PL207231B1 - Pionowa wieloboczna komora wymiany ciepła, sposób wytwarzania pionowej wielobocznej komory wymiany ciepła i jej zastosowanie w reaktorze ze złożem fluidalnym - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest pionowa wieloboczna komora wymiany ciepła, sposób wytwarzania pionowej wielobocznej komory wymiany ciepła i jej zastosowanie w reaktorze ze złożem fluidalnym. W wielobocznych komorach, mających przynajmniej jedną zbieżną część, która zwęża się w kierunku otworu komory, trudno jest wyłożyć część zbieżną płytami z rurami wodnymi w sposób wydajny pod względem wykonawczym, ekonomicznym i produkcyjnym. Takie komory mogą być stosowane, na przykład, do odzyskiwania ciepła z gazów spalinowych lub z zawiesin gazów spalinowych i ciał stał ych, na przykł ad w chł odzonych wielobocznych cyklonach kotł ów ze zł o ż em fluidalnym.

Europejskie zgłoszenie patentowe nr 0 481 438, patent Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4,570,120 i patent Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5 775 265 opisują kilka tradycyjnych sposobów wykładania zbieżnej, dolnej części czworobocznej komory wymiany ciepła płytami z rurami wodnymi.

Europejskie zgłoszenie patentowe nr 0 481 438 opisuje odśrodkowy separator, działający jako komora wymiany ciepła i mający dolną część w kształcie leja, wyłożoną płytami z rurami wodnymi. Odśrodkowy separator ma prostokątny przekrój poziomy i dolna część separatora, w kształcie leja, jest utworzona przez wygięcie jednej lub obu z dwóch przeciwnych ścian płytowych do wnętrza. Pozostałe ścianki płytowe mają jednakową szerokość i biegną pionowo w dół do dolnej krawędzi części zbieżnej, gdzie łączą się z poziomymi rurami rozgałęźnymi.

Patent Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 576 120 opisuje wymiennik ciepła, mający podobną konstrukcję jak odśrodkowy separator, opisany w europejskim zgłoszeniu patentowym nr 0 481 438, poza tym, że części pionowych płyt ściennych, sięgające poza boczne krawędzie wygiętych do wewnątrz płyt ściennych, łączą się z poziomymi rurami rozgałęźnymi, które są rozmieszczone na różnych poziomach.

Patent Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5 775 265 odnosi się do chłodzącej wykładziny powierzchniowej dla wielobocznej komory generatora pary. Komora ma prostokątny przekrój poziomy i jest wył o ż ona licznymi ś ciankami rurowymi. Dolna część komory jest zbież na, przy czym pary pierwsza i druga przeciwnych ścianek rurowych są kolejno wyginane do wnętrza. Ścianki rurowe są zbieżne w sposób ciągły i są połączone z licznymi pochylonymi rurami rozgałęźnymi.

Jak zauważą specjaliści w danej dziedzinie, opisane rozwiązania są trudne do zastosowania przy wykładaniu komór wymiany ciepła, mających więcej niż cztery boki, na przykład komór sześciokątnych lub ośmiokątnych. Ponadto, pochylenie rur rozgałęźnych ujawnione w patencie nr 5 775 265 może wywołać problemy, jeśli rury rozgałęźne zawierają mieszaninę pary i wody w stanie ciekłym, gdyż wówczas para i woda mogą przepływać w sposób nierównomierny, kierując się do różnych części rur rozgałęźnych.

Celem wynalazku jest pionowa wieloboczna komora wymiany ciepła.

Celem wynalazku jest sposób wytwarzania pionowej wielobocznej komory wymiany ciepła.

Celem wynalazku jest zastosowanie pionowej wielobocznej komory wymiany ciepła w reaktorze ze złożem fluidalnym

Pionowa, wieloboczna komora wymiany ciepła, zawierająca górny otwór i dolny otwór pomiędzy którym jest umieszczona obudowa, która zawiera przynajmniej jedną zbieżną część, która jest zwężona w kierunku jednego z otworów, według wynalazku charakteryzuje się tym, że część zbieżna obudowy jest wyłożona N pierwszymi panelami z rur wodnych, umieszczonymi w sąsiedztwie i naprzemiennie z N drugimi panelami z rur wodnych, przy czym N jest liczbą całkowitą większą niż dwa, zaś każdy z pierwszych paneli i drugich paneli z rur wodnych jest pochylony od najszerszego miejsca na złączu części zbieżnej w kierunku wnętrza obudowy, przy czym każdy z pierwszych paneli z rur wodnych jest pochylony do wnętrza w większym stopniu niż każdy z drugich paneli z rur wodnych.

Korzystnie obudowa zawiera również pionową część, połączoną w sposób ciągły z częścią zbieżną, przy czym część pionowa ma w zasadzie jednorodny przekrój poziomy i jest wyłożona licznymi pionowymi, lub w zasadzie pionowymi, panelami z rur wodnych, które stanowią ogólnie pionowe przedłużenia pierwszych paneli i drugich paneli z rur wodnych, które wyścielają część zbieżną obudowy.

