SE455813B - Vermevexlare der atminstone kanalen for det ena mediet er uppdelad i ett stort antal stromningsmessigt parallellkopplade kanaler, varvid turbulens undviks - Google Patents

Description

455813 10 15 20 25 30 35 2 med denna turbulenta strömningstyp för att öka värmeväxlings- effekten går därför ut på att hälla det laminära gränsskiktet tunt och att förhindra dess tillväxt längs strömningsvägen och att_säkerställa en god turbulens i den centrala zonen.

För detta ändamål anordnas olika "strömningsstörare" i ström- ningskanalerna.

Konventionella tub- och plattvärmeväxlare med den ovan beskrivna turbulenta strömningsprincipen uppvisar flera väsent- liga nackdelar. Eftersom den centrala turbulenta zonen i strömningskanalerna upptar en förhållandevis stor andel av den totala volymen, blir den värmeöverförande skiljeväggens kon- taktyta med de värmeväxlande medierna förhållandevis liten per volymenhet räknat. Rent teoretiskt skulle det visserligen vara möjligt genom miniatyrisering av strömningskanalerna, antingen de utgöres av cirkulära eller på annat sätt formade rör eller av utrymmen mellan plana plåtar, att åstadkomma en större kontaktyta mellan de värmeväxlande medierna och de dem åtskiljande väggarna. En sådan miniatyrisering måste emellertid drivas så långt, att betydande svårigheter uppstår i form av tillverkningsproblem och höga tillverkningskostna- der. Vidare förvärras därvid de redan betydande problemen med en effektiv avtätning mellan de båda medierna. Dagens tub- och plattvärmeväxlare är vidare mycket känslig för korrosion och tål tryck dåligt på grund av de relativt tunna väggarna mellan de värmeväxlande medierna, och uppvisar vidare ett stort antal tätningsställen, vilket också skapar risk för överläckning mellan medierna. Dessa fundamentala svagheter leder till, att lätt lödbara och korrosionssäkra kopparlege- ringar vanligtvis användes, medan exempelvis aluminiumlege- ringar i allmänhet ej användes, trots att de har ett väsent- ligt lägre volympris än kopparlegeringarna.

Värmeväxlare med en viskös strömning av de värmeväxlande medierna i deras strömningskanaler, dvs. utan någonfdentral turbulent zon, är föga kända i praktiska utföranden på mark- naden och finnes även endast i ett litet antal beskrivna inom patentlitteraturen. Vid denna "viskösa" värmeväxlartyp, till vilken värmeväxlaren enligt föreliggande uppfinning hör, eftersträvar man flödeskanaler för de värmeväxlande medierna 10 15 20 25 30 35 4155 815 . 3 J med så små tvärsnittsdimensioner, att mediumströmningen genom kanalerna är viskös över kanalernas hela tvärsnitt. Värmeöver- föringen mellan det strömmande mediet och kanalväggarna sker härvid genom ledning från respektive till varje punkt i flödes- kanalen, i allmänhet utan någon hjälp av blandning mellan zoner med olika temperatur. Det inses, att man genom att extremt minska flödeskanalernas tvärsnittsdimensioner i värme- ledningsriktningen, dvs. vinkelrätt mot de värmeöverförande kanalväggarna, så kan man uppnå såväl korta värmeledningsvägar i mediet som en stor kontaktyta mellan mediet och kanal- väggarna, vilket i sin tur borde leda till en stor värmeöver- gång och därmed en god värmeväxlingseffekt. Flödeskanaler med mycket små tvärsnittsdimensioner medför dock uppenbara problem, bl.a. de följande l) Tryckfallet blir högtoch kraftigt viskositetsberoende.

Tryckfallet ökar också drastiskt, om kanalernas tvärsníttsdi- mensioner minskar ytterligare, genom att kanalväggarna erhåller beläggningar. Detta kan till slut leda till igensättning av kanalerna. 2) Flödeskanalerna blir som följd av sina små dimensio- ner svåra att rengöra och, i beroende av det strömmande mediets natur, kan sådana rengöringar krävas med täta inter- vallar, för att igensättning av kanalerna skall förhindras. 43) Det kan vara svårt och dyrt att tillverka flödeskana- ler med mycket små tvärsnittsdimensioner med tillräcklig nog- grannhet. W Flödeskanaler med mycket små tvärsnittsdimensioner, i vilka mediet strömmar helt visköst, leder emellertid även till andra, mera principiella och ej så lätt insebara problem. Ett sådant problem är, att om man eftersträvar att åstadkomma en stor kontaktyta mellan medierna och kanalväggarna och samti- digt så få tätningsställen som möjligt mellan de båda medierna, så kan värmeledningsvägen inom kanalväggarna och därmed även värmeledningsmotståndet i dessa kanalväggar komma att öka kraftigt. Detta kan medföra, att en större del av den totala temperaturdifferensen kommer att ligga i dessa kanalväggar, så att endast en mindre temperaturdifferens kommer att ligga över medierna i flödeskanalerna, vilket naturligtvis motverkar 10 15 20 25 30 35 455 813 « L; _- en stor värmeövergång mellan medierna och kanalväggarnas kon- taktyta gentemot medierna. Ett annat problem sammanhänger med den speciella flödesfördelníng och temperaturfördelning som uppstår i det strömmande mediet, då det strömmar helt visköst genom en flödeskanal med små tvärsnittsdimensioner. Detta problem, som också leder till kraftigt försämrad värmeöver- gång mellan det strömmande mediet och kanalväggarna, om inga motåtgärder vidtages, kommer att närmare behandlas i det följande.

