EA026850B1 - Теплообменник для теплоотвода в отопительной установке или системе теплоснабжения - Google Patents

Теплообменник для теплоотвода в отопительной установке или системе теплоснабжения Download PDF

Info

Publication number
EA026850B1
EA026850B1 EA201400923A EA201400923A EA026850B1 EA 026850 B1 EA026850 B1 EA 026850B1 EA 201400923 A EA201400923 A EA 201400923A EA 201400923 A EA201400923 A EA 201400923A EA 026850 B1 EA026850 B1 EA 026850B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
heat
heat exchanger
medium
tubular coil
tank
Prior art date
Application number
EA201400923A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201400923A1 (ru
Inventor
Лубор Хитил
Original Assignee
Флексира С.Р.О.
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 Флексира С.Р.О. filed Critical Флексира С.Р.О.
Publication of EA201400923A1 publication Critical patent/EA201400923A1/ru
Publication of EA026850B1 publication Critical patent/EA026850B1/ru

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
    • 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
    • F28D7/02Heat-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 helically coiled
    • F28D7/024Heat-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 helically coiled the conduits of only one medium being helically coiled tubes, the coils having a cylindrical configuration
    • 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
    • F28D7/0066Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids
    • F28D7/0083Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids with units having particular arrangement relative to a supplementary heat exchange medium, e.g. with interleaved units or with adjacent units arranged in common flow of supplementary heat exchange medium
    • 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
    • F28D7/08Heat-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 otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag

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)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

Изобретение относится к теплообменнику для отопительной установки или системы теплоснабжения в виде трубчатого теплообменника с закрытым резервуаром, в котором внутреннее пространство заполнено первой средой, которая подводит количества тепла, а вторая среда, которая отводит количества тепла, находится в трубчатом змеевике резервуара. Изобретение относится также к выполнению такого теплообменника с малой конструктивной высотой и высоким коэффициентом полезного действия, а также большой удельной мощностью.

