FI86961B - Vaermevaexlare. - Google Patents

Description

1 86961 Lämmönvaihdin

Keksinnön kohteena on lämmönvaihdin, varsinkin nesteen haih-5 duttamista varten, jossa lämmönvaihdinpinnat ovat ohutta, myötenantavaa materiaalia, edullisesti muovikalvoja, jolloin muovikalvot on muodostettu pussirakenteiksi, jotka on sovitettu vierekkäin, haihdutettava neste on johdettu valumaan mainittujen pussi-10 rakenteiden ulkopintoja myöten, ja höyry on johdettu mainittujen pussirakenteiden sisään lauhtumaan nesteeksi.

Edellä mainitun tapainen lämmönvaihdin sisältyy FI-kuulutus-15 julkaisussa 79948 esitettyyn tislauslaitteeseen. Tämä tunnettu lämmönvaihdin on edullinen sikäli, että muuttamalla pussirakenteiden sisäistä painetta, jolloin pussin pullistuminen muuttuu, voidaan vaikuttaa lämmönsiirto-ominaisuuksiin suhteessa paineenalenemiseen. Lämmönsiirtopintoihin tarttu-20 neet epäpuhtaudet voidaan irrottaa lisäämällä ja vastaavasti pienentämällä pussirakenteen sisäistä painetta, pumpunomai-sesti.

Lämmönsiirto-ominaisuuksiltaan tunnettu lämmönvaihdin ei 25 kuitenkaan ole paras mahdollinen, koska toisaalta tislattava vesi ei jakaudu kovin tehokkaasti, eli riittävän tasaisesti, pussirakenteiden ulkopinnoille ja toisaalta pussirakenteiden sivureuna-aukosta sisäänpuhallettu höyry ei myöskään jakaudu tasaisesti pussirakenteiden sisällä.

30

Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan uusi lämmönvaihdin, joka on tehokkaampi kuin tunnetut lämmönvaihtimet.

Keksinnön mukaiselle lämmönvaihtimelle on tunnusomaista se, 35 että haihdutettava neste on johdettu valumaan mainittujen pussirakenteiden ulkopintoja myöten ylhäältä kennorakenteiden kautta, joissa on vierekkäisiä kanavia ainakin olennai- 2 86961 sesti yli pussirakenteiden koko leveyden ja että pussiraken-teissa on rinnakkaiset, ylhäältä alas kulkevat höyrykanavat.

Kennorakenteet muodostuvat erityisen edullisesti muovisista 5 kennolevyistä, jotka ovat yleisesti kaupan edulliseen hintaan ja joita tähän saakka on käytetty erilaisissa tuki- ja eristysrakenteissa.

Edullisesti käytetään keksinnön mukaisessa lämmönvaihtimessa 10 samanlaisia kennolevyjä myös pussien alapäässä toisaalta haihtumattoman nesteen poisjohtamiseksi uudelleenkierrätyk-seen ja toisaalta pussien sisällä tiivistyneen nesteen tal-teenottamiseksi. Em. seikat on tarkemmin esitetty patenttivaatimuksissa 3-8.

15

Keksinnön mukainen lämmönvaihdin soveltuu erittäin hyvin meriveden tislaamiseen ja erilaisten liuosten ja suspensioiden väkevöintiin, joista eräänä esimerkkinä mainittakoon sellutehtaiden valkaisujätevedet.

20

Kun kyseessä on veden tislaaminen, kennolevyt, joiden kautta tislattava vesi johdetaan pussirakenteiden ulkopinnoille ja vastaavasti tisle otetaan talteen pussirakenteiden pohjasta, leikataan edullisesti kanaviin nähden jonkin verran vinosti 25 siten, että ylhäällä tislattavan veden sisäänmenoaukot ja alhaalla tisleen poistoaukot sijaitsevat kennolevyjen lyhyt-reunassa eli sivupäädyssä, jolloin kennolevyn kanavat avautuvat tasaisesti levyn pituusreunaa pitkin, joka ulottuu pussirakenteen leveyden yli. Näin saavutetaan olennaisesti 30 optimaalinen virtauspinta-ala sekä nesteelle että höyrylle.

Kun kyseessä on sellaisten liuosten tai suspensioiden väkevöinti, joissa on liukenemattomia kiintoaineita, jotka saattavat pyrkiä tukkimaan kennolevyjen kanavat, voi olla edul-35 lisempaa järjestää kennolevyjen kanavat pystysuoriksi, jolloin ne lyhenevät, ja luonnollisesti samalla riittävän laajoiksi .

i 3 86961

Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisemmin esimerkkien avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää kaavamaisesti poikkileikkausta eräästä keksinnön mukaisen lämmönvaihtimen käsittävästä tislauslait-5 teestä, kuvio 2 esittää yhtä kuvion 1 mukaiseen tislauslaitteeseen kuuluvaa pussimaista elementtiä sivulta nähtynä, kuvio 3 esittää leikkausta III-III kuviosta 2, kuvio 4 esittää leikkausta IV-IV kuviosta 2, 10 kuvio 5 esittää leikkausta V-V kuviosta 2 ja kuvio 6 esittää leikkausta VI-VI kuviosta 2.

