CS264645B1 - Zařízení pro ohřev užitkové vody odpadním teplem chladicí kondenzační jednotky pro strojní chlazení mléka v zemědělské prvovýrobě - Google Patents

Abstract

Zařízení pro ohřev užitkové vody odpadním teplem chladicí kondenzační jednotky pro strojní chlazení mléka v zemědělské prvovýrobě

Description

Vynález se týká zařízení na ohřev užitkové vody odpadním teplem chladicí kondenzační jednotky pro strojní chlazení mléka v zemědělské prvovýrobě, zahrnující průtočný výměník tepla a akumulační nádrž s přívodem studené vody a odvodem teplé vody.

Je známo, že se odpadní teplo chladicích kondenzačních jednotek při strojním chlazení mléka v zemědělské prvovýrobě využívá k ohřevu užitkové vody. K tomu je nutný tepelný výměník pro převedení tepelné energie z ohřátého chladivá kondenzační jednotky do vody, a protože nelze zajistit okamžité využití teplé vody, také prostor pro akumulaci teplé vody. V současné době se využívají tato řešení:

Akumulační nádrž teplé vody tvoři stojatá válcová nádoba s vnitřním tlakem odpovídajícím tlaku v okruhu rozvodu teplé vody a výměník je tvořen bu3 dvojitým pláštěm v dolní části akumulační nádrže, nebo trubkovým hadem umístěným v dolní části akumulační nádrže. Při průtoku ohřátého chladivá výměníkem dochází k přestupu tepla do chladnější vody, ta se ohřívá, zmenšuje se její měrná hmotnost a stoupá do horní části nádrže, na niž je napojen rozvod teplé vody.

Nedostatkem tohoto řešení je nízký součinitel přestupu tepla při ohřevu ve velkém objemu, a tím potřeba velké teplosměnné plochy. Postupným ohříváním vody rychlost přestupu ještě klesá a nelze prakticky ohřát vodu v dolní části nádoby, která je tím málo využita.

Jde tedy o řešeni poměrně málo účinné.

Podle jiného řešení je výměník tepla proveden samostatně jako průtočný, přičemž oteplená voda se nucené čerpá do akumulační nádrže beztlakové po jediném průtoku výměníkem.

Proto toto řešení je charakteristický poměrně vysoký součinitel přestupu tepla, je však nutná regulace průtoku vody tak, aby při jediném průtoku výměníkem tepla došlo k požadovanému ohřátí. Dále je nutno teplou vodu z akumulační nádrže mechanicky čerpat do rozvnH teplé vody. Zařízení podle tbhoto řešeni je proto výrobně i provozně značně nákladné.

Další známé řešení má průtočný výměník tepla. Ohřátá voda je cirkulována oběhovým čerpadlem mezi výměníkem a akumulační nádrží, která může být v tomto zapojení tlaková, tj. napojena na rozvod ohřáté vody.

Nedostatkem tohoto řešení je nutnost použití oběhového čerpadla. To musí být schopno čerpat neupravenou vodu a je nutno zajistit jeho regulaci v závislosti na rozdílu, teplot mezi vodou v akumulační nádrži a výměníkem tepla. Jedná se tedy rovněž o výrobně i provozně nákladné řešeni.

Vynález si klade za cil odstranění výše uvedených nedostatků známých řešení účinným využitím rozdílné měrné hmotnosti studené a ohřáté vody, bez nutnosti použití regulačních a čerpacích zařízení.

Podstata zařízení podle vynálezu spočívá v tom, že průtočný výměník tepla je uspořádán přímo na chladicí kondenzační jednotce a akumulační nádrž je uspořádána v úrovni nad průtočným výměníkem tepla, přičemž mezi horní výstup průtočného výměníku tepla a horní vstup akumulační nádrže je zařazena pouze horní potrubní větev s případným uzavíracím členem a mezi spodní vstup průtočného výměníku tepla a spodn.1 výstup akumulační nádrže je zařazena pouze spodní potrubní větev s případnou uzávěrou.