Korzystnie powierzchnia każdego drugiego panelu z rur wodnych, zwrócona w stronę wnętrza obudowy, jest połączona z odpowiednimi krawędziami bocznymi dwóch sąsiednich pierwszych paneli z rur wodnych.

Korzystnie każdy z pierwszych paneli i drugich paneli z rur wodnych zawiera liczne indywidualne rury wodne.

PL 207 231 B1

Korzystnie odstępy między poszczególnymi rurami wodnymi są w zasadzie stałe dla każdego z pierwszych paneli i drugich paneli z rur wodnych.

Korzystnie każdy z pierwszych paneli i drugich paneli z rur wodnych ma w zasadzie jednakową szerokość.

Korzystnie na poziomie, na którym zbieżna część obudowy jest najwęższa, rury wodne pierwszych paneli są połączone ze wspólną rurą rozgałęźną.

Korzystnie każdy z pierwszych paneli jest odchylony na zewnątrz przed połączeniem rur wodnych ze wspólną rurą rozgałęźną.

Korzystnie wspólna rura rozgałęźną jest usytuowana w zasadzie poziomo.

Korzystnie na poziomie, na którym część zbieżna obudowy jest najwęższa, rury wodne drugich paneli są połączone ze wspólną rurą rozgałęźną.

Korzystnie każdy z drugich paneli z rur wodnych jest odchylony na zewnątrz przed połączeniem rur wodnych ze wspólną rurą rozgałęźną.

Korzystnie wspólna rura rozgałęźna jest usytuowana w zasadzie poziomo.

Korzystnie pierwsze panele i drugie panele z rur wodnych są płaskie lub w zasadzie płaskie.

Korzystnie na poziomie, na którym część zbieżna jest najwęższa, odpowiednie krawędzie boczne każdej pary sąsiednich pierwszych paneli z rur wodnych są połączone, tworząc jeden z otworów.

Korzystnie pierwsze panele z rur wodnych biegną pionowo poza otwór, tworząc pionowy kanał końcowy.

Korzystnie obudowa zawiera dwie części zbieżne, z których każda jest zwężona w kierunku odpowiedniego otworu i każda część zbieżna jest wyłożona N pierwszymi panelami z rur wodnych, umieszczonych w sąsiedztwie i naprzemiennie z N drugimi panelami z rur wodnych, gdzie N jest liczbą całkowitą większą niż dwa, i każdy z pierwszych paneli i drugich paneli z rur wodnych jest pochylony od najszerszego miejsca na złączu odpowiedniej części zbieżnej w kierunku wnętrza obudowy, przy czym każdy z pierwszych paneli z rur wodnych jest pochylony do wnętrza pod większym kątem niż każdy z drugich paneli z rur wodnych.

Sposób wytwarzania pionowej wielobocznej komory wymiany ciepła według wynalazku charakteryzuje się tym, że umieszcza się w części zbieżnej obudowy N pierwszych paneli z rur wodnych w są siedztwie i naprzemiennie z N drugimi panelami z rur wodnych i pochyla się każ dy z pierwszych paneli i drugich paneli z rur wodnych od najszerszego miejsca na złączu części zbieżnej w kierunku wnętrza komory wymiany ciepła, przy czym każdy z pierwszych paneli z rur wodnych pochyla się pod większym kątem stopniu niż każdy z drugich paneli z rur wodnych, przy czym stosuję się liczbę paneli z rur wodnych, równą 2 N, gdzie N jest liczbą całkowitą większą od dwóch.

Korzystnie łączy się również powierzchnię każdego drugiego panelu z rur wodnych, zwróconą w kierunku wnętrza komory wymiany ciepła z odpowiednimi bocznymi krawędziami dwóch sąsiednich pierwszych paneli z rur wodnych.

Korzystnie łączy się również odpowiednie krawędzie boczne każdej pary sąsiednich pierwszych paneli z rur wodnych, na poziomie, na którym część zbieżna jest najwęższa, w celu utworzenia konfiguracji zamkniętej.

Korzystnie łączy się końcową krawędź każdego pierwszego panelu z rur wodnych, na poziomie, na którym część zbieżna jest najwęższa, ze wspólną rurą rozgałęźną tak, że indywidualne rury wodne, które tworzą pierwsze panele, są połączone przepływowo ze wspólną rurą rozgałęźną.

Korzystnie ponadto odchyla się każdy z pierwszych paneli z rur wodnych na zewnątrz przed połączeniem końcowej krawędzi każdego z pierwszych paneli z rur wodnych ze wspólną rurą rozgałęźną.

