CZ308022B6 - Velkokapacitní geotermální výměník - Google Patents
Velkokapacitní geotermální výměník Download PDFInfo
- Publication number
- CZ308022B6 CZ308022B6 CZ2017-850A CZ2017850A CZ308022B6 CZ 308022 B6 CZ308022 B6 CZ 308022B6 CZ 2017850 A CZ2017850 A CZ 2017850A CZ 308022 B6 CZ308022 B6 CZ 308022B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- segment
- inlet
- outlet
- heat exchanger
- skeleton
- Prior art date
Links
- 241000446313 Lamella Species 0.000 claims abstract description 29
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 24
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 10
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 8
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 7
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 6
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims description 2
- 101150038853 Segment-7 gene Proteins 0.000 claims 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 4
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- WOZQBERUBLYCEG-UHFFFAOYSA-N SWEP Chemical compound COC(=O)NC1=CC=C(Cl)C(Cl)=C1 WOZQBERUBLYCEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D9/0031—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
- F28D9/0043—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another
- F28D9/005—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another the plates having openings therein for both heat-exchange media
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/08—Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
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)
Abstract
Velkokapacitní geotermální výměník s možností zařazení do přímé linie potrubního vedení je tvořen základním nosným skeletem (2) sestávajícím ze středového boxu (13) se středovým prostupem (14), dále lamelovým blokem (15), jehož stěžejními prvky jsou nosné víko (3), teplosměnné lamely (18) a prvky vstupního modulárního rozdělovače (28) a výstupního modulárního rozdělovače (33), dále vstupním segmentem (4) a výstupním segmentem (5). Základní nosný skelet (2) je pevně propojen se vstupním segmentem (4) na straně jedné, s výstupním segmentem (5) na straně jedné, s výstupním segmentem (5) na straně opačné a s nosným víkem (3) ve své vrchní části, přičemž vstupní segment (4) je na svém vstupu a výstupní segment (5) je na svém výstupu opatřen přírubou (10). Dílčí teplosměnné lamely (18) jsou tvořeny vstupním nátrubkem (23) a výstupním nátrubkem (24), které navazují na dutý teplosměnný skelet (36) lamely, přičemž skupina teplosměnných lamel (18) je svými vrchními částmi ukotvena do středové oblasti těla nosného víka (3). Vstupní nátrubky (23) dílčích teplosměnných lamel (18) navazují na tvarově nastavitelné hadice (27), které propojují vstupní nátrubek (23) se vstupním modulárním rozdělovačem (28). Výstupní nátrubky (24) dílčích lamel (18) navazují na tvarově nastavitelné hadice (17), které propojují výstupní nátrubek (24) s výstupním modulárním rozdělovačem (33), přičemž vstupní modulární rozdělovač (28) a výstupní modulární rozdělovač (33) jsou pevně spojeny s nosným víkem (3).
Description
Vynález se týká geotermálního výměníku umožňujícího zařazení do přímé linie potrubního systému, převádějícího znečištěné médium disponující odpadní nebo procesně naakumulovanou tepelnou energií, včetně potrubních systémů s velkým průtokem.
Dosavadní stav techniky
Existuje celá řada řešení výměníků tepla mezi dvojicí různorodých médií kapalného nebo plynného skupenství, většina konstrukčních řešení však vyžaduje dodatečné vytvoření odbočky z hlavní potrubní linie tak aby nevznikl neúměrný nárůst tlakových ztrát v primární potrubní linii.
V současné době jsou nejčastěji využívány trubkové nebo deskové výměníky v součinnosti s tepelným čerpadlem. Velkoobjemové výměníky jsou obvykle skříňové koncepce a neumožňují zástavbu do linie potrubního systému.
Nevýhodou současných řešení, jenž umožňují implementaci systému do přímé potrubní linie stávajícího potrubního systému je zejména velmi omezena možnost využívání těchto řešení v součinnosti se znečištěným primárním médiem, případně je neadekvátně náročný proces kontroly a servisních zásahů ve vnitřním prostoru teplosměnných ploch.
Výše uvedené nedostatky lze identifikovat například u řešení výměníku tepla firem Alfa laval Corporate Ab, Swep International Ab Lockheed Martin Corporation, nebo Ebara Corporation, jejichž řešení jsou zachycena například v přihláškách patentů WO 2011159238 A2; US 4987955 A, US 5988269 A, US 9464847 B2, US 9513059 B2, US 6935417 Bl.