Den svenska patentskriften 7307165-6 är en av de få patentskrifter, som beskriver en med helt viskös mediumström- ning arbetande värmeväxlare av den ovan berörda och inlednings- vis angivna typen, till vilken också värmeväxlaren enligt föreliggande uppfinning hör. Den i denna svenska patentskrift beskrivna värmeväxlaren uppvisar emellertid en hel rad mycket allvarliga nackdelar och presenterar ej någon effektiv lösning på'de ovan berörda problemen. ' Ändamålet med föreliggande uppfinning är därför att åstadkomma en förbättrad värmeväxlare av den ledningsvís an- givna viskösa typen. Värmeväxlaren enligt uppfinningen utgör en effektiv lösning på de i samband med viskösa värmeväxlare uppträdande problemen och erbjuder betydande fördelar jämfört med dagens konventionella, med turbulent strömning arbetande tub- och plattvärmeväxlare, såsom: a) Hög värmeväxlingseffekt per volymenhet. b) Stor trycktålighet rent allmänt och kan med en liten kostnadsökning utformas för mycket höga tryck. c) Hög säkerhet mot överläckning mellan de värmeväxlande medierna, eftersom inga täthetspåverkande svetsar eller löd- ningar erfordras och endast två tätningsställen behöver fin- nas mellan de båda medierna. Detta gör det lätt att avtäta varje medium separat på ett felsäkert sätt, så att eventuella tätningsfel leder till ett observerbart och uppsamlingsbart läckage på värmeväxlarens utsida utan risk för överläckning till det andra mediet. d) Hög säkerhet mot överläckning mellan de värmeväxlande medierna, eftersom tjocka skiljeväggar mellan dessa kan an- vändas. Härigenom kan också mindre korrosionsbeständigalnate- 10 15 20 25 30 35 « 455 813 rial användas. e) Stor frihet beträffande materialval, eftersom kraven på svets- eller lödbarhet och korrosionsbeständighet är för- hållandevis små. Detta relativt fria materialval ger goda an- passningsmöjligheter till speciella och svåra värmeväxlings- fall och till speciella applikationsområden. I en värmeväx- lare enligt uppfinningen är aluminium ett användbart och lämpligt material. f) Goda underhâllsegenskaper, genom att effektiv rengö- ring och kontroll av de värmeöverförande kontaktytorna mot de strömmande medierna är möjlig. g) Kan givas en enkel och kompakt konstruktion med goda kostnadsförutsättningar för anpassning till olika applikations- och och värmeväxlingsfall, vilket tillsammans med det rela- tivt fria valet av material, exempelvis aluminium, och till- verkningsteknik gör det möjligt att uppnå en låg tillverknings- kostnad per effektenhet. ' h) Goda möjligheter att tillverka värmeväxlare med hög- automatiserade, rationella, kvalitetsjämna och kontrollerbara tillverkningsmetoder. i) Passar bra för såväl stora som små effekter. j) Ger jämn värmeväxlingseffekt, som ej kraftigt påverkas av de värmeväxlande mediernas volymflöden. Detta medför i vissa fall, att mängden dyr vätska kan begränas, exempelvis kylvatten som förbrukas. Medelst bypassventilar är det vidare möjligt att förhindra stora tryckfall, utan att värmeväxlings- effekten påverkas i väsentlig grad. Detta ger låga drifts- kostnader. k) Speciellt goda möjligheter att på ett lönsamt sätt ut- forma optimerade värmeväxlare för exempelvis värmepumpsystem och därmed öka hela systemets verkningsgrad och ekonomi. Detta uppnås i princip genom att det ena värmeväxlande mediets ut- gångstemperatur kan läggas jämförelsevis nära det andra värme- växlande mediets ingångstemperatur. - _ Det kännetecknande för värmeväxlaren enligt uppfinningen framgår av bifogade patentkrav.

I det följande skall uppfinningen beskrivas närmare i anslutning till bifogade ritningar, i vilka 10 15 20 25 30 35 455 813 - 6 - fig. la och lb schematiskt illustrerar hastighetsfördel- ningen respektive temperaturfördelningen i en viskös medium- strömning i en kanal; fig. 2 är ett diagram över värmeövergângen mellan medium och kanalväggar som funktion av avståndet från kanalens in- lopp vid en viskös mediumströmning av det i fig. la och lb illustrerade slaget; fig. 3a och 3b schematiskt illustrerar två olika, fördel- aktiga utformningar av flödeskanalerna i en värmeväxlare en- ligt uppfinningen, som ger en stor värmeövergâng mellan det strömmande mediet och kanalväggarna; fig. Ha och Hb schematiskt visar ett partiellt radiellt snitt respektive ett partiellt axiellt snitt genom ett första utföríngsexempel på en värmeväxlare enligt uppfinningen; fig. Ne schematiskt illustrerar flödesmönstret för det ena mediet i den i fig. Ha och Hb visade värmeväxlaren; l fig. Sa, Sb och 5c schematiskt och på liknande sätt som fig. Ha-c visar ett annat utföringsexempel på en värmeväxlare enligt uppfinningen; fig. Sa, Bb och 6c schematiskt och på liknande sätt som fig. ha-c visar ett tredje utföringsexempel på en värmeväxlare enligt uppfinningen; fig. 7a, 7b och 7c schematiskt och på liknande sätt som fig. Ha-c visar ett fjärde utföringsexempel på en värmeväxlare enligt uppfinningen; och fig. Ba, 8b och 8c exempel på en värmeväxlare enligt uppfinningen för värmeväx- schematiskt visar ett utförings- ling mellan ett vätskeformigt medium och ett gasformigt medium.

Det i fig. Ha och Hb schematiskt visade utföringsexemplet på en värmeväxlare enligt uppfinningen har formen av en cylin- der med tvâ gavlar 1 och 2 och en yttre cylindrisk mantel 3, vilken vid sina båda ändar är tätad relativt gavlarna”L och 2.

Gavlarna l och 2 och därmed hela värmeväxlaren hålles samman av en sig centralt genom värmeväxlaren mellan gavlarna 10 15 20 25 30 35 455 813 7 sträckande bult H, som är inskruvad i gavlarna. Det ríngfor- made utrymmet mellan den yttre manteln 3 och bulten U är upp-' delad i två ringformade, relativt varandra koaxiella kamrar A och B medelst en cylindrisk, tät skiljevägg 5 av ett värme väl ledande material, vilken skiljevägg har sina båda axiella ändar tätade i gavlarna l respektive 2. De båda kamrarna A och B bildar strömningskamrar för de båda medier Ma respektive Mb, mellan vilka värmeväxlingen skall äga rum. Den yttre kammaren A för mediet Ma har sålunda ett i ritningen ej syn- ligt inlopp genom gaveln 2 och ett utlopp 6 i gaveln l, medan kammaren B för mediet Mb på motsvarande sätt har ett ej syn- ligt inlopp i gaveln 1 och ett medelst streckade linjer marke- rat utlopp 7 i gaveln 2. Víd kammarens A ena ände finnes så- lunda ett ringformat inloppsutrymme 8 och vid kammarens andra ände ett likaledes ringformat utloppsutrymme 9. På motsvarande .sätt har kammaren.B ett inloppsutrymme 10 vid gaveln l och ett utloppsutrymme ll vid gaveln 2.

Från inloppsutrymmet 8 till utloppsutrymmet 9 i kamma- ren A strömmar mediet Ma genom ett stort antal strömnings- mässigt parallellkopplade flödeskanaler. Dessa flödeskanaler är vid det visade utföringsexemplet bildade, genom att den cylindriska skiljeväggen 5 på sin yttre sida är utformad med ett stort antal inbördes parallella, i huvudsak ringformade flänsar eller kanalväggar ll, vilka mellan sig bildar och av- gränsar väsentligen i periferiell riktning förlöpande, spalt- formiga flödeskanaler-13 med en rektangulär smal tvärsnitts- form. Mediet Ma ledes från inloppsutrymmet 8 till dessa flödeskanaler 13 genom ett antal, i det visade utförings- exemplet fyra, fördelningskanaler lH (se fig. Ha), som från inloppsutrymmet 8 sträcker sig i axiell riktning genom flän- sarna 12 men ej ända fram till utloppsutrymmet 9. Från de spaltformade flödeskanalerna 13 ledes mediet Ma till utlopps- utrymmet 9 genom ett motsvarande antal samlingskanaferllâ (se fíg. Ha), som sträcker isg från utloppsutrymmet 9 axiellt genom flänsarna 12 men ej ända fram till inloppsutrymmet 8.