Korzystnie ponadto ustawia się wspólną rurę rozgałęźną tak, że jest ona usytuowana zasadniczo poziomo. Korzystnie ponadto łączy się końcową krawędź każdego z drugich paneli z rur wodnych na poziomie, na którym część zbieżna jest najwęższa, ze wspólną rurą rozgałęźną tak, że indywidualne rury wodne drugich paneli z rur wodnych łączy się przepływowo ze wspólną rurą rozgałęźną. Korzystnie ponadto odchyla się na zewnątrz każdy z drugich paneli rur wodnych przed połączeniem końcowej krawędzi każdego z drugich paneli z rur wodnych ze wspólną rurą rozgałęźną. Korzystnie ponadto ustawia się wspólną rurę rozgałęźną tak, że jest ona usytuowana poziomo.

Zastosowanie pionowej wielobocznej komory wymiany ciepła opisanej powyżej w reaktorze ze złożem fluidalnym.

Wynalazek dostarcza nowy, skuteczny sposób wykładania zbieżnej części pionowej, wielobocznej komory wymiany ciepła, mającej więcej niż cztery boki, prostymi panelami z rur wodnych, które są tanie w produkcji tak, że różne zbieżne części mogą być jednocześnie skierowane do we4

PL 207 231 B1 wnątrz w więcej niż jednym kierunku poziomym i że szerokości wszystkich płyt z rurami wodnymi pozostają w zasadzie jednorodne w częściach zbieżnych.

Reasumując w jednym aspekcie wynalazek odnosi się do pionowej, wielobocznej komory wymiany ciepła, zawierającej górny otwór, dolny otwór i obudowę, utworzoną między otworami górnym i dolnym. Obudowa zawiera przynajmniej jedną zbież n ą część, która zwęża się w kierunku jednego z otworów. Zwężona część jest wył o ż ona N pierwszymi panelami z rur wodnych, rozmieszczonymi w sąsiedztwie i na przemian z N drugimi panelami z rur wodnych, gdzie N jest liczbą cał kowitą wię kszą niż dwa. Każdy z pierwszych i drugich paneli z rur wodnych jest pochylony pod kątem od najszerszego miejsca części zbieżnej w kierunku wnętrza obudowy, przy czym każdy z pierwszych paneli z rur wodnych jest pochylony do wewnątrz w większym stopniu niż każdy z drugich paneli z rur wodnych.

Komora wymiany ciepła według tego aspektu wynalazku może zawierać również część pionową, połączoną w sposób ciągły z częścią zbieżną. Część pionowa ma w zasadzie jednorodny przekrój poziomy i jest wyłożona licznymi pionowymi lub w zasadzie pionowymi płytami z rurami wodnymi, które stanowią ogólnie pionowe przedłużenia pierwszych i drugich płyt z wodnymi rurami, którymi wyłożona jest część zbieżna.

Wewnętrzna powierzchnia każdego drugiego panelu z rur wodnych (tj. powierzchnia zwrócona w stronę wnętrza obudowy) jest połączona, korzystnie przez spawanie, z odpowiednimi krawędziami bocznymi dwóch pierwszych płyt z rurami wodnymi, sąsiadującymi z tą płytą. W ten sposób, pierwsze i drugie panele z rur wodnych tworzą gazoszczelną obudowę dla części zbież nej.

Każdy z pierwszych i drugich paneli z rur wodnych korzystnie zawiera liczne indywidualne rury wodne. Odstępy między poszczególnymi rurami wodnymi są korzystnie w zasadzie stałe wewnątrz każdego z pierwszych i drugich paneli z rur wodnych. Jednakże odstępy między poszczególnymi rurami w różnych panelach mogą być różne. Na przykład, odstępy między rurami w pierwszych panelach z rur wodnych mogą być inne niż odstępy między rurami w drugich panelach z rur wodnych. Każdy z pierwszych i drugich paneli z rur wodnych ma w zasadzie jednorodną szerokość. Odpowiednio do korzystnego przykładu wykonania, wszystkie panele płytowej wykładziny części zbieżnej komory wymiany ciepła mają jednakową szerokość. Alternatywnie, panele z rur wodnych mogą mieć różne szerokości, przy czym, na przykład, drugie panele z rur wodnych są szersze niż pierwsze płyty z rurami wodnymi. W każdym przypadku panele z rur wodnych są płaskie lub w zasadzie płaskie.

Na poziomie, na którym część zbieżna jest najwęższa, odpowiednie krawędzie boczne każdej pary sąsiednich pierwszych paneli z rur wodnych mogą zostać połączone, tworząc jeden z otworów komory. Pierwsze panele z rur wodnych mogą biec pionowo poza otwór, tworząc pionowy kanał końcowy, służący, na przykład, do usuwania oddzielonych cząstek z komory.

Indywidualne rury wodne pierwszych paneli z rur wodnych mogą być połączone w końcowych krawędziach paneli ze wspólną rurą rozgałęźną na poziomie, na którym część zbieżna jest najwęższa. Podobnie, rury wodne drugich paneli z rur wodnych mogą zostać połączone na krawędziach końcowych paneli z inną wspólną rurą rozgałęźną. Jeśli trzeba, panele z rur wodnych mogą być odchylone na zewnątrz przed połączeniem rur wodnych z odpowiednimi rurami rozgałęźnymi. Według korzystnego przykładu wykonania, każda rura rozgałęźną jest umieszczona równoległe, do w zasadzie, poziomej płaszczyzny.

