NL7902727A - Inrichting voor gebruik bij een scheepsmotor voor de warmte-uitwisseling. - Google Patents

Description

49 081/GB -I-' « . .

it VETUS ANTILLES N.V., ORANJESTAD, ARUBA, Nederlandse Antillen..

Inrichting voor gebruik bij- een scheepsmotor voor de warmte-uitwisseling.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor gebruik bij een scheepsmotor voor het tot stand brengen van de warmteuitwisseling tussen motorkoelwater en buitenwater en tussen motorkoelwater en de aan de motor toe te 5 voeren verbrandingslucht, welke inrichting een eerste kamer omvat waarin een pijpenbundel is aangebracht die dient als warmtewisselaar voor het motorkoelwater en het buitenwater; een tweede en derde kamer voor het doorleiden van respectievelijk het motorkoelwater en de verbrandingslucht voor 10 het tot stand brengen van de warmteuitwisseling tussen deze media; en een vierde kamer, die dient als expansieruimte voor het motorkoelwater; welke kamers verder zijn voorzien van toe- en afvoeraansluitingen voor de diverse media.

Bij de tot nu toe bekende inrichtingen worden de 15 voor de verschillende funkties noodzakelijke kamers als afzonderlijke onderdelen uitgevoerd en onderling en met de motor verbonden door middel van leidingen. Daarbij is uiteraard een zo compact mogelijke opbouw bij de motor gewenst, waardoor echter de bereikbaarheid van de ver-20 schillende pijpaansluitingen nadelig wordt beïnvloed. Ook bij een compacte opbouw zullen de verschillende onderdelen van de inrichting nog een aanmerkelijke ruimte innemen.

De uitvinding heft nu deze bezwaren op, door een inrichting te verschaffen, die daardoor gekenmerkt is dat 25 alle kamers worden gevormd door de in lengterichting lopende compartimenten van een door streng-persen verkregen profiel, welke compartimenten aan de uiteinden door losneembare middelen zijn afgesloten.

Op deze wijze wordt een bijzonder compacte constructie 30 verkregen en wordt een aanmerkelijke hoeveelheid materiaal 7902727 ~2 - bespaard, daar een deel van de wand van de'ene kamer tegelijkertijd een deel kan vormen van de wand van een andere kamer. Door het combineren van funkties van de verschillende kamers kan het aantal compartimenten van het 5 profiel eventueel nog tot drie worden verlaagd.

Om redenen, samenhangend met de techniek van het streng-persen, kan het echter ook gewenst zijn het profiel te verdelen in meer dan drie compartimenten.

De constructie van een inrichting volgens de uit-10 vinding is relatief goedkoop, daar een dergelijke samenbouw van kamers nagenoeg niet kan worden verkregen door middel van gieten of lassen.

De doorsnede van de compartimenten kan zijn aangepast op de verschillende funkties daarvan en de lengte van de 15 kamers kan in hoofdzaak aangepast zijn op de lengte van de motor. In het algemeen zal namelijk een motor van grotere capaciteit ook een grotere lengte hebben.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding ligt naast de eerste cilindrische kamer, waarin de pijpen-20 bundel is aangebracht, de tweede, eveneens cilindrische kamer, die dient voor de toe- of afvoeren van motorkoelwater ! * t aan de eerste kamer via een bij één einde aangebrachte verbindingsopening in de wand tussen beide kamers, terwijl boven de eerste en de tweede kamer de vierde kamer ligt, 25 die dient als expansieruimte voor het motorkoelwater en die met de eerste kamer in verbinding staat via een aan het andere einde daarvan aangebrachte verbindingsopening in de wand tussen beide'kamers, terwijl de tweede en de vierde kamer aan beide einden zijn afgedicht door een gemeenschappe-30 . lijk deksel en één van deze deksels is voorzien van de j toe- en afvoeraansluiting voor het motorkoelwater.

Op deze wijze wordt weer een compacte bouwwijze verkregen en is een gemakkelijke aansluiting mogelijk van de toe- en afvoer van het motorkoelwater op de inrichting, 35 doordat deze aansluitingen dicht bij elkaar zijn gelegen, zodat het niet beslist noodzakelijk is, dat de inrichting 790 2 7 27 <r ________ ' 3 ’ van alle zijden toegankelijk is.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm kan de verbinding tussen de twee cilindrische kamers worden verkregen door het schuin vanaf buiten frezen van een gat in de wand tussen 5 de twee kamers, terwijl de verbinding tussen de eerste kamer en de vierde kamer wordt verkregen door het haaks op de hartlijn van het profiel aanbrengen van een boring gaande door de buitenwand van de vierde kamer en de op afstand daarvan liggende wand tussen de eerste en de vierde 10 kamer, waarbij de boring in de buitenwand van de vierde kamer dient voor het aanbrengen van een vulaansluiting, die door middel van een dop afsluitbaar is.