Strömningsmönstret för flödet Ma blir sålunda det i fig. Hc schematiskt visade, nämligen från inloppsutrymmet B in i de axiella fördelningskanalerna lä, från vilka mediet strömmar genom de periferiellt förlöpande, spaltformiga flödeskana- 455 813 10 15 20 '25 30 35 8 lerna 13 (för överskådlighetens skull ej visade i fig: Hc) till de axiella samlingskanalerna 15 och genom dessa till ut- loppsutrymmet 9. Under mediets Ma strömning genom de smala spaltformiga flödeskanalerna 13 sker en värmeövergâng mellan mediet Ma och materialet i kanalväggarna l2, vilka är utfor- made i ett stycke med den cylindriska skiljeväggen 5 och så- ledes står i god värmeledande förbindelse med denna.

Strömningsvägarna för mediet Mb genom den inre ringfor- made kammaren B är utformade på motsvarande sätt, genom att den cylindriska skiljeväggen 5 även pâ sin insida är utformad med ett stort antal ringformade flänsar 16, som mellan sig bildar och avgränsar väsentligen periferiellt förlöpande, spaltformiga flödeskanaler 17. Till dessa flödeskanaler 17 ledes mediet Mb från inloppsutrymmet 10 genom axíella fördel- ningskanaler 18 (se fig. Ra), som sträcker sig genom flänsarna 17 frân inloppsutrymmet 10 men ej ända fram till utloppsut- rymmet ll. Från flödeskanalerna 17 ledes mediet Mb till ut- loppsutrymmet ll genom axiella samlingskanaler 19 (se fig. Rak som sträcker sig genom flänsarna 17 från utloppsutrymmet ll men ej ända fram till inloppsutrymmet l0. Vid mediets Mb strömning genom de spaltformiga flödeskanalerna 17 uppträder en värmeövergång mellan mediet och flänsarna eller kanal- väggarna 16, som står i god värmeledande förbindelse med den cylindriska skiljeväggen 5. Det erhålles sålunda en värmeväx- ling mellan de båda medierna Ma och Mb genom kanalväggarna 13 respektive 17 och den täta cylindriska skiljeväggen 5.

Radiellt inåt är flödeskanalerna 17 i kammaren B avgrän- sade medelst en hylsa 20, som är anordnad på något avstånd från bultens H utsida, så att det mellan hylsan 20 och bulten H föreligger ett ringformat utrymme 21. Detta utrymme 21 bil- dar en överströmningskanal för mediet Mb, vilken överströmnings- kanal normalt är stängd medelst en fjäderbelastad tätninga- eller ventilring 22, som dock öppnar, om tryckfallet_frân in- loppsutrymmet 10 till utloppsutrymmet ll överstiger'ett förut- bestämt värde.

Kanalväggarna 12 resp. 16 kan vara bildade av separata, ringformade, parallellt med varandra belägna flänsar på skiljeväggen 5 eller så kan de vara bildade av en skruvspiral- 10 15 20 25 30 35 455 813 g n formigt förlöpande fläns på vardera sidan av den cylindriska skiljeväggen 5. _ Det inses, att det vid den visade värmeväxlaren erhålles en mycket stor kontaktyta och därmed värmeövergângsyta mellan respektive medier Ma, Mb och kanalväggarna 13 respektive 17, som står i god värmeledande förbindelse med den cylindriska skiljeväggen 5. Det inses ocksâ, att risken för överläckning mellan medierna Ma, Mb är mycket liten, genom att skiljeväggen 5 är utformad i ett enda stycke utan nâgra som helst fogar och kan ha en förhållandevis stor tjocklek, så att risken för genomkorroderíng är mycket liten. Endast två tätningsställen föreligger, nämligen vid ändarna av skiljeväggen 5. Dessa tätningar kan med fördel och utan stora kostnader utföras som dubbla tätningar (en för varje medium), mellan vilka even- tuellt läckande medium kan avledas genom en kanal 2% till värmeväxlarens utsida för uppsamling och indikering av läckage.

Härigenom kan överläckning mellan de båda medierna förhindras, även om tätningarna vid skiljeväggens 5 ändar skulle bli fel- behäftade.

Såsom nämnts i det föregående, är det vid en värmeväxlare enligt uppfinningen en grundliggande princip, att de parallell- kopplade flödeskanalerna (13 resp. 17 i utföringsexemplet enligt fig. 4) har ett strömningstvärsnitt, som är så dimen- sionerat med hänsynstagande till det aktuella mediet, att mediets strömning genom flödeskanalerna är väsentligen helt viskös utan någon central turbulent zon. En sådan viskös strömning har vissa egenskaper, som är av stor betydelse för värmeövergången mellan det strömmande mediet och kanal- väggarna.

Pig. la illustrerar schematiskt strömningshastigheten i en viskös mediumström, som flyter genom en kanal 23 med av- gränsande kanalväggar 24, varvid förhållandena är illustrerade för tvâ blika kanaler med olika stor kanalbredd h mellan 1 kanalväggarna 2%. Det antages, att volymflödet är lika stort genom båda kanalerna. Vid kanalernas inlopp är, såsom visat, hastigheten lika stor över hela kanalbredden och hastighets- fördelningsprofilen är sålunda väsentligen rak. Allteftersom mediumströmmen fortsätter genom kanalen 23, avtager emeller- 10 15 20 25 30 35 455 813 = 10 tid strömningshastigheten i närheten av kanalväggarna 2R, medan den ökar i kanalens centrum, så att hastighetsfördel- ningsprofilen antager en alltmera parabelliknande form. Det inses, att detta innebär, att volymflödet genom kanalen allt- mera koncentreras mot kanalens centrum, medan volymflödet minskar i närheten av kanalväggarna. Efter en viss strömnings- sträcka genom kanalen har hastighetsfördelningsprofilen upp- nått en väsentligen stabil form. Denna strömningssträcka bru- kar benämnas anloppssträckan för hastigheten och är i fig. la betecknad med lv. Som synes, blir denna anloppssträcka lv allt kortare ju mindre kanalbredden h är. I det i fig. la illustre- rade exemplet är sålunda anloppssträckan lv längre än den breda kanalen men kortare än den smala kanalen. Det skall ob- serveras, att vad som här sagts i princip gäller endast under antagandet, att det strömmande mediets viskositet ej ändras över strömningsvägen. Om mediets viskositet är temperaturbe- roende, såsom exempelvis är fallet för olja, och mediet av- kyles under sin strömning genom kanalen, så att viskositeten gradvis ökar, fortsätter hastighetsfördelningsprofilen att ändras även efter den ovan definierade anloppssträckan lv på sådant sätt, att volymflödet blir alltmer och mer koncentre- rat till kanalens centrum.