Účelová řešení deskových šroubovaných nebo pájených výměníků disponují v řadě ohledů příznivými parametry nicméně je velmi obtížné je vzhledem k vlastním parametrům zařadit do přímé linie potrubního systému při zachování, případně minimálnímu navýšení tlakových ztrát primárního systému, což v případě kladení důrazu na dané parametry vede k paralelnímu napojení výměníku s výrazným navýšením přidružených technických uzlů, zároveň neumožňují implementaci do potrubních systému převádějících znečištěné médium. Alternativní technické řešení konstrukcí trubkových výměníků, které umožňují i přes nižší účinnost přímou implementaci do stávajících potrubních linií, čímž eliminují nedostatky deskových šroubovaných nebo pájených výměníků, však neumožňuje flexibilní revizi nebo servisní zásah do prostoru teplosměnných ploch. Dané servisní operace vyžadují dlouhodobou odstávku a demontáž systému z potrubní linie s navazující reverzní montáží.
Nevýhodou současných konstrukčních řešení výměníků je tedy zejména jejich nezpůsobilost pro provoz znečištěného média a počítá pouze s omezenou opakovatelností demontáže za účelem čištění v rámci pravidelného servisního intervalu. Existující výměníky se rovněž nevyznačují minimálním odporem proudění a neumožňují průtok média s energetickým potenciálem na základě působení gravitace. Současně nedisponují variabilitou konstrukce zjednodušující jejich aplikaci do různých potrubních systémů a umožňující možnost změny výkonových parametrů dle potenciálu zdroje.
Podstata vynálezu
Uvedené nevýhody odstraňuje velkokapacitní geotermální výměník s možností zařazení do přímé linie potrubního vedení, jehož podstata je vtom, že je tvořen základním nosným skeletem
- 1 CZ 308022 B6 sestávajícím ze středového boxu se středovým prostupem, dále lamelovým blokem, jehož stěžejními prvky jsou nosné víko, teplosměnné lamely a prvky vstupního modulárního rozdělovače a výstupního modulárního rozdělovače, dále vstupním segmentem a výstupním segmentem, přičemž základní nosný skelet je pevně propojen se vstupním segmentem na straně jedné, s výstupním segmentem na straně opačné a s nosným víkem ve své vrchní části, přičemž vstupní segment je na svém vstupu a výstupní segment je na svém výstupu opatřen přírubou, přičemž dno základního nosného skeletuje osazeno skupinou stabilizačních drážek, do nichž je ukotvena spodní část teplosměnných lamel, přičemž dílčí teplosměnné lamely jsou tvořeny vstupním nátrubkem a výstupním nátrubkem, které navazují na dutý teplosměnný skelet lamely opatřený směrovými přepážkami, přičemž skupina teplosměnných lamel je svými vrchními částmi ukotvena do středové oblasti těla nosného víka, přičemž teplosměnné lamely jsou dále osazeny hlavními distančními oporami ustavenými prostřednictvím vstupních nátrubků a výstupních nátrubků dílčích lamel a zároveň doléhajících na spodní část nosného víka, přičemž teplosměnné lamely dále procházejí prostřednictvím vstupního nátrubku a výstupního nátrubku a prostupem nosného víka na vnější stranu, přičemž vstupní nátrubky dílčích teplosměnných lamel navazují na tvarově nastavitelné hadice, které propojují vstupní nátrubek se vstupním modulárním rozdělovačem, jehož dílčí moduly jsou osazeny regulovatelnými průtokoměry, přičemž výstupní nátrubky dílčích lamel navazují na tvarově nastavitelné hadice, které propojují výstupní nátrubek s výstupním modulárním rozdělovačem, přičemž vstupní modulární rozdělovač a výstupní modulární rozdělovač jsou pevně spojeny s nosným víkem.
Dále je výhodné, když je vstupní segment tvořen skupinou tvarových dílů vstupního segmentu a výstupní segment je tvořen skupinou tvarových dílů výstupního segmentu s implementovaným nátrubkem pro vypouštěcí kulový kohout, přičemž vstupní segment a výstupní segment jsou propojeny se základním nosným skeletem prostřednictvím tvarových přírub upevněných šroubovými spoji, přičemž mezi každou vzájemnou dělicí rovinu tvarových přírub je situován těsnicí prvek segmentů.