Op deze wijze worden de bewerkingskosten zo minimaal mogelijk gehouden.

15 Volgens een verdere uitwerking ligt de derde kamer, waar doorheen de verbrandingslucht stroomt, onder de eerste en de tweede kamer, zodat de derde kamer via de bovenwand in verbinding staat met ten minste één kamer waarin zich het motorkoelwater bevindt, dat afgekoeld moet 20 worden door het buitenwater, dat stroomt door de buizen van de pijpenbundel, die zich in de eerste kamer bevindt.

Volgens een verdere uitwerking is de vierde kamer aan de uiteinden afgesloten door deksels en zijn de toe- en afvoeropeningen voor de verbrandingslucht aange-25 bracht in een zijwand van het vierde kanaal, in welke zijwand tevens boringen zijn aangebracht om de inrichting vast te zetten op de motor door middel van bouten, die door de vierde kamer heen zijn gevoerd.

De aansluiting van de toe- en afvoeropeningen kan 30 hierbij op zeer gemakkelijke wijze worden verkregen, waarbij eventueel tussen de zijwand en het onderdeel waarin de bouten worden geschroefd, korte verbindingspijpen kunnen worden aangebracht, die tussen de onderdelen worden vastgeklemd bij het aandraaien van de bouten.

35 Bij voorkeur zullen daarbij de koppen van de bevesti- gingsbouten aanliggen tegen de binnenzijde van de wand waarin 790 2 7 27 ·« _______ _ ~4 ' zich de toe- en afvoeropeningen bevinden. Hierdoor wordt de wand van het profiel zo gunstig mogelijk belast en kan met korte bevestigingsbouten worden volstaan. Wel is het daarbij noodzakelijk om in de tegenoverliggende wand van 5 de kamer gaten aan te brengen waar doorheen de koppen van de bouten kunnen worden gebracht en welke gaten naderhand kunnen worden afgedicht door middel van een plaat, die geschoven kan worden in sponningranden, die deel uitmaken van het door streng-persen verkregen profiel.

10 Het afdichten van de montagegaten kan dus op zeer eenvoudige wijze plaatsvinden en de daarvoor gebruikte plaat kan bijv. gelijktijdig dienen voor het daarop vermelden van motorgegevens, zodat een dergelijke plaat niet door middel van schroeven of dergelijke behoeft te worden vast-15 gezet.

Volgens een gunstige uitvoeringsvorm worden de pijpen-platen van de pijpenbundel schuivend passend opgenomen in de eerste cilindrische kamer en is de lengte iets kleiner dan de lengte van deze kamer, zodat in beide 20 einden van de kamer een komvormig element kan worden geschoven met een cilindrische naar binnen toe gerichte rand en een bodem voorzien van een buisaansluiting en van een opening voor het aanbrengen van een bout waarmee het element tegen de pijpenplaat aan kan worden getrokken, 25 waarbij tussen een pijpenplaat en een element een ring uit flexibel, elastisch materiaal is aangebracht, die zorgt voor de afdichting van de pijpenplaat en het komvormige element ten opzichte van de wand van de kamer.

De aansluitingen voor toe- en afvoer van het buiten-30 water staan dus niet in direkte verbinding met de kamer, ï waarin zich de warmtewisselaar bevindt, maar zijn aangebracht op de koppen van de pijpenplaten. Indien gewenst kunnen de pijpenplaten, de buizen van de pijpenbundel en de twee komvormige elementen uit een ander materiaal worden 35 vervaardigd dan het door streng-persen verkregen meer- kamerprofiel, daar het buitenwater slechts met de eerst- 790 2 7 27 “5 " , ___._______________ -.-.............. — ___________ - ^ . ._ ... ......... .... * genoemde delen in aanraking komt en in het geheel niet met het profiel. Dit kan gunstig zijn wanneer rekening moet worden gehouden met sterk verontreinigd buitenwater.

Verder is bij de toegepaste constructie het verwijderen 5 van de pijpenbundel, bijv. voor het reinigen ervan, bijzonder gemakkelijk.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm zijn de pijpen-platen en het komvormige element aan de buitenomtrek elk voorzien van een afgeschuinde rand, zodanig dat deze randen 10 tezamen een naar buiten toe open V vormen, waarin een afdichtingsring wordt aangebracht, die bij het naar elkaar toe trekken van de pijpenplaat en het komvormige element naar buiten toe wordt gedrukt tegen de wand van de kamer aan.

