CS262732B1

CS262732B1 - Stavebnicový výměník tepla

Info

Publication number: CS262732B1
Application number: CS865208A
Authority: CS
Inventors: Vladek Ing Lacina; Radim Ing Ledecky; Jaromir Ing Csc Sipek
Original assignee: Vladek Ing Lacina; Radim Ing Ledecky; Jaromir Ing Csc Sipek
Priority date: 1986-07-09
Filing date: 1986-07-09
Publication date: 1989-03-14
Also published as: CS520886A1

Abstract

Řešení se týká stavebnicového výměníku tepla z tepelných trubic pro ohřev tlakových i beztlakovýoh médií pomocí beztlakoveho média. Podstata spočívá v tom, že na rám základního kanálu jsou vloženy přes těsnění samostatné bloky, mezi které je vloženo páskové těsnění s přídržnými pásky a jsou dohromady staženy stahovacím zařízením. Zároveň jsou samostatné bloky opatřené propojovacím zařízením a výstupní i vstupní samostatný blok je opatřen nejméně jedním hrdlem. Samostatné bloky jsou tvořeny nejméně jednou řadou tepelných trubic, které jsou mezi výparnou částí a kondenzační částí upevněny v nosné desce, ke které je připevněn nad kondenzačními částmi tepelných trubic plášt. Konce tepelných trubic samostatných bloků jsou situovány do základního kanálu.

Description

Vynález se týká stavebnicového výměníku tepla z tepelných trubic pro ohřev beztlakových a tlakových médií pomocí beztlakového nebo tlakového média·

Dosud známé výměníky z tepelných trubic ve stavebnicovém provedení mají mezistěnu, oddělující topné a ohřívané médium složenou z nálitků, z pryže či z plastů, což nezaručuje těsnost proti průniku tlakového média, nebo mají trubice zavařeny či zapájeny do pevné trubkovnice. V tom případě však nelze z technologických důvodů dosáhnout (zejména u trubic • hladkým vnějším povrchem) optimálních roztečí trubic, při kterých by byla zajištěna vysoká úroveň přestupu tepla při proudění teplonosných médií.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny stavebnicovým výměníkem tepla podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že na rám základního kanálu jsou uloženy přes těsnění samostatné bloky, mezi které je vloženo páskové těsnění s přídržnými pásy. Samostatné bloky jsou dohromady staženy stahovacím zařízením. Samostatné bloky jsou opatřeny propojovacím zařízením. Výstupní i vstupní samostatný blok je opatřen nejméně jedním hrdlem, pro přívod nebo odvod teplonosného média. Samostatné bloky jsou tvořeny nejméně jednou řadou tepelných trubic, které jsou upevněny mezi výparnou a kondenzační částí v nosné desce, ke které je připevněn nad kondenzačními částmi tepelných trubic plášt, a konce tepelných t-nuhic samostatných bloků jsou situovány kolmo na osu základního kanálu nebo jsou situovány shodně s osou základního kanálu. Stahovací zařízení je tvořeno stahovacími svorníky, umístěnými ve vodících trubkách, které jsou pevně spojeny se samostatnými bločky. Propojovací zařízení je tvořeno bučí spojovacím potrubí^ nebo je tvořeno děrovanými přívodními a odváděcími trubkami upevněnými průchoze do pláště samostatného bloku, přičemž mezi děrovanými přívodními a odváděcími trubkami samostatných bloků jsou umístěna trubková těsnění nebo zaslepovací disky, pro usměrnění teplonosného média, a v ose děrovaných trubek jsou umístěny průchozí stahovací svorníky, zakončené z každé strany v hrdlu.

Samostatné bloky s tlakovými kanály umožňují ohřev tlakového i beztlakového média, přičemž tlaky jsou omezeny pouze

- 2 262 732 konstrukčním provedením kanálů a těsněním spojů kanálů (běžně 5 MPa). Uspořádání tepelných trubic v jedné nebo dvou řadách v blocích umožňuje volit téměř libovolně rozteč trubek napříč směru proudění teplonosného média, například spalin. Vytvořením výměníku tepla ze samostatných bloků shodných rozměrů se snižují výrobní náklady výměníku, je umožněna snadná demontáž bloků, jejich čištění, oprava či výměna a lze volbou jejich počtu přizpůsobit tepelný výkon výměníkwapožadavkům na ohřev média a tepelným poměrům teplonosného média. Volbou vhodného počtu bloků lze sestavit unifikované řady výměníků tepla, odpovídající unifikovaným řadám zdrojů tepla, například výkonovým řadám víceválcových motorů, kde teplonosným médiem jsou spaliny a ohřívaným médiem topná voda. Návrh výměníku dle vynálezu umožňuje pomocí shodných bloků sestavovat výměníky s různým uspořádáním průtoku a tím rychlostí proudění tlakového média bloky výměníku - od paralelního průtoku po sériový průtok a od křížového proudu přes kombinované proudové uspořádání po čistě souproude či protiproudé uspořádání.

