innefattande ett antal permanent sammanfogade vilka var och en bestàr av tvà yttre fluider, moduler (2), värmeöverföringsplattor (3) och mellan dessa ett antal huvudsakligen rektangulära inre värmeöverföringsplattor (4), vilka har öppningar (10) för respektive fluider i sina hörnpartier, som bildar strömningspassager genom plattvärmeväxlaren (l), varvid nämnda yttre värmeöver- föringsplattor (3) uppvisar mindre öppningar (10) för åtminstone det ena fluidet än nämnda inre värmeöverförings- plattor (4) och varvid nämnda moduler (2) är hopfogade med varandra omkring nämnda öppningar (10) i respektive yttre värmeöverföringsplattor (3), att åtminstone det ena fluidet k ä n n e t e c k n a d a v är anordnat att strömma genom plattvärmeväxlaren (1) i flera stråk, varvid åtminstone en strákbricka (13) är införd i åtminstone en strömningspassage och är anordnad mot tvá med varandra hopfogade yttre värmeöverföringsplattor (3) för att väsentligen tillsluta nämnda öppning (10).

2. Plattvärmeväxlare enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att en tänkt rak linje från strákbrickans (13) periferi genom dess mittpunkt i åtminstone en riktning har en längd som understiger diametern hos öppningarna (10) i de yttre värmeöverföringsplattorna (3). sos 391 10 10 15 20 25 30 35

3. Plattvärmeväxlare enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d a v att strákbrickan (13) är väsentligen cirkulär med en diameter som överstiger diametern hos öppningarna (10) i de yttre värmeöverföringsplattorna (3) och att stràkbrickan (13) uppvisar ett urtag (14), i vilket en yttre värmeöverförings- platta (3) delvis kan föras in, varvid avståndet från botten (15) av urtaget (14) till stråkbrickans (13) periferi i alla riktningar är kortare än diametern hos öppningarna (10) i de yttre värmeöverföringsplattorna (3).

4. Plattvärmeväxlare enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda stråkbricka (13) i en övre strömningspassage orienteras på sådant sätt att urtaget (14) riktas uppåt, varvid en övre spalt för ventilering av strömningspassagen bildas.

5. Plattvärmeväxlare enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda stråkbricka (13) i en nedre strömningspassage orienteras på sádant_sätt att urtaget (14) riktas nedåt, varvid en nedre spalt för dränering av strömningspassagen bildas.

6. Plattvärmeväxlare enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d a V att stråkbrickan (13) är väsentligen oval, varvid kortare diameter understiger diametern hos öppningarna dess (10) i de yttre värmeöverföringsplattorna (3).

7. Plattvärmeväxlare enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d a v att flera stråkbrickor (13) anordnas mot varandra vridna i förhållande till varandra. och

8. Plattvärmeväxlare enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d a v att stråkbrickorna (13) i en övre strömningspassage orienteras på sådant sätt att en övre spalt för ventilering av strömningspassagen bildas. 10 503 591 ll strömningspassagen bildas.

10. Plattvärmeväxlare enligt nágot av kraven 1 till 9, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda stràkbricka (13) sammanfogas med åtminstone den ena av två med varandra hopfogade yttre värmeöverföringsplattor (3) genom svetsning, lödning, limning, nitning eller liknande.