DK9300044U4 - Pladevarmeveksler og varmevekslersystem med pladevarmeveksler - Google Patents

Description

Forklaring af frembringelsen

Frembringelsen angår en pladevarmeveksler til overføring aftermisk energi fra ét medium til et andet, og et varmeveks¬lersystem under anvendelse af en sådan pladevarmeveksler.

Pladevarmevekslere anvendes allerede i dag i stor udstræk¬ning ved overførsel af termisk energi fra et første mediumtil et andet medium i forbindelse med opvarmning i boligen¬heder. Det første medium kan være fjernvarmevand, og nærvæ¬rende frembringelse forklares herefter i forbindelse medfjernvarmeanlæg. Det vil dog være klart for en fagmand påområdet, at den nye pladevarmeveksler vil kunne anvendestil mange andre anvendelser, og at medierne ikke nødvendig¬vis behøver at være vand.

Ved pladevarmevekslere er det kendt at fremstille disse vedsammenkobling af et antal plader, der enten samles ved an¬vendelse af pakninger mellem pladerne eller ved, at varme¬vekslerpladerne er passende deformeret, så de kan sammen¬loddes med kobberindlæg. Ved samlingen dannes de ønskedestrømningsveje, og de strømningsveje, der ikke skal benyt¬tes, bliver afspærret. Sædvanligvis samles et antal varme¬vekslerplader i en gruppe, også kaldet "et slag". Samlespladerne til en såkaldt parallel-flow-varmeveksler, er detmuligt, at alle varmevekslerpladerne er ens, hvilket giverproduktionsmæssige fordele. Ønsker man en såkaldt diagonal-flow-varmeveksler, kræver dette ved en loddekonstruktionmindst to forskellige typer plader, og ved pakningskon¬struktioner kræves mindst to forskellige pakninger.

For at pladevarmevekslere skal have passende dimensioner,samles de sædvanligvis som såkaldte to-slags-varmevekslere,hvor strømningsretningen i de to slag er modsat. Ved plade¬varmevekslere af ovennævnte art kommer studsene fra samme medie altid til at sidde over for hinanden.

Anvendes pladevarmevekslere til f.eks. fjernvarmeopvarmningaf en boligenhed, det være sig opvarmning af brugsvandog/eller radiatorvand, styres strømningen gennem varmeveks¬leren ved hjælp af en hurtigt virkende termostatisk ventileller en langsommere virkende termostatisk ventil med . enmembranenhed. Når der er tale om brugsvand, er det vigtigtat opnå en øjeblikkelig standsning af strømningen i fjern-• varmemediet, når der ikke kræves mere varme. En sådan ven¬til med membranenhed er kostbar og kompliceret, men er nød¬vendig, fordi en termostatisk ventil alene ikke giver hur¬tigt stop for gennemstrømning, fordi ventilens termofølerjo måler temperaturen på brugsvandet. En hurtig standsningaf vandgennemstrømningen er imidlertid nødvendig, idetfjernvarmevandet ellers fortsat vil kunne cirkulere og der¬med løbe ind i varmeveksleren, hvor det vil afkøles med op¬varmning af brugsvandet til følge, så der sker kalkudfæld¬ning i varmeveksleren med tilstopning til følge, og selv¬følgelig også med unyttigt varmespild til følge.

Ved at udforme pladevarmeveksleren som anført i kravene op¬når.man, at man med én termoføler, der f.eks. styrer en al¬mindelig . termostatisk ventil, kan opnå en øjeblikkeligstandsning af vandgennemstrømningen, uden at anvende enkostbar og kompliceret membranenhed til ventilen. Hervedreduceres omkostningerne ved varmevekslerinstallationen ivarmevekslersystemet, og der sker desuden en teknisk for¬enkling heraf. Hvis pladevarmeveksleren nemlig indrettessom anført i kravene, bliver det muligt at få studsene fordet ene medium til at ligge på linie over for studsene pådet andet medium. Det er således muligt at anbringe én ter¬moføler, som både kan af taste temperaturen på medium 2'sudløb af varmeveksleren, f.eks. temperaturen af det varmebrugsvand, og temperaturen af medium l's udløb af varme¬veksleren, f.eks. fjernvarmevandets udløbstemperatur. Så snart én af disse temperaturer er tilstrækkelig høj, viltermostatventilen lukke helt for tilgang af fjernvarmevand.Situationen f.eks. ved stop af forbrug af varmt vand i detøjeblik man lukker for en varmtvandshane er således, at såsnart forbruget ophører, kræves der ikke varmeoverførsel ipladevarmeveksleren, og fjernvarmevandet vil således løbegennem varmeveksleren ved fuld temperatur, og øjeblikkeligtvil temperaturføleren registrere dette og spærre for yder¬ligere gennemstrømning af fjernvarmevand.

Kravene angiver herudover yderligere fordelagtige udførel¬sesformer for pladevarmeveksleren, og et varmevekslersystemmed en sådan pladevarmeveksler.

Tegningen

Et eksempel på en pladevarmeveksler ifølge frembringelsenbeskrives herefter nærmere under henvisning til tegningen,hvor fig. 1 viser pladevarmeveksler ifølge frembringelsen somprinciptegning, og med flow-angivelser, og fig. 2 viser skitsemæssigt pladevarmeveksleren i fig. 1i samlet tilstand, delvis gennemsigtig og set iretningen II-II i fig. 1.

Beskrivelse af udførelseseksemplet På tegningens fig. 1 ses et antal, nemlig ni, varmeveksler¬plader mærket 1-9 anbragt i to grupper, A og B, samlet vedanvendelse af en mellemliggende eller central plade C, mær¬ket 5.