Komora wymiany ciepła może zostać wyposażona w część zbieżną, wyłożoną panelami z rur wodnych, jak opisano powyżej, w pobliżu jednego lub obu jej końców. Każda część zbieżna jest zbieżna do wnętrza jednocześnie w więcej niż jednym kierunku poziomym w taki sposób, że szerokość każdego panelu z rur wodnych pozostaje w zasadzie jednorodna.

W komorze wymiany ciepła według wynalazku, wykładzina części zbież nej jest utworzona w prosty i łatwy sposób, przy uż yciu prostych paneli z rur wodnych, które są tanie w produkcji. Ponieważ szerokość każdego panelu w części zbieżnej komory wymiany ciepła jest w zasadzie jednorodna, to można uniknąć problemów, wynikających ze stosowania rur o różnych długościach.

Korzystnie, dowolne rury rozgałęźne są umieszczone równolegle do w zasadzie poziomej płaszczyzny. W ten sposób unika się problemów związanych ze stosowaniem pochylonych rur rozgałęźnych. Na przykład, jeśli pozioma, lub w przybliżeniu pozioma, rura rozgałęźną zawiera mieszaninę pary i wody w stanie ciekłym, to taka mieszanina może jednorodnie rozpływać się w rurze rozgałęźnej, podczas gdy w przypadku pochylonej rury rozgałęźnej para i woda mogą płynąć w stronę różnych części rury rozgałęźnej. Ponadto, użycie poziomych lub w przybliżeniu poziomych rur rozgałęźnych ułatwia równy rozpływ medium wymiany ciepła (np. wody, pary lub ich mieszaniny) do poszczególnych rur wodnych w panelach. Ponadto, liczba rur rozgałęźnych może zostać zminimalizowana, ponieważ

PL 207 231 B1 w każdym panelu wszystkie rury mają taką samą długość i jeśli trzeba, rury z różnych paneli mogą zostać połączone z tą samą rurą rozgałęźną.

Niniejszy wynalazek dostarcza też prosty sposób wytwarzania komory wymiany ciepła i wykładania jej panelami z rur wodnych. Dzięki temu unika się stosowania grubych wykładzin z materiałów ogniotrwałych części takich komory i wynikających z tego problemów, np. związanych z trwałością takich struktur.

Według wynalazku, komora wymiany ciepła może być stosowana do odzyskiwania ciepła z gazów spalinowych lub z zawiesiny gazów spalinowych i ciał stałych. W korzystnym przykładzie wykonania, komora wymiany ciepła jest częścią reaktora ze złożem fluidalnym, szczególnie korpusu cyklonu reaktora ze złożem fluidalnym.

W innym aspekcie, wynalazek odnosi się do pionowej, wielobocznej komory wymiany ciepła, zawierającej górny otwór, dolny otwór i obudowę, utworzoną między otworami górnym i dolnym. W tym aspekcie jednak, obudowa zawiera (i) pierwszą część, mającą ustaloną liczbę pionowych boków, równą 2N, gdzie N jest liczbą całkowitą większą niż dwa i (ii) drugą część zbieżną, połączoną w sposób cią g ł y z częścią pierwszą i zwężają c ą się od pierwszej części. Druga część jest wył o ż ona N pierwszymi panelami z rur wodnych, umieszczonych w sąsiedztwie i naprzemiennie z N drugimi panelami z rur wodnych. Każdy z pierwszych i drugich paneli z rur wodnych jest pochylony do wewnątrz od najszerszego miejsca drugiej części, w kierunku wnętrza obudowy, przy czym każdy z pierwszych paneli z rur wodnych jest pochylony do wnętrza w większym stopniu niż każdy z drugich paneli z rur wodnych.

W jeszcze innym aspekcie, mój wynalazek odnosi się do sposobu wykł adania części zbież nej pionowej, wielobocznej komory wymiany ciepła pewną liczbą płyt z rurami wodnymi, równą 2N, gdzie N jest liczbą całkowitą wię kszą niż dwa. Sposób obejmuje etapy (i) umieszczenia N pierwszych pł yt z rurami wodnymi w sąsiedztwie i naprzemiennie z N drugimi płytami z rurami wodnymi i (ii) pochylenie każdej z pierwszych i drugich płyt z rurami wodnymi do wnętrza od najszerszego miejsca części zbieżnej w kierunku wnętrza komory wymiany ciepła, przy czym każda z pierwszych płyt z rurami wodnymi jest pochylona do wnętrza w większym stopniu niż każda z drugich płyt z rurami wodnymi.