Fig. lb illustrerar på liknande sätt temperaturfördel- ningen i mediumströmmen genom kanalen 23. För enkelhetens skull har förhållandena vid en avkylning av det strömmande mediet, dvs. en värmeövergâng från mediumströmmen till kanal- väggarna 2D, illustrerats. Det inses dock, att det motsvarande även gäller vid en uppvärmning av mediumströmmen. Även i detta fall är vid kanalens inlopp temperaturen väsentligen konstant över hela kanalbredden h, så att temperaturfördelningsprofilen är väsentligen rak. Under mediets strömming genom kanalen av- tager emellertid temperaturen alltmera i närheten av kanal- väggarna 2H genom värmeledning från mediet till kanalväggarna, så att temperaturfördelningsprofilen alltmera övergår till att vara parabelformig för att efter en viss anloppssträcka lT uppnå en väsentligen stabil form, som därefter väsentligen endast minskar i storlek utan att ändra form. Även detta gäller i princip endast under antagandet att mediets viskosi- 10 15 20 25 30 455 813 ll _ tet förblir konstant. Ökar mediets viskositet över strömnings- sträckan, fortsätter ändringen av temperaturfördelningsprofi- len även efter anloppssträckan lT på sådant sätt, att den blir alltmer spetsig. Även för temperaturens anloppssträcka lT gäller, att den blir kortare ju mindre kanalbredden h är, och i det i fig. lb illustrerade exemplet är anloppssträckan lT längre än den bredare kanalen men kortare än den smalare kana- len. I allmänhet är anloppssträckan lT för temperaturen längre än anloppssträckan lv för hastigheten.

Då, såsom tidigare nämnts, värmeövergången mellan en vä- sentligen helt viskös mediumström och de flödeskanalen avgrän- sande kanalväggarna sker genom värmeledning mellan varje en- skilt element i mediumströmmen och den närmast belägna kanal- väggen, inses det, att de i fig. la och lb illustrerade och ovan beskrivna fenomenen medför, att värmeövergången mellan mediumströmmen och kanalväggarna blir allt sämre ju längre bort från kanalens inlopp man kommer. Den avtagande värme- övergången förorsakas både av att temperaturgradienten i när- heten av kanalväggarna gradvis avtager och av att en allt större del av volymflödet koncentreras till kanalens centrum, så att volymflödet i närheten av kanalväggarna minskar. Fig.2 är en schematisk kurva över värmeövergången som funktion av mediets strömningsväg från kanalens inlopp och visar, att värmeövergången avtager mycket snabbt med ökande avstånd från kanalens inlopp. Det inses, att detta fenomen motverkar den goda värmeövergång som man i princip bordekunna erhålla med en viskös mediumström i en flödeskanal med mycket liten bredd h.

Det är uppenbart, att man helst bör arbeta med de förhållanden som råder i närheten av kanalens inlopp, för att en stor värmeövergång skall uppnås. I Det inses, att den största värmeövergàngen skulle er- hållas, om man över hela kanalens längd kunde åstadkomma de värmeövergângsförhållanden som råder i närheten av Énlèppet, 10 15 20 25 30 35 455 813 12 dvs. i början av kurvan i fig. 2. Enligt en speciellt fördel- aktig utföringsform av uppfinningen kan detta åstadkommas, genom att kanalväggarna vid åtminstone ett ställe utmed kana- lens längd utformas med slitsformade avbrott. Härigenom upp- nås, att vid detta slitsformade avbrott i kanalväggarna hastig- hetsfördelningsprofilen återställes, så att den vid fortsätt- ningen av flödeskanalen nedströms om det slitsformade av- brottet åter är väsentligen rak. Man kan säga, att man genom detta slitsformade avbrott i kanalväggarna kommer att börja med en ny anloppssträcka för hastigheten. Detta medför natur- ligtvis en viss förbättring av värmeövergången.

Temperaturfördelningsprofilen påverkas emellertid ej nämnvärt av ett sådant slitsformat avbrott i kanalväggarna, om ej ytterligare åtgärder vidtages. Enligt speciellt fördel- aktiga utföringsformer av uppfinningen är det emellertid möj- ligt, att vid det slitsformade avbrottet i kanalväggarna åstadkomma en förbättring även av temperaturfördelningsprofi- len. Detta kan ske på något av de båda sätt som visas i fig. Sa och 3b.

Pig. 3a visar schematiskt ett med antal parallellt med varand- ra förlöpande flödeskanaler 23 åtskiljande kanalväggar 2%, vilka samtliga är utformade med en relativt kanalernas längd- riktníng tvärgående slits 25. De nedströms om slitsen 25 liggande fortsättningarna 23' av flödeskanalerna är i detta fall sidoförskjutna i slitsens 25 utsträckningsriktning rela- tivt de uppströms om slitsen belägna flödeskanalerna 23.

Detta medför, att det mediumflöde som lämnar en kanal 23 upp- ströms om slitsen 25 ej strömmar in direkt i en mittför lig- gande flödeskanal nedströms om slitsen 25 utan i stället i princip/delas upp på två angränsande flödeskanaler 23' ned- ströms om slitsen 25. Härigenom uppnås i princip, såsom illust- rerat_i fig. 3a, att de strömningsskikt som uppströms om slitsen 25 varit belägna i närheten av kanalväggarná*2H och därigenom erhållit en låg temperatur, kommer att i de ned- ströms om slitsen 25 belägna kanalfortsättningarna 23' ström- ma i närheten av kanalernas centrum. På motsvarande sätt kom- mer de flödesskikt som strömmat i centrum av kanalerna 23 upp- ströms om slitsen 25 och som därför fortfarande har en hög 10 15 25 30 35 455 813 13 - temperatur-, att i kanalförlängningarna 23' nedströms om slít- sen 25 strömma i närheten av kanalväggarna. Härigenom uppnås på ett mycket effektivt sätt, att man nedströms om slítsen 25 dels återställer hastighetsfördelníngsprofilen till att vara tillnërmelsevis rak och dels även ändrar temperaturfördel- ningspröfilen, så att temperaturgradienten åter blir stor i närheten av kanalväggarna 2H. Vid inloppen till kanalfortsätt- ningarna 23' nedströms om slítsen 25 kommer härigenom väsent- ligen lika goda värmevöergångsförhållanden att råda, som vid inloppen till flödeskanalerna 23 uppströms om slítsen 25.

