PL197253B1 - Wysokoprężny podgrzewacz spiralny - Google Patents

Abstract

1. Wysokoprężny podgrzewacz spiralny, zawierający cylindryczny płaszcz zamknięty obustronnie dnami, osadzone wewnętrznie kolektory, połączone rurami spiralnymi, stanowiącymi właściwą powierzchnię wymiany ciepła oraz rurę centralną, znamienny tym, że stosunek sumy wewnętrznych powierzchni przekrojów kolektorów do wewnętrznej całkowitej powierzchni przekroju cylindrycznego płaszcza jest większy lub równy 0,0368 i wyraża się wzorem według zależności: gdzie P1 do P4 oznacza sumę wewnętrznych powierzchni przekrojów kolektorów, natomiast P5 oznacza całkowitą powierzchnię przekroju cylindrycznego płaszcza.

Description

RZECZPOSPOLITA

POLSKA

Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (54) (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 197253 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 349677 (5) )int.CI.

F28D 7/04 (2006.01) (22) Data zgłoszenia: 14.09.2001

Wysokoprężny podgrzewacz spiralny (73) Uprawniony z patentu:

Fabryka Kotłów RAFAKO S.A.,Racibórz,PL (43) Zgłoszenie ogłoszono:

24.03.2003 BUP 06/03 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono:

31.03.2008 WUP 03/08 (72) Twórca(y) wynalazku:

Marian Bonk,Kalety,PL Józef Szymczyk,Tarnowskie Góry,PL Janusz Piechota,Tarnowskie Góry,PL Stanisław Beczała,Katowice,PL Zbigniew Tura,Katowice,PL Andrzej Dziubany,Mikołów,PL Jan Mendecki,Łaziska Górne,PL Eryk Kret,Orzesze,PL

Ryszard Ryguła,Tychy,PL Sebastian Pejm,Tychy,PL (57) 1. Wysokoprężny podgrzewacz spiralny, zawierający cylindryczny płaszcz zamknięty obustronnie dnami, osadzone wewnętrznie kolektory, połączone rurami spiralnymi, stanowiącymi właściwą powierzchnię wymiany ciepła oraz rurę centralną, znamienny tym, że stosunek sumy wewnętrznych powierzchni przekrojów kolektorów do wewnętrznej całkowitej powierzchni przekroju cylindrycznego płaszcza jest większy lub równy 0,0368 i wyraża się wzorem według zależności:

Pi + P2 + P3 + P4

P₅ > 0,0368 gdzie Pi do P4 oznacza sumę wewnętrznych powierzchni przekrojów kolektorów, natomiast P5 oznacza całkowitą powierzchnię przekroju cylindrycznego płaszcza.

Fig.1

PL 197 253 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest wysokoprężny podgrzewacz spiralny, stosowany zwłaszcza w energetyce cieplnej.

Znane są wymienniki ciepła i podgrzewacze stosowane w energetyce, zawierające obudowane cylindrycznym płaszczem, różnego typu układy rur grzewczych o zróżnicowanych kształtach, układy spiralno-rurowe, rurę centralną oraz kolektory.

Znany jest z polskiego opisu wynalazku, patent 114643, przepływowy wymiennik ciepła spiralno-rurowy z płaszczem cylindrycznym i centralną rurą wzmacniającą, zaopatrzony w kilka rur w rzędzie, zwiniętych spiralnie razem z płaską cienkościenną taśmową przegrodą na centralną rurę, przechodzącą na wylot przez płaszcz wymiennika. Objętość rury centralnej podzielona jest na dwie części przegrodą wzdłużną, a spiralnie nawinięte rury wspawane są końcami w płaszcz boczny wymiennika, zaś ich wyloty objęte są króćcem, przyspawanym do części płaszcza wymiennika.

Znany z patentu 114643 przepływowy wymiennik ciepła charakteryzuje się zmniejszonymi gabarytami, uproszczoną budową oraz zwiększonym stopniem wymiany ciepła.

Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji wysokoprężnego podgrzewacza spiralnego, którego gabaryty umożliwią jego zainstalowanie w pomieszczeniu o niższym pułapie lub w miejsce dotychczasowych podgrzewaczy o większych gabarytach, a ponadto charakteryzującego się zwiększoną powierzchnią wymiany ciepła z jednoczesnym ograniczeniem prędkości przepływu wody zasilającej w kolektorach.

Wysokoprężny podgrzewacz spiralny według wynalazku, zawierający cylindryczny płaszcz zamknięty obustronnie dnami, osadzone wewnętrznie kolektory, połączone rurami spiralnymi, stanowiącymi właściwą powierzchnię wymiany ciepła oraz rurę centralną, charakteryzuje się tym, że stosunek sumy wewnętrznych powierzchni przekrojów kolektorów do wewnętrznej całkowitej powierzchni przekroju cylindrycznego płaszcza jest większy lub równy 0,0368 i wyraża się wzorem według zależności:

^P1 + ^P2 + P3 + P4

P₅ > 0,0368 gdzie P1 do P4 oznacza sumę wewnętrznych powierzchni przekrojów kolektorów, natomiast P₅ oznacza całkowitą powierzchnię przekroju cylindrycznego płaszcza.