Kuvion 1 mukainen tislauslaite 1 käsittää rungon 2, jonka rajaamassa tilassa on joukko ohuesta muovikalvosta muodos-15 tettuja litteitä pussimaisia elementtejä 3, jotka on asetet tu toinen toisiaan vasten ja jotka yhdessä muodostavat lämmönvaihtimen. Kunkin elementin 3 yläpäässä on kennorakentei-nen muovinen päätylista 4, joka on toisesta päästään yhteydessä elementeille yhteiseen höyrystettävän nesteen jakoal-20 taaseen 5 ja ylemmältä sivultaan yhteydessä niinikään yhteiseen lauhdutettavan höyryn syöttökammioon 6. Kunkin elementin 3 alapäässä on kennorakenteinen muovinen päätylista 7, joka on toisesta päästään yhteydessä höyrystä lauhtuneen tisleen kokoojasäiliöön 8 ja jonka alla rungon pohja on muo-25 dostettu laitteessa höyrystymättä jääneen nesteen kokooja-altaaksi 9. Mainittujen päätylistojen 4, 7 välillä kukin pussimainen elementti 3 muodostuu kahdesta vastakkaisesta, pystysuuntaisia, sahanterämäisesti mutkittelevia saumaulin-joja 10 myöten toisiinsa kiinni hitsatusta muovikalvosta 11. 30 Saumauslinjat 10 rajaavat elementin 3 sisään pystysuuntaisia, elementin päästä päähän ulottuvia kanavia 12, joissa höyry lauhtuu nesteeksi. Saumauslinjat 10 eivät ole jatkuvia vaan sisältävät katkoksia, joiden kohdilla höyry tai neste voi rajoitetussa määrin siirtyä kanavasta 12 toiseen. Ele-35 menttien 3 ulkopinnoille johdetusta nesteestä muodostuva höyry virtaa elementtien väleistä kuviossa 1 olevien nuolten 13 mukaisesti laitteessa elementtejä ympäröivään imukammioon 14, josta kompressorina toimiva puhallin 15 puhaltaa höyryn 4 86961 korkeammassa paineessa ja lämpötilassa putkea 16 myöten laitteen yläpäässä olevaan höyryn syöttökammioon 6.

Tislattavan nesteen tulojohto, joka johtaa jakoaltaaseen 5, 5 on kuviossa 1 merkitty viitenumerolla 17. Saadun tisleen poistojohto on merkitty viitenumerolla 18 ja höyrystymättä jääneen nesteen poistojohto viitenumerolla 19. Poistuvaa tislettä ja höyrystymättä jäänyttä nestettä käytetään tislattavan nesteen esilämmitykseen lämmönvaihtimissa 20.

10

Tislauslaitteen 1 kunkin yksittäisen elementin 3 rakenne ja toiminta käyvät lähemmin selville kuvioista 2-6. Elementin yläpään päätylistan 4 tehtävänä on jakaa syöttökammioon 6 puhallettu lauhdutettava höyry mahdollisimman tasaisesti 15 elementin sisällä oleviin pystysuuntaisiin kanaviin 12 ja jakoaltaassa 5 oleva höyrystettävä neste mahdollisimman tasaisesti elementin vastakkaisille ulkopinnoille 21. Elementin alapään päätylistan 7 tehtävänä taas on koota elementin sisällä olevissa kanavissa 12 lauhtunut neste ja johtaa se 20 saatavana tisleenä kookoojasäiliöön 8 sekä päästää elementin pinnoilla 21 höyrystymättä jäänyt neste valumaan laitteen pohjalla olevaan kokooja-altaaseen 9.

Elementin ylempi päätylista 4 käsittää kuvioiden 2-4 mukai-25 sesti kennoston, joka on aikaansaatu kolmesta vastakkaisesta, oleellisesti suorakaiteen muotoisesta muovisesta kenno-levystä 22. Kussakin näistä levyistä 22 on kahden vastakkaisen seinämän 23 välinen tila jaettu poikittaisten, keskenään yhdensuuntaisten väliseinien 24 avulla rinnakkaisiin, keske-30 nään saman levyisiin kanaviin. Listan keskimmäisen kennole-vyn kanavat muodostavat elementin sisään johtavat lauhdutettavan höyryn syöttökanavat 25 ja niiden molemmin puolin olevien kennolevyjen kanavat muodostavat elementin vastakkaisille ulkopinnoille 21 johtavat höyrystettävän nesteen syöt-35 tökanavat 26. Kuten kuviosta 2 on nähtävissä, ovat lauhdutettavan höyryn syöttökanavat 25 pystysuoria, jolloin ne johtavat höyryn pystysuuntaisesti elementin sisään saumaa-malla aikaansaatuihin kanaviin 12, kun taas höyrystettävän 5 86961 nesteen syöttökanavat 26 kulkevat viistosti listan 4 päästä 27 listan sivulle 28, jolta neste purkautuu elementin pinnoille 21. Sekä elementin 3 sisään johdettava höyry että sen pinnoille 21 johdettava neste saadaan täten jakautumaan ta-5 saisesti elementin koko leveydelle, millä aikaansaadaan paras mahdollinen lämmönsiirto höyry- ja nestefaasien välille.