Op deze wijze wordt dus door middel van één afdichtings-15 ring zowel de afdichting verkregen tussen de pijpenplaat en het komvormige element als tussen deze onderdelen en de wand van de kamer, terwijl door het aandrukken van de afdichtingsring tegen de wand van de kamer de pijpenbundel vast op zijn plaats in de kamer wordt gehouden en niet meer 20 verschuifbaar is.

Het is duidelijk, dat niet slechts een zeer gemakkelijke reiniging van de pijpenbundel plaats kan vinden, zoals boven aangegeven, maar dat ook de kamers van het profiel gemakkelijk kunnen worden gereinigd door hetzij 25 wegnemen van de pijpenbundel, of door wegnemen van de deksels van de verschillende kamers.

De uitvinding wordt nu nader toegelicht aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld, weergegeven in de tekening, waarin: 30 fig. 1 een perspectivisch aanzicht toont van een ; inrichting volgens de uitvinding, waarbij verschillende onderdelen los van de inrichting zijn weergegeven, voor een duidelijker beeld daarvan; fig. 2 een doorsnede toont volgens de lijn II-II 35 van fig. 1; en fig. 3 een gedeeltelijke doorsnede toont volgens de 7902727 -6 - ïijn'III-III van fig. 2.

De in de tekening weergegeven inrichting wordt in hoofdzaak gevormd door een profiel, dat verkregen is door middel van streng-persen. Het profiel omvat een eerste 5 cilindrische kamer 1; een tweede cilindrische kamer 2; een derde kamer 3 en een vierde kamer 4. Verder omvat het profiel nog een naar buiten toe open kamer 5, die kan dienen voor het aanbrengen van elektrische leidingen of dergelijke en zijn bij de· kamer 4 nog sponningranden 6 10 aangebracht.

In de kamer 1 bevindt zich de pijpenbundel 7, die opgebouwd is uit de twee pijpenplaten 8 en daartussen aangebrachte buizen 9. De buizen 9 kunnen op de bekende wijze in de pijpenplaten 8 zijn gewalst.

15 Zoals in het bijzonder blijkt uit fig. 3, die slechts één zijde van de inrichting toont, en wel de zijde links in fig. 1, is de pijpenbundel 7 iets korter dan de kamer l.

In het vrijblijvende einde van de kamer 1 is een komvormig element 10 geschoven, dat voorzien is van de buisaansluiting , 20 11, van de cilindrische rand 12 en van de boring 13.

^ Door de boring 13 heen is een bout 14 aangebracht, die ; geschroefd wordt in een draadgat 15 in de pijpenplaat 8. !

Zowel de cilindrische rand 12 als de pijpenplaat 8 zijn voorzien van een afgeschuinde rand 16, die tezamen 25 een naar buiten toe gerichte V-vormige groef vormen, waarin een afdichtingsring 17 wordt opgenomen. Bij het vastdraaien van de bout 14 wordt de afdichtingsring 17 enigszins naar buiten toe gedrukt, zodat een afdichting wordt verkregen tussen de pijpenplaat 8 en het komvormige element 30 10 ten opzichte van de wand van de cilindrische kamer 1.

j Hierdoor zal tevens worden voorkomen dat de pijpenbundel naderhand nog kan verschuiven in de kamer 1.

Het is duidelijk dat het rechtereinde van de in fig. 1 weergegeven inrichting op overeenkomstige wijze is uitge-35 voerd als aangegeven in fig. 3, zodat buitenwater toegevoerd kan worden aan één der aansluitingen 11 en afgevoerd kan 7902727 «r "7 ~ worden door middel van de andere aansluiting. Dit buitenwater komt slechts in aanraking met de pijpenplaten 8, met de binnenwand van de buizen 9 en met het komvormige element 10 en met de afdichtingsring 17, zodat deze onderdelen 5 indien gewenst van een ander materiaal kunnen worden vervaardigd dan het profiel, dat is verkregen door streng-persen.

De toevoer van het motorkoelwater aan de ruimte van de kamer 1 rondom de buizen 9 vindt plaats vanuit de kamer 2 door middel van een opening 18, die aangebracht 10 is in de wand tussen de kamers 1 en 2 door schuin vanaf buiten te frezen. Zie fig. 3.

