CZ283100B6 - Výměník tepla - Google Patents

Výměník tepla Download PDF

Info

Publication number
CZ283100B6
CZ283100B6 CS92460A CS46092A CZ283100B6 CZ 283100 B6 CZ283100 B6 CZ 283100B6 CS 92460 A CS92460 A CS 92460A CS 46092 A CS46092 A CS 46092A CZ 283100 B6 CZ283100 B6 CZ 283100B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
sheet
space
heat exchanger
wall
exchanger according
Prior art date
Application number
CS92460A
Other languages
English (en)
Inventor
Karl May
Hartmut Herm
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Publication of CS46092A3 publication Critical patent/CS46092A3/cs
Publication of CZ283100B6 publication Critical patent/CZ283100B6/cs

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D21/0001Recuperative heat exchangers
    • F28D21/0003Recuperative heat exchangers the heat being recuperated from exhaust gases
    • F28D21/0005Recuperative heat exchangers the heat being recuperated from exhaust gases for domestic or space-heating systems
    • F28D21/0008Air heaters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/10Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
    • F28D7/103Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically consisting of more than two coaxial conduits or modules of more than two coaxial conduits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)

Abstract

Výměník (1) tepla sestává z primárního prostoru (2) pro primární médium a sekundárního prostoru (3) pro sekundární médium, které jsou navzájem odděleny plynotěsnou teplovodnou stěnou (4). Sekundární prostor (3) je ohraničen stěnou (4) a vnějším plášťovým plechem (5), upraveným s odstupem vůči této stěně (4). Sekundární prostor (3) je dále rozdělen profilovaným plechem (6), uspořádaným mezi stěnou (4) a vnějším plášťovým plechem (5), na vnitřní dílčí prostor (3a) a vnější dílčí prostor (3b). Profilovaný plech (6) je upevněn například jenom svým horním koncem na horní části výměníku (1) tepla a visí volně dolů mezi stěnou (4) a vnějším plášťovým plechem (5), čímž není bráněno jeho tepelnému prodlužování. Profilování profilovaného plechu (6) udržuje stěnu (4) a plášťový plech (5) v navzájem stejném odstupu. Profilovaným plechem (6) je sekundární prostor (3) dále rozdělen na trubkovité kanály.ŕ

