CZ18494U1 - Kontaktní výměník - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká kontaktního výměníku tepla na nepřímý ohřev nebo chlazení kapalných a plynných látek, např. pro ohřev užitkové vody při využití odpadního tepla z chladicího zařízení.

Dosavadní stav techniky

Dosud známá zařízení pro nepřímý ohřev vody, využívají dutinové výměníky vzájemně paralelně propojené, kde topný šnek je u posledního v sérii zapojeného protiproudého dutinového výměníku opatřen přívodem studené pitné vody. Je známo i zařízení, kde primární trubka je zasunuta v sekundární trubce. Zařízení jsou složitá a vyžadují snímače teploty, elektroventily, termostatické ventily, čerpadla, pojistné ventily a jiné elementy, aby při poruše okruhu nemohlo dojít ke kontaminaci ohřáté vody chladivém. Výměník blízký trubkovému kontaktnímu výměníku je lamelový výměník, který sestává z hadovitě a střídavě vedle sebe uspořádaného primárního a sekundárního potrubí, jehož podstata spočívá v tom, že primární potrubí je vzájemně propojeno vodivými kovovými lamelami se sekundárním potrubím. Citlivost výměníku na polohu, zvýšený odpor proudícího média způsobený hadovitě uspořádaným potrubím, vzdálenost primárního potrubí od sekundárního potrubí a převod tepla nebo chladu lamelami, nám snižují účinnost výměníku, kterou nahrazujeme jeho zvětšením, a tím zároveň zvyšujeme spotřebu materiálu a jeho hmotnost.

Podstata technického řešení

Výše uvedené nedostatky, jsou odstraněny kontaktním výměníkem na nepřímý ohřev nebo zchla20 zení, tvořeným primárním a sekundárním potrubím, podle technického řešení, jehož podstatou je, že primární potrubí je uspořádáno střídavě rovnoběžně se sekundárním potrubím. Vnější tvar průřezu trubky primárního potrubí přitom odpovídá alespoň z jedné strany tvaru průřezu trubky sekundárního potrubí, čímž je vytvořena společná styčná plocha obou potrubí. Tato styčná plocha tvoří alespoň 20 % plochy vnějšího pláště primárního a sekundárního potrubí. Podstatou dále je, že mikroskopicky volný prostor mezi primárním potrubím a sekundárním potrubím je vyplněn teplo vodicím materiálem.

Výhodou kontaktního výměníku podle technického řešení je, že obě potrubí kontaktního výměníku, jak primární tak sekundární, jsou uspořádána střídavě v jedné, nebo více rovinách jako protiproudá. U takto uspořádaného trubkového kontaktního výměníku je vyšší účinnost přenosu ener30 gie, jeho zmenšení, snížení hmotnosti i spotřeby materiálu, snížení odporu proudění média. Je rovněž odstraněná citlivost na polohu, kde nadále zůstává vyloučení vzájemného prolnutí média do opačného potrubí a to bez jistících a regulačních prvků.

Přehled obrázků na výkresech

Technické řešení je blíže vysvětleno pomocí schematických výkresů, kde obr. 1 znázorňuje pri35 mámí a sekundární potrubí výměníku v nárysovém pohledu, obr. 2 primární a sekundární potrubí výměníku v bokorysovém pohledu a obr. 3 primární a sekundární potrubí výměníku v bočním pohledu. Na obr. 4 je paralelní připojení primárního potrubí a na obr. 5 paralelní připojení sekundárního potrubí. Kontaktní výměník se dvěma rovinami je zobrazen na obr. 6.

Příklady provedení technického řešení

Kontaktní výměník na nepřímý ohřev nebo zchlazení sestává z primárního potrubí i a sekundárního potrubí 2, jejichž trubky jsou vzájemně střídavě rovnoběžně uspořádány - vždy jedna trubka primárního potrubí i vedle trubky sekundárního potrubí 2. Tvary průřezů potrubí £ a 2 mohou být různé, ale tvar průřezu primárního potrubí 1 odpovídá alespoň z jedné strany tvaru průřezu sekundárního potrubí 2. S ohledem na náročnost výroby jsou vhodné trubky zploštělé, s rovnými stranami. Tak je vytvořena společná styčná plocha obou potrubí £ a 2, která tvoří alespoň 20 %

- 1 CZ 18494 Ul plochy vnějšího pláště primárního i sekundárního potrubí 1 a 2. Mikroskopicky volný prostor primárním potrubím i a sekundárním potrubím 2 může být vyplněn elastickým, teplo vodicím materiálem 5, kterým je s výhodou fólie. Vývody trubek primárního potrubí I jsou vyhnuty na jednu stranu a paralelně připojeny na sběrač primárního potrubí 3, vývody trubek sekundárního potrubí 2 jsou vyhnuty na druhou stranu a paralelně připojeny na sběrač sekundárního potrubí 4.

Kontaktní výměník může být různého tvaru, např. U nebo Z, tj. v různých rovinách - dle potřeb uživatele.

Chlad, nebo teplo proudící v primárním potrubí 1, je převedeno dotykem na plochu sekundárního potrubí 2 umístěného střídavě s primárním potrubím I v jedné rovině. Zásadně médium v priío mámím potrubí i a médium v sekundárním potrubí 2 nejsou od sebe oddělena jen jednou stěnou.

Tím je zajištěno, že nemůže dojít ke znečištění jedné z dvojice látek. Pro ohřev nebo zchlazení je možné použít jak kapalné, tak plynné médium, např. ropné produkty, líh, chladicí médium apod. Průmyslová využitelnost

Kontaktní výměník na nepřímý ohřev nebo zchlazení kapalných a plynných látek lze využít při 15 ohřevu vody odpadními teplými parami z chladicího zařízení, jako vodní kondenzátory, výměníky pro tepelná čerpadla, průmyslové chladiče nebo ohřívače a podobně.

Claims (2)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Kontaktní výměník na nepřímý ohřev nebo zchlazení, tvořený primárním a sekundárním potrubím, vyznačující se tím, že primární potrubí (1) je uspořádáno střídavě rovno20 běžně se sekundárním potrubím (2) a tvar průřezu trubky primárního potrubí (1) odpovídá alespoň z jedné strany tvaru průřezu trubky sekundárního potrubí (2), čímž je vytvořena společná styčná plocha obou potrubí (1,2), tvořící alespoň 20 % plochy jejich vnějšího pláště.
2. 2. Kontaktní výměník podle nároku 1, vyznačující se tím, že mikroskopicky volný prostor mezi primárním potrubím (1) a sekundárním potrubím (2) je vyplněn teplo vodicím

   25 materiálem (5).