Description

<p>Изобретение относится к теплообменнику для отопительной установки или системы теплоснабжения в виде трубчатого теплообменника с закрытым резервуаром, в котором внутреннее пространство заполнено первой средой, которая подводит количества тепла, а вторая среда, которая отводит количества тепла, находится в трубчатом змеевике резервуара. Изобретение относится также к выполнению такого теплообменника с малой конструктивной высотой и высоким коэффициентом полезного действия, а также большой удельной мощностью.</p> <p>026850</p> <p>Изобретение относится к теплообменнику в качестве теплоотвода для отопительной установки или системы теплоснабжения.</p> <p>В отопительных установках или системах теплоснабжения зачастую используют возобновляемые источники энергии. Поэтому зачастую имеется необходимость на основе прибывающих с различными параметрами относительно объема и температуры среды сред предоставлять приспособленную к условиям подсоединенного потребителя среду. Различные источники тепла могут быть представлены, например, обычными отопительными котлами, тепловыми солнечными коллекторами, геотермальными зондами или похожими устройствами.</p> <p>Обычно для этой цели применяют теплоотводы и с помощью раздельных контуров циркуляции достигают передачи тепла между средами. Общая постановка задачи в этом случае использования состоит в том, что из прибывающего количества тепла в наиболее короткое время производится нагретый теплоноситель, который соответствует требованиям к температуре среды и ее объёму.</p> <p>Давно известно, что на стороне получения энергии имеются существенные различия в параметрах сред. Например, обычные отопительные котлы поставляют среды с температурами 40°C и выше. Солнечные тепловые коллекторы нуждаются в собственной циркуляции сред. Геотермальные зонды поставляют среды с температурами от 30°C до более чем 100°C. На потребительской стороне отопительный контур может требовать температур от 35 до 80°C, в то время как техническая вода должна предоставляться с температурами более 55°C.</p> <p>Таким образом, одни контуры циркуляции должны оставаться отделенными от других контуров циркуляции. Таким образом, например, контур циркуляции теплового солнечного коллектора содержит незамерзающую среду, в то время как в контуре циркуляции отопительного котла необходимость в ней отсутствует. Со стороны потребителя различия состоят точно также между контуром циркуляции для отопительных целей и контуром циркуляции для технической воды, который требует использования воды питьевого качества и должен, поэтому, снабжаться пресной водой.</p> <p>Поскольку объединение различных сред с различными же содержаниями тепла невозможно, и в равной степени исключена непосредственная дальнейшая передача заданных сред в присоединенные отопительные системы, первоначальные источники энергии объединяются в системах теплоснабжения в так называемом теплоотводе, в котором выполняется теплообмен от первичных сред во вторичную среду. Для уравнивания сильно варьирующегося количества тепла с вторичной стороны предусматривается больший объем жидкости. Вышеописанные задачи должен выполнять теплообменник, выполненный в качестве центрального элемента.</p> <p>Для этой цели может быть рассмотрен, например, трубчатый теплообменник. Известные теплообменники этого вида, как например, описанные в DE 3641139 С2, не подходят, тем не менее, вследствие их инерционности.</p> <p>В конструкции трубчатого секционного теплообменника согласно DE 3519315 A1 возможно задание объемного отношения таким образом, что в таком теплообменнике предотвращено образование какого-либо излишнего объема накопителя и, кроме того, разделительная поверхность увеличена за счет применения гофрированных труб. Этот вид воздушно-водного теплообменника не подходит для использования в качестве теплоотвода в системах теплоснабжения, поскольку он не предназначен для функционирования с двумя жидкими средами.</p> <p>Эти задачи могут быть решены с помощью весьма эффективного пластинчатого теплообменника. Однако такие теплообменники вследствие их конструкции имеют значительные недостатки при применении в системах теплоснабжения. Например, в областях с выходом питьевой воды большой жесткости необходимо подготавливать среды установки теплоснабжения с помощью химико-физических способов. В конечном счете, это необходимо также и при самых незначительных объемах доливки.</p> <p>Если подготовка среды не производится, теплообменник в кратчайшие сроки забивается и значительно теряет при этом в коэффициенте полезного действия, пропускной способности и динамике.</p> <p>В пластинчатых теплообменниках нельзя предотвратить также отложения извести в служащей для водного снабжения секции, которая постоянно наполняется пресной водой. Химическая чистка забитых пластинчатых теплообменников приводит, в конечном счете, к повреждению материала и, вместе с тем, к сокращению его срока службы. По вышеупомянутым причинам пластинчатые теплообменники только изредка применяются в установках теплоснабжения.</p> <p>Для предотвращения описанных проблем пластинчатых теплообменников в системах теплоснабжения выполняются так называемые комбинированные накопители с большим резервуаром и расположенным в нем трубчатым змеевиком. Они имеют сравнительно большой объем накопителя и в то же время маленькую разделительную поверхность теплообменника. Вследствие неизбежно образующегося в комбинированном накопителе теплового расслоения, падение температуры в нем получается сверху вниз.