Description

Oblast techniky
Vynález se týká výměníku tepla s primárním prostorem pro primární médium a sekundárním prostorem pro sekundární médium, které jsou navzájem odděleny plynotěsnou teplovodnou stěnou.
Dosavadní stav techniky
Výměník tepla slouží k přenosu tepelné energie z horkého primárního média na studené sekundární médium. Přitom se však obě média nesmí smísit. Jsou známa různá provedení takového výměníku tepla. Jedno z provedení je tvořeno nádobou, v níž je uspořádáno několik paralelně zapojených trubkových vedení. Mezi sousedními trubkami jsou přitom jako distanční držáky uspořádány můstky. Paralelní trubky tvoří součást sekundárního okruhu, který plynotěsně prochází stěnou nádoby. Vnitřek trubek tvoří sekundární prostor, kterým proudí sekundární médium, přebírající teplo. Zbylý vnitřní prostor nádoby je částí primárního okruhu. Tvoří primární prostor, kterým je vedeno horké primární médium.
Takový výměník tepla může být použit i v zařízení pro nízkotepelnou karbonizaci uhlí podle EPPS 0 302 310. U tohoto výměníku je tepelná energie horkých spalin přiváděna sekundárním médiem na obsah karbonizačního bubnu (pyrolýzového bubnu). U takového použití známého výměníku tepla však musí být trubky vedoucí sekundární médium provedeny z materiálu odolného proti vysokým teplotám. Potom může být zapotřebí, aby byly trubky potaženy ohnivzdornou hmotou. Za tím účelem musí být trubky opatřeny kovovými kolíky, mezi nimiž je potom ohnivzdorná keramická hmota držena.
Výměníky tepla, u nichž je sekundární prostor tvořen paralelními trubkami, jsou vyrobitelné s velkými náklady a tudíž drahé. Již potřebné trubky jsou velmi drahé. Spojování trubek pomocí můstků nebo žeber vyžaduje nákladné a drahé svařovací práce.
Při použití takového výměníku tepla, obsahujícího paralelní trubková vedení, v zařízení pro nízkotepelnou karbonizaci uhlí, u něhož je primárním médiem horký kouřový plyn neboli spaliny, musí být povrchy trubek potaženy ohnivzdornou hmotou. Toto opatření je však vzhledem k zahnutým povrchům trubek nákladné. Již navařování potřebných kolíků nelze provádět vzhledem k zahnutému povrchu trubek strojově a vyžaduje drahou ruční práci.
Úkolem vynálezu je vytvořit výměník tepla, který je pomocí jednoduchých a levných prostředků rychle sestavitelný a který přesto pracuje spolehlivě. Zejména by nemělo docházet možnou rozdílnou tepelnou roztažností různých komponent výměníku tepla k napětím v materiálu nebo dokonce k porušení, například svaru.
Podstata vynálezu
Uvedený úkol splňuje výměník tepla s primárním prostorem pro primární médium a sekundárním prostorem pro sekundární médium, které jsou navzájem odděleny plynotěsnou, teplovodnou stěnou, podle vynálezu, jehož podstatou je, že sekundární prostor je ohraničen stěnou a vnějším plášťovým plechem, upraveným s odstupem vůči této stěně, a že sekundární prostor je dále rozdělen profilovaným plechem, uspořádaným mezi stěnou a vnějším plášťovým plechem, na vnitřní a vnější dílčí prostor.
- 1 CZ 283100 B6
Provedením profilovaného plechu jsou vytvořeny kanály podobné trubkám, sloužící jako sekundární prostor. Výměník tepla podle vynálezu potřebuje proto pro svoji výrobu místo drahých trubek pouze levný profilovaný plech a ještě levnější neprofilovaný plech na vnější plášť. S tímto levným materiálem jsou tedy podle vynálezu vytvořeny paralelní kanály pro sekundární médium, které svým účinkem odpovídají drahým paralelním trubkám, spojeným pomocí můstků. Toto porovnání platí, ačkoli kanály nejsou často od sebe ohraničeny.
Uspořádáním profilového plechu v prostoru mezi stěnou a vnějším plášťovým plechem jsou vytvořeny dva dílčí prostory, z nichž každý je profilovaným plechem rozdělen na paralelně probíhající kanály. Přitom kanály vnitřního dílčího prostoru jsou přímo ohraničeny stěnou, oddělující sekundární prostor od primárního prostoru. Proto se sekundární médium, proudící ve vnitřním dílčím prostoru, ohřívá nejdříve. Ohřáté sekundární médium potom předává tepelnou energii přes profilovaný plech na sekundární médium ve vnějším dílčím prostoru.
Profilovaný plech je uspořádán například ve směru proudění primárního média aje profilován v rovině kolmé ke směru proudění primárního média.
Tím, že potom sekundární médium může proudit ve vnitřním kanálu ve stejném nebo opačném směru k primárnímu médiu, je zaručen dobrý přenos tepla teplovodnou stěnou mezi primárním prostorem a sekundárním prostorem.
Profilovaný plech je uspořádán například tak, že se střídavě dotýká stěny, ohraničující primární prostor, a vnějšího plášťového plechu, čímž jsou vytvořeny další dílčí prostory a vnější plášťový plech je udržován ve stejném odstupu vůči stěně.
Přitom může být profilovaný plech sevřen. Svarová spojení nejsou s výhodou vůbec zapotřebí.
Je dosaženo té výhody, že stěna, profilovaný plech a vnější plášťový plech zaujímají v radiálním směru, respektive kolmo ke směru proudění navzájem pevnou polohu, zatímco ve směru osy výměníku tepla, respektive ve směru proudění jsou v důsledku své tepelné roztažnosti volně vzájemně posuvné.
Profilovaný plech je například upevněn jen ve své horní části a visí mezi stěnou a vnějším plášťovým plechem volně dolů. Tím je dosaženo té výhody, že různá tepelná prodloužení plášťového plechu, stěny a profilovaného plechu nemají žádný účinek na vlastní konstrukci. Různá tepelná roztažnost součástí které jsou vzájemně pevně spojeny, by mohla vést k vybočení či vyhnutí, nebo dokonce k vytvoření trhlin.
