NO136074B - - Google Patents

Description

Varmeutveksler. Heat exchanger.

Oppfinnelsen vedrører en varmutveks-ler omfattende to rørplater som er forbundet med hverandre ved hjelp av en flerhet av rør. The invention relates to a heat exchanger comprising two tube plates which are connected to each other by means of a plurality of tubes.

Ved en kjent konstruksjon er endene av hvert rør festet til de tilhørende rør-plater ved en valse- eller ekspanderings-operasjon. In a known construction, the ends of each pipe are attached to the associated pipe plates by a rolling or expanding operation.

Denne kjente konstruksjon har ofte den ulempe at lukkbare hull må anordnes i veggene av endeboksene eller kanalene motsatt rørplaten, hvilke ekstra hull tje-ner til å gjøre rørplaten tilgjengelig for valseverktøyene; denne anordning krever en intrikat maskinbearbeidelse og er der-for kostbar. This known construction often has the disadvantage that closable holes must be arranged in the walls of the end boxes or channels opposite the tube plate, which additional holes serve to make the tube plate accessible to the rolling tools; this device requires intricate machining and is therefore expensive.

Videre må disse kjente varmeutvekslere forsendes i helt sammenstillet tilstand som følge av at rørene er ikke løsbart forbundet med hverandre, hvilket fører til meget høye transportomkostninger fordi varme-utvekslerens dimensjoner må tilpasses transportmidlene, hvilket fører til en be-grensning av disse dimensjoner. Videre innebærer transporten av varmeutveksleren i sammensatt tilstand, fare for at de valsede forbindelser mister sine tettende egenskaper på grunn av torsjonsspennin-ger. Furthermore, these known heat exchangers must be shipped in a fully assembled state as a result of the pipes not being releasably connected to each other, which leads to very high transport costs because the dimensions of the heat exchanger must be adapted to the means of transport, which leads to a limitation of these dimensions. Furthermore, the transport of the heat exchanger in an assembled state involves the risk of the rolled connections losing their sealing properties due to torsional stresses.

Foreliggende oppfinnelse går ut på å skaffe en varmeutveksler, hvor de nevnte ulemper unngåes på en enkel og effektiv måte, samtidig som også andre fordeler oppnås. The present invention is to provide a heat exchanger, where the mentioned disadvantages are avoided in a simple and effective way, while also achieving other advantages.

Mere bestemt vedrører oppfinnelsen en varmeutveksler omfattende to rørplater, som er innbyrdes forbundet ved en, flerhet av rør, hvert av hvilke ved begge ender er glidbart montert i en hylseformig innsatsdel som i sin tur er anbrakt i et hull i den tilhørende rørplate, hvor innsiden av hver innsatsdel er utstyrt med et omkretsspor i hvilket der er anbrakt en tetningsring som danner en tetning mellom innsatsdelen og irøret, idet oppfinnelsen med det ovennevnte formål for øye hovedsakelig er karakterisert ved at innsatsdelene er glidbart anordnet i hullene i rørplatene og at tetningen mellom rørplatene og de samvirkende innsatsdeler er dannet av en tet-ningsiring som er anbragt i et omkretsspor i innsatsdelens overflate. More specifically, the invention relates to a heat exchanger comprising two tube plates, which are mutually connected by a plurality of tubes, each of which is slidably mounted at both ends in a sleeve-shaped insert part which in turn is placed in a hole in the associated tube plate, where the inside of each insert part is equipped with a circumferential groove in which a sealing ring is placed which forms a seal between the insert part and the pipe, the invention with the above-mentioned purpose in mind is mainly characterized by the fact that the insert parts are slidably arranged in the holes in the pipe plates and that the seal between the pipe plates and the cooperating insert parts are formed by a sealing ring which is placed in a circumferential groove in the surface of the insert part.

I forbindelse med festing av rør til en plate er det kjent at rørene ved sine ender er glidbart montert i en innsatsdel og at en tetningsring er anordnet mellom røret og nevnte innsatsdel. Ved denne utførelse kre-ves imidlertid gjengede hull i rørplaten, mens ved utførelsen i henhold til oppfinnelsen, hullene kan oppnås ved en enkel boreoperasjon. In connection with fixing pipes to a plate, it is known that the pipes are slidably mounted at their ends in an insert part and that a sealing ring is arranged between the pipe and said insert part. With this design, however, threaded holes are required in the tube sheet, while with the design according to the invention, the holes can be obtained by a simple drilling operation.

