CZ200886A3 - Kontaktní výmeník - Google Patents

Abstract

Kontaktní výmeník tvorený primárním a sekundárním potrubím je urcen na neprímý ohrev nebo zchlazení. Primární potrubí (1) je usporádáno strídave rovnobežne se sekundárním potrubím (2). Tvar prurezu trubky primárního potrubí (1) odpovídá alespon z jedné strany tvaru prurezu trubky sekundárního potrubí (2). Je tak vytvorena spolecná stycná plocha obou potrubí (1, 2), tvorící alespon 20 % plochy jejich vnejšího plášte.

Description

Kontaktní výměník

Oblast techniky

Vynález se týká kontaktního výměníku tepla na nepřímý ohřev nebo chlazení kapalných a plynných látek, např. pro ohřev užitkové vody při využití odpadního tepla z chladícího 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 vzájemné propojeno vodivými kovovými lamelami se sekundárním potrubím. Citlivost výměníku na polohu, zvýšený odpor proudícího media 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 vynálezu

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny kontaktním výměníkem na nepřímý ohřev nebo zchlazení, který je tvořený primárním a sekundárním potrubím, podle vynálezu, jehož podstatou je, že primární potrubí je uspořádáno střídavě rovnoběžně se sekundárním potrubím. Vnější tvar průřezu trubky primárního potrubí přitom odpovídá

-2alespoň z jedné strany tvaru průřezu trubky sekundární 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 vodícím materiálem.

Výhodou kontaktního výměníku podle vynálezu 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 energie, jeho zmenšení, snížení hmotnosti i spotřeby materiálu, snížení odporu proudění media. Je rovněž odstraněná citlivost na polohu, kde nadále zůstává vyloučení vzájemného prolnutí media do opačného potrubí a to bez jistících a regulačních prvků.

Přehled obrázků na výkrese

Vynález je blíže vysvětlen pomocí schématických výkresů kde obr. 1 znázorňuje primární 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.

Příklad provedení vynálezu

Kontaktní výměník na nepřímý ohřev nebo zchlazení sestává z primárního potrubí 1 a sekundárního potrubím 2, jejich trubky jsou vzájemně střídavě rovnoběžně uspořádány - vždy jedna trubka primárního potrubí 1 vedle trubky sekundárního potrubí

2. Tvary průřezů potrubí 1 a 2 mohou být různé, ale tvar průřezu primárního potrubí 1 odpovídá alespoň z jedné strany tvaru průřezu sekundární potrubí 2. S ohledem na náročnost výroby jsou vhodné trubky zploštělé, s rovnými stranami. Tak je vytvořena společná styčná plocha obou potrubí 1 a 2, která tvoří alespoň 20 % plochy vnějšího pláště primárního i sekundárního potrubí 1 a 2. Mikroskopicky volný prostor primárním

-3potrubím 1 a sekundárním potrubím 2 může být vyplněn elastickým, teplo vodicím materiálem 5 , kterým je s výhodou fólie. Vývody trubek primárního potrubí 1 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 potrubím 1, je převedeno dotykem na plochu sekundárního potrubí 2 umístěného střídavě s primárním potrubím 1 v jedné rovině. Zásadně medium v primárním potrubí 1 a medium 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 zchlazeni je možné použít jak kapalné, tak plynné medium, např. ropné produkty, líh, chladící medium apod.

Průmyslová využitelnost

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

Claims (2)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Kontaktní výměník na nepřímý ohřev nebo zchlazení, tvořený primárním a sekundárním potrubím, vyznačující se tím, že primární potrubí (1) je uspořádáno střídavé rovnoběžně se sekundárním potrubím (2) a tvar průřezu trubky primárního potrubí (1) odpovídá alespoň z jedné strany tvaru průřezu trubky sekundární 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 vodícím materiálem (5).