Dále je výhodné, když je mezi základním nosným skeletem a nosným víkem situován těsnicí prvek víka, které jek základnímu nosnému skeletu fixováno prostřednictvím šroubových spojů.
Dále je výhodné, když jsou směrové přepážky, kterými je opatřen dutý teplosměnný skelet lamely, tři.
Dále je výhodné, když je skupina teplosměnných lamel do středové oblasti těla nosného víka ukotvena prostřednictvím průběžných distančních opor, skupiny šroubů situovaných na hřbetech teplosměnných lamel procházejících skrze těsnicí podložky a dále otvory v nosném víku, kde jsou na vnější straně dílčí šrouby osazeny těsnicí podložkou a maticí, přičemž hlavní distanční opory, kterými jsou osazeny teplosměnné lamely, jsou dvě.
Dále je výhodné, když je komplexní uspořádání vstupního modulárního rozdělovače na konci sestavy osazeno uzavíracím víčkem, přičemž na straně vstupní je osazen automatický odvzdušňovací ventil navazující na uzavírací kulový kohout, přičemž komplexní uspořádání výstupního modulárního rozdělovače, je na konci sestavy osazeno uzavíracím víčkem, přičemž na výstupní straně je situován automatický odvzdušňovací ventil navazující na kulový kohout.
Dále je výhodné, když je nosné víko v rozích vnější strany konstrukce osazeno skupinou zvedacích ok.
Navrhované řešení disponuje zejména následujícími výhodami:
-2CZ 308022 B6 • možnost flexibilního zásahu a revize komplexního lamelového bloku, alternativně revize dílčích teplosměnných lamel • idealizovaný průtočný profil s minimálním zvýšením ztrát prouděním (minimální odpor proudění / tlakové ztráty) • možnost zařazení systému do stávající přímé potrubní linie • možnost využívání velkokapacitního geotermálního výměníku u potrubních systému s velkým průtokem a znečištěným primárním médiem • minimalizace potenciálního zvýšení energetické náročnosti čerpadlového systému (ztráty prouděním - tlakové ztráty) • možnost změny výkonových parametrů dle potenciálu zdroje (flexibilita řešena modularitou)
Objasnění výkresů
Na přiložených listech jsou znázorněny obrázky a legenda:
Obrázek 1 celkový axionometrický pohled na velkokapacitní geotermální výměník včetně sestavy lamelového bloku
Obrázek 2 pohled na vnitřní uspořádání velkokapacitního geotermálního výměníku včetně vnitřního uspořádání teplosměnných lamel
Obrázek 3 detailní pohled na vnitřní uspořádání teplosměnných lamel včetně navazujících prvků
Příklad uskutečnění vynálezu
Velkokapacitní geotermální výměník 1 se skládá ze základního nosného skeletu 2 tvořeného středovým boxem 13 se středovým prostupem 14, lamelového bloku 15, jehož stěžejními prvky jsou nosné víko 3, lamely 18 a prvky vstupního modulárního rozdělovače 28 a výstupního modulárního rozdělovače 33, vstupního segmentu 4 a výstupního segmentu 5.
Základní nosný skelet 2 je pevně propojen se vstupním segmentem 4 tvořeným skupinou tvarových dílů 11 vstupního segmentu na straně jedné a s výstupním segmentem 5 tvořeným skupinou tvarových dílů 12 výstupního segmentu s implementovaným nátrubkem pro vypouštěcí kulový kohout 38 na straně druhé prostřednictvím tvarových přírub 7 upevněných šroubovými spoji 6, přičemž mezi každou vzájemnou dělicí rovinu tvarových přírub 7 je situován těsnicí prvek 8 segmentů, přičemž vstupní segment 4 je na svém vstupu osazen normou rozměrově definovanou přírubou 10 a výstupní segment 5 je na svém výstupu osazen normou rozměrově definovanou přírubou 10. Mezi základním nosným skeletem 2 a nosným víkem 3 je situován těsnicí prvek 9 víka, které je k základnímu nosnému skeletu fixováno prostřednictvím šroubových spojů 6.
Dno základního nosného skeletu 2 je osazeno skupinou stabilizačních drážek 16 s kompenzačním těsněním 17, do kterých je ukotvena spodní část teplosměnných lamel 18.
