SE449399B - Anordning for forsterkning av vermevexlare med tunna plattor och hogt tryck samt sett att astadkomma forsterkning for samlingsrorsektioner vid vermevexlare - Google Patents

Anordning for forsterkning av vermevexlare med tunna plattor och hogt tryck samt sett att astadkomma forsterkning for samlingsrorsektioner vid vermevexlare

Info

Publication number
SE449399B
SE449399B SE7908836A SE7908836A SE449399B SE 449399 B SE449399 B SE 449399B SE 7908836 A SE7908836 A SE 7908836A SE 7908836 A SE7908836 A SE 7908836A SE 449399 B SE449399 B SE 449399B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
plates
ring
adjacent
rings
heat exchanger
Prior art date
Application number
SE7908836A
Other languages
English (en)
Other versions
SE7908836L (sv
Inventor
K F Kretzinger
Original Assignee
Garrett Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Garrett Corp filed Critical Garrett Corp
Publication of SE7908836L publication Critical patent/SE7908836L/sv
Publication of SE449399B publication Critical patent/SE449399B/sv

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0031Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
    • F28D9/0043Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D21/0001Recuperative heat exchangers
    • F28D21/0003Recuperative heat exchangers the heat being recuperated from exhaust gases
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2225/00Reinforcing means
    • F28F2225/08Reinforcing means for header boxes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2240/00Spacing means
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/4935Heat exchanger or boiler making
    • Y10T29/49366Sheet joined to sheet