Ett annat och till synes fördelaktigare sätt att uppnå samma resultat illustreras i fig. 3b. Även härvid har de parallellt med varandra förlöpande flödeskanalerna 23 försetts med en tvärgående slits 25 vid ett ställe utmed kanalernas längd. Kanalfortsättníngarna 23' nedströms om slítsen 25 är dock i detta fall belägna mittför kanaldelarna 23 uppströms om slítsen 25, vilket torde vara en fördel ur tillverknings- synpunkt. Däremot är den tvärsöver kanalerna förlöpande slit- sen 25 så anordnad, att den vid sin ena ände står i förbin- delse, eventuellt via en lämplig strypning 26, med mediumin- loppet 27, medan den vid sin andra ände står i förbindelse, eventuellt via en strypning 28, med mediumutloppet 29. Häri- genom uppstår en mediumström genom slítsen 25, vilken medium- ström är vinkelrät mot de vískösa medíumströmmarna genom flödeskanalerna 23. Som en följd härav sidoförskjutes de vis- kösa mediumströmmar som lämnar kanalerna 23 uppströms om slit- sen 25, innan de strömmar in i kanalfortsättningarna 23' ned- ströms om slítsen 25. Härigenom kan i princip det i fig. 3b schematiskt illustrerade resultatet uppnås, nämligen att flödesskikt som strömmat i närheten av kanalväggarna ZH i flödeskanalerna 23 uppströms om slítsen 25, kommer att ström- ma i närheten av centrum i kanalförlängningarna 23' nedströms om šlitsen 25. Även i detta fall erhålles sålunda nedströms om slítsen 25 dels en återställning av hastighetsfördelnings- profilen till en väsentligen rak form och dels en betydande förbättring av temperaturfördelningsprofilen, så att tempera- turgradienten i närheten av kanalväggarna 24 ökas.

En ytterligare väsentlig fördel med den tvärgâende slit- 455 813 10 15 20 25 30 lä sen 25 är,_att den bryter värmeledningen genom kanalväggarna ZH i flödeskanalernas längdríktning. Eftersom en sådan värme- ledning i kanalväggarna längs flödeskanalerna också ger upp- hov till en väsentlig reducering av den totala värmeöver- ' gängen, är ett sådant avbrott en väsentlig förbättring.

.Naturligtvis kan mer än en tvärgående slits, exempelvis två, anordnas jämnt fördelade över flödeskanalernas 23 längd.

Ett större antal slitsar än två per flödeskanal ger dock i 5 allmänhet en obetydlig ytterligare förbättring.

Vid det i fig. Ha-c visade utföringsexemplet på en värme- växlare enligt uppfinningen är tvâ tvärgående slitsar 25 (se fíg; ka) anordnade i varje flödeskanal 13 respektive 17 för de d båda medierna Ma och Mb. Dessa tvärgående slitsar 25 står här- vid vid sina ändar i förbindelse med inloppsutrymmena 8 respektive 10 och utloppsutrymmena 9 respektive ll för de båda medierna Ma respektive Mb.

För en flödeskanal med en spaltformad, lângsmalt rektan- gulär tvärsektion kan den termiska anloppssträckan lT approxi- mativt beräknas med följande formel: C = oms-.Q--í-LP -h - n lt ba där Q = volymflödet genom kanalen (m3/S) b = den största dimensionen eller "höjden" i flödes- kanalens lângsmalt rektangulära tvärsnitt (m) mediets densitet (kg/ma) cp = mediets specifika värme (Ws/kg K) h = den minsta dimensionen eller "bredden" i flödes- kanalens lângsmalt rektangulära tvärsnitt (m) n = antalet slítsar utmed kanalen plus 1.

Som framgår av formeln, minskar den termiska anlopps- sträckan lT proportionellt med flödeskanalens bredd h,;medan den ökar med antalet slitsar. 10 15 20 25 30 455 gm 15 ”_ Eftersom värmeledningen i viskös mediumström i en flödes- kanal sker mellan varje strömningselement och den närmast be- lägna kanalväggen och de olika strömningselementen inte bara befinner sig på olika avstånd från kanalväggen utan även utgör delar av olika stora volymflöden och har olika temperatur re- lativt kanalväggen, varjämte dessutom temperaturgradienterna från de olika strömningselementen ut till kanalväggarna är icke linjära, blir värmeledningen inom mediumströmmen mycket komplicerad. Det är därför lämpligt att för värmeledningen inom den viskösa mediumströmmen i en flödeskanal i riktning vinkelrätt mot strömningsriktningen och kanalväggarna, dvs. den värmeledning som ger upphov till värmeövergângen mellan kanalväggarna och mediumströmmen, införa begreppet ekvivalent ledningsväg. Med begreppet ekvivalent ledningsväg, vilket även skulle kunna kallas medelledningsväg, menas därvid tjock- leken hos ett laminärt strömmande mediumskikt, som överallt har samma strömningshastighet och över vilket den maximala temperaturdifferensen i den verkliga viskösa mediumströmmen i den verkliga flödeskanalen ligger med linjär temperatur- gradient och genom vilket skikt värmeövergângen är lika stor som värmeövergângen mellan kanalvägg och den faktiska viskösa mediumströmmen i den faktiska flödeskanalen. Det inses, att en liten faktisk bredd hos flödeskanalen i princip även ger en liten ekvivalent ledningsväg för värmet. ' Såsom nämnts i det föregående, är en stor kontaktyta mellan å ena sidan de värmeväxlande medierna och å andra sidan de väggar av värme väl ledande material som åtskiljer de båda värmeväxlande medierna, fördelaktig för värmeväx- lingseffekten i en värmeväxlare. Ur denna synpunkt vore det naturligtvis teoretiskt fördelaktigt att vid en värmeväxlare enligt uppfinningen, exempelvis av det i fig. Ha-c visade ut- förandet, utforma de spaltformiga flödeskanalerna 13 och 17 med en mycket liten bredd och en stor höjd, eftersomidetta 455 10 15 25 30 813 16 ger stora kontaktytor mellan det värme väl ledande materialet i kanalväggarna 12 resp. 16 och de värmeväxlande medierna Ma resp. Mb. Det visar sig emellertid, att en ökning av flödes- kanalernas 13 respektive 17 höjd, dvs. en ökning av flän- sarnas eller kanalväggarnas 12 resp. 18 höjd utöver en viss gräns ej automatiskt medför en allt bättre värmeväxlings- effekt, trots att det leder till en större kontaktyta. En ök- ning av flödeskanalernas 13,17 höjd och därmed en motsvarande ökning av kanalväggarnas 12 resp. l6 höjd ger nämligen upphov till allt längre värmeledningsssträckor i kanalväggarna och därmed större temperaturfall i dessa. En allt större del av den totalt tillgängliga temperaturdifferensen kommer därmed att ligga i kanalväggarna 12 resp. 16, medan en allt mindre andel av den totala temperaturdifferensen kommer att finnas tillgänglig för värmeledningen inom mediumströmmarna i flödes- kanalerna 13 resp. l7. Det inses, att minskande temperatur- differenser inom de viskösa mediumströmmarna i flödeskanalerna ger upphov ïill minskad värmeövergàng mellan mediumströmmarna och kanalväggarna. Det mäste därför tillses, att fördelningen av den totalt tillgängliga temperaturdifferensen mellan mediumströmmarna å ena sidan och de värme väl ledande kanal- väggarna å andra sidan göres så effektiv som möjligt. Enligt uppfinningen uppnås detta genom att flödeskanalernas och kanalväggarnas tvärsnittsdimensioner avpassas så, att för ett sådant förhållande föreligger mellan värmeledningšmotståndet i det genom flödeskanalerna strömmande mediet och värmeled- ningsmotståndet i kanalväggarna, att uttrycket har ett talvärde större än 0,5 och företrädesvis större än 1 ochåhelst större än H. I detta uttryck är -__ 10 15 k) CI 25 30 35 455 813 '17 _ t = kanalväggarnas tjocklek mellan närbelägna flödeskanaler (m) h = flödeskanalernas bredd i värmeledningsriktningen till kanalväggarna (m) b = maximala värmeledningsvägen i kanalväggarna till skiljeväggen, dvs. höjden hos flänsarna eller kanalväggarna 12 resp. 16 i fig. Hb (m) A = värmeledningstalet för materialet i kanal- väggarna (W/mK) AM = värmeledníngstalet för mediet (W/mK) % 43 den ovan definierade ekvivalenta ledningsvägen för värmet i den viskösa mediumströmmen genom flödeskanalerna (m) Vid dimensionering av en värmeväxlare enligt uppfinningen är även tryckfallet i flödeskanalerna av väsentligt intresse.