Oba dílčí prostory sekundárního prostoru jsou na čelní straně, například na spodním konci výměníku tepla s výhodou vzájemně spojeny. Na druhé čelní straně, například na horní hlavové části výměníku teplaje vnější dílčí prostor spojen s přívodem a vnitřní dílčí prostor s výstupem.
Tím je umožněno vedení sekundárního média sekundárním prostorem, přičemž sekundární médium proudí nejprve ve vnějším dílčím prostoru, například jeho kanály, potom se obrací a následně proudí ve vnitřním dílčím prostoru, například v jeho kanálech, v opačném směru zpět. Pro přívod sekundárního média je vnější dílčí prostor spojen s přívodním potrubím. Pro odvod sekundárního média je vnitřní dílčí prostor spojen s výstupním potrubím.
Tímto uspořádáním je dosaženo té výhody, že stejné sekundární médium je vedeno sekundárním prostorem dvakrát. Prouděním sekundárního média v opačném směru je dosaženo té výhody, že teplejší médium, proudící ve vnitřním dílčím prostoru, předehřívá chladnější médium, proudící ve vnějším dílčím prostoru přes profilovaný plech.
-2CZ 283100 B6
Vnější plášťový plech je například na čelní straně výměníku tepla plynotěsně spojen dnem se stěnou primárního prostoru a profilovaný plech končí v odstupu od tohoto dna. Touto konstrukcí jsou dílčí prostory sekundárního prostoru navzájem spojeny a s výhodou může být kolem konce profilovaného plechu veden proud plynu. Přitom se plyn dostane zjednoho dílčího prostoru do druhého, například z vnějšího prostoru do vnitřního dílčího prostoru. Přitom je však zaručeno, že ze sekundárního prostoru neunikne žádný plyn.
Uvedené dno je vytvořeno například pružně. Tím je dosaženo té výhody, že napětí, vzniklá v důsledku různých tepelných roztažností stěny a vnějšího plášťového plechu, jsou kompenzována. Prodloužení v důsledku tepelné roztažností profilovaného plechu nemohou způsobovat žádná napětí, protože tento profilovaný plech končí v určitém odstupu od dna a musí být upevněn pouze ve své horní části.
Na čelní straně, ležící proti dnu, to jest na hlavovém konci výměníku tepla, je například vnější dílčí prostor sekundárního prostoru uzavřen uzavíracím plechem, rozkládajícím se mezi vnějším plášťovým plechem a profilovaným plechem. Na čelní straně uzavíracího plechu je uspořádán druhý sběrný kanál, otevřený do vnitřního dílčího prostoru, spojený s výstupním potrubím. První sběrny kanál, otevřený do vnějšího dílčího prostoru, je uspořádán na druhé straně uzavíracího plechu. Tento první sběrny kanál je spojen s přívodním potrubím.
Pomocí této konstrukce je zaručeno, že sekundární médium v oblasti čelní strany výměníku tepla dojde výlučně do vnějšího dílčího prostoru sekundárního prostoru. Rozdělení sekundárního média na dva dílčí prostory, vytvořené profilovaným plechem, je přitom zaručeno prvním sběrným kanálem. Tento první sběrný kanál spojuje všechny vnější dílčí prostory navzájem. Sekundární médium tedy teče z přívodního potrubí prvním sběrným kanálem do každého jednotlivého vnějšího dílčího prostoru. Protože vzhledem k uzavíracímu plechu není možná žádná další cesta, proudí sekundární médium stejnosměrně mezi profilovaným plechem a vnějším plášťovým plechem. Na dnu, které spojuje stěnu primárního prostoru s vnějším plášťovým plechem, se směr proudění sekundárního média obrací. Sekundární médium přitom proudí kolem konce profilovaného plechu a potom mezi profilovaným plechem a stěnou primárního prostoru k druhému sběrnému kanálu. Druhým sběrným kanálem jsou vnitřní dílčí prostory sekundárního prostoru spojeny navzájem. Tím je sekundární médium, přicházející ze všech vnitřních dílčích prostorů, shromažďováno a může být potom odváděno výstupním potrubím.
Pomocí této konstrukce je dosaženo té výhody, že po krátké době náběhu se sekundární médium ve vnějším dílčím prostoru předehřívá již ohřátým médiem ve vnitřním dílčím prostoru v důsledku výměny tepla profilovaným plechem.
První sběrný kanál je například uspořádán na vnějším povrchu plášťového plechu, na který je nasazen, přičemž vnější plášťový plech je opatřen otvorem, otevřeným do prvního sběrného kanálu. Tímto provedením je zaručeno, že prvním sběrným kanálem jsou všechny dílčí prostory navzájem spojeny i potom, když se profilovaný plech dotýká plášťového plechu.
Profilovaný plech je například upevněn tak, že je zavěšen pouze ve své horní části. Může být pomocí druhého sběrného kanálu spojen se stěnou primárního prostoru. Tím je vytvořena jednoduchá a účinná konstrukce a profilovaný plech se může, protože je zavěšen jako závěs, směrem dolů prodlužovat, aniž by vznikala napětí nebo dokonce trhliny v materiálu.
Profilovaný plech má například úhelníkový profil. Tento profil může být obdélníkový nebo lichoběžníkový. Plech potom může dosedat plošně na vnější plášťový plech a/nebo na stěnu primárního prostoru. Profil může být rovněž trojúhelníkový.
-3 CZ 283100 B6
Profilovaný plech může být podle dalšího provedení vytvořen jako zvlněný plech se zaobleným, sinusovým profilem. Takový zvlněný plech je možno v požadované formě obdržet v obchodní síti. Použitím běžného známého vlnitého plechu je dosaženo té výhody, že je možno dále snížit výrobní náklady na výměník tepla. To je způsobeno tím, že vlnitý plech se prodává za nízké ceny, daleko levnější, než jsou ceny trubek.