Ytterligere en viktig fordel ved varmeutveksleren i henhold til oppfinnelsen er at et defekt rør kan utskiftes på en meget enkel måte ved å skyve innsatsdelene inn i rørplatene så 'langt som mulig, så at det rør hvis lengde er kortere enn avstanden mellom de indre endeflater av rørets innsatsdeler, i denne stilling frigjøres og et nytt rør kan innsettes. For denne montering eller demontering kan kanalene hol-des i lukket stilling. A further important advantage of the heat exchanger according to the invention is that a defective tube can be replaced in a very simple way by pushing the insert parts into the tube plates as far as possible, so that the tube whose length is shorter than the distance between the inner end surfaces of the tube's insert parts, in this position are released and a new tube can be inserted. For this assembly or disassembly, the channels can be held in a closed position.

Den beskrevne utførelse eliminerer nødvendigheten av ekspanderings- eller valseoperas joner da en tettende forbindelse mellom røret og rørplaten lett og hurtig oppnås ved hjelp av hylse- eller innsatsdelen. På denne måte blir fremstillingen av endebokser eller kanaler meget lettere da huller bare skal anordnes i rørplatene, hvilke huller kan være sylindriske slik at de kan oppnås ved en enkel boreoperasjon. The described embodiment eliminates the necessity of expanding or rolling operations as a sealing connection between the tube and the tube plate is easily and quickly achieved by means of the sleeve or insert part. In this way, the manufacture of end boxes or channels becomes much easier as holes only have to be arranged in the tube plates, which holes can be cylindrical so that they can be achieved by a simple drilling operation.

Da forbindelsen mellom rørene og rør-platene er lett demonterbar, kan varmeutveksleren forsendes i usammensatt tilstand, hvilket resulterer i en betydelig be-sparelse i transportomkostningene på den ene side, og i et langt større valg av tran-sportmidler på den annen side. Anvendelse av foreliggende oppfinnelse forenkler videre den endelige montering av varmeutveksleren, da monteringen av en tung eller fullstendig sammensatt varmeutveksler unngås, og da rørene kan bli montert på stedet ved hjelp av inmsatsdøler, på en enkel og hurtig måte. As the connection between the pipes and the pipe plates is easily dismantled, the heat exchanger can be shipped in an unassembled state, which results in a significant saving in transport costs on the one hand, and in a far greater choice of means of transport on the other hand. Application of the present invention further simplifies the final assembly of the heat exchanger, as the assembly of a heavy or fully assembled heat exchanger is avoided, and as the pipes can be assembled on site with the help of insert dowels, in a simple and quick way.

Innsatsdelen trykkes mot rørenden som følge av det trykk som i alminnelighet hersker i kanalen, mens innsatsdelen gjennom hvilken det sirkulerende medium pas-serer, har samme innvendige diameter som røret så at strømningsmotstanden formins-kes til et minimum. The insert is pressed against the pipe end as a result of the pressure that generally prevails in the channel, while the insert through which the circulating medium passes has the same internal diameter as the pipe so that the flow resistance is reduced to a minimum.

Mens ved kjente varmeutvekslere hvor rørene er fast forbundet med kanalene ved begge ender, en av de nevnte kanaler må konstrueres for bevegelig anordning i det øyemed å tillate ekspansjon og kontraksjon av rørene på grunn av temperaturforand-ringer, gjør foreliggende oppfinnelse det mulig å montere begge kanaler på en ube-vegelig måte, idet forbindelsen mellom rør-ene og kanalene ved hj elp av innsatsdelene tillater en fri og til og med uregelmessig ekspansjon og kontraksjon av rørene. Ved denne konstruksjon kan rørene i midten forbindes med en fast understøttelse i det øyemed at en lengdeforandring av et eller annet rør som følge av temperaturforand-ringer skal resultere i like forskyvninger av rørendene i forhold til de tilknyttede kanaler. While in known heat exchangers where the tubes are fixedly connected to the channels at both ends, one of the aforementioned channels must be designed for a movable device in order to allow expansion and contraction of the tubes due to temperature changes, the present invention makes it possible to mount both channels in an immovable manner, as the connection between the pipes and the channels by means of the insert parts allows a free and even irregular expansion and contraction of the pipes. With this construction, the pipes in the middle can be connected with a fixed support in order that a change in length of one or another pipe as a result of temperature changes will result in equal displacements of the pipe ends in relation to the connected channels.