Det acceptabla tryckfallet över en flödeskanal vid det minsta med tanke på värmeväxlingseffekten tillåtna volymflödet genom kanalen, när kanalväggarna börjar erhålla maximalt tjock be- läggning, kan beräknas ur uttrycket: AP = 12 Q - u-1 bch-2ß)3 där Q = minsta acceptabla volymflöde genom flödeskanalen (m3/s) u = mediets viskositet (Ns/m2) 1 = flödeskanalens längd i strömningsriktningen (m) b = höjden i flödeskanalens längsmalt rektangulära tvärsnitt (m) h = bredden i flödeskanalens lângsmalt rektangulära tvärsnitt (m) ß = beläggningens tjocklek (m) Den tidigare nämnda ekvivalenta ledningsvägen för värme- ledningen inom den viskösa mediumströmmen i en flödeskanal kan vara svår att såväl förstå som beräkna. Att använda denna ekvívalenta ledningsväg är dock mycket praktiskt och klargö- rande vid beskrivning av värmeväxlarens funktion och prestanda. - 455 815 I -10 15 20 25 30 35 18 Då talet för den ekvivalenta ledningsvägen ingår såväl i det tidigare nämnda fördelningstalet som är uttrycket för värme- växlarens effekt, är det av vikt att känna talets storlek vid optimering av värmeväxlarens dimensioner, så att effekt per volymenhet liksom pris per effektenhet blir lågt. För beräk- ning av värmeväxlarens effekt kan följande formel användas: A P ”med ' Tri-Q- ' P: där ATmed medeltemperaturdifferensen, vilken kan beräknas väl, om medierna och deras volymflöden är kända; kontaktytan mellan medium och det värme väl ledande materialet; faktor som tar hänsyn till de båda mediernas värmeledningsförmåga samt värmeväxlarens geometri och den fördelning av temperaturen som uppstår såväl i medierna som i det värme väl ledande materialet. I faktorn ingår fördelningstalet, som i sin tur innehåller den ekvivalenta värme- ledningsvägen. Det finns för en värmeväxlare en faktor för vardera medium och två olika fördel- ._ _ningstal och ekvivalenta värmeledningsvägar; _fïfA) = den ekvivalenta värmeledningsvägen för ett av medierna.

Med alla övriga faktorer kända kan man efter prov med en värmeväxlare beräkna den ekvivalenta värmeledningsvägen vid aktuellt driftsfall och aktuellt medium.

Med beaktande av de i det föregående diskuterade fakto- rerna och villkoren kan i en värmeväxlare enligt uppfinningen för värmeväxling mellan två vätskor den enskilda flödeskana- len få följande typiska dimensioner: 2 7Längd i strömningsriktningen ca 20 mm. : _ Det långsmalt rektangulära tvärsnittets höjd i allmän- het under 10 mm och ofta U-8 mm.

Det lângsmalt rektangulära tvärsnittets bredd vinkelrätt _mot kanalväggarna 0,4- 1,0 mm. 10 15 20 25 30 35 455 813 19 _ Kanalbredden väljs därvid dels med tanke pâ kort ekvivalent värmeledningsväg och dels med tanke på att en beläggning av upp till 0,1-0,2 mm i vissa fall bör kunna accepteras, innan kanalväggarnas ytor behöver rengöras. Kanaltvärsnittets höjd varieras även med tanke på de medier som strömmar genom kanalerna, på sådant sätt att det medium som har det lägsta värmeledningstalet och den högsta viskositeten får en större andel av värmeväxlarens volym och därmed en större höjd hos sina flödeskanaler.

Det i fig. Sa-c visade utföringsexemplet på en värme- växlare enligt uppfinningen skiljer sig från värmeväxlaren enligt fig. Ha-c väsentligen endast därigenom att kanalväggar- na mellan flödeskanalerna l3 för mediet Ma respektive 17 för mediet Mb är växelvis bildade av flänsar 12 respektive 16 ut- formade i ett stycke med den cylindriska_mellanväggen 5 på ömse sidor om denna och av flänsar 30 utformade i ett stycke med den yttre cylindriska manteln 3 på dess insida respektive flänsar 31 utformade i ett stycke med den inre hylsan 20 pà dess utsida. Flänsarna 30 och 31 ligger med sina kanter neka- niskt an mot skiljeväggen 5 och styrs till rätt läge genom att kontaktställena med skiljeväggen 5 är V- eller U-formade.

Samtliga de kanalväggarna bildande flänsarna 12, lö, 30, 31 är i detta fall skruvspiralformigt förlöpande, så att de olika detaljerna kan skruvas samman. Skiljeväggen 5-har lämp- ligen en något koniskt varierande tjocklek, så att en god me- kanisk anliggning mellan detaljerna erhålles vid monteringen.

Det i fig. Sa-c visade utföringsexemplet på en värmeväx- lare enligt uppfinningen skiljer sig från de i det föregående beskrivna i första hand därigenom, att flödeskanalerna 32 för mediet Ma resp. 33 för mediet Mb sträcker sig i axiell riktning, medan fördelningskanalerna 3U och samlingskanalerna 35 (yisade i fig. 6c för mediet Ma) förlöper i huvudsak peri- fåšièiir. rlöaeskanaierna 32, as är bildade meiianfášïeilr förlöpande flänsar 36 och 37 utformade i ett stycke med den cylindriska skiljeväggen 5 på ömse sidor om denna och axiellt förlöpande flänsar 38 utformade i ett stycke med den yttre mantelväggen 3 på dess insida respektive axiellt förlöpande flänsar 39 utformade i ett stycke med den inre hylsan 20 på 10 455 813 20 dess utsida. Såsom framgår av fig. Sa, har flänsarna 38 respektive 39 en god mekanisk anliggning med sina kanter mot skiljeväggen 5 mellan skiljeväggens flänsar 37 resp. 36. Även i detta fall har de olika elementen lämpligen en konísk ut- formning, så att en god mekanisk anliggning erhålles.