Profilovaný plech a/nebo plášťový plech a/nebo další části sekundárního prostoru jsou vyrobeny například z oceli. Přitom naprosto dostačuje levná ocel, protože ve výměníku tepla podle vynálezu není ani profilovaný plech ani plášťový plech v kontaktu s horkým primárním médiem. io Horké primární médium je v kontaktu pouze se stěnou primárního prostoru. Zatímco u známého provedení výměníku tepla s trubkami a žebry jsou všechny součást v kontaktu s horkým primárním médiem, a proto musí být vyrobeny z tepelně odolného materiálu, mohou být provedeny u výměníku tepla podle vynálezu jak profilovaný plech, tak plášťový plech ze zjednodušené, levnější oceli. Tím je dosaženo té výhody, že pro tyto součásti je možno použít 15 prakticky každý vlnitý plech, který je k dostání. Pouze stěna primárního média musí být provedena z materiálu, odolávajícího vysokým teplotám, například 800 °C.
Stěna mezi primárním prostorem a sekundárním prostorem může být na své straně, přivrácené do primárního prostoru, opatřena například kolíky a upěchovanou ohnivzdornou keramickou 20 hmotou. Tím je zaručeno, že koroze stěny primárním médiem, obsahujícím horké škodliviny, je vyloučena.
Uspořádáním kolíků na stěně je možno provést automatickým navařováním, protože toto navařování se provádí jen na rovných nebo málo zakřivených plochách. V tom je další výhoda 25 výměníku tepla podle vynálezu oproti známým výměníkům tepla, u nichž je nutno kolíky navařovat na zakřivené plochy trubek, což vzhledem k velkému zakřivení povrchu trubek je možné provádět pouze ručně což je velmi nákladné. Totéž platí i pro nanášení vrstvy keramické hmoty na stěnu, opatřenou kolíky.
Primárním médiem může být například horký kouřový plyn neboli spaliny, zatímco sekundárním médiem je topný plyn. Pomocí výměníku tepla podle vynálezu je tedy možno využít tepelné energie horkých spalin přes topný plyn k ohřevu nebo předehřevu materiálu.
Primárním médiem jsou například horké spaliny ze spalovací komory zařízení pro nízkotepelnou 35 karbonizaci uhlí podle EP 0 302 310 a sekundárním médiem je topný plyn k vytápění pyrolýzového reaktoru tohoto zařízení na nízkotepelnou karbonizaci uhlí. Výměník tepla podle vynálezu je tedy možno použít zcela dobře u tohoto známého zařízení na nízkotepelnou karbonizaci uhlí. Výměníkem tepla, pracujícím spolehlivě a pomocí jednoduchých prostředků, rychle a levně vyrobitelným, může být tepelná energie velmi horkých spalin zaváděna do 40 pyrolýzového reaktoru k předehřívání tam karbonizovaného materiálu.
Výměníkem tepla podle vynálezu je k dispozici takový výměník tepla, který je možno vyrobit pomocí jednoduchých a levných prostředků, které lze koupit, jako je například vlnitý plech, velmi rychle a tento výměník tepla pracuje spolehlivě. Jeho funkce není nijak omezována 45 zejména z hlediska tepelné roztažnosti použitých materiálů.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález bude dále blíže objasněn na příkladu provedení podle přiložených výkresů, na nichž obr. 1 znázorňuje výměník tepla perspektivně a obr. 2 znázorňuje dílčí řez výměníkem tepla.
-4CZ 283100 B6
Příklady provedení vynálezu
Výměník 1 tepla podle obr. 1 sestává z primárního prostoru 2, v němž proudí horké primární médium, například horké spaliny R, a ze sekundárního prostoru 3, v němž proudí teplo přebírající sekundární médium, například topný plyn H pro pyrolýzový reaktor. Primární prostor 2 a sekundární prostor 3 jsou navzájem odděleny stěnou 4. Tato stěna 4 tvoří podle obr. 1 trubku s kruhovým průřezem. Je možno však provést i jiný průřez. Sekundární prostor 3 je vně stěny 4 ohraničen vnějším plášťovým plechem 5. Sekundární prostor 3 proto tvoří prstencový prostor kolem primárního prostoru 2. Sekundární prostor 3 je profilovaným plechem 6 dále rozdělen na vnitřní dílčí prostor 3a a vnější dílčí prostor 3b. Profilovaným plechem 6 může být vlnitý plech, uspořádaný uzavřeně, který je zvlněn sinusovitě a střídavě se dotýká stěny 4 a vnějšího plášťového plechu 5. Tím jsou vytvořeny vnitřní dílčí prostory 3a a vnější dílčí prostor 3b sekundárního prostoru 3 a profilovaný plech 6 potom slouží jako distanční kus pro stěnu 4 i vnější plášťový plech 5. Mezi příslušnými dílčími prostory 3a a 3b může docházet k výměně topného plynu H, protože profilovaný plech 6 není se stěnou 4 a s vnějším plášťovým plechem 5 spojen plynotěsně.
Oba dílčí prostory 3a a 3b jsou na čelní straně výměníku 1 tepla, na obr. 1 na dolní čelní straně, navzájem spojeny, a směrem ven uzavřeny. Toto spojení je provedeno dnem 7. Profilovaný plech 6 končí nad dnem 7 s odstupem. Topný plyn H může proto procházet touto mezerou z vnějšího dílčího prostoru 3b do vnitřního dílčího prostoru 3a nebo obráceně.