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Description

449 399 obalanserade krafter, som strävar att spränga sönder regenerator- kärnans struktur är inneslutna medelst ett yttre stativ som utgörs av en strukturell eller under tryck stående förstärkningsanordning av det slag som på engelska benämns "strongback". I motsats där- till är den moderna dragspänningshârdlödda konstruktionen sådan att de inre tryckkrafterna är balanserade, varigenom behovet av en för- stärkningsanordning av “str0ngback"-typ elimineras. Eftersom kon- struktioner med en sådan förstärkningsanordning elimineras såsom ett resultat av att de inre tryckkrafterna balanseras, blir dimen- sionsförändringarna för hela enheter,beroende på termisk expansion och kontraktion, betydelsefulla. Termisk dimensionstillväxt måste rymmas, och problemet förstoras av det faktum att regeneratorn mås- te ha förmåga att tåla en livstid omfattande tusentals uppvärmnings- och avkylningscykler under det nya arbetssättet för den därmed för- bundna turbokompressorn som startas och stoppas gång på gång.
Begränsning av de extremt höga temperaturerna överstigande 540°C till själva renegeratorkärnan, och det termiska och dimensionsmäs- siga âtskiljandet av kärnan från tillhörande höljes- och stödkon- struktion, varigenom behovet av mera dyrbara material minineras för att bibehålla kostnaden för de modernt konstruerade värmeväxlarna jämförbara med kostnaden för de värmeväxlare av plattyp som tidiga- re använts, har visat sig oförenlig med olika infästnings-, kopp- lings- och stödarrangemang som tillsammans möjliggör inbyggnaden av en dragspänningshårdlödd regeneratorkärna i en praktisk värme- växlare av den beskrivna typen.
Värmeväxlare av den typ som i allmänna ordalag diskuterats här finns beskrivna i en av K.O. Parker författad artikel med rubri- ken "Plate Regenerator Boosts Thermal and Cycling Efficiency", som publiceras i det nummer av tidskriften "The Oil & Gas Journal", som utkom den 11 april 1977.
Såsom angivits ovan avser uppfinningen i första hand en anordning för förstärkning av värmeväxlare som innefattar tunna plattor och är tillverkade av staplade rör- eller tubplattor som avgränsar fluidpassager, och vilka värmeväxlare har samlingsrörsektioner, utformade i ett stycke med sina resp. värmeväxlingssektioner, var- vid ett flertal ringar är placerade mellan resp. par av angränsan- de plattor, som är tätande förenade med varandra, varvid varje ring är utformad att sträcka sig från en angränsande platta till näst- 449 399 följande platta och överlappa en gemensam fog för dessa plattor, varvid ringen är strukturellt förstärkande förenad med plattor- nas angränsande ytor.
Från den kända tekniken är bekanta många olika försök att ta itu med problemet med tryckinneslutning och strukturell förstärkning i värmeväxlare med tunna plattor. Yttre stativ eller ramverk, såsom den förstärkningsanordning för värmeväxlare som diskuterats ovan, beskrivs i US A 2 997 279. Inre åtskiljande och förstärkande struk- tur är också ett slag av välkänd teknik, och exempel därpå redovi- sas i US A 2 952 445 resp. 3 229 763. Användningen av sidostänger såsom förstärkande och âtskiljande delar för en värmeväxlarkonstruk- tion med tunna plattor och lameller framgår exempelvis av US A 4 006 776. I US A 3 780 800 beskrivs separata band som sträcker sig omkring en värmeväxlarkärna i plan vinkelräta mot gasflödets rikt- ning, och dessa band tillåter kärnan att utvidga sig utan termiskt hinder. I US A 3 894 581 beskrivs självförstärkning i en plattvär- meväxlare, varvid varandra överlappande samlingsrörsektioner är an- ordnade att framkalla förstärkning av samlingsrörsektionernas an- gränsande anslutningslinjer och flänspartier. Ovannämnda US A 2 952 445 beskriver speciella framkantlameller i en värmeväxlare av plattyp, vilka lameller är tillverkade av ett speciellt förstärkt material och är placerade vid inloppsänden av en kanal för att mot- stå skador från medbringade partiklar i en höghastighetsström av ,omgivningsluft.
Ingen av anordningarna som kan hänvisas till den kända tekniken av- ser anordnande av förstärkningsdelar av den typ som ingår i före- liggande uppfinning för de värmeväxlare med profilformade plattor vartill uppfinningen hänför sig.
Det för anordningen enligt föreliggande uppfinning nya och säregna är att plattorna är utförda med yttre flänspartier, och med i sid- led förskjutna, U-formade ringpartier omkring åtminstone en del av värmeväxlarens samlingsrörsektioner, varvid varje U-format ringpar- ti har ett basparti för förbindande med baspartiet av angränsande plattas ringparti för att bilda ett sammanfogningsplan för ett par till varandra angränsande plattor, och att den tillhörande ringen är på det hela taget U-formad i tvärsnitt, sträcker sig över sam- manfogningsplanet och är hârdlödd vid de angränsande plattorna på båda sidorna av sammanfogningsplanet och vid både plattornas fläns- 449 399 _: _ Å 4 och ringpartier. Ringarna kan lämpligen vara utförda av material som är tjockare än åtminstone vissa av plattorna, för att åstad-- komma extra deformationsmotstând hos plattorna gentemot invändigt verkande fluidtryck.