</p> <p>Если равновесие в таком комбинированном накопителе нарушено отбором количества тепла, что производится, естественно, посредством расположенных в комбинированном накопителе наверху приспособлений для отбора, то вследствие этого в верхней области комбинированного накопителя происходит заметное охлаждение. Охлажденная среда начинает перемещаться вниз и смешивается с более холодными слоями таким образом, что в конечном счете производится смешанная температура, которая</p> <p>- 1 026850</p> <p>может более не допустить отбора количества тепла.</p> <p>В некоторых комбинированных накопителях образуется состоящий из холодной воды тороидальный вихрь, который в результате своего опускания продолжительно нарушает температурные отношения в пределах комбинированного накопителя.</p> <p>Этот невыгодный эффект различные производители таких комбинированных накопителей пытаются предотвратить путем монтирования поперечных переборок и перепускных каналов в комбинированном накопителе. Например, в известном устройстве CTC Eco Zenith I 550 фирмы CTC, 341 26 Люнгби, Швеция, в таком комбинированном накопителе установлена поперечная переборка, которая снабжена в каждом случае многократно перфорированным перепускным каналом, как в верхней, так и в нижней области.</p> <p>В комбинированном накопителе Spiro фирмы FEURON AG, 9430 Санкт-Маргретен, Швейцария, в свою очередь, сделана попытка с помощью распределенно простирающегося по всему объему комбинированного накопителя спирального теплообменника сдерживать наиболее долго расслоение среды, соответствующее естественному тепловому расслоению.</p> <p>В обоих вышеописанных комбинированных накопителях подведенная преимущественно с наивысшей температурой среда от солнечного теплового коллектора подводится при помощи собственного теплообменника в пределах комбинированного накопителя, который располагается в обоих случаях на днище резервуара. В комбинированном накопителе устройства СТС Eco Zenith I 550 производится обмен теплом с наличествующей в нижней камере холодной средой, в то время как в комбинированном накопителе Spiro фирмы FEURON AG дополнительно включен теплообменник с более плотно навитой спиралью в отдельном корпусе, а подъем нагретой среды в верхнюю область комбинированного накопителя должен, предпочтительно, производиться посредством подъемного канала.</p> <p>Обе системы имеют тот недостаток, что они работают с большими объемами и имеют сложное внутреннее строение. В то же время, неизбежно образующееся температурное расслоение и технические мероприятия по воспрепятствованию нежелательным смесительным процессам делают комбинированные накопители инерционными в их поведении. Технические издержки и тем самым производственные расходы высоки.</p> <p>Однако для обеспечения теплообмена с незначительной инерционностью необходимо обеспечивать весьма эффективный теплообмен.</p> <p>В комбинированном накопителе Spiro фирмы FEURON AG для этого предусмотрен трубчатый змеевик, который выполнен из гофрированной трубы и должен производить для эффективного теплообмена, соответственно техническому описанию этого комбинированного накопителя, турбулентное течение внутри гофрированного трубопровода. Тем не менее, эффективный теплообмен не может быть достигнут, поскольку окружающая гофрированную трубу среда не имеет турбулентного течения, и не имеется в наличии особых приспособлений для достижения этой формы течения.</p> <p>Поэтому имеется потребность в замене комбинированных накопителей на теплообменники, которые делают возможным обмен количествами тепла между первичной и вторичной средой с заметно уменьшенной инерционностью, и предотвращают, однако, при этом наличествующую у вышеописанных пластинчатых теплообменников подверженность повреждениям. При этом также должны быть учтены до сих пор известные условия использования для различных областей температуры.</p> <p>Поэтому целью изобретения является предложение теплообменника для применения для теплоотвода для отопительной установки или системы теплоснабжения, который не имеет недостатков обычных в уровне техники комбинированных накопителей, имеет при малом объеме большую передаваемую мощность, который переносит количество тепла без большой инерционности на также наличествующую в теплообменнике вторичную среду от прибывающих сред из первичных контуров циркуляции, и делает возможным тем самым быструю реакцию на переменное требование тепла, который долговечен и, кроме того, может быть выполнен просто и малозатратно, чтобы тем самым получить снижение совокупных издержек на отопительные установки или, соответственно, системы теплоснабжения и, кроме того, повышение степени использования тепла такими устройствами.</p> <p>В нижеследующем описании, вариантах осуществления и пунктах формулы изобретения представленные ниже понятия использованы в следующих значениях:</p> <p>Теплообменник - является трубчатым теплообменником, выполненным, по меньшей мере, с одним расположенным в резервуаре трубчатым змеевиком и с выведенными наружу присоединениями для трубчатого змеевика, а также с внутренним пространством резервуара.</p> <p>Трубчатый змеевик - является винтообразно и/или спиралеобразно навитой трубой, шаг которой может быть равномерным или различным в различных областях.</p> <p>Труба - является металлической трубой с профилированной стенкой, предпочтительно, гофрированной трубой с проходящим параллельно или винтообразно гофрами.</p> <p>Разделитель - является твердой и герметичной для жидкостей перегородкой между различными средами. Он образован трубными стенками.</p> <p>Среда - является текучей средой, которая может содержать и транспортировать количество тепла.</p> <p>Первая среда - является текучей средой, которая может быть нагрета произвольными источниками</p> <p>- 2 026850</p> <p>тепла и переносит в теплообменнике количество тепла во вторую среду.