Kunkin elementin alapäässä oleva kennorakenteinen päätylista 7 on rakenteeltaan elementin yläpään päätylistan 4 kaltai-10 nen. Eroavuutena on kuitenkin se, että listan 7 kolmesta vastakkaisesta kennolevystä 29 keskimmäinen käsittää viistosti kohti listan päätä 30 johtavia kanavia 31, jotka ovat yhteydessä elementin sisään saumattuihin pystysuuntaisiin kanaviin 12 ja jotka toimivat elementin sisällä lauhtuneen 15 nesteen poistokanavina, kun taas näiden molemmin puolin olevissa kennolevyissä kanavat 32 ovat pystysuoria ja toimivat höyrystymättä jääneen nesteen poistokanavina.

Mainittakoon, että vierekkäisissä elementeissä 3 pystysuun-20 täiset mutkittelevat kanavat 12 voivat edullisesti kulkea toisiinsa nähden ristikkäin, jolloin elementit eivät tartu toisiinsa ja alaspäin valuva höyrystettävä neste pysyy tasaisemmin jakautuneena elementtien ulkopinnoille 21. Mikäli elementit 3 ovat identtisiä, edellyttää tämä joka toisen 25 elementin kääntämistä, jolloin laitteessa nesteen jakoaltaan 5 ja tisleen kokoojasäiliön 8 on oltava liitettyinä sekä ylempien päätylistojen 4 että alempien päätylistojen 7 kumpaankin päähän.

Claims (8)

1. Lämmönvaihdin, varsinkin nesteen haihduttamista varten, jossa lämmönvaihdinpinnat ovat ohutta, myötenantavaa materiaalia, edullisesti muovikalvoja (11), jolloin 5 muovikalvot on muodostettu pussirakenteiksi (3), jotka on sovitettu vierekkäin, haihdutettava neste on johdettu valumaan mainittujen pussi-rakenteiden ulkopintoja (21) myöten ja höyry on johdettu mainittujen pussirakenteiden sisään lauh-10 tumaan nesteeksi, tunnettu siitä, että haihdutettava neste on johdettu valumaan mainittujen pussirakenteiden (3) ulkopintoja (21) myöten ylhäältä kennorakenteiden (4) kautta, joissa on vierekkäisiä kanavia (26) ainakin olennaisesti yli pussirakentei-15 den koko leveyden ja että pussirakenteissa on rinnakkaiset, ylhäältä alas kulkevat höyrykanavat (12).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen lämmönvaihdin, tunnettu siitä, että mainitut kennorakenteet (4) muodostuvat muovi- 20 sista kennolevyistä (22).

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen lämmönvaihdin, tunnettu siitä, että kennolevyjen (22) kanavat (26) kulkevat vinosti alaspäin, jolloin haihdutettava neste on sovitettu syötettä- 25 väksi kennolevyihin näiden toisesta päädystä (27).

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen lämmönvaihdin, tunnettu siitä, että kunkin pussirakenteen (3) molemmin puolin on sovitettu kennolevy (22), jossa on vinosti alaspäin kulkevia 30 kanavia (26), ja että näiden kennolevyjen väliin on sovitettu kolmas kennolevy (22), jonka kautta höyry on johdettu pussirakenteen sisään.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen lämmönvaihdin, tunnettu 35 siitä, että kolmannen kennolevyn vierekkäiset kanavat (25) ovat olennaisesti pystysuuntaiset. 7 86961

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen lämmönvaihdin, tunnettu siitä, että rinnakkaiset höyrykanavat (12) kulkevat ylhäältä alas mutkitellen päättyen kennorakenteeseen (7), jossa on useita vierekkäisiä, edullisesti vinosti alaspäin kulkevia 5 kanavia (31) tiivistyneen nesteen poisjohtamiseksi kennora-kenteen toisen päädyn (30) kautta.

6 86961

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen lämmönvaihdin, tunnettu siitä, että vierekkäisten pussirakenteiden (3) höyrykanavat 10 (12) on sovitettu kulkemaan ristikkäin.

8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen lämmönvaihdin, tunnettu siitä, että mainittuun kennorakenteeseen (7) on sen molemmin puolin sovitettu kennolevyt (29) pussirakenteiden (3) ulko- 15 pintoja (21) myöten valuvan haihtumattoman nesteen vastaanottamiseksi ja poisjohtamiseksi.