Vidare kan varje ring vara utförd med ett parti med reducerad tjock- lek för att åstadkomma ett mellanrum mellan angränsande ringar, vilket mellanrum åstadkommer tillträde mellan samlingsröret och vissa fluidpassager hos värmeväxlaren.
Det nämnda flertalet rhrær mn1exempelvis omfatta en första yttre ring som angränssr till en sidoplatta av värmeväxlarkärnan och har ett tjockleksövergångsparti som omfattar en plan vägg och längs en sida av ringen, och en vinklad vägg längs ringens andra sida, var- vid ringens plansidovägg är anordnad angränsande till en motsva- rande yta av sidoplattan.
Därvid kan det nämnda flertalet ringar dessutom omfatta en inre ring som har ett symmetriskt tjockleksövergångsparti med avvinkla- lade väggar på motsatta sidor av ringen, vilken inre ring är mon- terad mellan ett par av de inre tubplattorna.
Anordningen enligt uppfinningen kan också ha ett flertal plana spännband som sträcker sig från ringarna längs angränsande kanter av värmeväxlarens tubplattor, varvid vart och ett av spännbanden vid en ände är förenat med ett angränsande ringparti.
Ytterligare särdrag för anordningen enligt uppfinningen framgår av kraven 7 och 8.
Hårdlödda förband mellan plana ytor är relativt svaga i dragspän- ningsriktningen. Luftpassagerna, inklusive samlingsrören, vid des- sa värmeväxlare är satta under övertryck till en trycknivâ i om- rådet från 690 kPa till 1030 kPa eller mer. Det förefinns alltså en mycket stor kraft av storleksordningen flera tiotal kilonewton som strävar att àtskilja de hårdlödda anslutningarna mellan flän- sarna och trågpartierna av de profilformade plattändsektionerna- De plana plattorna i dessa värmeväxlare kan vara sammanhållna ge- nom hårdlödning till respektive däri anordnade luft- och gasla- meller. I samlingsrörsektionerna finns emellertid, i egentlig me- ning, vid avsaknad av andra medel, inga förstärkningsorgan, och de hârdlödda samlingsrörsektionerna skulle därför utsättas för ma- 449 399 terialbrott på grund av de inre tryckkrafterna.
Därför är de i enlighet med föreliggande uppfinning anordnade för- stärkningsringarna lämpligen av tjockare material än de tillhöran- de tunnare plattorna, och på grund härav och med hänsyn till deras placering och strukturella utformning så åstadkommer ringarna för- stärkning av förbanden vid både flänsarna och trâgpartierna av sam- lingsrörsektionerna. Ringarna sträcker sig i tvärsnitt över fogpla- net mellan trågpartierna av de hårdlödda tubplattorna, och förstär- ker sâledes detta sammanfogningsplan. Ringarna sträcker sig också mellan flänsarna av två till varandra angränsande plattor, och åstadkommer således också tryckbelastningsstöd för flänsförbanden.
Ringarna omsluter helt samlingsröröppningen varje ring inom en enda gaslamellpassage, och åstadkommer därigenom den önskade för- stärkningen, såsom beskrivits, hela vägen runt omkring samlingsrör- sektionens öppning.
Framkantsspännbanden sträcker sig längs kantflänsen av tubplåtens ändsektion mellan samlingsrörsringarna och sidostängerna som bildar kantförstärkning i det centrala partiet av värmeväxlaren. Ringarna är lämpligen utförda med en övergàngssektion för att ge utrymme för mellanrummet mellan framkantsbanden. Dessa spännband är vid sina motsatta ändar sunüturellt förenade med sidostängerna respektive ringarna, och åstadkommer därigenom maximal styrka och maximalt stöd för de under tryck stående kärnpassagerna.
Användningen av separata förstärkande ringdelar och kantspännband tillåter val av material för dessa delar på basis av optimal styrka per krona vid konstruktionstemperaturen utan att man då behöver lå- ta sig begränsas av konstruktionsöverväganden och materialval för tubplattorna i och för sig. Utformningen av spännbanden och ring- arna tillåter enkel hopmontering av den totala konstruktionen genom interfoliering av dessa delar med respektive tubplattor och lamel- ler under sammansättningen av den staplade värmeväxlarkonstruktionen, innan hårdlödningen äger rum.
Uppfinningen hänför sig också - förutom till en anordning enligt krav 1-8 - till ett sätt att åstadkomma förstärkning för integrerat utförda samlingsrörsektioner belägna vid motsatta ändar av en vär- meväxlare tillverkad av staplade, profilformade plattor och lameller. 449 399 Utmärkande för sättet enligt uppfinningen är: framställning av ett flertal ringar som till sin utformning och dimension överensstämmer med utsidorna av i sidled förskjutna ring- partier som omger samlingsröröppningar i resp. plattor och under staplingen av nämnda plattor införande av nämnda ringar mel- lan resp. angränsande par av plattor på plattornas ringpartisidor i lägen som omger ringpartierna och står i ytkontakt med dessa.