Na připojených výkresech jsou znázorněny dva příklady stavebnicových výměníků tepla podle vynálezu, kde na obr.l je řez A-A výměníkem pro ohřev tlakového i beztlakového média s tepelnými trubicemi ve svislé poloze, tvořeným třemi bloky s vnějším propojením bloků na straně ohřívaného média, na obr.2 je řez B-B jedním blokem téhož výměníku a pohled shora na zbývající dva bloky, na obr.3 je řez C-C jedním blokem výměníku ve směru průtoku teplonosného media. Na obr.4 je řez D-D přívodními trubkami bloků výměníku a hrdly na straně ohřívaného tlakového i beztlakového média a na obr.5 je pohled shora na tento výměník s částečnými řezy děrovanými přívodními a odváděcími trubkami samostatných bloků.

Stavebnicový výměník tepla je složen z jednotlivých samostatných bloků 1 s tepelnými trubicemi 2, které jsou pevně a těsně spojeny (například svařeny) s nosnou deskou každého bloku 1. K této nosné desee 2 je těsně upevněn pláší 14 samostatného bloku 1. Do prostoru tvořeného nosnou deskou 2 ^a pláštěm 14 zasahují tepelné trubice 2 svými kondenzačními částmi 16 a takto vzniklým kanálem proudí ohřívá- 3 262 732 né tlakové nebo beztlakové medium. Do základního kanálu 13 výměníku, jímž proudí teplonošné medium^jsou vloženy samostatné bloky 1 tak, že do něj zasahují výparnými částmi 15 tepelných trubic 2 vyčnívajících ae samostatnýeh bloků 1.

V nosné desce 2 jsou upevněny tepelné trubice 2 buá v jedné, nebo dvou řadách ve směru průtoku ohřívaného tlakového media, což umožňuje provést rozteče trubicVpodle potřeby malé. Ohřívané medium proudí mezi bloky1 samostatným spojovacím potrubím 10* shodným pro všechny samostatné bloky 1. Na obr.1 a 2 je naznačeno sériové napojení samostatných bloků 1 pro průtok ohřívaného média. Lze použít i rozvodného kusu s paralelními výstupy pro jednotlivé samostatné bloky 1 nebo při větším počtu samostatných bloků 1‘spojit sériově skupiny dvou čl více samostatných bloků 1. Samostatné bloky 1 jsou vzájemně staženy stahovacím zařízením £, které je tvořeno stahovacími svorníky procházejícími vodicími trubkami upevněnými k nosným deskám 2 samostatných bloků 3.· ^v místech styků nowných desek 2 samostatných bloků 1 je vloženo páskové těsnění 6_fz montážníchdůvodů podepřené přídržnými pásky 2· Přídržné pásky 2 jsou přibodovány ke spodnímu okraji každé nosné desky 2 ve směru průtoku tlakového média, přičemž u jednoho z krajních bloků není přídržný pásek 7 instalován. Samostatné bloky 1 jsou vloženy na rám 12 základního kanálu 13 a utěsněny těsněním 11. U samoetatněho bloku 1, obr.3, je vstupní hrdlo 8 dole a výstupní hrdlo 2 nahoře, uspořádání není závazná Samostatné bloky 1 jsou do základního kanálu 13 umístěny tak, že řady tepelných trubic 2 jsou situovány kolmo na osu základního kanálu 13 nebo jsou situovány shodně s osou základního kanálu 13. Další příklad stavebnicového výměníku tepla je znázorněn na obr.4 a 5. Samostatné bloky 1 jsou tvořeny tepelnými trubicemi 2, zasahujícími svými kondenzačními částmi 16 do uzavřeného kanálu pro průtok tlakového nebo beztlakového ohřívaného média. Uzavřený kanál je tvořen nosnou deskou 3 spojenou těsně s pláštěm 14 samostatného bloku 1. V nosné desce 2 jsou upevněny těsně tepelné trubice 2 v jedné nebo ve dvou řadách. Přívod ohřívaného média je děrovanou přívodní trubkou 17 jtěsně upevněnou mezi bočními stěnami pláště 14 _Ťa odvod děrovanou odváděči trubkou 18, umístěnou obdobně na protějším konci samostatného bloku 1. Samostatné bloky 1 jsou