Pro přívod topného plynu H do sekundárního prostoru 3 je upraveno přívodní potrubí 8. Přívodní potrubí 8 ústí do prvního sběrného kanálu 9, který výměník 1 tepla obklopuje. První sběrný kanál 9 je otevřen do vnějšího dílčího prostoru 3b. Na obr. 1 je vnější dílčí prostor 3b nad prvním sběrným kanálem 9 uzavřen uzavíracím plechem 10, uspořádaným mezi vnějším plášťovým plechem 5 a profilovaným plechem 6. Tím je zaručeno, že přiváděný topný plyn H je ve vnějším dílčím prostoru 3b neustále veden směrem dolů. Prvním sběrným kanálem 9 je topný plyn H rozdělen na další dílčí prostory vnějšího dílčího prostoru 3b. Mezi dnem 7 a dolním koncem profilovaného plechu 6 se směr proudění topného plynu H obrací a topný plyn H přitom proudí z vnějšího dílčího prostoru 3b do vnitřního dílčího prostoru 3a. Tam proudí podle obr. 1 směrem nahoru.
Na horním konci výměníku 1 tepla je uspořádán druhý sběrný kanál 11, otevřený do vnitřního dílčího prostoru 3a, nikoli však do vnějšího dílčího prostoru 3b. Druhý sběrný kanál 11 může být od vnějšího dílčího prostoru 3b oddělen uzavíracím plechem 10. Za tím účelem však může být upraven i samostatný plech, takže mezi sběrnými kanály 9 a 11 je upraven otvor z vnějšku zasahující až k profilovému plechu 6. Druhý sběrný kanál 11 shromažďuje topný plyn H, který proudí nejprve ve vnějším dílčím prostoru 3b shora dolů a potom ve vnitřním dílčím prostoru 3a zdola nahoru. S druhým sběrným kanálem 11 je spojeno výstupní potrubí 12 topného plynu H. Druhým sběrným kanálem 11 je mechanicky spojen profilovaný plech 6 se stěnou 4. Místo toho však může být upraveno na horní části výměníku 1 tepla jiné pevné spojení. Vnější plášťový plech 5 je prvním sběrným kanálem 9 a uzavíracím plechem 10 spojen s profilovaným plechem
6. Místo toho může být uzavírací plech 10 spojen nikoli s profilovaným plechem 6, nýbrž přímo s druhým sběrným kanálem 11, nebo dokonce může tvořit součást druhého sběrného kanálu 11.
V primárním prostoru 2 proudí horké primární médium, například spaliny R, jejichž teplota může být nad 800 °C. Primární prostor 2 je jako sekundární prostor 3 spojen s přívodními potrubími a výstupními potrubími, která nejsou na obr. 1 znázorněna.
Stěna 4 primárního prostoru 2 je provedena z tepelně odolného materiálu. Je například opatřena kolíky a upěchovanou vrstvou ohnivzdorné keramické hmoty 14. Všechny ostatní součásti
- 5 CZ 283100 B6 výměníku tepla 1 však mohou být provedeny z levného plechu, protože přicházejí do kontaktu pouze s chladnějším sekundárním médiem, to jest topným plynem H. Topný plyn H má v přívodním potrubí 8 teplotu například 250 °C a ve výstupním potrubí 12 600 °C.
Obr. 2 znázorňuje radiální řez sekundárním prostorem 3 výměníku 1 tepla podle obr. 1. Stěna 4 primárního prostoru 2 je na straně primárního prostoru 2 opatřena kolíky 13 a vrstvou upěchované ohnivzdorné keramické hmoty 14. Kolíky 13 přitom umožňují dobré přilnutí keramické hmoty Γ4. Sekundární prostor 3 je ohraničen stěnou 4 a vnějším plášťovým plechem
5. Profilovaným plechem 6, jehož profilování není v částečném řezu na obr. 2 viditelné, je sekundární prostor 3 rozdělen na vnitřní dílčí prostor 3a a vnější dílčí prostor 3b.
Podle místa radiálního řezu je profilovaný plech 6 bezprostředně přilehlý na stěnu 4, nebo bezprostředně na plášťový plech 5, anebo v libovolném místě mezi nimi. To je způsobeno tím, že profilovaný plech 6 je profilován v rovině kolmé k rovině obrázku a kolmé ke stěně 4, přičemž profil překrývá celou šířku sekundárního prostoru 3. Profil profilovaného plechu 6 může být vytvořen jako úhelníkový profil nebo zaoblený profil, například sinusovitý, avšak může být proveden i jinak. Vnější plášťový plech 5 je spojen dnem 7 se stěnou 4. Toto dno 7 může být provedeno ve tvaru skříně. Dno 7 může být rovněž vytvořeno jako pružné, pro vyrovnání různé tepelné roztažnosti.
Profilovaný plech 6 končí v sekundárním prostoru 3 nad dnem 7 s odstupem. Vnější dílčí prostor 3b je směrem ven uzavřen uzavíracím plechem 10. Pod uzavíracím plechem 10 je vnější dílčí prostor 3b spojen s přívodním potrubím 8. Mezi přívodním potrubím 8 a vnějším dílčím prostorem 3b může být upraven první sběrný kanál 9. Tento první sběrný kanál 9 spojuje jednotlivé další dílčí prostory vnějšího dílčího prostoru 3b, vytvořené profilováním profilovaného plechu 6, navzájem. Vnitřní dílčí prostor 3a je spojen s výstupním potrubím 12. Zde může být upraven druhý sběrný kanál 11, který nejprve shromažďuje sekundární médium, vystupující z dalších dílčích prostorů vnitřního dílčího prostoru 3a.
Profilovaný plech 6 je podle obr. 2 upevněn pouze na druhém sběrném kanálu 11. Visí podobně jako závěs v sekundárním prostoru 3. Tímto opatřením se nemohou projevovat žádné účinky teplotního prodloužení profilovaného plechu 6 na další součásti výměníku 1 tepla. Na profilovaném plechu 6 je pomocí uzavíracího plechu 10 upevněn první sběmý kanál 9 a na něm vnější plášťový plech 5. Primární médium, zejména spaliny R, proudí primárním prostorem 2 s teplotou například 800 °C. Sekundární médium, zejména topný plyn H, proudí například s teplotou 250 °C přívodním potrubím 8 a prvním sběrným kanálem 9 do vnějšího dílčího prostoru 3b sekundárního prostoru 3. Tam proudí směrem dolů, přede dnem 7 se směr jeho proudění obrací a potom proudí vnitřním dílčím prostorem 3a nahoru. Odtud proudí, ohřáté například na 600 °C, druhým sběrným kanálem 11 do výstupního potrubí 12.
Výměníkem 1 tepla podle vynálezu je dosaženo té výhody, že pro vytvoření sekundárního prostoru 3 je zapotřebí místo dražších trubek pouze levného materiálu, jako je vlnitý plech, a že tepelná roztažnost součástí výměníku 1 tepla nemá vliv na jeho stabilitu.