-3 CZ 308022 B6
Dílčí teplosměnné lamely 18 jsou tvořeny vstupním nátrubkem 23 a výstupním nátrubkem 24, které navazují na dutý teplosměnný skelet 36 lamely, jenž je v trajektorii proudění sekundárního okruhu vnitřní části opatřen skupinou například tri směrových přepážek 37.
Skupina teplosměnných lamel 18 je svými vrchními částmi ukotvena do středové oblasti těla nosného víka 3 prostřednictvím čtyř průběžných distančních opor 19, skupiny navařovacích šroubů 20 situovaných na hřbetech teplosměnných lamel 18 procházejících skrze těsnicí podložky 21 a dále otvory v nosném víku 3, kde jsou na vnější straně dílčí navařovací šrouby 20 osazeny těsnicí podložkou 21 a maticí. Teplosměnné lamely 18 jsou dále osazeny dvojicí hlavních distančních opor 22 ustavených prostřednictvím vstupních a výstupních nátrubků 23, 24 dílčích lamel a zároveň doléhajících na spodní část nosného víka 3.
Teplosměnné lamely 18 dále procházejí prostřednictvím vstupního nátrubku 23 a výstupního nátrubku 24 skrze těsnicí element 25 a prostup nosného víka 3 na vnější stranu, kde jsou vstupní nátrubky 23 a výstupní nátrubky 24 dílčích teplosměnných lamel 18 osazeny těsnicím elementem 25 a zajišťovací maticí 26. Vstupní nátrubky 23 dílčích teplosměnných lamel 18 navazují na tvarově nastavitelné nerezové hadice 27, které propojují vstupní nátrubek 23 se vstupním modulárním rozdělovačem 28, jehož dílčí moduly jsou osazeny regulovatelnými průtokoměry 29.
Komplexní uspořádání vstupního modulárního rozdělovače 28 je na konci sestavy osazeno uzavíracím víčkem 30, přičemž na straně vstupní je osazen automatický odvzdušňovací ventil 31 navazující na uzavírací kulový kohout 32.
Výstupní nátrubky 24 dílčích lamel 18 navazují na tvarově nastavitelné nerezové hadice 27, které propojují výstupní nátrubek 24 s výstupním modulárním rozdělovačem 33, který je na konci sestavy osazen uzavíracím víčkem 30, přičemž na výstupní straně je situován automatický odvzdušňovací ventil 31 navazující na kulový kohout 32.
Vstupní modulární rozdělovač 28 a výstupní modulární rozdělovač 33 jsou fixovány k tvarovým podporám 34 nosného víka 3 prostřednictvím systémových úchytů. Nosné víko 3 je v rozích vnější strany konstrukce osazeno skupinou zvedacích ok 35 kotvených k nosnému víku 3 prostřednictvím navařovacích šroubů 6.
Funkce
Velkokapacitní geotermální výměník _l_ s možností zařazení do přímé linie potrubního systému, převádějícího znečištěné médium disponující odpadní nebo procesně naakumulovanou tepelnou energií, je tvořen jedním nebo násobně za sebou řazeným základním nosným skeletem 2 s nosným víkem 3 a navazujícím vstupním segmentem 4 a výstupním segmentem 5 utvářejícím průtočný profil primárního okruhu velkokapacitního geotermálního výměníku 1, kterým může být například znečištěné médium disponující tepelnou energií, a to ve společné součinnosti s vloženým těsnicím prvkem segmentů 8 mezi tvarové příruby 7 dílčích prvků 2, 4, 5 jenž jsou vzájemně sevřeny prostřednictvím šroubového spoje 6 a zároveň těsnicím prvkem víka 9 situovaným mezi základním nosným skeletem 2 a nosným víkem 3. Tvarové uspořádání vstupního segmentu 4 transformuje kruhový profil vstupní normou rozměrově definovanou přírubu 10 prostřednictvím skupiny navazujících tvarových dílů vstupního segmentu 11 například na čtvercový nebo obdélníkový profil navazující tvarové příruby 7, která svírá těsnicí prvek segmentů 8 prostřednictvím parametricky identické tvarové příruby 7 základního nosného skeletu 2 a šroubových spojů 6. Výsledné tvarové uspořádání transformačního profilu tvarových dílů vstupního segmentu 11 eliminuje výskyt turbulentních proudění jak ve vztahu k transformaci rozšiřujícího se průtočného profilu včetně idealizovaného úhlu postupného rozšíření, tak navazujícímu uspořádání profilu teplosměnných lamel 18, čímž je idealizována ztráta proudění a zároveň zvýšená účinnost přestupu tepelné energie. Primární znečištěné médium disponující tepelnou energií dále prochází základním nosným skeletem 2, kde dochází k předání tepelné energie prostřednictvím teplosměnných lamel 18, přičemž znečištěné médium dále prochází
-4CZ 308022 B6 výstupním segmentem 5, jenž navazuje tvarovou přírubou 7 na nosný skelet 2, kde dochází k reverzní transformaci například z čtvercového nebo obdélníkového profilu nosného skeletu 2, respektive tvarové příruby 7, na kruhový profil reprezentovaný normou rozměrově definovanou přírubu 10. Charakter tvarového uspořádání transformačního profilu skupiny tvarových dílů 12 výstupního segmentu eliminuje zejména prostřednictvím úhlu a vlastní délky výskyt ztrát způsobený tvořením turbulentního proudění.