U chladicích kondenzačních jednotek pro strojní chlazení mléka v zemědělské prvovýrobě se podle vynálezu dosahuje dobrých výsledků, jestliže výškový rozdíl mezi horním výstupem průtočného výměníku tepla a spodním výstupem akumulačního výměníku činí alespoň 1,3 metrů.

Příklad provedení podle vynálezu je následně objasněn a popsán na základě připojeného výkresu, znázorňujícího schematicky uspořádání a vzájemné vazby průtočného výměníku tepla a akumlačni nádrže.

Chladicí kondenzační jednotka 2 zabezpečuje chlazení mléka shromaždovaného ve známém chladicím tanku 2. Přímo na chladicí kondenzační jednotce 2 je uspořádán průtočný výměník 2 tepla se spodním vstupem 31 a horním výstupem 32.

Nad průtočným výměníkem 2 tepla je uspořádána akumulační nádrž 2 s horním vstupem 41 a sj/odním výstupem 42 a dále s přívodem 43 studené vody a odvodem 44 teplé vody do blíže neznázorněné známé rozvodné sítě teplé vody.

Horní výstup 32 průtočného výměníku 2 tepla je propojen s horním vstupem 41 akumulační nádrže 2 pouze horní potrubí větví 2 s případným uzavíracím členem 22, tj. bez zařazení oběhového čerpadla.

Spodní výstup 42 akumulační nádrže 2 je propojen se spodním vstupem 31 průtočného výměníku 2 tepla pouze spodní potrubní větví 6, s případnou uzávěrou 61, avšak bez zařízení oběhového čerpadla.

Při dosažení spolehlivé funkce a dobrých výsledků u běžných chladicích kondenzačních jednotek pro strojní chlazení mléka v zemědělské prvovýrobě je žádoucí, aby výškový rozdíl mezi horním výstupem 32 průtočného výměníku 2 tepla a spodním výstupem 42 akumulační nádrže 2 činil alespoň 1,3 metrů, jak bylo potvrzeno zkouškami.

Popsané zařízení pracuje následovně:

Při průtoku ohřátého chladivá průtočným výměníkem 2 tepla dochází k ohřevu vody průtočným výměníkem 2 tepla, vstupující do něj ze spodní části akumulační nádrže 2 spodní potrubní větví 6.

Vlivem rozdílné měrné hmotnosti studené a teplé vody dochází k proudění vody průtočným výměníkem 2 tepla směrem nahoru, horní potrubní větví 5, do akumulační nádrže 2> ^a tím k postupnému ohřívání jejího obsahu.

Ohřátá voda je pro potřeby provozu odebírána odvodem 44 teplé vody zmíněnou rozvodnou sítí, Obytek vody v akumulační nádrži 2 je doplňován přívodem 43 studené vody. Akumulační nádrž 2 j^{e v} okruhu teplé vody tlaková.

Popsané zařízení je velmi jednoduché, vyznačuje se značnou účinností a pracuje, jak bylo ověřeno, spolehlivě, bez použití oběhového čerpadla a regulačních armatur.

Claims (2)

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

1. Zařízení pro ohřev užitkové vody odpadním teplem chladicí kondenzační jednotky pro strojní chlazení mléka v zemědělské prvovýrobě, zahrnující průtočný výměník tepla a akumulační nádrž s přívodem studené vody a odvodem teplé vody, vyznačující se tím, že průtočný výměník (3) tepla je uspořádán přímo na chladicí kondenzační jednotce (1) a akumulační nádrž (4) je uspořádána v úrovni nad průtočným výměníkem (3) tepla, přičemž mezi horní výstup (32) průtočného výměníku (3) tepla a horní vstup (41) akumulační nádrže (4) je zařazena pouze horní potrubní větev (5) s případným uzavíracím členem (51) a mezi spodní vstup (31) průtočného výměníku (3) tepla a spodní výstup (42) akumulační nádrže (4) je zařazena pouze spodní potrubní větev (6) s případnou uzávěrou (61).

2. Zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že výškový rozdíl mezi horním výstupem (32) průtočného výměníku (3) tepla a spodním výstupem (42) akumulačního výměníku (4) činí alespoň 2,3 metru.