PL122236B1 - Supply water heater - Google Patents

Description

Opis patentowy opublikowano: 31.05.19,85 122 236 CZYTELNI Ur?tdu Patentowego Int. Cl.' F22D 1/32 Twórca wynalazku: Uprawniony z patentu: BBC Aktiengesellschaft, Brown, Boveri & Cie, Baden (Szwajcaria) Podgrzewacz wody zasilajacej Przedlozony wynalazek dotyczy podgrzewacza wody zasilajacej, który ma wymiennik ciepla od¬ prowadzajacy cieplo przegrzania z plyta zamyka- jaco-podporowa i sklada sie z co najmniej jednej zimnej i co najmniej jednej goracej czesci wiazek rur z kanalem rozdzielajacym pare, umieszczonym pomiedzy nimi.Jezeli do podgrzewacza wody zasilajacej, zwla¬ szcza do podgrzewacza kondensacyjnego jest dopro¬ wadzona przegrzana para to, przy wystarczajacym podgrzaniu pary, czesc ciepla przegrzania moze byc wykorzystana termodynamicznie w wymienniku ciepla odprowadzajacym cieplo przegrzania. Para przez króciec skierowany do wiazki rur jest do¬ prowadzona do wymiennika ciepla odprowadzaja¬ cego cieplo przegrzania i prowadzona w przeciw- pradzie dookola wiazki rur, ogrzewa przy tym wo¬ de zasilajaca przeplywajaca w rurach, przy czym nagrzanie nastepuje na drodze konwekcji. Po prze¬ plynieciu przez wymiennik para dociera do czesci kondensacyjnej podgrzewacza, gdzie sie skrapla.W podgrzewaczu wody zasilajacej cisnienie pary w czesci kondensacyjnej podgrzewacza jest, ze wzgledu na straty przeplywu, którym ulega para przy przechodzeniu do chwili opuszczenia wymien¬ nika, istotnie nizsza niz na wejsciu do wymien¬ nika.W znanych wykonaniach (opis zgloszeniowy RFN nr 2 441324), pomiedzy plyta zamykajaco-podporo- wa wymiennika ciepla odprowadzajacego cieplo przegrzania a rurami podgrzewacza, istnieje w przeprowadzonych rurach szczelina pierscieniowa, przez która para moze uchodzic takze poza prze¬ widzianym wylotem z wymiennika, wzglednie ucho¬ dzi z kanalu rozdzielajacego pare do strefy kon¬ densacyjnej.Przy pionowych podgrzewaczach z przeplywem pary skierowanym od dolu do góry na plycie za- mykajaco-podporowej wymiennika ciepla odpro¬ wadzajacego cieplo przegrzania, znajduje sie war¬ stwa kondensacyjna, przy czym przy wiekszych podgrzewaczach takze predkosc w szczelinie pier¬ scieniowej moze byc bardzo duza tak, ze krople wody sa porywane z warstwy kondensacyjnej i odwirowywane na scianach rur. Przez to moga po¬ wstawac uszkodzenia wywolane przez mechaniczne ubytki materialu oraz uszkodzenie erozyjno-koro- zyjne, które moga prowadzic do zniszczenia rur.Zadaniem przedlozonego wynalazku jest stwo¬ rzenie podgrzewacza wody zasilajacej, w którym jest zmniejszona róznica cisnien przed i po prze- grodzie-zamknieciu wymiennika ciepla odprowadza¬ jacego cieplo przegrzania, w którym moze nastepo¬ wac optymalne wykorzystanie temperatury par}', bez wystepowania w wymienniku uszkodzen na in¬ stalacji.Wspomniane zadanie zostalo wedlug wynalazku rozwiazane dzieki temu, ze goraca czesc wiazki rur jest podzielona na co najmniej dwie wiazki czes¬ ciowe, wiazke wymiennika i kondensacyjna, a po- 122 236122 236 3 miedzy obydwoma wiazkami czesciowymi jest umieszczona rynna odplywowa kondesatu.Dalej jest celowe, gdy przekrój poprzeczny oby¬ dwu wiazek czesciowych, zasilanych w pare, jest w przyblizeniu jednakowo duzy.Dzieki temu osiaga sie zalete, ze przykladowo przy konstruowaniu podgrzewaczy wody zasilajacej moze byc osiagnieta standaryzacja wiazek rur.Zaleznie od wielkosci i pojemnosci podgrzewacza mozna zalecic takie, aby obydwie wiazki czescio¬ we mialy zmienny przekrój poprzeczny.Ten uklad okazal sie korzystny wszedzie tam, gdzie wystepuje wysoka predkosc pary. W takim ukladzie jest wtedy doprowadzana mniejsza ilosc pary przez wiazke czesci wymiennika ciepla, a wieksza ilosc pary przez wiazke czesci kondensa¬ cyjnej.Wedlug uprzywilejowanej postaci wykonania do odprowadzenia kondensatu z goracej wiazki czescio¬ wej moga byc umieszczone pomiedzy rynnami od¬ plywowymi kondensatu, a promieniowymi prze¬ grodami, kieszenie przechwytujace.Zaleta ukladu wedlug wynalazku jest zwlaszcza to, ze przez podzial goracej czesci wiazki rur na dwie wiazki czesciowe, mianowicie na wewnetrzna