PL100459B1 - Helikoidalny wymiennik ciepla - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest wymiennik ciepla o rurkach zwijanych helikoidalnie utwierdzonych w sprezystych dnach sitowych, do których przytwierdzony jest centralny rdzen rurowy.

Stan techniki. Znane sa wymienniki ciepla z rurkami falistymi lub zwinietymi spiralnie, badz w postaci zwojów nawinietych naprzemianlegle na rdzeniu, przy czym sposoby utwierdzenia rurek w plytach sitowych polegaja na spawaniu, rozwalcowaniu lub laczeniu innymi znanymi sposobami w plytach sitowych, kolektorach lub plaszczach wymiennika a elementy te sa sztywne o znacznej grubosci. W znanych wymiennikach tego typu, produkowanych przez firmy CTC, AGA, Elektromos-Termikus— rurki sa nawijane na centralny, zaslepiony na koncach rdzen rurowy, który w zwiazku z tym nie bierze bezposredniego udzialu w wymianie ciepla a zajmuje znaczna przestrzen w srodku wymiennika. Nastepna wada znanych wymienników jest sposób laczenia rurek do plyt sitowych, które zgodnie z przepisami o budowie naczyn cisnieniowych powinny byc sztywne i nieodksztal- calne, co powoduje, ze ich grubosc jest znaczna i wzrasta w miare zageszczenia rozstawu rurek.

Istota wynalazku. Istota wynalazku jest wyposazenie helikoidalnego wymiennika ciepla w cienkoscienne plyty sitowe stanowiace elastyczne membrany, z którymi sa trwale polaczone rurki zwiniete helikoidalnie (po linii srubowej) oraz otwarty rdzen rurowy, zaopatrzony na jednym koncu w przegrode z otworem wlotowym powodujacym, ze cala powierzchnia rdzenia bierze udzial w wymianie ciepla. Ponadto rdzen rurowy wyposazo¬ ny jest w element kompensacyjny o sztywnosci wiekszej niz rurki grzejne, umozliwiajacy przejmowanie wydlu¬ zen termicznych przy wspólpracy ze sprezystymi plytami sitowymi.

Dla zwiekszenia intensywnosci wymiany ciepla i w zaleznosci od dlugosci wymiennika wprowadza sie dodatkowo do rdzenia rurowego znane urzadzenia jak turbulizatory srubowe lub krazkowe. Elementy konstruk¬ cyjne wymiennika ciepla wykonane sa z jednorodnego materialu odpornego na korozje i sa ze soba trwale polaczone tak, ze stanowia konstrukcje nierozbieralna. Zamocowanie rurek do plyty o specjalnym ksztalcie w postaci odksztalcalnej membrany elastycznej, wykonanej z odpowiednio dobranego materialu pozwala na stosowanie bardzo cienkich blach, w których otwory do mocowania rurek mozna wykonac metoda tloczenia z jednoczesnym profilowaniem membrany.'? 100459 Wspólpraca wezownic grzejnych z elastycznymi, cienkosciennymi membranami pozwala na znaczne zmniejszenie naprezen powstajacych w punktach utwierdzenia w wyniku róznicy cisnien i temperatur obu czynników (grzejnego i ogrzewanego).

Konstrukcja rdzenia rurowego pozwaia nie tylko na wykorzystanie go do ksztaltowania rurek o odpowie¬ dnim promieniu giecia lecz, przez wprowadzenie do wewnatrz rdzenia czynnika przeplywajacego przez rurki wezownicy, pozwala wykorzystac jego powierzchnie grzejna do udzialu w wymianie ciepla. Polaczenie rdzenia rurowego z plyta sitowa umozliwia, poprzez dodatkowe podparcie, znaczne zmniejszenie grubosci elastycznej membrany.

Konstrukcja helikoidalnego wymiennika ciepla wedlug wynalazku pozwala na zastosowanie cienkosciennej blachy odpornej na korozje, zarówno na plaszcz wymiennika, rdzen rurowy oraz rurki wezownicy i pozostale elementy jak dna i krócce, co w efekcie powoduje znaczne zmniejszenie masy wymiennika a dzieki uzytym materialom wymiennik nie wymaga malowania ani stosowania innych specjalnych zabezpieczen antykorozyj¬ nych. Z tego powodu wymiennik ciepla jest nierozbieralny, co znacznie upraszcza jego wykonanie, zmniejsza wymiary a w konsekwencji pozwala na miniaturyzacje urzadzen i zmniejszenie pomieszczen, w których jest stoso¬ wany.

Zastosowanie helikoidalnego wymiennika ciepla wedlug wynalazku moze byc uniwersalne lecz przede wszystkim przeznacza sie go jako wymiennik ciepla w cieplownictwie dla potrzeb centralnego ogrzewania a zwlaszcza cieplej wody uzytkowej: Przyklad wykonania. Helikoidalny wymiennik ciepla wedlug wynalazku przedstawiono w przykladzie wykonania na rysunku. Wymiennik ciepla sklada sie z: plaszcza 8, przyspawanych do niego den 7, krócców 9, plyt sitowych w postaci membran elastycznych 2 oraz wezownic rurkowych 1 zwinietych helikoidalnie dookola rdzenia rurowego 3 i polaczonych trwale z membranowymi plytami sitowymi 2. Wymiennik wykonany jest z blachy stalowej odpornej na korozje a poszczególne jego elementy laczone sa ze soba trwale przy pomocy znanych metod.

Rdzen rurowy 3 trwale umocowany do membranowych plyt sitowych 2, wykonany jest w postaci gladkiej powierzchni cylindrycznej lub zafalowanej 6 — zaleznie od wymaganej sztywnosci. Do wewnatrz rdzenia 3 przytwierdzony jest turbulizator 10 i co najmniej 1 przegroda z otworem 4 tak dobranym, aby opory hydraulicz¬ ne przeplywu przez ten element byly równe opornosci wezownic 1.

Claims (4)

Zastrzezenia patentowe

1. Helikoidalny wymiennik ciepla o rurkach zwijanych srubowo wokól rdzenia rurowego i zamocowanych w plytach sitowych, znamienny tym, ze plyty sitowe stanowia elastyczne membrany (2) o wyprofilowa¬ nym ksztalcie, do których na trwale przymocowane sa rurki wezownicy (1) oraz otwarty rdzen rurowy (3) zaopatrzony w przegrode z otworem (4).

2. Helikoidalny wymiennik wedlug zastrz. 1,znamienny tym, ze plaszcz (8), rurki wezownicy (1), membrany (2), rdzen rurowy (3) i dna wymiennika (7) wykonane sa z materialu odpornego na korozje korzys¬ tnie jednorodnego i stanowia konstrukcje nierozbieralna.

3. Helikoidalny wymiennik wedlug zastrz. 1 albo 2, z n a m i e n n y t y m, ze rdzen rurowy (3) wyposa¬ zony jest w element kompensacyjny (6).

4. Helikoidalny wymiennik wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny ty m, ze w rdzeniu rurowym (3) umieszczone sa trwale urzadzenia intensyfikujace wymiane ciepla (10).100 459