Základní nosný skelet 2 tvořený středovým boxem 13 se středovým prostupem 14 určeným pro instalaci lamelového bloku 15 a po stranách situovanou dvojicí tvarových přírub 7 určených k souslednému řazení základních nosných skeletů 2 dle požadované výtěžnosti tepelné energie návazné technologie, přičemž dno středového boxu 13 nosného skeletu 2 je osazena skupinou stabilizačních drážek 16 s kompenzačním těsněním 17, do kterých jsou zasunuty lamely 18 sekundárního okruhu v počtu a rozestupech odpovídajícímu, jak pozicím stabilizačních drážek 16, tak vlastním pozicím teplosměnných lamel 18 instalovaných v komplexním lamelovém bloku 15, který lze flexibilně demontovat z důvodu revize nebo servisního zásahu, přičemž reverzní montáží lamelového bloku 15 a zasunutím teplosměnných lamel do stabilizačních drážek 16 s kompenzačním těsněním 17 je docíleno žádané pozice spodní části teplosměnných lamel 18 a zároveň je eliminována možnost tvorby nežádoucích vibrací teplosměnných lamel 18 prostřednictvím kompenzačního těsnění 17 při průtoku primárního znečištěného média. Sestava lamelového bloku 15 disponuje možností variabilního servisního zásahu, kde je možné jednorázově demontovat komplexní lamelový blok tvořený nosným víkem 3, do kterého jsou kotveny teplosměnné lamely 18 jejichž vzájemné rozestupy jsou definovány skupinou čtyř průběžných distančních opor 19, jenž jsou vymezeny prostřednictvím navařovacích šroubů 20 situovaných na hřbetech lamel, které zároveň průběžně kotví dílčí teplosměnné lamely 18 k nosnému víku 3, přičemž z vnější i vnitřní strany nosného víka 3 je každý navařovací šroub 20 doplněn těsnicí podložkou 21 zamezující průniku primárního média, kde vnější strana navařovacího šroubu 20 je doplněna maticí. Lamelový blok 15 je dále v místě prostupu vstupního nátrubku 23 a výstupního nátrubku 24 doplněn dvojicí hlavních distančních opor 22, které mimo definování žádaného ustavení teplosměnných lamel, kdy určují vymezené rozestupy vrcholů teplosměnných lamel 18, přičemž tyto rozestupy definují průtočný profil primárního média v mezilamelovém prostoru, plní funkci rozšíření dosedací plochy pro těsnicí element 25, kterým prochází vstupní nátrubek 23 a výstupní nátrubek 24 teplosměnné lamely 18, které jsou na vnější straně osazeny identickým těsnicím elementem 25 a zajišťovací maticí 26. Vstupní nátrubky 23 dílčích teplosměnných lamel 18 jsou propojeny se vstupním modulárním rozdělovačem 28 prostřednictvím nastavitelných nerezových hadic 27, přičemž dílčí moduly vstupního modulárního rozdělovače 28 jsou osazeny regulovatelnými průtokoměry 29 s indikací průtoku, což umožňuje regulaci průtoku sekundárního tep lenošného média rozváděného do dílčích teplosměnných lamel 18, což idealizuje výtěžnost systému velkokapacitního geotermálního výměníku L Sekundární