Oppfinnelsen er beskrevet i det føl-gende under henvisning til tegningen som viser en del av et snitt av en utførelses-form av varmeutveksleren i henhold til oppfinnelsen; forskjellige andre detaljer som med fordel kan anvendes vil fremgå av beskrivelsen. The invention is described in the following with reference to the drawing which shows part of a section of an embodiment of the heat exchanger according to the invention; various other details that can be advantageously used will appear in the description.

Tegningen viser en del av en varmeutveksler som består av to kanaler som er forbundet med hverandre ved en flerhet av rør 1 som er utstyrt med ribber 2, og som gjennomstrømmes av et varme- eller kjøle-medium som bevirker en varmeoverføring til et annet medium, f. eks. luft, som strøm-mer langs utsiden av rørene 1. The drawing shows part of a heat exchanger which consists of two channels which are connected to each other by a plurality of pipes 1 which are equipped with ribs 2, and through which a heating or cooling medium flows which causes a heat transfer to another medium, e.g. air, which flows more along the outside of the pipes 1.

I henhold til oppfinnelsen er hvert rør 1 ved begge ender forbundet med den til-hørende kanals rørplate 3 ved hjelp av en hylse eller innsatsdel 4 som er glidbart anordnet i et hull i rørplaten 3 og som er tet-tet i forhold til denne rørplate ved hjelp av en O-ring 5 som er opptatt i et spor i utsiden av innsatsdelen 4. According to the invention, each pipe 1 is connected at both ends to the associated channel's pipe plate 3 by means of a sleeve or insert part 4 which is slidably arranged in a hole in the pipe plate 3 and which is sealed in relation to this pipe plate by using an O-ring 5 which is engaged in a groove on the outside of the insert part 4.

Ved en av sine ender har innsatsdelen 4 en flens 6 som danner et anslag for å At one of its ends, the insert part 4 has a flange 6 which forms a stop for

hindre innsatsdelen 4 fra å falle inn i kanalen, idet nevnte flens forskyves mot rørpla-ten 3 så langt som mulig under rørets in-stallasjon. prevent the insert part 4 from falling into the channel, as said flange is displaced towards the pipe plate 3 as far as possible during the installation of the pipe.

Røret 1 anbringes derpå i linje med innsatedelen 4 hvorpå sistnevnte trekkes ut inntil rørenden støter mot skulderen 7. O-ringen 8 som er anbrakt i et spor på innsiden av innsatsdelen 4 danner en tetning med røret 1. The pipe 1 is then placed in line with the insert part 4, whereupon the latter is pulled out until the pipe end hits the shoulder 7. The O-ring 8 which is placed in a groove on the inside of the insert part 4 forms a seal with the pipe 1.

Da den innvendige diameter av innsatsdelen 4, begynnende fra skulderen 7, reduseres for å motsvare den innvendige diameter av røret 1, dannes en kontinuer-lig strømningsflate av innsatsdelen 4 og røret 1, så at det medium som sirkulerer gjennom rørene 1, når det strømmer gjennom innsatsdelen 4 og den tilgrensende rørende, møter et minimum av motstand. As the internal diameter of the insert part 4, starting from the shoulder 7, is reduced to correspond to the internal diameter of the pipe 1, a continuous flow surface is formed by the insert part 4 and the pipe 1, so that the medium circulating through the pipes 1, when it flows through the insert part 4 and the adjacent touching end, meets a minimum of resistance.

Generelt er rørene 1 i midten forbundet med en fast understøttelse (ikke vist) mens begge kanaler er montert uforskyv-bart, så at rørene fritt kan ekspandere og trekke seg sammen under påvirkning av temperaturvariasjoner, idet stillingen av O-ringene 5, 8 på innsatsdelen 4 bestem-mes på en sådan måte at disse ringer alltid beholder sine tetningsegenskaper selv under maksimum ekspansjon eller kontraksjon av røret 1. In general, the pipes 1 are connected in the middle with a fixed support (not shown), while both channels are mounted immovably, so that the pipes can freely expand and contract under the influence of temperature variations, the position of the O-rings 5, 8 on the insert part 4 is determined in such a way that these rings always retain their sealing properties even during maximum expansion or contraction of the pipe 1.