Powyższy krótki opis, jak również inne cechy i zalety mojego wynalazku, będą w pełni docenione po odniesieniu do poniższego szczegółowego opisu obecnie preferowanego, ale jedynie ilustracyjnego, przykładu wykonania wynalazku, wraz z towarzyszącym rysunkiem, który schematycznie ilustruje komorę wymiany ciepła według wynalazku.

Na rysunku pokazano komorę wymiany ciepła, służącą do odzyskiwania ciepła z zawiesiny gazów spalinowych i ciał stałych według preferowanego przykładu wykonania. W tym preferowanym przykładzie wykonania, komora wymiany ciepła zawiera ośmioboczny korpus 10 cyklonu kotła ze złożem fluidalnym. Korpus 10 cyklonu zawiera górny otwór 30, dolny otwór 30', pomiędzy którymi znajduje się obudowa. Obudowa zawiera pionową część centralną 12, mającą jednorodny przekrój poziomy, która jest usytuowana między dwiema z zbieżnymi częściami 14, 14' i jest z nimi w sposób ciągły połączona. Każda ze zbieżnych części zwęża się w kierunku odpowiedniego otworu 30, 30' korpusu 10 cyklonu.

Centralna część 12 i zbieżne części 14, 14' korpusu 10 cyklonu są wyłożone tradycyjnymi panelami z rur wodnych, przy czym każdy panel zawiera liczne indywidualne rury wodne 16, zespawane ze sobą za pomocą wąskich płytek metalowych (nie pokazane). Korzystnie, panele z rur wodnych mają w zasadzie jednorodną szerokość i odstępy między rurami wodnymi 16 są w zasadzie stałe. Na rysunku pokazano dla przejrzystości, tylko kilka rur wodnych 16. Na rysunku, wszystkie panele z rur wodnych korpusu 10 cyklonu mają również jednakową szerokość.

W tym preferowanym przykładzie wykonania, osiem, w zasadzie pionowych, płaskich lub w zasadzie płaskich paneli 18, 20 z rur wodnych wyściela centralną część 12 korpusu 10 cyklonu. Natomiast wykładzina zbieżnych części 14, 14' w postaci paneli z rur wodnych, jest utworzona przez wygięcie przedłużeń 22, 22', 24, 24' paneli 18, 20 z rur wodnych do wewnątrz na złączach 26, 26', w których część centralna 12 przechodzi w części zbieżne 14, 14'.

Wykładzina części zbieżnych 14, 14' w postaci paneli z rur wodnych jest utworzona z czterech pierwszych paneli 22, 22' z rur wodnych, umieszczonych w sąsiedztwie i naprzemiennie z czterema drugimi panelami 24, 24' z rur wodnych. Panele 22, 22', 24, 24' z rur wodnych są pochylone do wewnątrz od najszerszych miejsc na złączach 26, 26' zbieżnych części 14, 14' w taki sposób, że każdy pierwszy panel 22, 22' z rur wodnych jest ustawiony pod kątem względem kierunku pionowego, który jest większy niż kąt, utworzony między każdym drugim panelem 24, 24' z rur wodnych a kierunkiem

PL 207 231 B1 pionowym. Inaczej mówiąc, każdy z pierwszych paneli 22, 22' z rur wodnych jest pochylony do wnętrza w większym stopniu niż każdy z drugich paneli 24, 24' z rur wodnych.

Przez pochylenie paneli 22, 22', 24, 24' z rur wodnych w ten sposób, wewnętrzna powierzchnia każdego drugiego panelu 24, 24' (tj. powierzchnia zwrócona do wnętrza korpusu 10 cyklonu) może zostać połączona, korzystnie przez spawanie, z odpowiednimi bocznymi krawędziami 28, 28' dwóch sąsiednich pierwszych paneli 22, 22' z rur wodnych, w celu utworzenia gazoszczelnej obudowy dla części zbieżnych 14, 14'.

Jak pokazano na rysunku, pierwsze panele 22, 22' z rur wodnych, które wyścielają części zbieżne 14, 14' korpusu 10 cyklonu są pochylone w taki sposób, że krawędzie boczne 28, 28' sąsiednich pierwszych paneli 22, 22' z rur wodnych spotykają się w otworach 30, 30' korpusu 10 cyklonu, tworząc kanały 32, 32' o przekroju kwadratowym.

W tym korzystnym przykładzie wykonania, poszczególne rury wodne pierwszych paneli 22 z rur wodnych są połączone ze wspólną rurą rozgałęźną 36 na końcowych krawędziach 34 pierwszych paneli 22. Podobnie, rury wodne drugich paneli 24 z rur wodnych są połączone ze wspólną rurą rozgałęźną 40 wzdłuż krawędzi końcowych 38 paneli. Panele 22, 24 z rur wodnych korzystnie są odchylone na zewnątrz względem wnętrza korpusu 10 cyklonu przed połączeniem rur wodnych z rurami rozgałęźnymi 36, 40.