i zewnetrzna wiazke obniza sie róznica cisnien przed i za plyta zamykajaca wymiennika ciepla i dzieki temu osiaga sie obnizenie predkosci prze¬ plywu przez szczeline pierscieniowa pomimo wzgle¬ dnie wysokiej predkosci przeplywu w wymienniku ciepla. Jednoczesnie para opuszcza wymiennik cie¬ pla w miejscu korzystnego przeplywu i tam wply¬ wa do centralnego kanalu rozdzielajacego pare.Przez uklad co najmniej jednego, korzystnie je¬ dnakze dwóch wzajemnie przeciwleglych wlotów pary, które zwlaszcza przy wiazkach rurowych w postaci U sa umieszczone prostopadle do plaszczy¬ zny ramion U, para moze byc doprowadzona do podgrzewacza w miejscu, w którym nie ma zad¬ nych rur tak, ze najpierw wypelnia ta przestrzen i dopiero wtedy oplywa rury w wymienniku cie¬ pla z jednakowa i dopuszczalna predkoscia, tak, ze poza uniknieciem uszkodzen nie wystepuja rów¬ niez zadne wibracje.Umieszczenie rynien odplywowych umozliwia od¬ plyw kondensatu, który tworzy sie na przegrodach powyzej wymiennika ciepla oraz na plycie zamy- kajaco-podporowej, przez co powierzchnia ogrzewa¬ nia, która przez istniejacy kondensat jest nieaktyw¬ na, ponownie jest do dyspozycji procesu podgrze¬ wania oraz uniemozliwia sie zderzanie pary z kon¬ densatem i dzieki temu zadne krople wody nie sa porywane przez przeplyw pary.Przyklad wykonania wynalazku jest przedstawio¬ ny w uproszczeniu na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój wzdluzny przez podgrzewacz wody zasilajacej wedlug wynalazku, a fig. 2 — przekrój poprzeczny wzdluz linii I-I na fig. 1.Wedlug fig. 1 plaszcz zewnetrzny podgrzewacza wody zasilajacej 1, na którego dolnym koncu jest co najmniej jeden wlot pary 2, tak umieszczony, ze jest prostopadly do plaszczyzny ramion U wiaz¬ ki rur 3 uksztaltowanych w postaci U, które sa widoczne tylko na polowie rysunku, przy czym pa¬ ra po przeplynieciu wlotu 2 dociera najpierw do 4 bezrurowej strefy 2' w podgrzewaczu wody zasi¬ lajacej. Równiez na dolnym koncu plaszcza zew¬ netrznego 1 sa przewidziane otwory 4 wylotu kon¬ densatu. W dolnej czesci podgrzewacza wody za¬ silajacej jest umieszczony wymiennik ciepla 5 od¬ prowadzajacy cieplo przegrzania, który jest przy¬ laczony do przestrzeni kondensacyjnej 6 przez ply¬ te zamykajacó-podporowa 7 i plyte scienna 7\ We¬ wnatrz wymiennika 5 sa umieszczone przegrody 8 kierujace para, pomiedzy któryimi przeplywa pa¬ ra zgodnie z kierunkiem strzalek. Do plyty zamy- kajaco-podporowej 7 dochodzi kanal 9 rozdzielaja¬ cy pare, z blachami pokrywowymi 10 i otworami wyplywowymi pary 11 do przestrzeni kondensacyj¬ nej 6. Blachy pokrywowe 10 maja otwory zasilaja¬ ce 12, przez które strumien pary jest jednoczesnie doprowadzany do wiazki rur 3. Dalej w przestrze¬ ni kondensacyjnej 6 sa przewidziane rury odpo¬ wietrzajace 13 oraz rynny 14 odplywowe konden¬ satu. Pomiedzy wiazkami rur 13 sa umieszczone w przestrzeni kondensacyjnej 6 przegrody 15 a prze¬ prowadzenie rynien 14 odplywowych kondensatu przez blachy pokrywowe 10 jest uksztaltowane ja¬ ko kieszenie przechwytujace 16.Na figurze 2 te same czesci sa zaopatrzone w takie same oznaczniki jak na fig. 1. Tutaj plaszcz zewnetrzny 1 otacza znowu wiazki rur 3, które sa podzielone na zimna czesc 17 i goraca czesc, po¬ dzielona na dwie wiazki czesciowe 18a i 18b. Z obydwu wiazek czesciowych 18a i 18b wewnetrzna wiazka czesciowa 18a nalezy do wymiennika cie¬ pla, a zewnetrzna wiazka czesciowa 18b do kon¬ densatora. Pomiedzy obydwoma wiazkami czescio¬ wymi 18a i 18b przebiegaja w kierunku wzdluz¬ nym podgrzewacza wody zasilajacej rynny 14 od<- plywowe kondensatu. Nie tylko w zimnej czesci wiazki rur 17, ale takze pomiedzy obydwoma czes¬ ciami wiazek rur 18a i 18b sa umieszczone rury odpowietrzajace 13.Przekrój poprzeczny obydwu goracych czesci wia¬ zek rur 18a, 18b moze byc, odpowiednio do pojem¬ nosci podgrzewacza albo jednakowo duzy lub wza¬ jemnie zmienny, przy czym czesc wiazki rur 18a sluzaca jako wymiennik ciepla odprowadzajacy cieplo przegrzania moze miec przekrój w przy¬ blizeniu prostokatny.Na figurach 1 i 2 kierunek przeplywu pary oznaczony jest strzalkami PL PL PL