teplonosné médium prochází vstupním modulárním rozdělovačem 28 skrze nastavitelné nerezové hadice 27 a navazující vstupní nátrubky 23 v definovaném průtočném množství, přičemž sekundární médium dále putuje dutým teplosměnným skeletem 36 teplosměnné lamely v trajektorii definované skupinou například tri směrových přepážek 37, které svou pozicí zaručují homogenní výtěžnost teplosměnné lamely 18 v celém profilu dutého teplosměnného skeletu 36 lamely, kterým prochází tepelná energie primárního média, jenž je odváděna sekundárním teplonosným médiem k připojené technologii. Sekundární teplonosné médium dále putuje skrze výstupní nátrubek 24 navazující na tvarově nastavitelné nerezové hadice 27, které jsou napojeny na výstupní modulární rozdělovač 33. Vstupní modulární rozdělovač 28 a výstupní modulární rozdělovač 33 je na zakončení posledního modulu osazen uzavíracím víčkem 30 s možností flexibilní demontáže a zařazení přídavných modulů, přičemž na protější straně obou sestav je identicky situován automatický odvzdušňovací ventil 31 navazující na kulový kohout 32, který je možné napojit na přívodní nebo vratné potrubí navazující technologie, vstupní modulární rozdělovač 28 a výstupní modulární rozdělovač 33 je fixován k tvarovým podporám 34 nosného víka 3 prostřednictvím systémových úchytů. Dané ustavení umožňuje prostřednictvím v rozích vnější strany konstrukce nosného víka 3 situovaných zvedacích ok 35 kotvených ke konstrukci prostřednictvím navařovacích šroubů 20 flexibilní
-5 CZ 308022 B6 demontáž celého lamelového bloku 15 alternativně demontáž nosného víka 3 s příslušenstvím, což umožňuje revizi komplexního systému teplosměnných lamel alternativně revizi / výměnu dílčích teplosměnných lamel 18, přičemž z důvodu vypouštění primárního média z vnitřní části velkokapacitního geotermálního výměníku 1 je výstupní segment 5 na své spodní straně osazen vypouštěcím kulovým kohoutem 38 s možností připojení například odpadních potrubí.
Průmyslová využitelnost
Vynález se týká velkokapacitního geotermálního výměníku umožňujícího zařazení do přímé linie potrubního systému, převádějícího znečištěné médium disponující odpadní nebo procesně naakumulovanou tepelnou energií, včetně potrubních systémů s velkým průtokem. Konstrukční řešení umožňuje zejména flexibilitu výkonových parametrů dle potenciálu zdroje a snadnou montáž / demontáž dílčích částí za účelem revize a údržby. Systém je uplatnitelný v průmyslových oblastech výroby, a to začleněním do stávajícího, případně budovaného potrubního systému, jímž je médium s tepelným potenciálem převáděno. Výměník může být využit například pro instalaci do linií odpadních potrubních systémů čerpaných důlních vod nebo ve výrobních podnicích, jejichž procesy obsahují odpadní vodu s nevyužitým energetickým potenciálem.