Pierwsze panele 22' z rur wodnych są przedłużone pionowo poza dolny otwór 30' korpusu 10 cyklonu, tworząc pionowy kanał końcowy 42'. Rury wodne przedłużeń pierwszych paneli 22' z rur wodnych, które działają jako ścianki kanału końcowego 42', mogą zostać połączone końcowymi krawędziami 34' przedłużeń paneli ze wspólną rurą rozgałęźną (nie pokazana). Alternatywnie, rury wodne przedłużeń paneli mogą być połączone końcowymi krawędziami 34' przedłużeń paneli z różnymi rurami rozgałęźnymi kotła ze złożem fluidalnym.

Jednocześnie, rury wodne drugich paneli 24' z rur wodnych korpusu 10 cyklonu są połączone krawędziami końcowymi 38' ze wspólną rurą rozgałęźną 40'. W tym przykładzie wykonania drugie panele 24' z rur wodnych są odchylone na zewnątrz przed połączeniem rur wodnych z rurą rozgałęźną 40'.

Korzystnie, rury rozgałęźne 36, 40, 40' są ustawione równolegle do w zasadzie poziomej płaszczyzny. Przez ułożenie rur rozgałęźnych poziomo, unika się problemów wynikających ze stosowania pochylonych rur rozgałęźnych. Na przykład, jeśli rury rozgałęźne zawierają medium przenoszenia ciepła, to taka mieszanina równomiernie rozpływa się w każdej rurze rozgałęźnej, w przeciwieństwie do pochylonej rury rozgałęźnej, w której para oraz woda w postaci ciekłej mogą ulec rozdzieleniu i mogą płynąć do różnych części rury. Ponadto, poziome rury rozgałęźne ułatwiają równomierne rozmieszczenie wody, pary lub ich mieszaniny w różnych rurach wodnych paneli.

Pokazany na rysunku korpus 10 cyklonu jest utworzony z płaskich lub w zasadzie płaskich paneli 18, 20, 22, 22', 24, 24' z rur wodnych, mających jednakową szerokość. Alternatywnie, paneli 18, 20, 22 22', 24, 24' z rur wodnych mogą mieć różne szerokości. Na przykład, pierwsze panele 22, 22' z rur wodnych mogą być węższe niż drugie panele 24, 24' z rur wodnych.

Rozwiązanie według wynalazku umożliwia zatem wykładanie zbieżnych części 14, 14' korpusu 10 cyklonu w stosunkowo prosty i ekonomiczny sposób panelami, które są tanie w produkcji. Ponadto, chociaż korpus 10 cyklonu, przedstawiony na rysunku, ma osiem boków, to rozwiązanie wynalazku może zostać wykorzystane w odniesieniu do dowolnej komory wielobocznej, mającej 2N boków, gdzie N jest liczbą całkowitą większą niż dwa. W takich przypadkach, wykładzina panelami z rur wodnych części zbieżnych jest utworzona przez umieszczenie N pierwszych paneli wodnych w sąsiedztwie i naprzemiennie z N drugimi panelami z rur wodnych. Każdy z pierwszych i drugich paneli z rur wodnych jest następnie pochylany do wnętrza od najszerszego miejsca części zbieżnej w stronę wnętrza komory, przy czym każdy z pierwszych paneli z rur wodnych jest pochylony do wnętrza w większym stopniu niż każdy z drugich paneli z rur wodnych.

Specjaliści w danej dziedzinie zauważą, że wynalazek może być stosowany do wielu różnych wielobocznych komór, a nie tylko do komór do wymiany ciepła opisanego i zilustrowanego tutaj typu. Poniżej przedstawiono pokrótce kilka z wielu możliwych odmian.

Na przykład, chociaż korpus 10 cyklonu, pokazany na rysunku, ma wyłożone dwie zbieżne części 14, 14', to może mieć także tylko jedną część zbieżną. W tym przypadku jeden koniec komory może zostać wykonany w inny sposób, na przykład, może być strukturą, która częściowo nie jest chłodzona.

W innym możliwym przykładzie wykonania pierwsze panele 22 z rur wodnych mogą biec pionowo poza górny otwór 30 korpusu 10 cyklonu, tworząc pionowy kanał końcowy (nie pokazany), poPL 207 231 B1 dobny do kanału końcowego 42', który biegnie poniżej dolnego otworu 30' korpusu 10 cyklonu. Alternatywnie, korpus 10 cyklonu może zostać wykonany bez kanałów końcowych.

Jeszcze inną możliwością jest to, że rury wodne różnych paneli z rur wodnych mogą być połączone w końcowych krawędziach paneli z własnymi rurami rozgałęźnymi, zamiast ze wspólnymi rurami rozgałęźnymi, lub ewentualnie z głównymi rurami rozgałęźnymi kotła ze złożem fluidalnym. Możliwe jest również, że rury wodne pierwszych paneli 22' z rur wodnych są połączone w krawędziach końcowych 34' płyt ze wspólną rurą rozgałęźną. Jest nawet możliwe połączenie, w razie potrzeby, wszystkich rur wodnych różnych paneli z jedną rurą rozgałęźną.