</p> <p>Вторая среда - является текучей средой, которая принимает количество тепла в теплообменнике от первой среды и транспортирует его к наличествующим в системе потребителям или к модулям накопителя.</p> <p>Вышеуказанная задача решена с помощью теплообменника с признаками отличительной части п.1 формулы изобретения в сочетании с признаками ограничительной части данного пункта формулы изобретения. Дополнительные независимые и подчиненные пункты формулы изобретения описывают варианты осуществления теплообменника согласно изобретению.</p> <p>Согласно изобретению задача решена с помощью теплообменника, выполненного в виде трубчатого теплообменника. Он выполнен таким образом, что объем резервуара заполнен первой средой, а вторая среда протекает через расположенный в том же резервуаре трубчатый змеевик.</p> <p>Тем самым достигнуто постоянное наличие достаточно большого объема нагретой первой среды и возможность принимать посредством отводящей количество тепла второй среды это количество тепла по мере надобности и в краткие сроки, а также с большой производительностью подачи.</p> <p>При этом теплообменник достигает коэффициента полезного действия переноса по меньшей мере 90%, по отношению количества тепла, подведенного первой средой и отведенное со второй средой, при действующих в системах теплоснабжения температурных условиях.</p> <p>Для достижения этого теплообменник имеет, по меньшей мере, следующие параметры:</p> <p>отношение объема резервуара и объема трубчатого змеевика устремлено к значению 5 или находится ниже него;</p> <p>резервуар теплообменника хорошо теплоизолирован;</p> <p>трубчатый змеевик состоит из металлического материала;</p> <p>толщина стенки трубы трубчатого змеевика очень незначительна;</p> <p>трубчатый змеевик подвижен в ограниченном объеме в резервуаре;</p> <p>форма резервуара выбрана таким образом, что резервуар имеет незначительную поверхность.</p> <p>Вышеописанными мерами согласно изобретению достигнуто, что резервуар теплообменника постоянно заполнен достаточным объемом нагретой первой среды. При образовании потребности в тепле, вторая среда направляется через трубчатый змеевик и происходит интенсивный теплообмен.</p> <p>Наиболее предпочтительным является при этом трубчатый змеевик, который состоит из тонкостенной гофрированной трубы. Такого вида гофрированной трубы имеют толщины стенки в области нескольких десятых долей миллиметра. Стенка трубы образует очень тонкий разделитель, который позволяет достигать интенсивной теплопередачи.</p> <p>Согласно изобретению для трубчатого змеевика используются гофрированная труба из высококачественной стали. Уменьшенная теплопередача высококачественных сталей компенсируется незначительной толщиной стенки.</p> <p>Винтообразно навитый трубчатый змеевик из гофрированной трубы вызывает уже при сравнительно незначительной скорости течения переход в турбулентное течение, вследствие чего процесс обмена в значительной мере интенсифицируется.</p> <p>Трубчатый змеевик может перемещаться в резервуаре в ограниченном объеме, например, вследствие теплового расширения. Вследствие этого и за счет преимущественно турбулентных течений какиелибо отложения не могут образовываться в области разделителя.</p> <p>Предпочтительно, резервуар теплообменника имеет цилиндрическую форму. Его длина может составлять до 6 диаметров.</p> <p>С другой стороны, сравнительно незначительный объем резервуара обусловливает также постоянный приток свежей первой среды, и наличие за счет этого в резервуаре также высокой скорости течения. Таким образом, также и на этой стороне разделителя обеспечено устойчивое турбулентное течение, чем дополнительно интенсифицирован процесс обмена.</p> <p>Вышеописанными мерами предотвращено образование внутри резервуара температурного расслоения первой среды. Тем самым в значительной степени предотвращено образование тороидальных вихрей в первой и температурных колебаний во второй среде.</p> <p>Теплообменник согласно изобретению может достигать таким образом при сравнительно незначительном объеме примерно 60 л, входной температуре первой среды примерно 90°C, объемном расходе первой и второй среды в каждом случае примерно 3000 л/ч и градиенте температуры примерно 40°C, удельной производительности 750 Вт на 100 см<sup>2</sup> разделительной поверхности. Тем самым эксплуатационные характеристики теплообменников согласно изобретению достигают уровней пластинчатых теплообменников.</p> <p>Также возможно выполнение теплообменника согласно изобретению таким образом, что трубчатый змеевик развернут во внутренней части резервуара к виду многосекционного устройства. Тем самым объемные отношения между первой и второй средой в теплообменнике смещаются в пользу второй среды.</p> <p>При этом несколько трубчатых змеевиков могут быть либо выведены их отдельными присоединениями наружу и быть соединенными вне резервуара, либо быть разветвленными в пределах резервуара.</p> <p>- 3 026850</p> <p>В случае расположения в резервуаре более одного трубчатого змеевика, присоединения которых выведены наружу, один из трубчатых змеевиков может быть соединен также с другим источником тепла.</p> <p>Также один из трубчатых змеевиков может быть соединен с контуром системы теплоснабжения, который требует другого уровня температуры.</p> <p>Предпочтительный вариант осуществления состоит в том, что по меньшей мере один второй трубчатый змеевик служит для присоединения третьей среды от источника тепла или от потребителя тепла к теплообменнику, когда третья среда на основе особых ее свойств не может смешиваться с первой или со второй средой.