En bättre förståelse av föreliggande uppfinning kan erhållas vid studium av nedanstående detaljerade beskrivning, vari hänvisas till de bifogade ritningarna, på vilka: fig. 1 är en schematisk perspektivvy av en värmeväxlare-kärnsektion innefattande anordningen enligt föreliggande uppfinning; fig. 2 är en (delvis bruten) vertikalprojektion av ett parti av den i fig. 1 visade värmeväxlaren, sedd vid linjen 2-2; fig. 3 är en snittvy vid linjen 3-3 i fig. 2"; fig. 4 visar i planvy ett av elementen i enlighet med föreliggande uppfinning, såsom detta element ingår i den i fig. 1 visade värme- växlaren; fig. 5 är en snittvy vid_linjen 5-5 i fig. 4; fig. 6 är en partiell snittvy vid linjen 6-6 i fig. 2; fig. 7 är en snittvy vid linjen 7-7 i fig. 2 och fig. 8 är slutligen en partiell sidovy vid linjen 8-8 i fig. 2.
Fig. 1 visar en hårdlödd regeneratorkärna av den typ som används i värmeväxlare av den ovan diskuterade typen. Den i fig. 1 visade en- heten 10 utgör endast en sektion av ett flertal (exempelvis 10 styc- ken) sektioner som är konstruerade och avsedda att monteras ihop till entotal värmeväxlarmodul. Kärnsektionen 10 omfattar ett fler- tal profilformade plattor 12 interfolierade med lameller, såsom luft- lamellerna 14 och gaslamellerna 16, som har till uppgift att leda luften och avgasen i omväxlande, till varandra angränsande motströms- passager för uppnâende av maximal värmeöverföring. Sidoplattor 18, som liknar de inre plattorna 12 med undantag av att de är tillverka- de av tjockare plåt, är anordnade vid de motsatta sidorna av kärn- sektionen 10. När de är hopmonterade och hârdlödda för att tillsam- mans bilda en integrerad enhet, avgränsar de profilerade plattorna samlingsrörpassager 22a respektive 22b som är belägna vid motsatta ändar av den centrala, med motströmning arbetande värmeväxlings- sektionen 20 och som står i förbindelse med denna sektionsluft- 449 399 passage.
Såsom antytts medelst respektive pilar i fig. 1 så inströmmar upp- värmd eller upphettad avgas från en tillhörande turbin vid den bort- re änden av sektionen 10, strömmar sedan omkring samlingsrörpassa- gen 22b, och därefter genom gasströmningspassagerna i den centrala sektionen 14, samt ut från sektionen 10 vid den i fig. 1 främre (högra) änden av sektionen 10, varvid avgasen, när den utströmmar, strömmar omkring samlingsröret 22a. Komprimerad luft från inlopps- luftkompressorn för den tillhörande turbinen strömmar samtidigt in i värmeväxlarsektionen 10 genom samlingsröret 22a, strömmar däref- ter genom den centrala värmeväxlarsektionen 20 via de inre luftström- ningspassagerna som står i förbindelse med samlingsrören 22a, 22b, och strömmar därpå ut från samlingsröret 22b varifrån den komprime- rade luften sedan leds till brännaren eller brännkammaren och den tillhörande turbinen (ej visad). Under detta förlopp avger avgasen en avsevärd värmemängd till den komprimerade luften som transporte- ras till den tillhörande turbinen, varigenom det regeneratorförsed- da turbinsystemets driftsverkningsgrad avsevärt förbättras. 3' Fig. 2 är en vy vid linjen êê i fig. 1, och visar ett parti av sam- lingsröret 22b och därtill angränsande kärnstruktur. Ehuru detta framgår av att ett parti av luftutloppsamlingsröret 22b visas, bör det noteras att kärnsektionen 10 i fig. 2 är symmetrisk med undantag av en obetydlig skillnad i storleken mellan samlingsrören 22a och. 22b, och därför kan den i fig. 2 visade vyn lika gärna sägas repre- sentera ett parti av kärnsektionen 10 vid luftinloppssamlingsröret 22a.
I fig. 2 är sidoplattan 18 delvis bruten för att visa en förstärk- ningsring 30, som i sin tur är delvis bruten för att visa ett plant spännband 32 som sträcker sig från omrâdet av ringen 30 längs kant- partiet av kärnsektionen 10 till närheten av den centrala, med mot- ström arbetande värmeväxlarsektionen. Spännbandet 32 sträcker sig längs området av gasinlopps- eller gasutloppspassagerna, beroende på vilket slags passager det är fråga om i det aktuella fallet.
Fig. 3 visar en snittvy av ett parti av värmeväxlarens samlingsrör- sektion, sedd vid linjen 3-3 i fig. 2. Denna snittvy visar sido- plattan 18, en yttre ring 30 och ett par inre ringar 34 monterade i förstärkningsläge i förhållande till innerplattor 12. Innerplat- 449 399 ; ' 8 _ torna 12 är utförda med i omkretsled förlöpande flänspartier 36 som delvis omger samlingsröröppningen 22b. Varje innerplatta 12 är försedd med ett förskjutet ringparti som visas såsom ett trâg eller en U-formad sektion 38, vars basdelar 39 är tätande samman- fogade med varandra genom hårdlödning. Ringarna 30 och 34 sträcker sig över sammanfogningsplanet mellan baspartierna 39 och är hård- lödda vid de angränsande ytorna av tubplattorna 12 och 18, och för- stärker därigenom samlingsrörkonstruktionen mot materialbrott vid baspartifogarna.
