NO139651B - Anordning ved varmeutvekslerroer av plast - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår varmeutvekslerrør

av plast spesielt egnet for anvendelse i store, tørre kjøle-

tårn og våte/tørre kjøletårn.

På tross av de miljømessige fordeler ved tørre og våte/tørre kjøletårn har disse ikke fått noen alminnelig anvendelse på grunn av forholdsvis høye anskaffelsesomkostninger og den korrosjon varmeutvekslende ribberør av metall blir ut-satt for ved kjemisk påvirkning, særlig når det gjelder ut-

slipp fra masovner.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å komme

frem til et hensiktsmessig varmeutvekslerrør av plast som kan erstatte tidligere anvendte ribberør av metall. Varmeutveksler-rør av plast vil i høy grad redusere anskaffelsesomkostningene slik at tørre og våte/tørre tårn prismessig kan konkurrere med vanlige våte kjøletårn, og når varmeutvekslerrørene er av plast, unngår man korrosjonsproblemene man ellers har når det anvendes tørre og våte/tørre tårn.

På tross av at varmeledningsevnen for plast bare

er 0,2% til 10% av varmeledningsevnen ved de metaller som vanligvis benyttes i varmeutvekslerrør er rør av organiske polymerer blitt benyttet på en effektiv måte i varmeutvekslere for flytende eller gassformede stoffer. Hittil benyttede varmeutvekslerrør av plast er utført av termoplast eller andre kjente typer organiske polymerer og har hatt form av hule filamenter. med meget små diametre og med tynne og stort sett glatte veggflater. Slike rør er imidlertid forholdsvis små

og mindre enn de varmeutvekslerrør av metall det der behov for i store, tørre og våte /tørre varmeutvekslere, og har ikke vært noen erstatning for slike rør.

Det er videre tidligere kjent å øke varmeledningsevnen for plastrør ved innblanding av forskjellige metallpulvere i plastmaterialet under fremstillingen. 1 det følgende skal i denne beskrivelse uttrykket "plast" innbefatte en bland^ ing av plast og metallpulvere.

En hensikt med foreliggende oppfinnelse er å komme frem til et varmeutvekslerrør som kan dimensjoneres slik at de kan anvendes ved tørr eller våt/tørr kjøling, og rørene skal være vesentlig mindre kostbare å fremstille enn tidligere benyttede varmeutvekslerrør av metall, med ribber.

En annen hensikt med oppfinnelsen er å komme frem til et varmeutvekslerrør av plast som har bedre varmeover-føringsegenskaper enn tidligere kjente varmeutvekslerrør av plast, og videre skal røret av plast ha en stivhet som gjør det mulig å bytte ut vanlig anvendte varmeutvekslerrør av metall med plastrør i henhold til oppfinnelsen også i store tørre og våte/tørre kjøletårn.

Oppfinnelsen er kjennetegnet ved de i kravene gjen-gitte trekk og vil i det følgende bli forklart nærmere under henvisning til tegningene der: Fig. 1, i perspektiv, viser en del av et våt/tørr kjøletårn av en type der varmeutvekslerrør av plast i henhold til oppfinnelsen kan anvendes,

fig. 2 viser et varmeutvekslerrør av plast i henhold til oppfinnelsen sett fra siden og kombinert med en feste-anordning for røret i et kjøletårn av den type som er vist på fig. lf

fig. 3 viser varmeutvekslerrøret på fig. 2, sett fra enden,

fig. 4 viser en stegdel for varmeutvekslerrøret på fig. 2, sett fra siden, og

fig. 5 viser et snitt tatt etter linjen 5-5 på

fig. 3.

På fig. 1 og 2 er et varmeutvekslerrør 10 av plast utført i henhold til oppfinnelsen, vist i kombinasjon med et våt/tørr kjøletårn 12 som eksempel på anvendelse av oppfinnelsen. Det skal imidlertid påpekes at varmeutvekslerrørene i henhold til oppfinnelsen også kan anvendes i andre typer velkjente våt/tørr og tørre kjøleanordninger både med kunstig trekk og naturlig trekk.

På fig. 1 er en del av våt/tørr kjøletårnet

generelt angitt ved 12. Tårnet 12 har et hus 13 med en topp 14 som omgir et fordelingsbasseng 16 for varmt vann. Væske, f.eks. vann, som skal kjøles pumpes inn i bassenget 16 gjennom for-delingsrør 18 og en fordelingskasse 19. Like under bassenget 16 finnes en tørr kjøleseksjon 22 som har en flerhet av vertikalt stående varmeutvekslerrør 10 av plast, utført i henhold til oppfinnelsen. Rørene 10 er anbeakt i en rekke tversgående rader og er montert mellom en bunn 17 i bassenget 16 og en horisontal skillevegg 26. Væske fra bassenget 16 flyter ned gjennom rørene 10 for fordeling over en våt kjøleseksjon 30 som står like under. Etter å ha beveget seg gjennom en fylling eller en pakning 32 i den våte seksjon 30, blir kjølt væske samlet i et samlebasseng 34 for koldt vann for videreføring dit vannet skal brukes.

Omgivende kjøleluft trekkes tvers gjennom tårnet

av en ikke vist vifte som roterer i en viftesjakt 36. Luften passerer etter tur gjennom åpningene mellom innløpsventilatorer 40 som er knyttet både til den tørre seksjon 22 og den våte seksjon 30, og deretter gjennom henholdsvis den tørre og våte seksjon 22 og 30. Avtrekksluft fra den tørre seksjon 22 og den våte seksjon 30 blir blandet i samleområdet 4 2 før den slipper ut fra tårnet gjennom sjakten 36 til atmosfæren. Bevegelige spjeld 44 og 46 kan anordnes for regulering av blandingsforholdet for luften i samleområdet 4 2 dit luften kommer fra den tørre og den våte seksjon.