I henhold til oppfinnelsen, kan et defekt rør 1 utskiftes på en meget enkel måte ved å skyve innsatsdelene inn i rørplaten så langt som mulig, så at røret 1 frigjøres og et annet rør 1 kan innsettes. Videre vil oppfinnelsen lette rensingen av røret 1. According to the invention, a defective pipe 1 can be replaced in a very simple way by pushing the insert parts into the pipe plate as far as possible, so that the pipe 1 is released and another pipe 1 can be inserted. Furthermore, the invention will facilitate the cleaning of the pipe 1.

Skjønt innsatsdelene 4 med sin skul-der 7 trykkes mot den samvirkende rørende med en betydelig kraft som følge av det trykk som hersker i kanalene og som: kan være opptil 250 atm. eller mer, kan det være av betydning under visse omstendig-heter å blokkere innsatsdelen 4 mot noe for stor forskyvning i retning av den til-hørende kanal, f. eks. ved hjelp av et blok-keringsorgan som er avtagbart montert på innsatsdelen mellom flensen 6 og rørpla-ten 3. Naturligvis må en slik blokkerings-innretning dimensjoneres på en sådan må-te at på tross av at en løsning av forbindelsen mellom innsatsdelen 4 og den samvirkende rørende hindres, en forskyvning Although the insert parts 4 with their shoulder 7 are pressed against the cooperating stirring end with a considerable force as a result of the pressure that prevails in the channels and which: can be up to 250 atm. or more, it may be important under certain circumstances to block the insert part 4 against any excessive displacement in the direction of the associated channel, e.g. by means of a blocking device which is removably mounted on the insert part between the flange 6 and the tube plate 3. Naturally, such a blocking device must be dimensioned in such a way that despite the fact that a solution of the connection between the insert part 4 and the interacting touching is prevented, a displacement

av innsatsdelen i forhold til rørplaten 3 for-blir mulig i en slik grad at maksimum of the insert part in relation to the pipe plate 3 remains possible to such an extent that the maximum

ekspansjon av røret 1 helt kan opptas. expansion of the tube 1 can be fully accommodated.

Claims (3)

1. Varmeutveksler omfattende to rør-plater, som er innbyrdes forbundet ved en1. Heat exchanger comprising two tube plates, which are interconnected by a flerhet av rør, hvert av hvilke ved begge ender er glidbart montert i en hylseformig innsatsdel som i sin tur er anbrakt i et hull i den tilhørende rørplate, hvor innsiden av hver innsatsdel er utstyrt med et omkretsspor i hvilket der er anbrakt en tetningsring som danner en tetning mellom innsatsdelen og røret, karakterisert ved at innsatsdelene (4) er glidbart anordnet i hullene i rørplatene (3),, og at tetningen mellom rørplatene (3) og de samvirkende innsatsdeler (4) er dannet av en tetningsring (5) som er anbrakt i et omkretsspor i innsatsdelenes (4) overflate. plurality of pipes, each of which is slidably mounted at both ends in a sleeve-shaped insert part which in turn is placed in a hole in the associated tube plate, where the inside of each insert part is equipped with a circumferential groove in which a sealing ring is placed which forms a seal between the insert part and the pipe, characterized in that the insert parts (4) are slidably arranged in the holes in the pipe plates (3), and that the seal between the pipe plates (3) and the cooperating insert parts (4) are formed by a sealing ring (5) which is placed in a circumferential groove in the insert parts (4) surface. 2. Varmeutveksler som angitt i påstand 1, karakterisert ved at innsatsdelen (4) er utstyrt med et utad frem-springende anslag (6) på rørsiden, hvilket anslag (6) begrenser den innerste stilling av innsatsdelen (4) i rørplaten (3). 2. Heat exchanger as stated in claim 1, characterized in that the insert part (4) is equipped with an outwardly projecting stop (6) on the pipe side, which stop (6) limits the innermost position of the insert part (4) in the tube plate (3) . 3. Varmeutveksler som angitt i påstand 2, karakterisert ved at anslaget (6), er utformet som en flens og at en blo-keringsinnretning er avtagbart montert på innsatsdelen (4) mellom den nevnte flens (6) og rørplaten (3).3. Heat exchanger as stated in claim 2, characterized in that the stop (6) is designed as a flange and that a blocking device is removably mounted on the insert part (4) between the aforementioned flange (6) and the tube plate (3).