En sådan ring, betecknad 40, visas i fig. 4. Denna ring 40 kan an- ses representera antingen en inre ring 34 eller en yttre ring 30.
Ringen är cirkulär i planvy sett, och på det hela taget U-formad i tvärsnitt samt sträcker sig hela vägen runt öppningen av samlings- röret 22, såsom visas i fig. 3. Det inre partiet angränsande till det centrala värmeväxlarpartiet av kärnan 10 (fig. 1) har reducerad tjocklek (dvs i riktningen vinkelrätt mot det U-formade tvärsnit- tet), i förhållande till det yttre partiet, över något mer än hal- va ringens omkrets, och är försett med två symmetriskt placerade övergångssektioner, där ändringen av tjockleken äger rum. En sådan sektion för en yttre ring 30 visas i fig. 5, som utgör en snittvy vid linjen 5-5 i fig. 4. Fig. 6 visar en motsvarande vy av ett över- gångsparti hos en inre ring 34.
Såsom visas gälla för övergångspartiet hos den yttre ringen 30 i fig. 5, är den övre sidan 44 plan, medan övergångsändringen av tjock- leken sker vid den nedre sidan 46. I den inre ringen 34 (fig. 6) är de övre och nedre sidorna 48 bägge försedda med symmetrisk över- gång eller avvinklade partier som ändrar ringens tjocklek vid punkterna 50 (fig. 4).
Såsom framgår av fig. 6 har dessa övergångspartier med reducerad tjocklek hos ringen 30 eller 34 till uppgift att ge utrymme för en ände av spännbandet 32 som, och detta bör observeras, är snedskuret eller avsmalnande vid den yttersta änden 52 för att passa ihop med övergångspartiet. Då ringen 50 fortsätter omkring samlingsröröpp- ningen 22b förbi kontaktarean med angränsande spännband 32, har det mellanrum som utvecklas mellan angränsande ringpartier med reduce- rad tjocklek till uppgift att ge utrymme för luftlamellerna 14 (fig. 1) som sträcker sig mellan ringarna 30, 34 i luftpassager som står i förbindelse med samlingsrören 22a, 22b. n 449 399 ; ~ 9 Spännbanden 32 åstadkommer önskat mellanrum mellan angränsande gas- lameller och förstärkning av de hårdlödda flänsarna av tubplattorna i området mellan ringarna 30, 34 och sidostängerna som avgränsar kanterna av värmeväxlarsektionen 12 i den centrala med motström ar- betande sektionen. Detta framgår av fig. 7 och 8 som visar samban- det mellan spännbanden 32 och gaslamellerna 54, rör- eller tubplat- torna 12 som innehåller luftlamellerna 14, och sidostängerna 56, 58.
Eftersom de två spännbanden 32 är belägna på motsatta sidor av tub- plattornas 12 flänsar i ett område där dessa flänsar anligger mot varandra, medan luftlamellen 14 är innehållen mellan tubplattorna i ett område där tubplattorna är åtskilda, gäller det att spännban- den 32 tillsammans motsvarar luftlamellelementet 14 i tjocklek, och genom att spännbanden är identiskt lika motsvarar varje spännband 32 hälften av tjockleken för luftlamellen 14.
Hänvisningsbeteckningen 55 betecknar det hårdlödningsmaterial som förbinder de angränsande elementen. Varje sidostång 56 eller 58, beroende på vilken stång det är fråga om, är utskuren vid sitt änd- parti för att åstadkomma ett utrymme för upptagning av ändarna 60 av spännbandet 32. Den yttre sidostången 56 är bortskuren på endast en sida, eftersom dess utsida 62 är kontinuerlig angränsande till den yttre plattan 18. De inre sidostängerna 58 är försedda med ut- skärningar på båda sidorna för att ge utrymme för motsvarande ändar 60 av spännbanden 32 på båda sidorna av dessa sidostänger. Spänn- banden 32 är således strukturellt åtdragna mot den angränsande för- stärkningsstrukturen av värmeväxlarkärnan 10 vid de motsatta ändar- na av spännbanden 32. Ändarna 60 står i kontakt med de överlappan- de, med utskärningar försedda ändarna av sidostängerna 56, 58, så- som visas i fig. 8. De motsatta ändarna 52 (se fig. 6) är överlap- pade av ett reducerat tjocklek uppvisande parti av de angränsande ringarna, såsom vid 34. I samtliga fall är dessa överlappande änd- partier av spännbanden 32 med sidostängerna 56, 58 och ringarna 30, 34 hårdlödda till en solid förstärkningskonstruktion för åstadkom- mande av den önskade förstärkningen och inneslutningen av luftpas- sagerna mellan tubplattorna 12 och området av spännbandet 32. Den motsvarande förstärkningen av respektive samlingsrör 22, åstadkommes såsom beskrivits ovan medelst de uppbärande arrangemangen av ring- arna 30, 34 som också är hårdlödda vid tubplattorna 12 och sidoplat- torna 18. Spännbanden 32 har också till uppgift att förstärka sam- lingsrörsektionerna mot deformation till följd av termisk utvidgning, 449 599 10 _ _? eftersom de yttre partierna av samlingsrören, enär de är formade såsom en båge, har en större strävan mot termisk deformation än innerpartierna, där lamellerna åstadkommer stöd.