- 4 262 732 sestaveny tak, že děrovaná přívodní trubka 17 & děrovaná odváděči trubka 18 každého bloku 1 jsou na styčných plochách těsněny kruhovým těsněním 19 a staženy osově umístěnými průchozími stahovacími svorníky 20, jejhU konce jsou zakončené z každé strany v hrdlu 8, 2» ^M®zi děrované přívodní trubky 17 i děrované odváděči trubky 18, eventuálně hrdla 8, je možno vkládat zaslepovací disky 21, a tím usměrňovat proud ohřívaného media a měnit jeho průtočné množství samostatnými bloky 1, tedy i intenzitu přestupu tepla z kondenzačních částí 16 tepelných trubic 2 do ohřívaného media. Ve spodní části samostatných bloků 1 jsou upevně ny vodicí trubky 2» jimiž procházejí stahovací svorníky, které stahují samostatné bloky 1 dohromady. Mezi stahovacími bloky 1 je umístěno páskové těsnění 16 s přídržnými pásky J. Stahovací bloky 1 jsou usazeny na rám přes těsnění 11 základního kanálu 13 a zasahují výparnými částmi 15 tepelných trubic 2 do proudu teplonosného média. Řady tepelných trubic 2 jsou situovány kolmo na osu základního kanálu 13 nebo jsou situovány shodně s osou základního kanálu 13.

Vhodnou úpravou vstupů a výstupů jednotlivých samostatných bloků 1 lze tedy dosáhnout libovolných kombinací v uspořádání průtoku ohřívaného média vůči teplonosnému médiu, od čistého protiproudu přes několikanásobný křížový protiproud k Čistému souproudu eventuálně několikanásobnému křížovému souproudu. Tímto způsobem lze intenzifikovat přestup tepla z kondenzačních částí 16 tepelných trubic 2 do ohřívaného média, dodržet požadované teploty povrchů tepelných trubic 2 a ovlivnit hydraulické odpory na straně ohřívaného média. Stavebnicový výměník tepla z tepelných trubic 2 uvnitř hladkých může být instalován v poloze, kdy osy tepelných trubic 2 budou odkloněny od svislé polohy až o 75° za předpokladu, že kondenzační části 16 tepelných trubic 2 budou umístěny nad výparnými částmi 15. Budou-li tepelné trubice 2 obsahovat vnitřní kapilární vestavbu, může úhel odklonu dosáhnout 90°.

Claims

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

262 732

1. Stavebnicový výměník tepla, sestávající z tppelnýdh ta*ubic a základního kanálu, vyznačující se tím, na rám (12) základního kanálu (13) jsou uloženy přes tě-snění (11) samostatné bloky (1), mezi které je vloženo páskové těsnění (6) s přídržnými pásy (7), jsou dohromady staženy stahovacím zařízením (4), zároveň jsou samostatné bloky (1) opatřeny propojovacím zařízením a výstupní samostatný blok i vstupní samostatný blok je opatřen nejméně jedním hrdlem (8, 9 ) pro přívod nebo odvod teplonosného média, přičemž samostatné bloky (1) jsou tvořeny nejméně jednou řadou tepelných trubic (2), které jsou upevněny mezi výparnou částí (15) a kondenzační částí (16) v nosné desce (3), ke které je připevněn nad kondenzačními částmi (16) tepelných trubic (2) plášt (14), přičemž kence tepelných trubic (2) samostatných bloků (1) jsou situovány do základního kanálu (13)·
2. Stavebnicový výměník podle bodu 1, vyznačující se tím, že řady tepelných trubic (2) samostatných bloků (1) jsou situovány kolmo na osu základního kanálu (13)·
3. Stavebnicový výměník podle bodu 1, vyznačující se tím, že řady tepelných trubic (2) samostatných bloků (1) jsou situovány shodně s osou základního kanálu (13)·
4. Stavebnicový výměník tepla podle bodu 1 až 3, vyznačující se tím, že stahovací zařízení (4) je tvořeno stahovacími svorníky, umístěnými ve vodicích trubkách (5)» které jsou pevně spojeny se samostatnými bloky (1)·
5· Stavebnicový výměník tepla podle bodu 3, vyznačující se tím, že propojovací zařízená je tvořeno spojovacím potrubím (10)·
6· Stavebnicový výměník tepla podle bodu 1 až 4, vyznačující se tím, že propojovací zařízení je tvořeno děrovanými přívodními trubkami (17) a děrovanými odváděcími trubkami (18) upevněnými průchoze do pláště (14) samostatného bloku (1)»

- 6 262 732 přičemž mezi děrované přívodní trubky (17) samostatných bloků (1) a děrované odváděči trubky (18) samostatných bloků (1) jsou umístěna kruhová těsnění (19) a v ose děrovaných trubek (17, 18) jsou umístěny průchozí stahovací svorníky (20), zakončené z každé strany v hrdlu (8, 9)
7· Stavebnicový výměník tepla podle bodu 6, vyznačující se tím, že mezi děrovanými přívodními trubkami (17) stahova cích bloků (1) a děrovanými odváděcími trubkami (18) sta hovacích bloků (1) jsou vloženy zaslepovací disky (21) pro usměrnění teplonosného média.