</p> <p>В зависимости от конкретного варианта осуществления системы теплоснабжения, в которой задействован теплообменник согласно изобретению, он может быть снабжен трубчатым змеевиком для хозяйственно-пищевого водоснабжения таким образом, что тем самым делается возможным предоставление горячей воды.</p> <p>Также в зависимости от варианта осуществления системы теплоснабжения, в которой задействован теплообменник согласно изобретению, он может быть снабжен электрически приводимым в действие нагревательным патроном, который может выполнять либо снабжение количествами тепла, либо лишь обеспечение защиты от замерзания.</p> <p>Профилированная стенка трубчатого змеевика, с одной стороны, позволяет увеличить предназначенную для теплообмена поверхность, то есть, так называемую разделительную поверхность. Кроме того, нагреваемая вторая среда в трубчатом змеевике за счет профилированной стенки получает турбулентное течение, которое интенсифицирует теплообмен.</p> <p>Согласно изобретению теплообменник выполнен таким образом, что он имеет наименьшую возможную инерционность при теплопередаче по отношению к потребности в тепле в отопительном контуре. Для достижения этого, теплообменник выполнен таким образом, что он имеет коэффициент полезного действия переноса по меньшей мере 90%.</p> <p>Изобретение разъяснено ниже более подробно посредством нескольких вариантов осуществления и чертежей. При этом показано:</p> <p>фиг. 1 - схематическое представление теплообменника согласно изобретению;</p> <p>фиг. 2 - вариант осуществления теплообменника согласно изобретению, в котором все трубчатые</p> <p>змеевики соединены параллельно;</p> <p>фиг. 3 - вариант осуществления теплообменника согласно изобретению, в котором все трубчатые змеевики соединены параллельно в пределах теплообменника.</p> <p>Теплообменник согласно изобретению 1 состоит, по меньшей мере, из резервуара 2, окружающей резервуар 2 изоляции 3 и трубчатого змеевика 4. В противоположность варианту осуществления известных из уровня техники теплообменников для отопительных установок или систем теплоснабжения, предоставленная генераторами тепла нагретая первая среда имеется в наличии во внутреннем пространстве 7 резервуара 2, а снабжаемая потребителю тепла вторая среда, которая нагревается процессами обмена, протекает через трубчатый змеевик 4.</p> <p>Трубчатый змеевик 4 соединен своими выведенными наружу присоединениями 5 и 6 с контуром циркуляции, в котором находятся потребители тепла. Во внутреннем пространстве 7 резервуара 2 находится первая среда, причем резервуар 2 посредством присоединений 8 и 9 соединен с первым контуром циркуляции, в котором расположены генераторы тепла. При этом генераторы тепла могут быть представлены тепловыми солнечными коллекторами, тепловыми насосами, отопительными котлами, геотермальными зондами или устройствами для регенерации технологического тепла.</p> <p>В теплообменнике 1 согласно изобретению могут быть расположены второй трубчатый змеевик 10 и третий трубчатый змеевик 11, причем они могут быть равным образом соединены своими присоединениями 12 и 13, а также 14 с потребителями тепла.</p> <p>Трубчатые змеевики 4, 10 и 11 могут быть соединены с одним и тем же контуром циркуляции. Они могут снабжать также различные контуры циркуляции нагретой средой.</p> <p>В простейшем случае лишь один трубчатый змеевик 4 расположен в теплообменнике 1.</p> <p>При принятии в качестве основы теплообменника 1 с объемом 60 л, такое устройство имеет следующие преимущества:</p> <p>отношение между первой средой во внутреннем пространстве 7 резервуара 2 и второй средой в трубчатом змеевике 4 колеблется от 1:2 до 1:4. Для теплообменника 1 с емкостью 60 л это означает, что в трубчатом змеевике 4 может содержаться до 24 л второй среды;</p> <p>теплообменник 1 имеет при объёмном расходе Q1=1000 л/ч, входной температуре 60°C и выходной температуре 40°C производительность 24 кВт;</p> <p>в описанном случае производительность переноса разделителя/стенки разделителя составляет 125 Вт/ 100 см<sup>2</sup>;</p> <p>теплообменник 1 имеет при объёмном расходе 470 л/ч, входной температуре 50°C и выходной температуре 10°C производительность примерно 23 кВт;</p> <p>удельная производительность разделителя может составлять в таком случае 150 Вт/100 см<sup>2</sup>; теплообменник 1 достигает после нагревания характеристик, которые соответствуют таковым пла- 4 026850</p> <p>стинчатого теплообменника. Только лишь при выполнении цикла нагрева имеется в наличии инерционность, возникающая на основе входного и выходного объёмных расходов теплообменника 1, после произведенного нагревания может изыматься нагретая вторая среда с температурой 50°C в одинаковых условиях на протяжении сколь угодно долгого времени в объеме примерно 500 л;</p> <p>теплообменник 1 имеет обнаруженную на основе расчета максимальную производительность 120 кВт при расходе 3000 л/ч, он способен поддерживать при остановке притока нагретой первой среды в течение времени примерно 1 мин процесс обмена с производительностью примерно 100 кВт;</p> <p>теплообменник 1 при повышенном расходе 3000 л/ч, при входной температуре 90°C, выходной температуре 50°C имеет на разделителе/стенке разделителя удельную производительность 750 Вт/100 <sub>см</sub><sup>2<sub></sup>.