DK143520B - Varmeveksler til koeling af under hoejt tryk og hoej temperatur vaerende procesgasser - Google Patents

Description

143520

Opfindelsen angår en varmeveksler til køling af under højt tryk og høj temperatur værende procesgasser, hvor den bortledte varme anvendes til udvikling af høj-tryksdamp i et med naturlig cirkulation virkende sy-5 stem, og varmeveksleren består af i en plade indfældede hængende U-rør, med to oven over pladen beliggende indbyrdes adskilte kamre til kølaniddel/dampkredsløbet, til hvilke der fra neden er sluttet et U-rørbundet omsluttende hus med mindst et procesgasindløb og mindst et procesgasudløb.

10 Der kendes varmevekslere, ved hvilke alle røre ne er udformet som dobbeltrør. Den ene ende af hvert af rørene er da indfældet i en rørplade, medens den anden ende af det ydre rør er lukket med en hætte.

Anvendelsen af dobbeltrør ved sådanne varmevekslere 15 beror på det fysiske forhold, at der ikke skal overføres varme til det i det indvendige rør - faldrøret -førte kølemiddel, for at sikre den anvendte naturlige cirkulation under alle belastningstilfælde. Den i den ydre ringkanal strømmende vand/dampblanding tjener som 20 absolut varmeskjold for det nedadstrømmende kølemiddelf aldrør, da der som bekendt uden temperaturfald ikke kan ske nogen varmestrøm.

En anden varmevekslerkonstruktion anvender hængende U-rør, der er fastgjort i en rørplade. Ved denne 25 konstruktion tilføres der varme både til faldrøret og til stigrøret. Faldrør med varmegennemførelse fører som bekendt ved systemer med naturlig cirkulation, i hvert fald under igangsætning af systemet og ved pludse- 2 143520 lige trykændringer til cirkulationsforstyrrelser.

Den foreliggende opfindelse har til formål at udvikle en varmeveksler, der under bibeholdelse af den simple U-rørføring behersker kølemiddelstrømningen 5 ved konstruktive foranstaltninger på en sådan måde, at der under anvendelse af naturlig cirkulation ikke mere optræder instabilitet i kølemidlet under indkøringsperioden og ved tryksvingninger.

Til løsning af denne opgave foreslås det ifølge 10 opfindelsen, at det ene ben af hvert af U-rørene udføres som dobbeltrør, idet det indvendige rør tjener som faldrør, medens den resterende ringkanal samt resten af hvert af ϋ-rørene virker som stigrør.

Ved en foretrukket udførelsesform for opfindel-15 sen foreslås det yderligere, at enderne af U-rørene er anordnet kvadratisk i rørpladen, idet der mellem hver to dobbeltrørtilslutninger, som har større diameter, findes en tilslutning for det andet U-rørben, der har mindre diameter.

20 De med opfindelsen opnåede fordele består i, at der under bibeholdelse af den enkle U-rørkonstruktion i forbindelse med de konstruktive foranstaltninger - anvendelse af et dobbeltrør til det ene U-rørben ved med naturlig cirkulation arbejdende varmeveksler -25 ikke længere optræder strømningsinstabilitet i indkøringsperioden og ved tryksvingninger. Fysisk set kan dette forhold tilskrives den omstændighed, at kølemidlet først uden varmeoptagelse føres ned til umiddelbar nærhed af det laveste punkt af det med naturlig 30 cirkulation arbejdende system. Derved sikres det, at alle af procesgassen påvirkede rør entydigt virker som stigrør. Dette gælder både for det enkelte U-rørben og for dobbeltrørbenets ringkanal.

Opfindelsen er beskrevet nærmere i det følgende 35 under henvisning til tegningen, på hvilken fig. 1 viser en udførelsesform for en varmeveksler ifølge opfindelsen set i længdesnit, 143520 3 fig. 2 i større målestok den i fig. 1 med A betegnede enkelthed, fig. 3 den i fig. 1 med B betegnede enkelthed, og 5 fig. 4 ligeledes i større målestok en del af et snit efter linien IV-IV i fig. 1.

Den viste varmeveksler består af et hus 1 med et procesgasindløb 2 og et procesgasudløb 3 samt et omløbsudtag 4. Procesgassens udløbstemperatur kan ved 10 hjælp af den gennem dette udtag udstrømmende varmere procesgas indstilles på en ønsket børværdi. Huset 1 er i det viste udførelseseksempel forsynet med en indvendig udmuring 5, der på den mod varmevekslerrørene vendende side er dækket med en tæt anliggende plade-15 beklædning 6. I beholderen l's frie rum 7 findes et af u-rør bestående rørbundt 8. U-rørene er indfældet i en rørplade 9 og fastholdt i denne. Til forbedring af varmeovergangen er der oven over udtaget 4 indbygget chikaner 10. En yderligere pladebeklædning 11, 20 som er tættet over for rørpladen 9 og udløbet 3, tjener til undgåelse af omløbsforstyrrelser. Oven over rørpladen 9 er der tilsluttet to kamre 12 og 13, af hvilke kammeret 12 tjener som samlekammer for den dannede væske/dampblånding, medens kammeret 13 tjener 25 som fordeler for kølemidlet. Kammeret 12 er forsynet med udløbsstudse 14 og kammeret 13 med indløbsstudse 15.Studsene 14 og 15 er forbundet med en ikke vist oven over varmeveksleren beliggende dampbeholder som fald- og stigrør. Et indvendigt rør 16 i det ene 30 ben af hver af de dobbeltvæggede U-rørben 17 er ført opad igennem kammeret 12 og fastgjort i en yderligere rørplade 18.

Det som dobbeltrør 17 udformede U-rørben går kort før den U-formede ombøjning over i et enkeltrør 35 19, og det videreførte rørtværsnit er hensigtsmæssigt mindre. Til sikring af den på indsnøringsstedet opstående stigrørsvirkning både i det videreførte rør 19 og 4 143520 i ringkanalen 20 er der desuden ved enden af hvert af de indvendige rør 16 i dobbeltrørbenet anbragt en prelplade 21, som navnlig ses i fig. 3.

Fig. 4 viser, hvorledes de i diameter større 5 rør i dobbeltrørbenene og de i diameter mindre rør i de andre U-rørben ifølge en udførelsesform for opfindelsen kan være arrangeret i forhold til hinanden.

Dette arrangement er også bibeholdt i rørpladen 9 og således, at der imellem hver to af større diameter væ-10 rende dobbeltrørstilslutninger findes en af mindre diameter værende tilslutning for et af de enkelte U-rørben. På denne måde kan rørpladen 9 udnyttes optimalt under hensyntagen til svækningsfaktoren.