Et varmeutvekslerrør 10 av plast utført i henhold

til en foretrukken utførelsesform for foreliggende oppfinnelse, er vist på fig. 2-5. Røret 10 har et rørformet midtparti 50

rundt hvilket en kanaldel 52 med åpen ende strekker seg i skrueform over hele rørets lengde. Kanaldelen 52 har en åpen ende 54 som er i fluidumforbindelse med det indre av midtpartiet 50,

slik at væske som passerer gjennom midtpartiet 50 fritt kan komme ut i og komme tilbake fra kanaldelen 52 og ved stort sett hele dennes lengde. En stegdel 56 som er utformet i ett, strekker seg gjennom midtpartiet 50. Stegdelen 56 har en sentral kjerne 58 som følger senterlinjen for røret 10, og fra kjernen strekker det seg radielt ut ribbeseksjoner 60 som er forbundet med innsiden av rørets midtparti 50. Som best vist på fig. 3 og 4 løper ribbene 60 i skrueform der de strekker seg gjennom midtpartiet 50.

Som eksempel på et varmeutvekslerrør utført i henhold til oppfinnelsen, kan det angis et rør med et midtparti 50 der diameteren er 25 mm og med en kanaldel 52 med en utvendig diameter på 51 mm. Kanaldelen 52 dannes av sidevegger 62 og 64 og en buet endevegg 66, slik røret sees på fig. 5. Tykkelsen av veggene 62, 64 og 66 er 0,75 mm. Sideveggene 62

og 64 smalner noe av mot hverandre der de strekker seg ut fra midtpartiet 50, slik at de vil ha en avstand fra hverandre på 1,5 mm, der de går over i endeveggen 66 og 2,5 mm der de går over i midtpartiet 50. Ribbedelen 60 har en tykkelse på 0,75 mm og har en komplett skrue over hver 30 cm av rørets lengde.

På fig. 3 er det vist hvorledes rørene 10 kan understøttes mellom den øvre vegg 17 og en skillevegg 26. En øvre bøssing av munnstykkedelen 70 stikker gjennom en åpning 71 i veggen 17 og har til oppgave både å styre væsken som skal kjøles fra bassenget 16 inn i røret 10, og å bære røret 10 i veggen 17. Den øvre bøssing har en oppadrettet hals 72 som ender i åpninger 74 i form av spalter i halsens øvre del for ledning av væske fra bassenget 16 og inn i røret 10. Bøssingen 70 har dessuten en bunndel 76 med et skrueformet hulrom 78 for opptagelse av den øvre del av kanalen 52. Bøssingen 70 er for-trinnsvis av et plastmateriale og er delt vertikalt i to deler som kan settes sammen og forbindes med hverandre etterat kanalen 52 er satt på plass i hulrommet 78. En ringformet flens 80 er utformet rundt bunndelen 76 for feste av bøssingen 70 til veggen 17 ved hjelp av en gummiring 82 som er fastkilt mellom veggen og bøssingen. En nedre bøssing 84 skal holde den nedre ende av røret 10 i skilleveggen 26. Den nedre bøssing 84 er av plastmateriale med et oppadrettet hulrom 86 for opptagelse av midtpartiet 50 og stegdelen 6.5, mens et nedre hulrom 88 er be-regnet som feste for et vanlig spredermunnstykke 90. De øvre og nedre flenser 92 og 94 er anordnet for å gripe rundt skilleveggen 26 når bøssingen 84 drives gjennom en åpning 96 i veggen 26.

Under bruk vil væske som skal avkjøles strømme fra bassenget 16 gjennom spaltene 74 i bøssingen 70 og ned i varme-utvekslerrøret 10. Etterhvert som væsken synker nedover gjennom midtpartiet 50 vil en del av væsken hele tiden komme inn i og komme ut av kanaldelen 52. Den nedadstrømmende væske vil videre hele tiden bli holdt hvirvlende ved kontakt med stegdelen 56 og på grunn av væskens innløp og utløp til og fra kanaldelen 52. Dette er viktig fordi det hindrer dannelse av laminær væske-strømning gjennom røret og derved økes rørets varmeoverførende egenskaper. Den omgivende luft som trekkes gjennom den tørre seksjon 22 kjøler væsken som passerer gjennom rørene 10, Den kjølte væske som forlater røret 10, føres gjennom munnstykket 90 og sprøytes over våtseksjonen 30. Omgivende luft som trekkes gjennom våtseksjonen 30, kjøler væsken videre på dens vei nedad for oppsamling i bassenget 34.

Claims (2)

1. ^' Anordning ved varmeutvekslere av plast med et midtparti som danner gjennomløp for væsker eller gasser, og hvor det rundt midtpartiet ligger en skrueformet kanaldel som åpner inn mot midtpartiet og strekker seg i hele dettes lengde, karakterisert ved at kanaldelen (52) er minst så dyp som skrueformens stigning og ikke mer enn det dobbelte av stigningen, og at en stegdel (56) strekker seg gjennom midtpartiet (50) for avstivning av røret (10) og for frem-bringelse av hvirvlende rotasjon i væsken eller gassen som strømmer gjennom røret (10) og ut i kanaldelen (52).
2. 2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at kanaldelens dybde er 1,5 gange skrueformens stigning.