Claims (17)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Výměník (1) tepla s primárním prostorem (2) pro primární médium a sekundárním prostorem (3) pro sekundární médium, který je od primárního prostoru (2) oddělen plynotěsnou teplovodnou stěnou (4) a vnější stěnou je ohraničen bočně a dnem (7) dole, vyznačující se tím, že vnější stěnu tvoří plášťový plech (5) a sekundární prostor (3) je dále rozdělen profilovaným plechem (6) na vnitřní dílčí prostor (3a) a vnější dílčí prostor (3b).
  2. 2. Výměník tepla podle nároku 1, vyznačující se t í m , že profilovaný plech (6) se rozkládá ve směru proudění primárního média a je profilován v rovině kolmé ke směru proudění primárního média.
  3. 3. Výměník tepla podle jednoho z nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že profilovaný plech (6) se střídavě dotýká stěny (4) a vnějšího plášťového plechu (5), čímž jsou vytvořeny další dílčí prostory, a že vnější plášťový plech (5) je upevněn ve stejném odstupu ke stěně (4).
  4. 4. Výměník tepla podle jednoho z nároků laž3, vyznačující se tím, že profilovaný plech (6) je upevněn ve své horní části a visí dolů mezi stěnou (4) a vnějším plášťovým plechem (5).
  5. 5. Výměník tepla podle jednoho z nároků laž4, vyznačující se tím, že oba dílčí prostory (3a, 3b) jsou na jedné čelní straně profilovaného plechu (6) navzájem spojeny a směrem ven uzavřeny, a že na druhé čelní straně je vnější dílčí prostor (3b) spojen s přívodním potrubím (8) a vnitřní dílčí prostor (3a) spojen s výstupním potrubím (12).
  6. 6. Výměník tepla podle nároku 5, vyznačující se tím, že stěna (4) a vnější plášťový plech (5) jsou na jedné čelní straně profilovaného plechu (6) plynotěsně spojeny dnem (7), a že profilovaný plech (6) tam končí v odstupu ode dna (7).
  7. 7. Výměník tepla podle nároku 6, vyznačující se tím, že dno (7) je pružné.
  8. 8. Výměník tepla podle jednoho z nároků 6 nebo 7, vyznačující se tím, že na druhé čelní straně je vnější dílčí prostor (3b) uzavřen uzavíracím plechem (10), rozkládajícím se mezi profilovaným plechem (6) a vnějším plášťovým plechem (5), že druhý sběrný kanál (11), otevřený do vnitřního dílčího prostoru (3a), je uspořádán na čelní straně uzavíracího plechu (10), přičemž druhý sběrný kanál (11) je spojen s výstupním potrubím (12), a že první sběrný kanál (9) , otevřený do vnějšího dílčího prostoru (3b), je uspořádán na druhé straně uzavíracího plechu (10) , přičemž první sběrný kanál (9) je spojen s přívodním potrubím (8).
  9. 9. Výměník tepla podle nároku 8, vyznačující se tím, že první sběrný kanál (9) je uspořádán nasazené na vnějším povrchu vnějšího plášťového plechu (5), přičemž vnější plášťový plech (5) je opatřen otvorem, průchozím do prvního sběrného kanálu (9).
  10. 10. Výměník tepla podle jednoho z nároků 8 nebo 9, vyznačující se tím, že profilovaný plech (6) je upevněn zavěšeně jen ve své horní části.
  11. 11. Výměník tepla podle jednoho z nároků lažlO, vyznačující se tím, že profilovaný plech (6) má hranatý profil.
    -7 CZ 283100 B6
  12. 12. Výměník tepla podle jednoho z nároků lažlO, vyznačující se tím, že profilovaným plechem (6) je vlnitý plech se sinusovým profilem.
  13. 13. Výměník tepla podle jednoho z nároků lažl2, vyznačující se tím, že profilovaný plech (6) a/nebo plášťový plech (5) a/nebo další díly sekundárního prostoru (3) jsou provedeny z oceli.
  14. 14. Výměník tepla podle jednoho z nároků lažl3, vyznačující se tím, že stěna primárního prostoru (2) je provedena z materiálu, odolného proti vysokým teplotám, a profilovaný plech (6) je proveden z levného materiálu.
  15. 15. Výměník tepla podle jednoho z nároků 1 až 14, vyznačující se tím, že stěna (4) je na své straně, přivrácené k primárnímu prostoru (2), opatřena kolíky (13) aupěchovanou vrstvou ohnivzdorné keramické hmoty (14).
  16. 16. Výměník tepla podle jednoho z nároků lažl5, vyznačující se tím , že primárním médiem jsou horké spaliny (R) a sekundárním médiem topný plyn (H).
  17. 17. Výměník tepla podle nároku 16, vyznačující se tím, že primárním médiem jsou horké spaliny ze spalovací komory zařízení na nízkotepelnou karbonizaci uhlí, a že sekundárním médiem je topný plyn pro vytápění pyrolýzového reaktoru zařízení na nízkotepelnou karbonizaci uhlí.
CS92460A 1991-02-18 1992-02-17 Výměník tepla CZ283100B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4104959A DE4104959A1 (de) 1991-02-18 1991-02-18 Waermetauscher