En värmeväxlares kärnsektion 10 hopfogas genom stapling av de olika innerplattorna 12, luftlamellerna 14 och gaslamellerna 16, i repe- terande följd med de inre ringarna 34, spännbanden 32 och de inre sidostängerna 58 mellan de yttre plattorna 18, yttre ringarna 30 och yttre sidostängerna 56, varefter hela aggregatet hårdlöds till en stabil integrerad enhet. Varje ytterplatta 18 utformas, genom exem- pelvis pressning och stansning, från en plan plåt med ett inåt för- skjutet ringparti som omger varje samlingsrörsöppning. De inre plat- torna 12 framställs av plana plåtar med U-formade ringpartier som omger samlingsröröppningarna och är förskjutna från plattans plan i en första riktning. Ringpartierna av både de inre och yttre plattor- na är förskjutna med approximativt hälften av tjockleken för gasla- mellerna. Innerplattorna 12 är också försedda med flänsar som sträc- ker sig längs deras motsatta ändar och omkring de yttre partierna av samlingsröröppningarna utanför ringpartierna. Flänsarna är om- kastat förskjutna från ringpartierna - dvs i en riktning från plat- tans plan motsatt riktningen för de U-formade ringpartierna - ett stycke motsvarande approximativt luftlamellernas halva tjocklek.
Varje upprepat segment av värmeväxlarkärnan omfattar ett par rör- eller tubplattor anordnade med baksidorna mot varandra - dvs med flänsarna angränsande till varandra och de U-formade ringpartierna motstâende - tillsammans med tillhörande luftlameller, gaslameller, ringar, spännband och sidostänger.
Vid hopmontering av värmeväxlarkomponenterna nedlägges först en yt- terplatta 18 med sina förskjutna partier vända uppåt. En yttre ring placeras sedan omkring varje samlingsröröppning i den yttre plattan, och ett skikt av gaslameller och yttre sidostänger placeras sedan därpå på det sätt som visas i fig. 3, 7, 8, men omvänt. Spännband 32 anbringas i läge mot de yttre ringarna 30 och sidostängerna 56 och sträcker sig längs angränsande partier av gaslamellerna 54. En innerplatta 12 nedlägges därefter med ringpartisidan vänd nedåt, vilande på det förskjutna partiet av ytterplattan, och med fläns- sidan uppåt. Ett skikt av luftlameller 14 placeras sedan i läge, varefter en annan innerplatta 12 lägges på toppen av aggregatet, men upp- och nedvänd från inställningsläget för den tidigare place- 449 399 J " 11 rade innerplattan 12, så att dess flänsar anligger mot flänsarna hos den angränsande plattan. Därpå placeras ett skikt av gaslamel- ler, innerringar, kantspännband och inre sidostänger i läge, följt av nästa innerplatta för nästa segment etc, varvid nämnda följd upprepas tills aggregatet är komplett, och de yttre ringarna, si- dostängerna och plattan på ovansidan har anbringats för att göra det staplade aggregatet komplett. Aggregatet eller anordningen pla- ceras sedan i en hårdlödningsugn för hårdlödning av hela aggrega- tet till en komplett enhet, varvid hårdlödningsmedel före hopsätt- ningen anbringas på alla angränsande ytor som skall hårdlödas. Un- der sammanfogningen av aggregatet används punktsvetsning för att lägesfixera de olika elementen.
Arrangemanget av samlingsrörens tryckinneslutningsringar och fram- kantsspännbanden såsom separata element, som är integrerat hårdlöd- da och sammanfogade med den centrala sektionens sidostänger inuti värmeväxlarkärnan, har fördelen att tillåta sepatat konstruktion av dessa element för uppnâende av optimal hållfasthet 0Ch andra önsk- värda egenskaper. Materialen som används för dessa element och den ökade tjockleken i förhållande till de tunna tubplattorna, som er- bjuder sig genom denna konstruktion, åstadkommer extra styrka där så behövs i värmeväxlaren. Kantspännbanden bildar balksektioner som överbryggar partiet mellan samlingsrörens ringar och den centrala kärnsektionens sidostänger och har, åtminstone på värmeväxlarens gasinloppsida, den fördelaktiga funktionen att utgöra värmesänkor som bidrar till att reducera den termiska chocken (värmechocken) som tubplattornas framkanter annars skulle kunna utsättas för vid igångsättning (tändning) och avstängning av tillhörande turbin.
Fastän ovan har beskrivits och på ritningen har visats speciella anordningar för förstärkning av värmeväxlare med tunna plattor och högt tryck, i enlighet med uppfinningen, i ändamål att belysa det sätt varpå uppfinningen med fördel kan användas, bör det observe- ras att uppfinningen inte avses vara begränsad genom beskrivningen.
Varje och alla de modifikationer, ändringar och ekvivalenta arran- gemang som kan erbjuda sig för fackmannen inom denna del av tekni- ken, skall i detta sammanhang anses ligga inom ramen för uppfinnin- gens skyddsomfâng, såsom detsamma definieras genom nedanstående pa- tentkrav.