De afvoer van het motorkoelwater vanuit de kamer 1 vindt plaats door middel van de opening 19, die is aangebracht in de wand tussen de kamers 1 en 3, zoals blijkt 15 uit fig. 2. De opening 19 is verkregen door het, haaks op de hartlijn van het profiel, boren van een opening 20 in de bovenwand van de kamer 3 en het daarna doorboren van de wand tussen de kamers 3 en 1.

Zoals in het bijzonder blijkt uit fig. 1 kan de 20 opening 20 tegelijkertijd worden gebruikt voor het aanbrengen van een vulaansluiting 21, die kan worden afgedicht door middel van een dop 22.

De kamers 2 en 3 zijn aan het ene, in fig. 1 linker-einde afgedicht door middel van een gesloten deksel 2l 25 en aan het rechtereinde door middel van een deksel 22, dat is voorzien van toe- en afvoeraansluitingen 23. De deksels 21 en 22 zijn vastgezet door middel van bouten 24, die gedraaid worden in draadgaten, aangebracht in het profiel.

Het is duidelijk dat de kamer 3 dient als expansie-30 ruimte voor het motorkoelwater en dat de toevoer van het j motorkoelwater aan de kamer l eventueel ook plaats kan vinden via de opening 19, in plaats van via de opening 18.

Onder de kamer 1 bevindt zich de kamer 4, waar doorheen 35 lucht kan stromen, die door de motor wordt aangezogen als verbrandingslucht. Via de wand tussen de kamers 1 en 4 7902727 8 — i •y kan de door de kamer 4 stromende verbrandingslucht worden voorverwarmd, daar door de kamer 1 het door de motor verwarmde koelwater stroomt.

De kamer 4 is aan de uiteinden afgesloten door middel 5 van deksels 25, die weer op het profiel zijn vastgezet door middel van niet verder aangeduide bouten, geschroefd in draadgaten 26, aangebracht in het profiel.

Zoals in het bijzonder blijkt uit de fig. 1 en 2 zijn in de ene zijwand van de kamer 4 toe- en afvoeropeningen 10 27 voor de verbrandingslucht aangebracht en eveneens boutgaten 28, waar doorheen bouten 29 lopen, die dienen om de inrichting op de motor vast te zetten. Door middel van de bouten 29 worden tussen de motor en de zijwand van de kamer 4 buisstukken 30 vastgeklemd, die aansluiten 15 op de openingen 27, voor het geleiden van de lucht tussen de kamer 4 en de toe- en afvoeraansluitingen.

In de linkerwand van de kamer 4, als gezien in fig. 2, zijn openingen 31 aangebracht, voor de doorvoering van de koppen van de bouten 29. De openingen 31 worden naderhand 20 afgedicht door het schuiven van een plaat 32 in de sponningranden 6 van het profiel. De plaat 32 wordt daarna opgesloten door middel van de deksels 25. De plaat 32 kan worden gebruikt voor het daarop vermelden van gegevens betreffende de motor.

25 Het zal duidelijk zijn, dat slechts een mogelijke uitvoeringsvorm is beschreven en in de tekening weergegeven.. Zo zou bijv. afgezien kunnen worden van het aanbrengen van de kamer 2 en zou deze kunnen worden vervangen door een in de wand van de kamer 1 aangebrachte boring, die 30 verbonden wordt met een buisaansluiting. Bij de weergegeven j uitvoeringsvorm zal echter ook de wand van de kamer 2 bijdragen tot de warmte-uitwisseling tussen het motor-koelwater en de verbrandingslucht via de verbindingswand tussen de kamers 2 en 4.

35 In verband met de techniek van het streng-persen zullen de wanddikten aan bepaalde eisen moeten voldoen en 7902727 ~9 - het kan gewenst zijn om de rechterwand van de kamer 4, als gezien in fig. 2, te versterken, daar deze wand het gehele gewicht van de inrichting moet dragen.

Al deze mogelijkheden zullen echter voor een deskundige 5 duidelijk zijn.