Chociaż wynalazek został opisany przykładowo w odniesieniu do obecnie uważanych za najbardziej preferowane przykłady wykonania, należy rozumieć, że wynalazek nie jest ograniczony do opisanych przykładów wykonania, ale obejmuje różne kombinacje lub modyfikacje jego cech i kilka innych zastosowań, mieszczących się w zakresie wynalazku, jak określono w dołączonych zastrzeżeniach.

Claims (26)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Pionowa, wieloboczna komora wymiany ciepła, zawierająca górny otwór i dolny otwór pomiędzy którym jest umieszczona obudowa, która zawiera przynajmniej jedną zbieżną część, która jest zwężona w kierunku jednego z otworów, znamienna tym, że część zbieżna (14, 14') obudowy jest wyłożona N pierwszymi panelami (22, 24') z rur wodnych, umieszczonymi w sąsiedztwie i naprzemiennie z N drugimi panelami (24, 24') z rur wodnych, przy czym N jest liczbą całkowitą większą niż dwa, zaś każdy z pierwszych paneli (22, 22') i drugich paneli (24, 24') z rur wodnych jest pochylony od najszerszego miejsca na złączu (26, 26') części zbieżnej (14, 14') w kierunku wnętrza obudowy, przy czym każdy z pierwszych paneli (22, 24') z rur wodnych jest pochylony do wnętrza w większym stopniu niż każdy z drugich paneli (24, 24') z rur wodnych.
2. 2. Komora według zastrz. 1, znamienna tym, że obudowa zawiera również pionową część (12), połączoną w sposób ciągły z częścią zbieżną (14, 14'), przy czym część pionowa (12) ma w zasadzie jednorodny przekrój poziomy i jest wyłożona licznymi pionowymi, lub w zasadzie pionowymi, panelami (18, 20) z rur wodnych, które stanowią ogólnie pionowe przedłużenia pierwszych paneli (22, 22') i drugich paneli (24, 24') z rur wodnych, które wyścielają część zbieżną (14, 14') obudowy.
3. 3. Komora według zastrz. 1, znamienna tym, że powierzchnia każdego drugiego panelu (24, 24') z rur wodnych, zwrócona w stronę wnętrza obudowy, jest połączona z odpowiednimi krawędziami bocznymi (28, 28' ) dwóch sąsiednich pierwszych paneli (22, 22') z rur wodnych.
4. 4. Komora według zastrz. 1, znamienna tym, że każdy z pierwszych paneli (22, 22') i drugich paneli (24, 24' ) z rur wodnych zawiera liczne indywidualne rury wodne (16).
5. 5. Komora według zastrz. 4, znamienna tym, że odstępy między poszczególnymi rurami wodnymi (16) są w zasadzie stałe dla każdego z pierwszych paneli (22, 22') i drugich paneli (24, 24') z rur wodnych.
6. 6. Komora według zastrz. 4, znamienna tym, że każdy z pierwszych paneli (22, 22') i drugich paneli (24, 24') z rur wodnych ma w zasadzie jednakową szerokość.
7. 7. Komora według zastrz. 4, znamienna tym, że na poziomie, na którym zbieżna część (14) obudowy jest najwęższa, rury wodne (16) pierwszych paneli (22) są połączone ze wspólną rurą rozgałęźną (36).
8. 8. Komora według zastrz. 7, znamienna tym, że każdy z pierwszych paneli (22) jest odchylony na zewnątrz przed połączeniem rur wodnych (16) ze wspólną rurą rozgałęźną (36).
9. 9. Komora według zastrz. 7, znamienna tym, że wspólna rura rozgałęźną (36) jest usytuowana w zasadzie poziomo.
10. 10. Komora według zastrz. 4, znamienna tym, że na poziomie, na którym część zbieżna (14) obudowy jest najwęższa, rury wodne (16) drugich paneli (24, 24') są połączone ze wspólną rurą rozgałęźną (40, 40').
11. 11. Komora według zastrz. 10, znamienna tym, że każdy z drugich paneli (24, 24') z rur wodnych jest odchylony na zewnątrz przed połączeniem rur wodnych (16) ze wspólną rurą rozgałęźną (40, 40').