Vid det i fíg. 7a-7c visade utföringsexemplet på en värmeväxlare enligt uppfinningen bildas kanalväggarna mellan flödeskanalerna 40 för mediet Ma respektive 41 för mediet Mb av ringformade brickor H2 resp. H3, som är fästa, exempelvis genom lödning, svetsning, sintring eller presspassning, på den cylindriska skiljeväggen 5 och som elastiskt deformeras till en något konisk form genom anpressníng mot den yttre oylindriska mantelns 3 insida respektive den cylindriska hylsans 20 utsida. 10 15 20 25 30 35 45,5 813 ' 21 n Pig. Ba-c slutligen visar ett utföringsexempel på en värmeväxlare enligt uppfinningen för värmeväxling mellan en vätska och en gas, vilken värmeväxlare är lämplig att använ- das som radiator för rumsuppvärmníng. Pig. 8a är en schema- tisk perspektívvy av värmeväxlaren, medan fig. 8b visar ett vertikalt snitt genom värmeväxlaren och fig. ßc visar en del av nämnda vertikala snitt i större skala.

Själva värmeväxlarpaketet har i detta fall en parallell- epipedisk yttre form och är monterat inuti ett yttre hölje H6, som är öppet såväl nedtill som upptill och som tjänar som en genomströmningskammare för den gas som skall uppvärmas, vilken strömmar nedífrån i riktning uppåt genom självdrag. Värme- växlarpaketet är sammansatt av två identiska element 53a och 53b, som vardera innefattar en plan tät skíljevägg 47a respektive H7b, som på ena sidan är utformad med horisontellt utskjutande inbördes parallella flänsar 48a resp. H8b och på andra sidan med likaledes horisontellt utskjutande parallella flänsar H9a resp. H9b. De båda elementen är sammanfogade med flänsarna U8a, H8b inskjutna mellan varandra, så att det mellan dem bildas spaltformiga flödeskanaler 50 för vätskan.

Mellan flänsarna U9a resp. U9b bildas spaltformiga flödeskana- ler 5la resp. 5lb för gasen. Som synes är flödeskanalerna 50 för vätskan respektive flödeskanalerna 5la, Slb för gasen dimensionerade med hänsyn tagen till de båda mediernas olika egenskaper. Vätskan ledes in i flödeskanalerna 50 frän en in- loppskammare 52 vid värmeväxlarpaketets övre ände genom ver- tikala fördelningskanaler,som sträcker sig genom flänsarna 48a, U8b,och ledes ut från ler, som sträcker sig vertikalt genom flänsarna H8a, 48b från flödeskanalerna S0 genom samlingskana- en utloppskammare SU vid värmeväxlarpaketets nedre del. Gasen ledes in i flödeskanalerna 5la resp. Slb på motsvarande sätt genom vertikala fördelningskanaler, som sträcker sig upp genom flänsarna H9a, 49b från värmeväxlarpaketets nedre ände, och ledes ut från flödeskanalerna Sla, Slb genom vertikala samlingskanaler, som sträcker sig upp genom flänsarna H9a, 49b till värmeväxlarpaketets övre ände. 455 813 10 15 22 Det inses, att på grundval av principerna enligt upp- finningen kan många olika utföranden av värmeväxlare åstad- kommas utöver de í det föregående beskrivna utföringsexemplen.

Sålunda kan naturligtvis en värmeväxlare enligt uppfinningen innefatta ett flertal kamrar för de båda värmeväxlande medier- na, vilka kamrar därvid anordnas växelvis bredvid varandra eller koaxiellt utanför varandra. Den i fig. Ba-c såsom exempel illustrerade värmeväxlaren innehåller sålunda tvâ sådana kamrar för det gasformiga mediet, vilka är anordnade på ömse sidor om kammaren för det vätskeformiga mediet. I de beskrivna utföringsexemplen är i samtliga fall fördelnings- och samlingskanalerna förlagda inuti själva värmeväxlarpake- tet, men det kan naturligtvis i många fall vara möjligt eller lämpligt att förlägga dessa kanaler utanför själva värmeväx- larpaketet.

Claims (3)

1. » 455 813 . 1 l§ g Patentkrav l. Värmeväxlare innefattande minst tvâ, medelst en tät skilje- vägg (5) av ett värme väl ledande material åtskilda kamrar (A,B). vilka är avsedda att genomströmmas av var sitt av de två medier (Ma, Mb) mellan vilka en värmeväxling skall ske och som är för- sedda med vardera misnt ett inlopp och minst ett utlopp, varvid åtminstone den ena kammarens inre är uppdelat i ett stort antal strömningsmässigt parallellkopplade flödeskanaler (13, 17), vilkas inloppsändar och utloppsändar står i förbindelse med kammarens inlopp respektive utlopp genom fördelningskanaler (ln, 18) respektive samlingskanaler (15, 19) och vilkas avgrän- aætæ och åtskiljande kanalväggar (12, 16) består av ett värme väl ledande material och har god värmeledande kontakt med nämnda skiljevägg (5), varjämte dessa flödeskanaler (13, 17) har en sådan till det genomströmmande mediet avpassad flödes- area, att mediumströmmen i flödeskanalerna är väsentligen viskös utan någon central turbulent zon över flödeskanalernas hela längd, k ä n n e t e c k n a d av att flödeskanalernas (13, 17) bredd (h), i riktning väsent- ligen parallellt med nämnda skiljevägg, är högst 1 mm, att flödeskanalernas (13, 17) höjd (b), i riktning väsent- ligen vinkelrätt med nämnda skiljevägg, är högst 8 mm, och att de flödeskanalerna (13, 17) avgränsande kanalväggarna (12, 16) är utformade med ett slitsformat avbrott (25) vid åhün- stmkzettstâfle utmed flödeskanalernas längd, så att vid detta~ ställe det genom en flödeskanal strömmande mediets hastighets- fördelningsprofil, såsom sett tvärs över flödeskanalen vinkelrätt mot kanalväggarna, âterställes till att vara väsentligen rak och vidare värmeledningsvägen i kanalväggarna i flödeskanalens längdriktning brytes.

