CS257898B1 - Zařízení pro intenzifikaci předávánítepla ve směšovacím výměníku - Google Patents

Abstract

Do skříně s kusovou náplní je zdola přiváděno teplé plynné médium, předávající své teplo kapalnému médiu, přiváděnému přetržitě a pravidelně do prostoru skříně výměníku soustavou rozváděčích perforovaných trubek. Nespoj itost a pravidelnost rozváděného kapalného média zajištuje rozdělovač.

Description

Vynález se týká zařízení pro intenzifikaci předávání tepla ve směšovacím výměníku pro využívání odpadního tepla z plynného média vycházejícího do ovzduší ze strojů, které techn< gické teplo potřebují při zpracování výrobků. Plynné médium může být nasyceno i vodními párami, případně může obsahovat drobné částečky nečistot vzniklých při ohřevu technologické vody přímým vzájemným kontaktem obou médii.

U výměníků tepla, kde dochází k předání tepla přímým stykem obou médií, se používá jako výplně desek z různých materiálů, a to buá rovných nebo různě tvarovaných. Důvodem tvarování a určitého uspořádání je dosáhnout co nejdelší doby 'styku obou médií a získání co největší teplosměnné plochy. Při použití těchto zařízeni je u některých strojů výsledný efekt nevýhodný. Zařízení musí být dimenzováno na jmenovité průtoky těchto médií, aby byl v průřezu výměníku zajištěn jejich dokonalý kontakt, který zajistí předání tepla a změny v průtoku ovlivňuji výsledný efekt.

Podstata zařízení podle vynálezu spočívá v tom, že sestává ze soustavy rozváděčích perforovaných trubek uspořádaných paralelně, nebo hvězdicově, které jsou na spodní části opatřeny otvory, případně tryskami. Trubky této soustavy jsou napojeny na rozdělovač vody.

Zařízení podle vynálezu umožňuje sdílení tepla mezi oběma pracovními médii v širokém rozsahu průtoků, prakticky lze říci od maximálního průtoku, na který je výměník dimenzovaný, až do průtoků blížících se nule.

Tohoto efektu se dosahuje právě napojením soustavy perforovaných trubek na rozdělovač.

Výhodou tohoto uspořádání je, že nedochází ke spojení stékající kapaliny do jediného proudu.

Na přiloženém výkresu je na obr. 1 schematicky znázorněno uspořádání směšovacího výměníku a na obr. 2 je schematicky znázorněno uspořádání rozdělovače.

Ve skříni 2 směšovacího výměníku je umístěna kusová náplň 2_, která slouží ke zvětšení teplosměnné plochy k akumulaci tepla v případě, že nebude náplň dostatečně smočena. Ve spodní části je zásoba teplého kapalného média 2, které je přepadem .5 odváděno do zásobníku spotřeby. Zásoba teplého kapalného média 2 umožňuje částečné vyrovnání teploty ohřáté vody. Teplé plynné médium 8 je přiváděno vstupním hrdlem a po předání tepla ochlazené je odváděno do atmosféry odváděcím hrdlem 7_. V horní části jsou umístěny rozváděči perforované trubky 9_, sloužící k rovnoměrnému rozvodu kapalného média 2 3o prostoru skříně 2 výměníku. Rozváděči perforované trubky 2 jsou opatřeny na spodní straně otvory, zajišĚujícírai rovnoměrný průtok kapalného média, případně jsou tyto otvory osazeny tryskami, zajištujícími jeho dokonalejší rozptyl do určené části a jsou nejméně tři, aby bylo možno rozvádět kapalné médium rovnoměrně a nespojitě tak, že každá následující dávka vytékajícího kapalného média je provedena z následující trubky. U počtu nejméně 5 trubek se použije s výhodou dávkování přes jednu trubku; je-li například pětitrubkové uspořádání a jsou-li trubky označeny pořadovými čísly 1 až 5, je možno dávkovat kapalné médium v pořadí 1-4-2-5-3 nebo 1-3-5-2-4. Pod jednotlivými rozváděcími perforovanými trubkami 9 může být skříň 2 rozdělena na tolik sekcí, kolik je rozváděčích perforovaných trubek 9_ tak, že jednotlivé sekce jsou samostatně zásobovány kapalným médiem 2·

Kapalné médium 2 ůo jednotlivých rozváděčích perforovaných trubek 2 rozděluje rozdělovač 10 plynule nebo s časovou prodlevou, která je daná konstrukcí rozdělovače a je závislá na šířce rozváděcího kanálu 15 a šířce můstku 26.· V tělese rozdělovače 11 rotuje rozváděči kanál 13, kterým je kapalné médium 2 zaváděno k jednotlivým výstupním otvorům 12 umístěným na jeho obvodu.

Příklad 1

3

Směšovací výměník o celkovém objemu 1,28 m s objemem kusové náplně 0,32 ra sestávající z dutých porcelánových válečků o průměru 15 až 20 mm, dlouhých 20 až 30 mm, zvaných Raschigovy kroužky byl napojen na výdechové potrubí napínacího a sušicího rámu. Vstupující odpadní vzduch nasycený vodními párami při teplotě 108 °C ohříval vodu přivedenou pěti paralelně uspořádanými perforovanými rozváděcím! trubkami s kruhovými otvory ve spodní části. Voda byla rozváděna podle schématu 1-4-2-5-3 a vytvářela vodní film na náplni, který odebíral přímo teplému vzduchu teplo a nepřímo se ohříval od ohřáté náplně. Účinnost definovaná jako poměr odvedeného, to je využitého tepla a tepla přivedeného byla 50 %. Tato teplá voda byla použita při praní textilii na pracím stroji místo vody ohřívané párou v pracím zařízení.

Příklad 2

Směšovací výměník stejné konstrukce jako v příkladu 1 byl napojen na výdechové potrubí pařáku, ve kterém se v parním prostředí při teplotě 103 °C fixují barviva na textilní zboží po tisku. Výdechovým potrubím je vedeno odpadní parní prostředí do výměníku, kde předává svoje teplo technologické vodě rozváděné pěti perforovanými rozváděcími trubkami s kruhovými otvory ve spodrií části. Voda byla rozváděna podle schématu 1-4-2-5-3. Teplota technologické vody, využité při praní textilie, závislá na velikosti průtoku byla teplá až 93 °C. Množství této vody při dosažené teplotě ohřátí na 80 °C bylo 2,3 m^.h L Účinnost zařízení definovaná jako poměr mezi odvedeným a přivedeným teplem byla dosažena až 80 %.

Zařízení podle vynálezu lze použít v každém průmyslu, ve kterém vzniká teplé plynné odpadni médium, které se bez dalšího využití vypouští do ovzduší.

Claims (2)

1. Zařízení pro intenzifikaci předávání tepla ve směšovacím výměníku sestávající ze skříně obsahující kusovou náplň odolávající teplotě do 200 °C uspořádanou tak, aby byla rovnoměrně průchodná pro kapalné médium protékající shora dolů a pro teplé plynné médium procházející zdola nahoru, které přitom předává svoje teplo přímým stykem s kapalným médiem přímo a v místech styku s kusovou náplní předává teplo nepřímo vyznačující se tím, že sestává ze soustavy rozváděčích perforovaných trubek (9) opatřených na spodní části trubek otvory, přičemž soustava rozváděčích perforovaných trubek (9) je uspořádána paralelně nebo hvězdicově a je připojena na rozdělovač (10).

2. Zařízení podle bodu 1 vyznačující se tím, že soustava perforovaných rozváděčích trubek (9) je v místech otvorů osazena tryskami.