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS46092A3 CS46092A3 (en) 1992-11-18
CZ283100B6 true CZ283100B6 (cs) 1998-01-14

Family

ID=6425279

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS92460A CZ283100B6 (cs) 1991-02-18 1992-02-17 Výměník tepla

Country Status (11)

Country Link
US (1) US5215144A (cs)
EP (1) EP0499883B1 (cs)
JP (1) JPH0579777A (cs)
AT (1) ATE104762T1 (cs)
CZ (1) CZ283100B6 (cs)
DE (2) DE4104959A1 (cs)
DK (1) DK0499883T3 (cs)
ES (1) ES2051603T3 (cs)
HU (1) HU215992B (cs)
PL (1) PL293465A1 (cs)
RU (1) RU2070700C1 (cs)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5466603A (en) * 1994-02-15 1995-11-14 Meehan; Brian W. Temperature regulated hybridization chamber
SE507479C2 (sv) * 1995-11-17 1998-06-08 Flygt Ab Itt Kylanordning för en omrörare
US5684346A (en) * 1995-11-17 1997-11-04 Itt Flygt Ab Cooling device
DE19617916B4 (de) 1996-05-03 2007-02-01 Airbus Deutschland Gmbh Verdampfer zum Verdampfen eines tiefkalten flüssigen Mediums
US6438936B1 (en) 2000-05-16 2002-08-27 Elliott Energy Systems, Inc. Recuperator for use with turbine/turbo-alternator
DE10129099A1 (de) * 2001-06-16 2002-12-19 Ballard Power Systems Katalytische Beschichtung von strukturierten Wärmetauscherblechen
FR2872264B1 (fr) * 2004-06-29 2007-03-09 Solvay Sa Sa Belge Recipient a double paroi et procede pour le fabriquer
EP1657156A1 (en) * 2004-11-16 2006-05-17 Saab Ab An air intake appliance for an aircraft engine
US20080128345A1 (en) * 2006-11-30 2008-06-05 Sotiriades Aleko D Unified Oil Filter and Cooler
DK2684004T3 (en) * 2011-03-11 2017-01-09 Blentech Corp Heat exchanger with multiple surfaces with the possibility vacuo and magnetic scrapers
KR101475398B1 (ko) * 2013-04-25 2014-12-22 주식회사 두발 보일러 열교환용 혼합관
US9897398B2 (en) 2013-05-07 2018-02-20 United Technologies Corporation Extreme environment heat exchanger
GB201513415D0 (en) * 2015-07-30 2015-09-16 Senior Uk Ltd Finned coaxial cooler
US10995998B2 (en) * 2015-07-30 2021-05-04 Senior Uk Limited Finned coaxial cooler
US11988147B2 (en) * 2022-07-07 2024-05-21 General Electric Company Heat exchanger for a hydrogen fuel delivery system