- conclusies - < 7902727

Claims (9)

1. Inrichting voor gebruik bij een scheepsmotor voor het tot stand brengen van de warmte-uitwisseling tussen motor-koelwater en buitenwater en tussen motorkoelwater en de aan de motor toe te voeren verbrandingslucht, welke inrichting 5 een eerste kamer omvat waarin een pijpenbundel is aangebracht die dient als warmtewisselaar voor het motorkoelwater en het buitenwater; een tweede en derde kamer voor het doorleiden van respectievelijk het motorkoelwater en de verbrandingslucht voor het tot stand brengen van de warmteuitwisseling 10 tussen deze media, en een vierde kamer, die dient als ex-pansieruimte voor het motorkoelwater, welke kamers verder zijn voorzien van toe- en afvoeraansluitingen voor de diverse media, met het kenmerk, dat alle kamers worden gevormd door de in lengterichting lopende comparti-15 menten van een door streng-persen verkregen profiel, welke compartimenten aan de uiteinden door losneembare middelen zijn afgesloten. i «

2. Inrichting volgens conclusie l,met het kenmerk, dat de doorsnede van de compartimenten is aangepast 20 op de verschillende funkties daarvan en dat de lengte van de kamers is aangepast op de lengte van de motor.

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, m e t het kenmerk, dat naast de eerste cilindrische kamer, waarin de pijpenbundel is aangebracht, de tweede, eveneens 25 cilindrische kamer ligt, die dient voor de toe- of afvoer van motorkoelwater aan de eerste kamer via een bij êën einde *aangebrachte verbindingsopening in de wand tussen beide kamers, terwijl boven de eerste en de tweede kamer de vierde kamer ligt, die dient als expansieruimte voor het 30 motorkoelwater en die met de eerste kamer in verbinding staat via een aan het andere einde daarvan aangebrachte ver- bindingsopening in de wand tussen beide kamers, terwijl de 4 7902727 - 11- tweede en de vierde kamer aan beide einden zijn afgedicht door een gemeenschappelijk deksel en êën van deze deksels is voorzien van de toe- en afvoeraansluiting voor het motor-water .

4. Inrichting volgens conclusie 3, met het ken merk, dat de verbinding tussen de twee cilindrische kamers wordt verkregen door het schuin vanaf buiten frezen van een gat in de wand tussen de twee kamers, terwijl de verbinding tussen de eerste kamer en de vierde kamer wordt 10 verkregen door het haaks op de hartlijn van het profiel aanbrengen van een boring gaande door de buitenwand van de vierde kamer en de op afstand daarvan liggende wand tussen de eerste en de vierde kamer, waarbij de boring in de buitenwand van de vierde kamer dient voor het aanbrengen van een 15 vulaansluiting, die door middel van een dop afsluitbaar is.

5. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat onder de eerste en de tweede kamer de derde kamer ligt waar doorheen de verbrandingslucht stroomt.

6. Inrichting volgens conclusie 5, m e t het kenmerk, dat de vierde kamer aan de uiteinden is afgesloten door deksels en dat de toe- en afvoeropeningen voor de verbrandingslucht zijn aangebracht in een zijwand van de vierde kamer, in welke zijwand tevens boringen zijn 25 aangebracht om de inrichting vast te zetten op de motor door middel van bouten, die door de vierde kamer heen zijn gevoerd.

7.- Inrichting volgens conclusie 6,met het· kenmerk, dat de koppen van de bevestigingsbouten 30 aanliggen tegen de binnenzijde van de wand waarin zich de toe- en afvoeropeningen bevinden en dat de tegenoverliggende wand van de vierde kamer voorzien is van gaten 7902727 - 12- » waar de koppen van de bouten doorheen kunnen gaan en welke gaten worden afgedicht door middel van een plaat, die geschoven kan worden in sponningranden die deel uitmaken van het profiel.

8. Inrichting volgens êên der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de pijpenplaten van de pijpenbundel schuivend passend zijn opgenomen in de eerste cilindrische kamer en de lengte van de pijpenbundel iets kleiner is dan de lengte van deze kamer zodat in beide 10 einden van de kamer een komvormig element kan worden geschoven met een cilindrisch naar binnen toe gerichte rand en een bodem voorzien van een buisaansluiting en van een opening voor het aanbrengen van een bout waarmee het element tegen de pijpenplaat aan kan worden getrokken, 15 waarbij tussen een pijpenplaat en een element een ring uit flexibel, elastisch materiaal is aangebracht, die zorgt voor de afdichting van de pijpenplaat en het kom- i vormige element ten opzichte van de wand van de kamer.

9. Inrichting volgens conclusie 8, m e t h e t j 20 kenmerk, dat de pijpenplaat en het komvormige ! element aan de buitenomtrek elk zijn voorzien- van een afgeschuinde rand, zodanig dat deze randen tezamen een naar buiten toe open V vormen, waarin een afdichtingsring wordt aangebracht, die bij het naar elkaar toe trekken 25 van de pijpenplaat en het komvormige element naar buiten toe wordt gedrukt tegen de wand van de kamer aan. i 7902727