Claims (9)

'ï 449 399 Patentkrav
1. Anordning för förstärkning av värmeväxlare som innefattar tunna plattor och är tillverkade av staplade rör- eller tub- plattor (12) som avgränsar fluidpassager. och vilka värme- växlare har samlingsrörsektioner (22a. 22b) utformade i ett stycke med sina resp. värmeväxlingssektioner. varvid ett fler- tal ringar (30. 34) är placerade mellan resp. par av angrän- sande plattor (12). som är tätande förenade med varandra. var- vid varje ring är utformad att sträcka sig från en angränsande platta till nästföljande platta och överlappa en gemensam fog för dessa plattor (12). varvid ringen är strukturellt för- stärkande förenad med plattornas angränsande ytor. k ä n - n e t e c k n a d av att plattorna (12) är utförda med yttre flänspartíer (36) och med i sidled förskjutna. U-formade ring- partier (38) omkring åtminstone en del av värmeväxlarens sam- lingsrörsektioner (22a, 22b), varvid varje U-format ringparti W (38) har ett basparti (39) för förbindande med baspartiet (39) av angränsande plattas ringparti för att bilda ett sammanfog- ningsplan för ett par till varandra angränsande plattor (12). och att den tillhörande ringen (30, 34) är på det hela taget U-formad i tvärsnitt. sträcker sig över sammanfogningsplanet. och är hårdlödd vid de angränsande plattorna på båda sidorna av sammanfogningsplanet och vid både plattornas fläns- och ringpartier (36 resp. 38).
2. Anordning enligt krav l. k ä n n e t e c k n a d av att ringarna (30. 34) är utförda av material som är tjockare än åtminstone vissa av plattorna, för att åstadkomma extra de- formationsmotstånd hos plattorna (12) gentemot invändigt verkande fluidtryck.
3. Anordning enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att varje ring (30. 34) är utförd med ett parti med reducerad tjocklek (vid 46 resp. 50) för att åstadkomma ett mellanrum mellan angränsande ringar. vilket mellanrum åstadkommer till- »in 449 399 träde mellan samlingsröret (22a. 22b) och vissa fluidpassager hos värmeväxlaren.
4. Anordning enligt krav l. k ä n n e t e c k n a d av att det nämnda flertalet ringar omfattar en första yttre ring (30) som angränsar till en sidoplatta (18) av värmeväxlarkärnan (10) och har'ett tjockleksövergângsparti som omfattar en plan vägg (44) längs en sida av ringen, och en vinklad vägg (46) längs ringens andra sida. varvid ringens plansidovägg är anordnad angränsande till en motsvarande yta av sidoplattan (18).
5. Anordning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d av att det nämnda flertalet ringar dessutom omfattar en inre ring (34) som har ett symmetriskt tjockleksövergångsparti (SO) med avvínklade väggar (vid 48) på motsatta sidor av ringen (34). vilken inre ring är monterad mellan ett par av de inre tub- plattorna (12).
6. Anordning enligt krav l. k ä n n e t e c k n a d av ett flertal plana spännband (32) som sträcker sig från ringarna (40) längs angränsande kanter av värmeväxlarens tubplattor (12). varvid vart och ett av spännbanden (32) vid en ände är förenat med ett angränsande ringparti (38).
7. Anordning enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av att ringarna innefattar övergângssektioner (vid 50) vilka har sidor avvinklade mellan ringpartier av olika tjocklek, och att ändarna av spännbanden invid ringarna är avfasade eller sned- skurna (vid 52) för att överensstämma med den vinklade ytan hos ríngens (40) övergångssektioner.
8. Anordning enligt krav 6. k ä n n e t e c k n a d av att tubplattorna (12) är interfolierade med gaslameller (16) resp. luftlameller (14) i resp. fluidpassager. och att tjockleken på spännbanden (32) är vald att fylla ett mellanrum mellan ett flänsparti av en tubplatta och en angränsande gaslamell (16) hos värmeväxlarkärnan (10). 449 399
9. Sätt att åstadkomma förstärkning för integrerat utförda samlingsrörsektioner (22a. 22b) belägna vid motsatta ändar av en värmeväxlare tillverkad av staplade, profilformade plattor - och lameller (12 resp. 14. 16). k ä n n e t e c k n a t av: framställning av ett flertal ringar (30. 34) som till sin utformning och dimension överensstämmer med utsidorna av i sidled förskjutna ringpartier (38) som omger samlingsröröpp- ningar (22a. 22b) i resp. plattor: och under staplingen av nämnda plattor (12) införande av nämnda ringar (30, 34) mellan resp. angränsande par av plattor på plattornas ringpartisidor (vid 38) i lägen som omger ring- parierna (38) och står i ytkontakt med dessa. vw u g;
SE7908836A 1978-10-26 1979-10-25 Anordning for forsterkning av vermevexlare med tunna plattor och hogt tryck samt sett att astadkomma forsterkning for samlingsrorsektioner vid vermevexlare SE449399B (sv)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/955,119 US4229868A (en) 1978-10-26 1978-10-26 Apparatus for reinforcement of thin plate, high pressure fluid heat exchangers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE7908836L SE7908836L (sv) 1980-04-27
SE449399B true SE449399B (sv) 1987-04-27