2. Värmeväxlare enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att Éid flera parallellt med varandra förlöpande flödes- kanaler (23) är nämnda slitsformade avbrott ¿_de gkfiegümahama avgränsande och åtskiljande kanalväggarna (ZU) belägna i linje med varandra, så att de tillsammans bildar en tvärsöver flödes- kanalerna förlöpande slits (25). (Pig. 3a, 3b) 455 81

3 . I _: 3. Värmeväxlare enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att flödeskanalerna (23) på ena sidan av nämnda tvärgâende slits (25) är sidoförskjutna relativt flödeskanalerna (23) på andra sidan av slitsen i slitsens utsträckningsriktning med en sträcka motsvarande halva delningsavståndet mellan två närliggande flödeskanaler. (Pig. 3a) H. Värmeväxlare enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda tvärgående slits (25) vid sin ena ände står i för- bindelse med kammarens inlopp och vid sin andra ände med kammarens utlopp, så att det i slitsen uppträder en relativt strömningsriktningen i flödeskanalerna (23) tvärgâende medium- ström, varigenom det frân en viss flödeskanal (23) på ena sidan av slitsen (25) utträdande mediumflödet ej i sin helhet strömmar in i den mittför belägna flödeskanalen (239 på andra sidan av slitsen utan delvis strömmar in i en angränsande flödeskanal. (Pig. 3b) 5. Värmeväxlare enligt något av kraven l_- H, k ä n n e - t-e c k n a d av att flödeskanalerna (13, 17) är försedda med två eller flera slitsformade avbrott (25) i sina kanal- väggar (l2, 16) vid utmed flödeskanalernas längd jämnt för- delade ställen. 5, Väpmeväxlare enligt något avloxwen l-5, k ä n n e t e c k n av att kanalväggarna (12, 16) är utformade i ett stvcke med skiljeväggen (5). (Pig. H) 7, Värmeväxlare enligt något av kraven l - 5, k ä n n e t e c k n a d av att kanalväggarna (H2, H3) är bildade av från skiljeväggen (5) separata element anordnade med de mot skíljeväggen vända kanterna av kanalväggarna i god mekanisk och värmeledande kontakt med skiljeväggen. (Pig. 7) 8. Värmeväxlare enligt något av kraven 1 - 5, k ä n n e t e c k n a d att de parallellt med varandra förlöpande kanalväggarna (12, 30, 16, 31) är växelvis utformade i ett stycke med skiljeväggen (5) respektive bildade av från skiljeväggen separata element (30, 31), som är anordnade med de mot skilje- väggen vända kanterna av kanalväggarna (30, 31) i god mekanisk och värmeledande kontakt med skiljeväggen (5). (Pig. 5) 455 813 25 9- Värmeväxlare enligt något av kraven 1 - 8, k ä n n e -_ t e c k n a d av att de båda kamrarna (A, B) är ringformade och koaxiellt anordnade på ömse sidor om den i huvudsak cylindriska skiljeväggen (5), varvid kamrarnas inlopp och ut- lopp är anordnade vid kamrarnas axiella ändar. (Pig. H) 10. Värmeväxlare enligt krav 9 och något av kraven 6 - 8, k ä n n e t e c k n a d av att flödeskanalerna (13, 17) sträcker sig i väsentligen periferíell riktning genom den ifrågavarande ringformade kammaren (A, B), medan fördelninge- och samlingskanalerna (14, 15, 18, 19) sträcker sig i huvudsak axiellt. (Pig. H) ll. Värmeväxlare enligt krav 9 och något av kraven 6 - 8, k ä n n e t e c k n a d av att flödeskanalerna (32, 33) sträcker sig i väsentligen axiell riktning genom den ifråga- varande ringformade kammaren (A, B), medan fördelnings- och samlíngskanalerna (3H, 35) sträcker sig i huvudsak i peri- feriell riktning. (Pig. 6) 12. Värmeväxlare enligt något av kraven 9 - ll, k ä n n e ~ t e c k n a d av att den cylindriska skiljeväggen (5) är med sina båda ändar tätande infäst i två motstående gavelväggar (l, 2) vid de ringformade koaxiella kamrarnas (A, B) axiella ändar, varvid den yttre kammaren (A) utåt avgränsas av en yttre cylindrisk mantel (3), vars båda ändar är tätande för- bundna med de båda gavelväggarna (l, 2) och den inre kammaren (B) inåt avgränsas av en inre cylindrisk mantel (20). (Pig. 4) 13. Värmeväxlare enligt krav 12 och krav 7 eller 8, k ä n n e t e c k n a d av att de från skiljeväggen (5) sepa- rata kanalväggarna (30, 31) är utformade i ett stycke med den yttre (3) respektive den inre (20) manteln. (Pig. 5) lä. Värmeväxlare enligt krav 12 eller 13, k ä n n e t e c k - n aådf-av att den hàlles samman av en i de båda gaveiväggarna (l, 2) fäst och sig centralt genom värmeväxlaren innanför nämnda inre mantel (20) sträckande bult (U). 15. Värmeväxlare enligt något av kraven l - 8, k ä n n e - t e c k n a d av att de båda kamrarna har en i huvudsak plan- parallell form och är anordnade på ömse sidor om den i huvud- sak plana skiljeväggen. 455 815 ' u 16. Värmeväxlare enligt krav 15, i synnerhet för värmeväx- ling mellan ett vätskeformigt medium och ett gasformigt medium, k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar ett värmeväxlar- paket omfattande två plana, väsentligen rektangulära, parallellt på avstånd från varandra anordnade, täta skiljeväggar (H7a,° 47b), vilka på sina mot varandra vända sidor är utformade med ett flertal, vinkelrätt från skiljeväggarna utskjutande, in- bördes parallellt förlöpande flänsar (H8a, U8b), vilka skjuter in mellan varandra till anliggning mot den motstående skilje- väggen och mellan sig avgränsar spaltformiga flödeskanaler (50) för det ena mediet, varjämte skiljeväggarnas (H7a, H7b) från varandra vända sidor är utformade med ett flertal vinkelrätt från skiljeväggarna utskjutande, inbördes parallellt förlöpande flänsar (äâa, H9b), som mellan sig avgränsar spaltformiga flödeskanaler (5la, Slb) för det andra mediet. 17. Värmeväxlare enligt något av kraven l - 15, k ä n n e - t e c k n a d av att för varje kammare är flödeskanalernas och kanalväggarnas tvärsnittsdimensioner så avpassade, att ett sådant förhållande föreligger mellan värmeledningsmotstàndet i det genom flödeskanalerna strömmande mediet och värmeled- níngsmotstândet i kanalväggarna, att uttrycket t . hg. A u-b2- in _' har ett talvärde större än 0,5, företrädesvis större än l och helst större än U, varvid t = kanalväggarnas tjocklek mellan närbelägna flödes- kanaler (m) h = flödeskanalernas bredd i värmeledningsríktningen till kanalväggarna (m) = maximala värmeledningsvägen i kanalväggarna (m) A _ 5 värmeledningstalet för materialet i kanalväggarna (W/mK) AM = värmeledningstalet för mediet (W/mK) 5 ' Q Q värmets ekvivalenta ledningsväg i mediet i flödes- ll kanalerna (m).