</sub></p> <p>Независимо от фактической величины теплообменника согласно изобретению 1 далее принято: производительность переноса прямо пропорциональна площади поверхности разделителя, следовательно, площади поверхности примененного гофрированно-трубчатого змеевика и, в конечном счете, также числу гофрированно-трубчатых змеевиков. Также прямо пропорционально производительность переноса зависит от объёмного расхода на первичной стороне и вторичной стороне, а также от градиента температуры At;</p> <p>трубчатый змеевик 4 состоит из гофрированной трубы, выполненной из высококачественной стали; гофрированная труба из высококачественной стали профилирована параллельно или винтообразно; толщина стенки гофрированной трубы из высококачественной стали располагается между 0,1 мм и</p> <p>0,5 мм. Менее благоприятная сама по себе теплопередача высококачественных сталей значительно компенсирована незначительной толщиной стенки по сравнению с таковой для сталей обычного качества;</p> <p>трубчатый змеевик 4 во внутреннем пространстве 7 резервуара 2 подвешен с ограниченной подвижностью. Он способен расширяться за счет изменений температуры и/или незначительно изменять свою форму.</p> <p>течение в трубчатом змеевике турбулентно благодаря применению гофрированных труб уже при</p> <p>незначительных скоростях течения, чем обеспечен интенсивный процесс обмена.</p> <p>объемные отношения и геометрическое оформление трубчатого змеевика 4 выбраны таким образом, что также во внутреннем пространстве 7 резервуара 2 доминирует турбулентное течение, и тем самым процессы обмена протекают на обеих сторонах разделителя одинаково интенсивно.</p> <p>выбором трубчатого змеевика 4 из гофрированной трубы из высококачественной стали в сочетании с изменениями его формы и турбулентными течениями предотвращены отложения на разделителе и тем самым обеспечено сохранение постоянной интенсивности процесса обмена на протяжении долгого времени;</p> <p>выбранными объемными отношениями между внутренним пространством 7 и трубчатым змеевиком 4, а также его формой предотвращено образование каких-либо температурнозависимых расслоений</p> <p>первой среды во внутреннем пространстве.</p> <p>Вместе с тем, обеспечена реализация теплообменником 1 в каждом рабочем состоянии выведенного на досягаемый максимум процесса обмена и достижение при этом, в любом случае, располагающегося выше 90% коэффициента полезного действия.</p> <p>Кроме того, эффективно проводимый процесс обмена обеспечивает, что должной температуры 50°C во второй среде достигают за десятую часть времени, необходимого для известного из уровня техники комбинированного накопителя.</p> <p>Исключительно незначительная инерционность теплообменника 1 достигнута, наряду с уже представленными выше мерами, посредством того, что реализуемая трубчатым змеевиком 4 разделительная</p> <p>площадь составляет от 150 см до 700 см/л объема резервуара.</p> <p>Достижение такого высокого значения может быть сделано возможным также посредством того, чтобы другие трубчатые змеевики 10 и 11 расположены в резервуаре 2.</p> <p>Трубчатые змеевики 4, 10 и 11 могут быть выполнены в виде винтообразных намоток, в виде спиралеобразных намоток или в виде сочетания обеих форм.</p> <p>Особые варианты осуществления теплообменника согласно изобретению 1 могут быть образованы посредством того, что трубчатые змеевики 4, 10 и 11 соединены посредством соединения 16 вне изоляции 3.</p> <p>Также возможно выполнение соединения 16 только между двумя из числа наличествующих трубчатых змеевиков 4, 10 и 11, в то время как остающийся трубчатый змеевик присоединен к отдельному контуру циркуляции. Такой вариант осуществления является предпочтительным, если дополнительно к системе отопления или теплоснабжения должна производиться подготовка технической воды.</p> <p>Межсоединение трубчатых змеевиков 4, 10 и 11 может быть выполнено также во внутреннем пространстве 7 резервуара 2 посредством соединения 17. В этом случае межсоединение произведено в окруженной изоляцией 3 области, и за пределы изоляции выведены лишь присоединения трубчатого змеевика 4.</p> <p>Таким образом образован эффективный теплообменник с большой разделительной поверхностью.</p> <p>Наконец, такой теплообменник согласно изобретению предоставляет за счет принципа агрегатиро- 5 026850</p> <p>вания возможность выполнения различных вариантов осуществления и приспособления его, таким образом, к заданным условиям использования.</p> <p>Вышеописанное устройство может быть выполнено известными средствами в виде как стоящего на основании, так и подвесного устройства, или в виде сочетания обеих возможностей.</p> <p>Также возможно выполнение теплообменника согласно изобретению в предварительно собранной форме, совместно с необходимыми трубопроводными присоединениями и, в соответствующих случаях, с вентилями и циркуляционными насосами.</p> <p>Изоляция 3 теплообменника 1 может быть расположена согласно критериям оптимального энергетического использования. Она может охватывать дальние линии, вентили и циркуляционные насосы. Также она может быть выполнена съемной.</p> <p>Изобретение имеет то преимущество, что оно предлагает теплообменники для систем отопления или теплоснабжения, которые работают эффективно, габариты которых малы, которые могут предоставлять нагретые среды с незначительной инерционностью и, кроме того, могут быть произведены малозатратно и с незначительными издержками на материалы и изготовление.</p> <p>Список ссылочных материалов</p> <p>1 - теплообменник;</p> <p>2 - резервуар;</p> <p>3 - изоляция;</p> <p>4 - трубчатый змеевик;</p> <p>5 - присоединение;</p> <p>6 - присоединение;</p> <p>7 - внутреннее пространство;</p> <p>8 - присоединение;</p> <p>9 - присоединение;</p> <p>10 - трубчатый змеевик;</p> <p>11 - трубчатый змеевик;</p> <p>12 - присоединение;</p> <p>13 - присоединение;</p> <p>14 - присоединение;</p> <p>15 - присоединение;</p> <p>16 - соединение;</p> <p>17 - соединение.</p>