Family

ID=25496410

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE7908836A SE449399B (sv) 1978-10-26 1979-10-25 Anordning for forsterkning av vermevexlare med tunna plattor och hogt tryck samt sett att astadkomma forsterkning for samlingsrorsektioner vid vermevexlare

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4229868A (sv)
JP (1) JPS5560187A (sv)
CA (1) CA1120920A (sv)
CH (1) CH634141A5 (sv)
GB (1) GB2034872B (sv)
NL (1) NL183673C (sv)
SE (1) SE449399B (sv)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1988009473A1 (en) * 1987-05-29 1988-12-01 Alfa-Laval Thermal Ab Permanently joined plate heat exchanger
WO1998048230A1 (sv) * 1997-04-22 1998-10-29 Volvo Lastvagnar Ab Device at a heat exchanger

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU554904B2 (en) * 1983-03-07 1986-09-04 Maxwell Laboratories, Inc. Automated pcb analyzer system
JPS6326260A (ja) * 1987-04-17 1988-02-03 Tsuchiya Mfg Co Ltd 熱交換器
JPH0228733U (sv) * 1988-08-15 1990-02-23
US5050668A (en) * 1989-09-11 1991-09-24 Allied-Signal Inc. Stress relief for an annular recuperator
US5060721A (en) * 1990-05-29 1991-10-29 Solar Turbines Incorporated Circular heat exchanger
DE4307503C2 (de) * 1993-03-10 1995-01-19 Mtu Friedrichshafen Gmbh Wärmetauscher, insbesondere Ladeluftkühler einer Brennkraftmaschine
US5529120A (en) * 1994-02-01 1996-06-25 Hubbell Incorporated Heat exchanger for electrical cabinet or the like
CA2153528C (en) * 1995-07-10 2006-12-05 Bruce Laurance Evans Plate heat exchanger with reinforced input/output manifolds
DE19930398A1 (de) * 1999-07-01 2001-01-11 Xcellsis Gmbh Plattenwärmetauscher, insbesondere Plattenreaktor
US20080029613A1 (en) * 2002-09-26 2008-02-07 William Friedlich Adjustable baseboard and molding system
US7065873B2 (en) * 2003-10-28 2006-06-27 Capstone Turbine Corporation Recuperator assembly and procedures
US7147050B2 (en) * 2003-10-28 2006-12-12 Capstone Turbine Corporation Recuperator construction for a gas turbine engine
US8215378B2 (en) * 2007-05-03 2012-07-10 Brayton Energy, Llc Heat exchanger with pressure and thermal strain management
US8371365B2 (en) * 2007-05-03 2013-02-12 Brayton Energy, Llc Heat exchange device and method for manufacture
US8028410B2 (en) * 2008-12-08 2011-10-04 Randy Thompson Gas turbine regenerator apparatus and method of manufacture
US9086057B2 (en) 2010-01-21 2015-07-21 The Abell Foundation, Inc. Ocean thermal energy conversion cold water pipe
KR101878389B1 (ko) 2010-01-21 2018-07-16 더 아벨 파운데이션, 인크. 해양 온도차 발전소
US8899043B2 (en) 2010-01-21 2014-12-02 The Abell Foundation, Inc. Ocean thermal energy conversion plant
US20130042612A1 (en) * 2011-08-15 2013-02-21 Laurence Jay Shapiro Ocean thermal energy conversion power plant
US9151279B2 (en) 2011-08-15 2015-10-06 The Abell Foundation, Inc. Ocean thermal energy conversion power plant cold water pipe connection
CN102748538A (zh) * 2012-07-05 2012-10-24 无锡金洋铝业有限公司 空心封条
EP2920538B1 (en) 2012-10-16 2019-06-26 The Abell Foundation Inc. Heat exchanger including manifold
WO2015028052A1 (de) 2013-08-27 2015-03-05 Lux Powertrain S.A. Rekuperator, mikrogasturbine und verwendung des rekuperators
CN105180679B (zh) * 2015-10-27 2017-05-03 天津唯能环境科技有限公司 一种热交换芯体
DK3372937T3 (da) * 2017-03-10 2021-11-22 Alfa Laval Corp Ab Pladepakke til varmeveksleranordninger og en varmeveksleranordning
US11268877B2 (en) 2017-10-31 2022-03-08 Chart Energy & Chemicals, Inc. Plate fin fluid processing device, system and method
US10465992B2 (en) 2018-03-16 2019-11-05 Hamilton Sundstrand Corporation Parting sheet in heat exchanger core

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1999246A (en) * 1932-11-25 1935-04-30 Dietrich & Cie Soc D Radiator
US3017161A (en) * 1959-01-12 1962-01-16 Modine Mfg Co Heat exchanger
US3460611A (en) * 1967-10-06 1969-08-12 Gen Motors Corp Heat exchanger of plate fin modules
JPS5133391U (sv) * 1974-09-04 1976-03-11
JPS5622679Y2 (sv) * 1975-08-30 1981-05-28
JPS5948197B2 (ja) * 1976-08-13 1984-11-24 極東マツクグレゴ−株式会社 舶用ラムプ

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1988009473A1 (en) * 1987-05-29 1988-12-01 Alfa-Laval Thermal Ab Permanently joined plate heat exchanger
WO1998048230A1 (sv) * 1997-04-22 1998-10-29 Volvo Lastvagnar Ab Device at a heat exchanger

Also Published As

Publication number Publication date
NL7907845A (nl) 1980-04-29
JPS5560187A (en) 1980-05-07
JPS6161034B2 (sv) 1986-12-23
CA1120920A (en) 1982-03-30
US4229868A (en) 1980-10-28
GB2034872A (en) 1980-06-11
SE7908836L (sv) 1980-04-27
NL183673B (nl) 1988-07-18
GB2034872B (en) 1983-05-05
CH634141A5 (fr) 1983-01-14
NL183673C (nl) 1988-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE449399B (sv) Anordning for forsterkning av vermevexlare med tunna plattor och hogt tryck samt sett att astadkomma forsterkning for samlingsrorsektioner vid vermevexlare
US4073340A (en) Formed plate type heat exchanger
US4310960A (en) Method of fabrication of a formed plate, counterflow fluid heat exchanger and apparatus thereof
US8028410B2 (en) Gas turbine regenerator apparatus and method of manufacture
EP1834153B1 (en) Heat exchanger
US8371365B2 (en) Heat exchange device and method for manufacture
US4134195A (en) Method of manifold construction for formed tube-sheet heat exchanger and structure formed thereby
JP2667922B2 (ja) 熱交換器
JPH05506916A (ja) 環状熱交換器
GB2034871A (en) Minimising thermal stresses in plate heat exchangers
SE449133B (sv) Ringformig kopplingsanordning for vermevexlare
US4869317A (en) Heat exchanger
JP3594606B2 (ja) プレート型熱交換器
GB2451113A (en) Corrugations of a heat exchanger matrix having first and second different amplitudes
US4344481A (en) Counterflow heat exchanger construction
US5909767A (en) Recuperative cross flow plate-type heat exchanger
JPH09273886A (ja) 積層型熱交換器
KR20020077921A (ko) 터빈 전열식열교환기
JPH0612364Y2 (ja) プレートフィン熱交換器
JPS6210597A (ja) セラミツク管と管板との接続構造
JP2005069639A (ja) 熱交換器
JPS63109272A (ja) スタ−リングエンジンの空気予熱器

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed

Ref document number: 7908836-5

Effective date: 19930510

Format of ref document f/p: F