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2445471A (en) * 1944-05-09 1948-07-20 Salem Engineering Company Heat exchanger
DE814159C (de) * 1949-07-08 1951-09-20 Otto H Dr-Ing E H Hartmann Waermeaustauscher
DE839806C (de) * 1949-08-02 1952-05-26 Otto H Dr-Ing E H Hartmann Sternfoermiges Faltenrohr als Einsatzrohr fuer Waermeaustauscher
US2641451A (en) * 1950-11-04 1953-06-09 Edward W Kaiser Heat exchanger
US2900168A (en) * 1955-03-24 1959-08-18 Meredith M Nyborg Reaction motor with liquid cooling means
US2823026A (en) * 1956-09-21 1958-02-11 Amico Salvatore J D Heater assembly for salvaging heat lost with products of combustion
FR1210108A (fr) * 1957-08-30 1960-03-07 Air Exchangers Ltd Foyer et échangeur pour le chauffage des gaz
GB920337A (en) * 1959-08-14 1963-03-06 John Montague Laughton Improvements in and relating to heat exchange tubes with extended surface
US3078919A (en) * 1960-02-08 1963-02-26 Brown Fintube Co Recuperator
US3143404A (en) * 1960-09-30 1964-08-04 Exxon Research Engineering Co Gas chromatography columns
US3475922A (en) * 1967-07-31 1969-11-04 Westinghouse Electric Corp Liquid cooling chamber
US3859040A (en) * 1973-10-11 1975-01-07 Holcroft & Co Recuperator for gas-fired radiant tube furnace
DE2606005C3 (de) * 1976-02-14 1981-10-22 MTU Motoren- und Turbinen-Union München GmbH, 8000 München Gekühlte Drosselanordnung für Heißgase, insbesonderezur Nachschaltung hinter der Brennkammer eines Strahltriebwerkes
US4096616A (en) * 1976-10-28 1978-06-27 General Electric Company Method of manufacturing a concentric tube heat exchanger
US4113009A (en) * 1977-02-24 1978-09-12 Holcroft & Company Heat exchanger core for recuperator
GB2065861A (en) * 1979-12-14 1981-07-01 Aerco Int Inc Countercurrent heat exchanger with a dimpled membrane
EP0083379A1 (de) * 1981-12-31 1983-07-13 Emil Kress Wärmetauscher
DE3811820A1 (de) * 1987-08-03 1989-02-16 Siemens Ag Verfahren und anlage zur thermischen abfallentsorgung

Also Published As

Publication number Publication date
HUT61096A (en) 1992-11-30
ES2051603T3 (es) 1994-06-16
CS46092A3 (en) 1992-11-18
JPH0579777A (ja) 1993-03-30
EP0499883A1 (de) 1992-08-26
PL293465A1 (en) 1992-08-24
HU9200468D0 (en) 1992-04-28
HU215992B (hu) 1999-03-29
EP0499883B1 (de) 1994-04-20
DE4104959A1 (de) 1992-08-20
RU2070700C1 (ru) 1996-12-20
DK0499883T3 (da) 1994-09-12
US5215144A (en) 1993-06-01
ATE104762T1 (de) 1994-05-15
DE59200120D1 (de) 1994-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ283100B6 (cs) Výměník tepla
US7617802B2 (en) Condensation heat exchanger
US4275705A (en) Two-stage heat exchanger
US7909005B2 (en) Condensation heat exchanger including 2 primary bundles and a secondary bundle
JP3882024B2 (ja) 二連管束を有する熱交換器
US20140147361A1 (en) Method and Device for Thermal Post-Combustion of Hydrocarbon-Containing Gases
SE440947B (sv) Cylindrisk panna med ringtuber, vilkas avstand och tversektion varierar i lengdaxelns riktning
US4915621A (en) Gas burner with cooling pipes
WO2016017864A1 (ko) 고효율 친환경 현열 열교환기
US5456216A (en) Method and apparatus of combustion for a pipestill heater
CA1171332A (en) Heater
GB2062834A (en) Method and apparatus for heating a fluid employing a heating gas containing sulphur oxides and water
CN216448666U (zh) 一种快装式碳化硅换热器
FI61354C (fi) Vaermepanna
CN217875922U (zh) 高温节能板式预热器
RU2767682C1 (ru) Газовый теплоэнергетический комплекс, теплообменник газового теплоэнергетического комплекса и способ подачи горячего воздуха для приточной вентиляции помещений, реализуемый с их помощью
CN214065824U (zh) 一种高温组合换热器
EP0751363A1 (en) Heat exchanger
KR940002811Y1 (ko) 입형 2회로 온수보일러
SU1232915A1 (ru) Рекуператор дл нагревательных и термических печей
SU1218258A1 (ru) Воздухоподогреватель
CN2588296Y (zh) 一种膨胀节-折流板式热风炉换热器
JPS62200134A (ja) 温水ボイラ−
SU1015194A1 (ru) Рекуператор
RU2161288C1 (ru) Установка подогрева воды для отопления и/или горячего водоснабжения

Legal Events

Date Code Title Description
IF00 In force as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20000217