PATENTOVÉ NÁROKY
Claims (3)
1. velkokapacitní geotermální výměník
1. Velkokapacitní geotermální výměník s možností zařazení do přímé linie potrubního vedení, vyznačující se tím, že je tvořen základním nosným skeletem (2) sestávajícím ze středového boxu (13) se středovým prostupem (14), dále lamelovým blokem (15), jehož stěžejními prvky jsou nosné víko (3), teplosměnné lamely (18) a prvky vstupního modulárního rozdělovače (28) a výstupního modulárního rozdělovače (33), dále vstupním segmentem (4) a výstupním segmentem (5), přičemž základní nosný skelet (2) je pevně propojen se vstupním segmentem (4) na straně jedné, s výstupním segmentem (5) na straně opačné a s nosným víkem (3) ve své vrchní části, přičemž vstupní segment (4) je na svém vstupu a výstupní segment (5) je na svém výstupu opatřen přírubou (10), přičemž dno základního nosného skeletu (2) je osazeno skupinou stabilizačních drážek (16), do nichž je ukotvena spodní část teplosměnných lamel (18), přičemž dílčí teplosměnné lamely (18) jsou tvořeny vstupním nátrubkem (23) a výstupním nátrubkem (24), které navazují na dutý teplosměnný skelet (36) lamely opatřený směrovými přepážkami (37), přičemž skupina teplosměnných lamel (18) je svými vrchními částmi ukotvena do středové oblasti těla nosného víka (3), přičemž teplosměnné lamely (18) jsou dále osazeny hlavními distančními oporami (22) ustavenými prostřednictvím vstupních nátrubků (23) a výstupních nátrubků (24) dílčích lamel a zároveň doléhajících na spodní část nosného víka (3), přičemž teplosměnné lamely (18) dále procházejí prostřednictvím vstupního nátrubku (23) a výstupního nátrubku (24) a prostupem nosného víka (3) na vnější stranu, přičemž vstupní nátrubky (23) dílčích teplosměnných lamel (18) navazují na tvarově nastavitelné hadice (27), které propojují vstupní nátrubek (23) se vstupním modulárním rozdělovačem (28), jehož dílčí moduly jsou osazeny regulovatelnými průtokoměry (29), přičemž výstupní nátrubky (24) dílčích lamel (18) navazují na tvarově nastavitelné hadice (27), které propojují výstupní nátrubek (24) s výstupním modulárním rozdělovačem (33), přičemž vstupní modulární rozdělovač (28) a výstupní modulární rozdělovač (33) jsou pevně spojeny s nosným víkem (3).
2. základní nosný skelet
3. nosné víko
4. vstupní segment
5. výstupní segment
6. šroubový spoj
7. tvarová příruba
8. těsnicí prvek segmentů
9. těsnicí prvek víka
10. příruba
11. tvarový díl vstupního segmentu
12. tvarový díl výstupního segmentu
-7 CZ 308022 B6
13. středový box
14. středový prostup
15. lamelový blok
16. stabilizační drážka
17. kompenzační těsnění
18. teplosměnná lamela
19. průběžná distanční opora
20. navařovací šroub
21. těsnicí podložka
22. hlavní distanční opora
23. vstupní nátrubek
24. výstupní nátrubek
25. těsnicí element
26. zajišťovací matice
27. tvarově nastavitelná nerezová hadice
28. vstupní modulární rozdělovač
29. regulovatelný průtokoměr
30. uzavírací víčko
31. automatický odvzdušňovací ventil
32. kulový kohout
33. výstupní modulární rozdělovač
34. tvarová podpora
35. zvedací oko
36. dutý teplosměnný skelet lamely
37. směrová přepážka
2. Velkokapacitní geotermální výměník podle nároku 1, vyznačující se tím, že
-6CZ 308022 B6 vstupní segment (4) je tvořen skupinou tvarových dílů (11) vstupního segmentu a výstupní segment (5) je tvořen skupinou tvarových dílů (12) výstupního segmentu s implementovaným nátrubkem pro vypouštěcí kulový kohout (38), přičemž vstupní segment (4) a výstupní segment (5) jsou propojeny se základním nosným skeletem (2) prostřednictvím tvarových přírub (7) upevněných šroubovými spoji (6), přičemž mezi každou vzájemnou dělicí rovinu tvarových přírub (7) je situován těsnicí prvek (8) segmentů.
3. Velkokapacitní geotermální výměník podle nároku 1, vyznačující se tím, že mezi základním nosným skeletem (2) a nosným víkem (3) je situován těsnicí prvek (9) víka, které je k základnímu nosnému skeletu fixováno prostřednictvím šroubových spojů (6).
4. Velkokapacitní geotermální výměník podle nároku 1, vyznačující se tím, že že směrové přepážky (37), kterými je opatřen dutý teplosměnný skelet (36) lamely, jsou tři.
5. Velkokapacitní geotermální výměník podle nároku 1, vyznačující se tím, že skupina teplosměnných lamel (18) je do středové oblasti těla nosného víka (3) ukotvena prostřednictvím průběžných distančních opor (19), skupiny šroubů (20) situovaných na hřbetech teplosměnných lamel (18) procházejících skrze těsnicí podložky (21) a dále otvory v nosném víku (3), kde jsou na vnější straně dílčí šrouby (20) osazeny těsnicí podložkou (21) a maticí, přičemž hlavní distanční opory (22), kterými jsou osazeny teplosměnné lamely (18), jsou dvě.