Claims (6)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Теплообменник (1) для теплоотвода в отопительной установке или системе теплоснабжения, который состоит из закрытого резервуара (2), расположенного в резервуаре (2), винтообразно или спиралеобразно навитого трубчатого змеевика (4) из гофрированной трубы или гофрированного шланга, а также окружающей резервуар (2) изоляции (3), причем
    первая теплотранспортирующая среда наполняет внутреннее пространство (7) резервуара (2), трубчатый змеевик (4) содержит вторую теплотранспортирующую среду, объем первой среды во
    внутреннем пространстве (7) резервуара (2) составляет максимально 6-кратный объем второй среды в трубчатом змеевике (4), и
    трубчатый змеевик (4) имеет разделительную площадь по меньшей мере 150 см по отношению к 1 л ёмкости резервуара.
  2. 2. Теплообменник (1) по п.1, отличающийся тем, что он имеет объем примерно 60 л.
  3. 3. Теплообменник (1) по п.1, отличающийся тем, что трубчатый змеевик (4) подразделен на несколько ветвей и по меньшей мере один внешний и один внутренний трубчатый змеевик расположены соосно друг другу.
  4. 4. Теплообменник (1) по п.1, отличающийся тем, что в резервуаре расположен по меньшей мере один другой трубчатый змеевик, который соединен с независимым контуром циркуляции, который проводит третью среду.
  5. 5. Теплообменник (1) по п.1, отличающийся тем, что проводимая по другому трубчатому змеевику
    третья среда проводится в открытом контуре циркуляции.
  6. 6. Теплообменник (1) по п.4, отличающийся тем, что третья среда подводит количество тепла к теплообменнику и/или отводит от него.
    - 6 026850
EA201400923A 2012-02-17 2013-02-15 Теплообменник для теплоотвода в отопительной установке или системе теплоснабжения EA026850B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012101276A DE102012101276A1 (de) 2012-02-17 2012-02-17 Wärmetauscher für eine Heizungsanlage oder ein Wärmeversorgungssystem
PCT/EP2013/000450 WO2013120621A2 (de) 2012-02-17 2013-02-15 Wärmetauscher für eine heizungsanlage oder ein wärmeversorgungssystem