    PL 207 231 B1
12. 12. Komora według zastrz. 10, znamienna tym, że wspólna rura rozgałęźna (40 40') jest usytuowana w zasadzie poziomo.
13. 13. Komora według zastrz. 1, znamienna tym, że pierwsze panele (22, 22') i drugie panele (24, 24') z rur wodnych są płaskie lub w zasadzie płaskie.
14. 14. Komora według zastrz. 1, znamienna tym, że na poziomie, na którym część zbieżna (14, 14') jest najwęższa, odpowiednie krawędzie boczne (28, 28') każdej pary sąsiednich pierwszych paneli (22, 22') z rur wodnych są połączone, tworząc jeden z otworów (30, 30').
15. 15. Komora według zastrz. 14, znamienna tym, że pierwsze panele (22') z rur wodnych biegną pionowo poza otwór (30'), tworząc pionowy kanał końcowy (42').
16. 16. Komora według zastrz. 1, znamienna tym, że obudowa zawiera dwie części zbieżne (14, 14'), z których każda jest zwężona w kierunku odpowiedniego otworu (30, 30') i każda część zbieżna (14, 14') jest wyłożona N pierwszymi panelami (22, 22') z rur wodnych, umieszczonych w sąsiedztwie i naprzemiennie z N drugimi panelami (24, 24') z rur wodnych, gdzie N jest liczbą całkowitą większą niż dwa, i każdy z pierwszych paneli (22, 22') i drugich paneli (24, 24' ) z rur wodnych jest pochylony od najszerszego miejsca na złączu (26, 26') odpowiedniej części zbieżnej (14, 14') w kierunku wnętrza obudowy, przy czym każdy z pierwszych paneli (22, 22') z rur wodnych jest pochylony do wnętrza pod większym kątem niż każdy z drugich paneli (24, 24') z rur wodnych.
17. 17. Sposób wytwarzania pionowej wielobocznej komory wymiany ciepła, znamienny tym, że umieszcza się w części zbieżnej (14, 14') obudowy N pierwszych paneli (22, 22') z rur wodnych w sąsiedztwie i naprzemiennie z N drugimi panelami (24, 24') z rur wodnych i pochyla się każdy z pierwszych paneli (22, 22') i drugich paneli (24, 24') z rur wodnych od najszerszego miejsca na złączu (26, 26') części zbieżnej (14, 14') w kierunku wnętrza komory wymiany ciepła, przy czym każdy z pierwszych paneli (22, 22') z rur wodnych pochyla się pod większym kątem stopniu niż każdy z drugich paneli (24, 24') z rur wodnych, przy czym stosuję się liczbę paneli z rur wodnych, równą 2 N, gdzie N jest liczbą całkowitą większą od dwóch.
18. 18. Sposób według zastrz. 17, znamienny tym, że łączy się również powierzchnię każdego drugiego panelu (24, 24') z rur wodnych, zwróconą w kierunku wnętrza komory wymiany ciepła z odpowiednimi bocznymi krawędziami (28, 28') dwóch sąsiednich pierwszych paneli (22, 22') z rur wodnych.
19. 19. Sposób według zastrz. 17, znamienny tym, że łączy się również odpowiednie krawędzie boczne (28, 28' ) każdej pary sąsiednich pierwszych paneli (22, 22') z rur wodnych, na poziomie, na którym część zbieżna (14, 14') jest najwęższa, w celu utworzenia konfiguracji zamkniętej.
20. 20. Sposób według zastrz. 17, znamienny tym, że łączy się końcową krawędź (34) każdego pierwszego panelu (22) z rur wodnych, na poziomie, na którym część zbieżna (14) jest najwęższa, ze wspólną rurą rozgałęźną (36) tak, że indywidualne rury wodne (16), które tworzą pierwsze panele (22), są połączone przepływowo ze wspólną rurą rozgałęźną (36).
21. 21. Sposób według zastrz. 20, znamienny tym, że ponadto odchyla się każdy z pierwszych paneli (22) z rur wodnych na zewnątrz przed połączeniem końcowej krawędzi (34) każdego z pierwszych paneli (22) z rur wodnych ze wspólną rurą rozgałęźną (36).
22. 22. Sposób według zastrz. 20, znamienny tym, że ponadto ustawia się wspólną rurę rozgałęźną (36) tak, że jest ona usytuowana zasadniczo poziomo.
23. 23. Sposób według zastrz. 17, znamienny tym, że ponadto łączy się końcową krawędź (38, 38') każdego z drugich paneli (24, 24') z rur wodnych na poziomie, na którym część zbieżna (14, 14') jest najwęższa, ze wspólną rurą rozgałęźną (40, 40') tak, że indywidualne rury wodne (16) drugich paneli (24,24') z rur wodnych łączy się przepływowo ze wspólną rurą rozgałęźną (40, 40').
24. 24. Sposób według zastrz. 23, znamienny tym, że ponadto odchyla się na zewnątrz każdy z drugich paneli (24, 24') z rur wodnych przed połączeniem końcowej krawędzi (38, 38') każdego z drugich paneli (24, 24') z rur wodnych ze wspólną rurą rozgałęźną (40, 40').
25. 25. Sposób według zastrz. 23, znamienny tym, że ponadto ustawia się wspólną rurę rozgałęźną (40, 40') tak, że jest ona usytuowana poziomo.
26. 26. Zastosowanie pionowej wielobocznej komory wymiany ciepła określonej w zastrzeżeniach 1 - 16 w reaktorze ze złożem fluidalnym.