CS238639B2 - Výměník tepla - Google Patents

Abstract

Účelem je zlepšení přestupu tepla ve výměníku, zjednodušení jeho výroby a tím dosažení úspor energie jak ve výrobě, tak v provozu. Výměník tepla je tvaru trubky s vnitřním a vnějším žebrováním. Je sestaven z děrovaných lamel (1J, mezi nimiž jsoú vloženy distanční rozpěrky (2 j uzavřeného průřezu tak, že otvory v děrovaných lamelách (1) vytvářejí labyrint pro průchod teplosměnného média. Na obou koncích této sestavy jsou čela (3) uzavírající vnitřní prostor. Celek je stažen alespoň jedním svorníkem (4) procházejícím čely (3), v nichž jsou otvory pro přívod a odvod vnitřního média. Pomocí dalších distančních rozpěrek (5j, vložených mezi děrované lamely (1), lze vytvořit další teplosměnný prostor uzavřený čelem (6), v němž je přívod dalšího média. Protilehlé čelo (3) je pro oba prostory společné a obsahuje výtokové otvory. Takto lze vytvořit i více prostorů se společnými děrovanými lamelami (1), předávajícími mezi jednotlivými prostory teplo. Možnost využití tohoto výměníku tepla je pro všechny druhy převodu tepla různých médií —■ plynové, elektrické, naftové, uhelné, solární, teplovodní,

Description

Vynález se týká výměníku tepla pro zdokonalení přestupu tepla.

Dosavadní konstrukce řeší veškeré přestupy tepla výměníky, jejichž lamely jsou na teplosměnné komunikace, jimiž proudí druhá média, lisovány, letovány, svařovány, popř. jiným způsobem připevňovány. V místě spojení jednoho teplosměnného materiálu ke druhému vznikají tepelné ztráty vlivem odlišného spojovacího materiálu, nebo nedokonalým spojením v celé ploše. Výrobní technologie je složitá a drahá. Některé materiály není možno použít vůbec, neboť je nelze spojit (ocel s hliníkem ap.j. Pro větší požadované výkony je nutno spojovat výměníky v hady, což má za následek vyšší spotřebu materiálu.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny výměníkem tepla podle vynálezu, jehož podstatou je, že jeho těleso tvaru trubky s vnitřním a vnějším žebrováním je tvořeno děrovanými lamelami s vloženými distančními rozpěrkami uzavřeného průřezu. Děrované lamely, převádějící bezspojově teplo, jsou složeny tak, aby vytvářely labyrint pro průchod teplosměnného média. Na hranách labyrintu zároveň vznikají drobná turbulentní proudění, zlepšující omývání labyrintu médiem a tím dále zdokonalující přestup tepla. Sestava děrovaných lamel a distančních rozpěrek je stažena pomocí dvou čel, alespoň jedním svorníkem. Přívod a odvod vnitřního média je vytvořen buď v čelech, nebo distančních rozpěrkách. Pomocí dalších distančních rozpěrek vložených do vnitřního prostoru výměníku tepla a dalšího čela, lze vnitřní prostor rozdělit na dva, nebo i více vzájemně oddělených prostorů, kde potom dochází k přestupu tepla pomocí společných děrovaných lamel mezi několika médii.

Výměník tepla podle vynálezu zajišťuje vysoký přestup tepla z jednoho média do druhého, protože odpadají přechodové ztráty ve spojích a je také zlepšen kontakt vnitřního média s děrovanými lamelami pomocí drobných turbulencí. Jeho výroba a montáž je jednoduchá. Vhodnou volbou materiálu, tvaru a počtu děrovaných lamel a distančních rozpěrek, lze vytvářet výměníky tepla pro různá prostředí a výkony. Lze použít i materiály, které pro obtížnost svařování nelze použít u klasických konstrukcí výměníků tepla a tím dosáhnout dlouhé životnosti. Materiály lze povrchově upravovat ještě před montáží, čímž se stávají odolnými proti korozi i uvnitř výměníku tepla. Zařízení lze rozebrat, čistit a renovovat. Výměníky tepla mají vlivem zlepšených vlastností pro přestup tepla malé rozměry, nízkou váhu a vysokou účinnost. Tímto se dosáhne úspory energie jak v oblasti výroby zařízení, tak i v jeho provozu.

Na připojeném výkresu jsou znázorněny příklady konstrukce výměníku tepla podle vynálezu. Obr. 1 znázorňuje příklad výměníku tepla pro teplovodní vytápění. Na obr. 2 je výměník tepla pro topení i ohřev užitkové vody.

Výměník tepla podle vynálezu je sestaven z děrovaných lamel 1, mezi nimiž jsou vloženy distanční rozpěrky 2 uzavřeného, např. kruhového průřezu. Na koncích takto vytvořené sestavy jsou umístěna čela 3, která jsou stažena alespoň jedním svorníkem 4. Takto vytvořené těleso výměníku tepla má tvar trubky s vnějším a vnitřním žebrováním, tvořeným děrovanými lamelami 1. Děrované lamely 1 vytvářejí ve vnitřním prostoru výměníku tepla labyrint pro průchod média, zajišťující dostatečnou plochu pro* předávání tepla. Pro jiná použití lze místo labyrintu vytvořit děrovanými lamelami 1 taktéž uvnitř žebrovaný prostor. Přívod a odvod vnitřního média je tvořen otvory v čelech 3, popřípadě otvory vytvořenými v distančních rozpěrkách 2, pro lepší přizpůsobení k přípojnému potrubí.

Vložením dalších distančních rozpěrek 5 do vnitřní části výměníku tepla, vytvoříme další teplosměnný prostor se společnými děrovanými lamelami 1 a můžeme tak předávat teplo do více médií, vzájemně prostorově oddělených. Prostor dalšího média s distančními rozpěrkami 5 je uzavřen dalším čelem 6, ve kterém je i vtokový otvor pro další médium. Protilehlé čelo 3 je společné pro oba prostory a jsou zde oba výtokové otvory. Takto lze vytvořit i několik prostorů, vzájemně oddělených, majících společné děrované lamely 1 předávající mezi nimi teplo.

Možnost použití výměníku tepla je pro všechny druhy převodu tepla různých médií — plynové, elektrické, naftové, uhelné, solární, teplovodní, parní, teplovzdušné aj., např. chlazení. Výměníky tepla lze řadit paralelně, nebo konstruovat jako dvojité, koaxiální např. pro současný ohřev topné a užitkové vody.

Claims (2)

1. PREDMET

   1. Výměník tepla s přímým, bezspojovým přestupem tepla, vyznačující se tím, že jeho těleso typu trubky s vnitřním a vnějším žebrováním je tvořeno děrovanými lamelami (1) s vloženými distančními rozpěrkami (2) uzavřeného průřezu tak, že otvory v děrovaných lamelách (1) vytvářejí labyrint pro průchod teplosměnného média a dvěma čely (3) umístěnými na obou koncích této seVYNÁLEZU stavy, staženými alespoň jedním svorníkem (4), přičemž přívod a odvod vnitřního média jsou vytvořeny bud v čelech (3), nebo v distančních rozpěrkách (2).
2. 2. Výměník tepla podle bodu 1, vyznačený tím, že jeho vnitřní prostor je rozdělen dalšími distančními rozpěrkami (5) uzavřeného průřezu a dalším čelem (6J na dva samostatné teplosměnné prostory.