6. Velkokapacitní geotermální výměník podle nároku 1, vyznačující se tím, že komplexní uspořádání vstupního modulárního rozdělovače (28) je na konci sestavy osazeno uzavíracím víčkem (30), přičemž na straně vstupní je osazen automatický odvzdušňovací ventil (31) navazující na uzavírací kulový kohout (32), přičemž komplexní uspořádání výstupního modulárního rozdělovače (33), je na konci sestavy osazeno uzavíracím víčkem (30), přičemž na výstupní straně je situován automatický odvzdušňovací ventil (31) navazující na kulový kohout (32) .
7. Velkokapacitní geotermální výměník podle nároku 1, vyznačující se tím, že nosné víko (3) je v rozích vnější strany konstrukce osazeno skupinou zvedacích ok (35).
3 výkresy
Seznam vztahových značek:
3 8. vypouštěcí kulový kohout
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2017-850A CZ308022B6 (cs) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | Velkokapacitní geotermální výměník |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2017-850A CZ308022B6 (cs) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | Velkokapacitní geotermální výměník |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2017850A3 CZ2017850A3 (cs) | 2019-07-10 |
| CZ308022B6 true CZ308022B6 (cs) | 2019-10-30 |
Family
ID=67141275
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2017-850A CZ308022B6 (cs) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | Velkokapacitní geotermální výměník |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ308022B6 (cs) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4987955A (en) * | 1987-05-29 | 1991-01-29 | Alfa-Laval Thermal Ab | Permanently joined plate heat exchanger |
| WO2011009080A2 (en) * | 2009-07-17 | 2011-01-20 | Lockheed Martin Corporation | Heat exchanger and method for making |
| US20150345838A1 (en) * | 2014-05-30 | 2015-12-03 | Merdad Kalantari | Geothermal heat pump system |
-
2017
- 2017-12-28 CZ CZ2017-850A patent/CZ308022B6/cs not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4987955A (en) * | 1987-05-29 | 1991-01-29 | Alfa-Laval Thermal Ab | Permanently joined plate heat exchanger |
| WO2011009080A2 (en) * | 2009-07-17 | 2011-01-20 | Lockheed Martin Corporation | Heat exchanger and method for making |
| US20150345838A1 (en) * | 2014-05-30 | 2015-12-03 | Merdad Kalantari | Geothermal heat pump system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2017850A3 (cs) | 2019-07-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3483920A (en) | Heat exchangers | |
| EP3249331B1 (en) | Improved suction hood flume apparatus and method for modular heat exchange tower | |
| CA2967134C (en) | Improved flume apparatus and method for modular heat exchange tower | |
| US20070169924A1 (en) | Heat exchanger installation | |
| CN104197771B (zh) | 一种用于热交换器板束气体入口的均流结构 | |
| US9291401B2 (en) | Split flow condensing economizer and heat recovery method | |
| CN105841525B (zh) | 一种宽通道板式换热器 | |
| RU2489663C1 (ru) | Теплообменник | |
| CN210180243U (zh) | 一种可拆式烟气换热器 | |
| CZ308022B6 (cs) | Velkokapacitní geotermální výměník | |
| CN105674629A (zh) | 微通道换热器及热泵热水器 | |
| CN103017577B (zh) | 设置疏导结构的污水或地表水用管式换热装置 | |
| CZ31416U1 (cs) | Velkokapacitní geotermální výměník | |
| CN209166188U (zh) | 卧式排沙水水换热器 | |
| CN105258536A (zh) | 一种新型全焊接板壳式换热器 | |
| KR20170005086A (ko) | 합성 가스를 냉각시키기 위한 열 교환 디바이스 및 그의 조립 방법 | |
| CN203011204U (zh) | 设置疏导结构的污水或地表水用管式换热装置 | |
| CN103063063B (zh) | 一种污水或地表水用强制疏导型管式换热装置 | |
| CN206387293U (zh) | 一种特殊结构的圆形波纹板容积式换热器 | |
| CN213543302U (zh) | 一种板式换热器 | |
| CN105333761A (zh) | 换热器管箱的集成结构 | |
| CN117213286A (zh) | 一种具有气液分隔效果的热管及其模块化热管组件 | |
| CN209672898U (zh) | 一种具有油分离功能的油冷却器 | |
| JP6093240B2 (ja) | 熱交換装置 | |
| RU161555U1 (ru) | Блок теплообменников |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20231228 |