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201400923A1 EA201400923A1 (ru) 2014-11-28
EA026850B1 true EA026850B1 (ru) 2017-05-31

Family

ID=47877983

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201400923A EA026850B1 (ru) 2012-02-17 2013-02-15 Теплообменник для теплоотвода в отопительной установке или системе теплоснабжения

Country Status (9)

Country Link
EP (1) EP2815196B1 (ru)
DE (1) DE102012101276A1 (ru)
DK (1) DK2815196T3 (ru)
EA (1) EA026850B1 (ru)
ES (1) ES2579833T3 (ru)
HU (1) HUE029432T2 (ru)
PL (1) PL2815196T3 (ru)
SI (1) SI2815196T1 (ru)
WO (1) WO2013120621A2 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2683059C1 (ru) * 2018-05-23 2019-03-26 Глеб Иванович Ажнов Способ извлечения и использования геотермального тепла для охлаждения грунтов вокруг тоннелей метрополитена
RU208959U1 (ru) * 2021-07-09 2022-01-24 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Кожухотрубный теплообменник

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021134317A1 (de) 2021-12-22 2023-06-22 cupasol GmbH Fernwärmeübergabestation und verfahren zum betreiben derselben

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2003579A (en) * 1932-08-15 1935-06-04 Holyoke Heater Company Heater
DE3519315A1 (de) * 1985-05-30 1986-12-04 kabelmetal electro GmbH, 3000 Hannover Waermetauscher aus einem huellrohr und einem im innern des huellrohres angeordneten wendelartig verlaufenden rohr
WO2007014618A1 (de) * 2005-07-29 2007-02-08 Linde Aktiengesellschaft Gewickelter wärmetauscher mit verschiedenen rohrdurchmessern
US20110289905A1 (en) * 2010-06-01 2011-12-01 Delphi Technologies, Inc. Exhaust gas heat recovery heat exchanger

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3641139A1 (de) * 1985-12-06 1987-06-11 Vaillant Joh Gmbh & Co Indirekt beheizter heisswassererzeuger und -speicher
DE4240180A1 (de) * 1992-11-30 1994-06-01 Fritz Egger Gmbh Wärmetauscher und Verfahren zu seinem Betreiben

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2003579A (en) * 1932-08-15 1935-06-04 Holyoke Heater Company Heater
DE3519315A1 (de) * 1985-05-30 1986-12-04 kabelmetal electro GmbH, 3000 Hannover Waermetauscher aus einem huellrohr und einem im innern des huellrohres angeordneten wendelartig verlaufenden rohr
WO2007014618A1 (de) * 2005-07-29 2007-02-08 Linde Aktiengesellschaft Gewickelter wärmetauscher mit verschiedenen rohrdurchmessern
US20110289905A1 (en) * 2010-06-01 2011-12-01 Delphi Technologies, Inc. Exhaust gas heat recovery heat exchanger

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2683059C1 (ru) * 2018-05-23 2019-03-26 Глеб Иванович Ажнов Способ извлечения и использования геотермального тепла для охлаждения грунтов вокруг тоннелей метрополитена
RU208959U1 (ru) * 2021-07-09 2022-01-24 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Кожухотрубный теплообменник

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013120621A3 (de) 2013-11-21
SI2815196T1 (sl) 2016-05-31
ES2579833T3 (es) 2016-08-17
EP2815196B1 (de) 2016-04-06
DE102012101276A1 (de) 2013-08-22
PL2815196T3 (pl) 2016-10-31
EA201400923A1 (ru) 2014-11-28
DK2815196T3 (en) 2016-07-25
HUE029432T2 (en) 2017-02-28
EP2815196A2 (de) 2014-12-24
WO2013120621A2 (de) 2013-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2562350C2 (ru) Накопительный резервуар с разделительными перегородками
CN102353185A (zh) 一种用于热泵热水器的微通道冷凝器
US20110094706A1 (en) Thermal stratified tank
EA026850B1 (ru) Теплообменник для теплоотвода в отопительной установке или системе теплоснабжения
CN104596107A (zh) 外盘微通道分液冷凝式热泵热水器水箱
CN105972839B (zh) 层级式相变储热水箱
CN204678480U (zh) 一种温度分层型蓄放热装置
EA027263B1 (ru) Способ теплоснабжения и система теплоснабжения
CN102865756A (zh) 氟里昂-污水换热器
CN210400112U (zh) 一种储热换热装置和制肥车
US10443890B2 (en) Water heater with thermally isolating preheater and method of use
US20140216701A1 (en) Heat exchanger and heat management system having such a heat exchanger
CN216393810U (zh) 一种步进式加热无承压下热交换凉白开水恒温饮水机
AU2011320032B2 (en) Heating apparatus
CN101799248B (zh) 高效太极模块高速换热器
CN104896569B (zh) 一种温度分层型蓄放热装置
CN111351165A (zh) 一种隔间分形蓄冰槽
CN204513776U (zh) 分液冷凝式热泵热水器水箱
CN204412387U (zh) 砂磨机冷却循环系统
CN100480607C (zh) 满液型滚压强化管束蒸发换热器
CN2913937Y (zh) 非承压换热式电热水器
CN210486054U (zh) 一种房车用列管式过水热电热水器
JP2011202894A (ja) 熱交換方法
CN205245566U (zh) 一种热泵热水器用散热式换热器
CN108106479B (zh) 一种蓄热装置及基于该装置的热储能设备

Legal Events

Date Code Title Description
PC1A Registration of transfer to a eurasian application by force of assignment
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ KG TJ TM