Claims (6)

1.Zastrzezenia patentowe 1. Podgrzewacz wody zasilajacej, który ma wy¬ miennik ciepla odprowadzajacy cieplo przegrzania z plyta zamykajaco^podporowa i sklada sie z co najmniej jednej zimnej i co najmniej jednej gora¬ cej czesci wiazki rur z kanalem rodzielajacym pa¬ re, umieszczonym pomiedzy nimi, znamienny tym, ze goraca czesc wiazki rur (18a, 18b) jest podzielo¬ na na co najmniej dwie wiazki czesciowe, jedna wiazke wymiennika (18a) i jedna wiazke konden¬ sacyjna (18b) a pomiedzy obydwoma wiazkami cze¬ sciowymi (18a, 18b) sa umieszczone rynny (14) od¬ plywowe kondensatu.

2. Podgrzewacz wody zasilajacej wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze przekrój poprzeczny obydwu122 236 wiazek czesciowych (18a, 18b) zasilany w pare jest w przyblizeniu jednakowo duzy.

3. Podgrzewacz wody zasilajacej wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze obydwie wiazki czesciowe (18a, 18b) maja wzajemnie zmienny przekrój po¬ przeczny.

4. Podgrzewacz wody zasilajacej wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze dla odplywu kondensatu z goracej wiazki czesciowej (18a, 18b) sa umieszczo¬ ne, pomiedzy rynnami (14) odplywu kondensatu, a 6 14 promieniowymi przegrodami (15), kieszenie prze- chwytaijace (16).

5. Podgrzewacz wody zasilajacej wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze przy wiazkach rur w posta¬ ci U jest przewidziany prostopadly do plaszczyzny ramion U co najmniej jeden wlot pary (2).

6. Podgrzewacz wody zasilajacej wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wiazka czesciowa (18a) wy¬ miennika ciepla ma w przyblizeniu przekrój pro¬ stokatny. I-I '12 11 2 10 12 11 2 2* 10 FIG.2 10 FIG.1 PL PL PL