Varmevekslerpladerne i gruppe A er sammenkoblet til dannel¬se af en varmeveksler med diagonal-flow, og pladerne i gruppe B er sammenkoblet til dannelse af en varmevekslermed parallel-flow.

Fig. 1 er i øvrigt en principtegning, som har til formål atforklare flow'et gennem pladevarmeveksleren, og det vilvære klart for en fagmand på området, at pladerne kan væresamlet til dannelse af en kompakt varmeveksler som vist ifig. 2, enten ved kobberlodning eller ved anvendelse afpakninger, alt på kendt måde.

Strømningsforløbet i varmeveksleren i fig. 1 sker mellempladerne 1-9, som på kendt måde kan være udformet med rib¬ber, der regulerer strømningen. Sammenkoblingen mellem deenkelte varmevekslerområder sker i øvrigt gennem hullerne10, hvor der enten på kendt måde er sket afgrænsninger medpakninger eller ved sammenlodninger. Den stiplede linie 16angiver flow1et af fjernvarmevand, idet fjernvarmevandetfra fjernvarmeforsyningen indføres ved studsen F, passerervarmeveksleren ad strømningsvejen 16 og forlader varmeveks¬leren gennem udgangsstudsen R, hvor der i afgangsledningener anbragt en almindelig termostatisk ventil 15. Ventilensfunktion forklares senere. Ventilen kan f.eks. være en ter¬mostatisk ventil af fabrikat Danfoss, type AVTB, jfr. Dan-f oss' datablad VD.52.B9.01, eller tilsvarende ventil.Fjernvarmevandet udgør således i dette eksempel første me¬dium.

Hvis varmeveksleren anvendes til frembringelse af varmtbrugsvand, sker dette ved brugsvandsflow'et vist med fuldtoptrukken streg mærket 17. Det kolde vand træder ind igen¬nem studsen K, følger strømningsvejen 17 og forlader varme¬veksleren som varmt brugsvand gennem studsen V.

I den centrale plade C er der udformet et hul 11, hvortilder er fastgjort et i bunden lukket dykrør 12. Dykrøret 12har mindre dimensioner end hullerne 10, og kan således ved samling af varmevekslerpladerne passere hullerne 10 i grup¬pe A, se fig. 2.

En føler 13 med kapillarrør 14, hvilket kapillarrør er kob¬let til ventilen 15 i fig. 1, er indført gennem studsen V,så føleren 13 som vist gennem åbningen 11 forløber ind idykrøret 12. Dykrøret 12 er omskyllet af returvandet i før¬ste medium, dvs. fjernvarmevandet.

Føleren 13 kan således på én gang aftaste temperaturen istrømningen gennem studsen V og studsen R i fig. 2. Føleren13 er f.eks. en føler ifølge Danfoss' datablad VD.52.B9.01med et måleområde på 20-60°C, eller tilsvarende følerele¬ment .

Der kan i øvrigt foretages en vis indstilling af følerensreaktionshastighed ved følerens positionering i varmeveks¬leren, herunder hvor langt føleren indføres i dykrøret oghvor langt dykrøret udføres.

Denne anbringelse af føleren muliggøres, fordi varmeveksle¬ren omfatter mindst én gruppe A med diagonal-flow, ogmindst én gruppe B med parallel-flow således, at studsenefor første medium, R og V, kan bringes til at ligge overfor hinanden, så føleren 13 kan anbringes som vist.

\

Claims (5)

1. Pladevarmeveksler for overføring af termisk energi fraét medium (16), f.eks. fjernvarmevand, til et andet medium(17), f.eks. brugsvand eller radiatorvand, og omfattende etantal varmevekslerplader (1-9), som er sammenkoblet tildannelse af en varmeveksler, som er nyt ved, at a) mindst én gruppe (A) af varmevekslerplader (1-4) erindrettet til diagonalt flow, b) mindst én gruppe (B) af vårmevekslerplader (6-9) erindrettet til parallelt flow, og c) mindst én yderligere varmevekslerplade (C, 5) er an¬ bragt mellem de nævnte grupper og omfatter et dykrør(12) indrettet til at passere varmevekslerpladerne i énaf nævnte to grupper, hvilket dykrør er indrettet tilat rumme en fælles temperaturføler (13).

2. Pladevarmeveksler ifølge krav 1, som er nyt ved, atsamtlige varmevekslerplader (1-9) har en åbning (10, 11),som flugter med hinanden, og hvori den yderligere varme¬vekslerplades (C) dykrør (12) kan indføres, hvilke åbningermuliggør, at føleren (13) kan anbringes, så den kan afføletemperaturen i begge medier (16, 17) samtidig.

3. Pladevarmeveksler ifølge krav 1 eller 2, som er nyt ved, at åbningerne (10, 11) og dykrøret (12) for føleren (13) omfatter afgangsåbningerne (R, V) for hvert af de tomedier (16, 17).

4. Varmevekslersystem med en pladevarmeveksler ifølge ethvilket som helst af kravene 1-3, som er nyt ved, at entermostatisk ventil (15) er anbragt i forbindelse med en afafgangsåbningerne (R, V) for ét af medierne (16, 17).

5. Varmevekslersystem ifølge krav 4, og hvor systemet eret varmevekslersystem for opvarmning af varmt brugsvand el¬ler radiatorvand fra fjernvarmevand, som er nyt ved, atventilen (15) er anbragt i ledningen for fjernvarme-retur¬vand (R) fra varmeveksleren til fjernvarmesystemet, og hvorføleren (13) er anbragt i varmevekslerens dykrør, samt i deflugtende åbninger (10, 11), så føleren kan afføle bådetemperaturen på returvandet (R) og temperaturen på det var¬me brugsvand eller radiatorvand (V).