Korzystnie wysokoprężny podgrzewacz spiralny według wynalazku charakteryzuje się tym, że stosunek sumy wewnętrznych powierzchni przekrojów kolektorów i wewnętrznej powierzchni przekroju rury centralnej do wewnętrznej całkowitej powierzchni przekroju cylindrycznego płaszcza, jest większy lub równy 0,0540 i wyraża się wzorem według zależności:

Pl + P2 + P3 + P4 + P6 p₅ > 0,0540 gdzie P1 i do P4 oraz P6 oznacza sumę wewnętrznych powierzchni przekrojów kolektorów oraz rury centralnej, zaś P5 oznacza całkowitą powierzchnię przekroju cylindrycznego płaszcza.

Konstrukcja wysokoprężnego podgrzewacza spiralnego według wynalazku, z wyeliminowaniem rury centralnej, zapewnia optymalną wartość zależności pomiędzy sumami wewnętrznych powierzchni przekrojów kolektorów, a wewnętrzną całkowitą powierzchnią przekroju płaszcza, która wynosi więcej lub równa się 0,0368, podczas gdy w dotychczas stosowanych podgrzewaczach suma ta nie przekracza 0,0333.

Korzystnie, konstrukcja wysokoprężnego podgrzewacza spiralnego według wynalazku, przy zastosowaniu rury centralnej, zapewnia optymalną wartość zależności pomiędzy sumami wewnętrznych powierzchni przekrojów kolektorów oraz rury centralnej, a wewnętrzną całkowitą powierzchnią przekroju płaszcza jest większa lub równa 0,0540, podczas gdy w znanych dotychczas podgrzewaczach zawierających rurę centralną wartość ta nie przekraczała 0,0490.

Zaletami konstrukcji podgrzewacza według wynalazku jest uzyskanie spadku oporów przepływu czynnika podgrzewanego, zwiększenie trwałości urządzenia na skutek znacznego zmniejszenia prędkości przepływu czynnika podgrzewanego, pomimo wzrostu natężenia masowego podgrzewanej wody, a także zmniejszenie masy kolektorów.

PL 197 253 B1

Ponadto, uzyskane gabaryty podgrzewacza według wynalazku umożliwią jego zainstalowanie w pomieszczeniu o niższym pułapie lub w miejsce dotychczasowych podgrzewaczy, bez konieczności przebudowy tych pomieszczeń, co uzyskano dzięki zmianie powierzchni stref wymiany ciepła i kolektorów zastosowanych do budowy podgrzewacza.

Tym samym wysokoprężny podgrzewacz spiralny według wynalazku może być stosowany do pracy w warunkach wymaganych przy podwyższonej mocy turbiny do 225 MW.

Wysokoprężny podgrzewacz spiralny według wynalazku pokazano w przykładzie wykonania, na rysunku schematycznym, na którym fig. 1 przedstawia przekrój poprzeczny podgrzewacza bez rury centralnej, fig. 2 -przekrój poprzeczny podgrzewacza z rurą centralną.

W wysokoprężnym podgrzewaczu spiralnym według wynalazku, suma wewnętrznych powierzchni przekrojów osadzonych wewnętrznie kolektorów 1, 2, 3, 4, połączonych rurami spiralnymi, a wewnętrzną całkowitą powierzchnią przekroju cylindrycznego płaszcza 5 wynosi 0,0368, natomiast suma wewnętrznych powierzchni przekrojów osadzonych wewnętrznie kolektorów 1, 2, 3, 4 połączonych rurami spiralnymi oraz rury centralnej 6, a wewnętrzną całkowitą powierzchnią przekroju cylindrycznego płaszcza 5 wynosi 0,0540.

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Wysokoprężny podgrzewacz spiralny, zawierającc cyllndryczny płaszcz zamknięty obustronnie dnami, osadzone wewnętrznie kolektory, połączone rurami spiralnymi, stanowiącymi właściwą powierzchnię wymiany ciepła oraz rurę centralną, znamienny tym, że stosunek sumy wewnętrznych powierzchni przekrojów kolektorów do wewnętrznej całkowitej powierzchni przekroju cylindrycznego płaszcza jest większy lub równy 0,0368 i wyraża się wzorem według zależności:

   ^P1 + ^P2 + P3 + P4

   P₅ > 0,0368 gdzie P1 do P4 oznacza sumę wewnętrznych powierzchni przekrojów kolektorów, natomiast P5 oznacza całkowitą powierzchnię przekroju cylindrycznego płaszcza.
2. 2. VWszkooręęny ppOdrzzwaacsziralnyweerus zzastr. 1, z znmieenntym. żż stoszuykszmy wewnętrznych powierzchni przekrojów kolektorów i wewnętrznej powierzchni przekroju rury centralnej do wewnętrznej całkowitej powierzchni przekroju cylindrycznego płaszcza, jest większy lub równy 0,0540 i wyraża się wzorem według zależności:

   Pl + P2 + P3 + P4 + P6 p₅ > 0,0540 gdzie P1 do P4 oraz P6 oznacza sumę wewnętrznych powierzchni przekrojów kolektorów oraz rury centralnej, zaś P5 oznacza całkowitą powierzchnię przekroju cylindrycznego płaszcza.