CZ25032U1 - Výměník tepla na bázi dutých vláken - Google Patents

Description

Výměník teplu na hází dutých vláken Oblast techniky

Technické řešení sc týká výměníku tepla na bázi dutých vláken upevněných na rámu tvořeném dvojicí nosných ramen a dvojicí vzpěr.

Dosavadní stav techniky

Svazky dutých organických vláken se užívají jako teplosměnné plochy ve výměnících tepla a jako polopropustné membrány v mikrofiltračních zařízeních. Výměník tepla na bázi dutých vláken umožňuje koncentrovat velkou teplosměnnou plochu v malém objemu. Podíl teplosměnné plochy, kterou poskytuje vláknový výměník, k vnitřnímu objemu výměníku, přesahuje o řád ten1« to poměr dosahovaný u běžných trubkových výměníků tepla.

Svazek dutých vláken pro použití ve výměnících tepla, v němž mohou být řádově tisíce vláken např. z polypropylenu, se zhotoví tak, že se konce vláken zalijí do matric, např. z tuhnoucího polymeru nebo epoxidu. Po ztuhnutí matric se ústí vláken uvolní jejím proříznutím kolmo na směr vláken. Tím se na koncích svazku vytvoří integrované příruby.

Ze spisu GB 1417282 je znám výměník tepla sloužící k ohřevu kapaliny proudící svazkem dutých vláken teplem obsaženým v proudu horkého plynu vedeného uvnitř pláště výměníku. Svazek dutých vláken se vytvoří tak, že se vlákno navine v několika vrstvách na rám z plastu, vlákna se v oblasti ramen rámu, kolem nichž jsou obepnuta, zalijí tuhnoucí zalévací hmotou a po jejím ztuhnutí se zalévací hmota prořízne kolmo na směr vláken. Tím se uvolní vstupy do vláken a vytvoří příruby, které jsou v popisovaném řešení pevně spojeny s příslušnými rameny rámu. Výměníky popsané v uvedeném spisu jsou určeny pro laboratorní prostředí; předpokládá se, že tekutiny proudící vně vláken v zásadě nebudou obsahovat žádné nečistoty. Vedle omezených možností použití je nevýhodou tohoto řešení konfigurace vláken ve svazku, kde jsou rady vláken navinuty bezprostředně na sebe. To nepříznivě ovlivňuje konvekční i kondukční faktory přestupu tepla.

Technické řešení si klade za úkol navrhnout tepelný výměník s výhodnějším rozložením vláken použitelný k odvádění tepla ze silně znečištěných kapalin.

Podstata technického řešení

Uvedený úkol řeší výměník tepla na bázi dutých vláken upevněných na rámu tvořeném dvojicí nosných ramen a dvojicí vzpěr, jehož podstata spočívá v tom, že jedno z nosných ramen je tvořeno perforovanou trubkou, přičemž dutá vlákna obtáčející trubku jsou uspořádána do řad oddělených měkkými distančními vložkami a přičemž s druhým nosným ramenem jsou spojeny příruby se zaústěnými konci vláken.

Vzpěry jsou s výhodou opatřeny otvory nebo čepy k otočnému uložení v navíjecím zařízení.

Výměník tepla je uložen ve skříni, jejíž protilehlé strany jsou tvořeny sítem, přičemž alespoň jeden konec perforované trubky vyčnívá ze skříně.

Objasnění obrázků na výkrese

Technické řešení bude objasněno pomocí výkresu, na němž obr. 1 představuje v axonometrickém promítání příkladné provedení technologické části výměníku tepla a obr. 2 jeho skříň, v níž je uložena technologická část podle obr. 1.

Příklady uskutečnění technického řešení

Výměník tepla na bázi dutých plastových vláken podle obr. 2 je určen k odběru tepla z proudu silně znečištěných odpadních vod. Odpadní voda proudí výměníkem, Do jeho skříně i vstupuje

- 1 CZ 25032 Ul sítem 2 tvořícím jednu stranu skříně 1 a vystupuje sítem na opačné straně. Ohřívané médium je přiváděno shora vstupem 3 a odváděno výstupem 4. Uvnitř skříně I je uložena technologická část podle obr. 1. Taje tvořena rámem 5 z plastu sestávajícím ze dvou nosných ramen a dvou vzpěr 6. Jedno nosné rameno je tvořeno trubkou 7, která je opatřena perforací 8 k odvádění hru5 bých nečistot. Oba konce trubky 7 vyčnívají ze skříně I výměníku. Kolem trubky 7 jsou dutá vlákna 9 obtočena v řadách, mezi nimiž se nacházejí měkké distanční vložky 10. Druhé nosné rameno H je integrováno se vstupní a výstupní přírubou 12, 13 svazku dutých vláken 9. Ve vzpěrách 6 jsou provedeny otvory 14 k otočnému uložení rámu 5 v navíjecím zařízení.

Technologická část výměníku se vytvoří tak, že se rám 5 otočně uloží v navíjecím zařízení a naκι vine se na něj první řada dutých vláken 9. Načež se k oběma nosným ramenům rámu 6 přiloží distanční vložky 10 a na ně se navine další řada. Po navinutí poslední řady se druhé nosné rameno H s navinutými řadami dutých vláken 9 ponoří shora do formy, zalije se tuhnoucí hmotou a po jejím vytvrzení se takto vzniklá dvojitá příruba 12, 13 prořízne kolmo na směr vláken 9, jejichž ústí se tím uvolní.

i s Perforovaná trubka 7 slouží k odvádění nečistot, které proniknou do výměníku sítem 2 a které by se jinak usazovaly ve spodní části výměníku.

Claims (2)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Výměník tepla na bázi dutých vláken, upevněných na rámu tvořeném dvojicí nosných ramen a dvojicí vzpěr, vyznačující se tím, že jedno z nosných ramen je tvořeno perforovanou trubkou (7), přičemž dutá vlákna (9) obtáčející trubku (7) jsou uspořádána do řad oddělených měkkými distančními vložkami (10) a přičemž s druhým nosným ramenem (11) jsou integrovány příruby (12, 13) se zaústěnými konci vláken (9).
2. 2. Výměník tepla podle nároku 1, vyznačující se tím, že vzpěry (6) jsou opatřeny otvory (14) nebo čepy k otočnému uložení v navíjecím zařízení.

   25 3. Výměník tepla podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že je uložen ve skříni (1), jejíž protilehlé strany jsou tvořeny sítem (2), přičemž alespoň jeden konec perforované trubky (7) vyčnívá ze skříně (1).