Opublikowano dnia 14 listopada 1958 r* Nr 41009 POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY ^^——-^— ¦¦ i. ¦ i ¦ ¦¦-¦ r r ¦ r- - i^WW 3€e,3/o5 KI. 36 (i, u/OS Waclaw Hennel Kedzierzyn, Polska Wymiennik ciepla Patent tfwa dd dnia 28 pazdziernika 1957 r.W ogromnej wiekszosci wytnienników stoso¬ wanych w przemysle powierzchnie wymiany ciepla eitanowla rury o ksztalcie waiccwyim, po¬ mimo ze walec jest bryla geometryczna o naj¬ mniejszej powierzchni przy danej dlugosci i ob¬ jetosci, w konstrukcji zas wymiennika ciepla chodzi przewaznie o umieszczenie danej wiel- kafei powierzchni wymiany w Jak najmniejszej dbjetosaf toib dlugosci. To tez znane sa rów¬ niez wymienniki, posiadajace rury o innym przekroju niz okragly, miedzy innymi rury o przekroju kiroplowym. Jakkolwiek przewaga przekroju kroplowego rur wymiennikowych nad przekrojem okraglym, z punktu widzenia kon- . strukcji wymiennika jest oczywista, wymienni¬ ki z rurami kroplowymi nie osiagnely dotych¬ czas szerszego zastosowania ze wzgledu na trud¬ nosci laczenia tych rur z dnami sitowymi lub rurami zbiorczymi. Np. znana jest konstrukcja wymiennika z rurami o przekroju kroplowym, w której koncówkom nadano inny ksztalt prze¬ kroju dla umozliwienia ich zamocowania w dnie sitowym lub rurze zbiorczej. Takie przeksztal¬ cenie przekroju rur jest zabiegiem trudnym, kosztownym i nie zawsze sie udaje.Ruiry o przekroju kroplowym moga byc zwi¬ jane z blachy i spawane, moga byc wykonywa¬ ne przez zgniatanie rur cylindrycznych lub wal¬ cowane od razu na wymagany przekrój. Ze wzgledu na male rozpowszechnienie tych rur nalezy wyjasnic terminologie przyjeta w.opisie.Pod ^przekrojem kroplowym" rozumie sie prze^ krój, jiaM mozna okazac za pornoca kartki pa¬ pieru zaginajac ja w polowie do nalozenia na siebie dwóch przeciwleglych kraweizi, ale bez zalamania grzbietu. Pod „grzbietem" rozumie sie te strone rury, która ma w przekroju ?uk o duzym promieniu. Strona przeciwlegla stanowi „oistrze", które tez moze miec przekrój luko¬ waty, ale o promieniu znacznie mniejszym.Wynalazek polega na znalezieniu latwego i taniego sposobu laczenia ruir o przekroju kroplo¬ wym z rurami o przekroju okraglym, który umozliwia prosta konstrukcje wymienników po-siadajacych rure^o przekroju kroplowymi. Zasto¬ sowanie wynalazku usuwa: calkowicie trudnosc stojaca na przeszkodzie zastosowanie tego ro¬ dzaju wymienników w najrozmaitszych przy¬ padkach wymiany ciepla w przemysle.Przedmiotem wynalazku jest wymiennik, któ¬ rego rury przeznaczone do iwymiamy ciepla, po¬ siadajace przekrój kroplowy przy olboi koncach sa polaczone z rurami zbiorczymi o przekroju okraglym. Wyloty rur wymiennikowych sa za¬ slepione np. przez przyspawanie plaskich nakladek. W pobliiu kazdego konca rura krop¬ lowa ma po stronie grzbietowej wciecie o ksztal¬ cie geometrycznego przenikania przez nia walca prostopadlego do niej. Wcieciem tym rura krop¬ lowa przylega do prostopadle usytuowanej ru¬ ry zbiorczej, posiadajacej analogiczne wciecie.Obydwie rury przenikaja sie wiec wzajemnie, przy czym przenikanie to jest tylko czesciowe, tzn. jedna wnika do drugiej tylko czescia swe¬ go przekroju. Obydwie rury sa ze soba spawa¬ ne wzcTuz krawedzi przeciecia sie ich po¬ wierzchni zewnetrznych. Rysunek (fig. 1) przed¬ stawia schematycznie przestrzenne polaczenie rury zbiorczej 1 o przekroju okraglym z rura wymiennikowa 2 o przekroju kroplowym sporna polozona wzdluz krawedzi 3. Wylot 4 rury 2 ma byc zaslepiony.Wymiennik ciepla wedlug wynalazku moze miec wiele rozwiazan konstrukcyjnych zaleznie od przeznaczenia. Rysunki (fig. 2 i fig. 3) przed¬ stawiaja schematycznie dwa rózne przyklady wymienników wedlug wynalazku. Wymiennik wedlug wynalazku, przeznaczony na chlodnice ociekowa, sklada sie z szeregu kondygnacji po¬ ziomych rur wymiennikowych o przekroju krop¬ lowym, umieszczonych ostrzami w dól. Rury te w kazdej kondygnacji sa polaczone przy cbu koncach poziomymi prostymi rurami zbiorczy¬ mi. Fragment jednej kondygnacji rur przedsta¬ wia fig. 2. Miedzy dwoma odcinkami prostych rur zbiorczych 1 przebiegaja rury wymienniko¬ we 2. Te ostatnie dla uproszczenia rysunku zo¬ staly narysowane wielokrotnie za krótkie. Ru¬ ry wymiennikowe w poszczególnych kondygnac¬ jach winny przebiegac scisle jedna nad druga tak, aby woda chlodzaca, splywajaca z cstrza jednej rury, trafiala na grzbiet drugiej. Wy¬ miennik wedlug wynalazku, który s*uzy do do¬ starczania lub odbierania ciepla reakcji katali¬ tycznej, posiada rury zbiorcze w ksztalcie piers¬ cieni lezacych jeden nad drugim. Rury wymien¬ nikowe o przekroju kroplowym bardzo wydlu¬ zonym przebiegaja pionowo i sa skierowane ostrzami dosrodkowo. Przekrój poziomy takego wymiennika przedstawia fig. 3. Widac na niej dolny pierscien 1, stanowiacy rure zbiorcza, oraz przekrój szeregu rur wymiennikowych 2. M!e- » dzy rurami znajduje sie przestrzen na kataliza¬ tor. W danym przykladzie rury te nie sa jedna¬ kowej wielkosci, gdyz dzieki temu osiaga sie bardziej równomierny rozklad powierzchni wy¬ miany ciepla w calyin przekroju komory kata¬ litycznej. W miejscach 3 pierscien dolny laczy sie z rurami zasilajacymi. Jezeli wzgledy mcn- tazowe tego wymagaja, to pierscien 1 moze skra- dac sie z dwóch pólpierscieni ze soba zespawa- nych w miejscach 6 lub zupelnie oddzielnych, zakonczanych zaslepkami 5.W wymiennikach wedlug wynalazku przewi¬ duje sie mozliwosc umieszczenia wewnatrz rur o przekroju kroplowym plytek zaporowych, zwa¬ nych szykanami, lub pretów wyceniajacych.Szykany w znany sposób uniemozliwiaja po¬ wstawanie prostych nie mieszajacych sie ze so¬ ba strumieni osrodka wymieniajacego cieplo.Wspomniane prety zwane tez wkladkami w znany sposób powoduja podwyzszenie szybkosci przeplywu 1 zmieniaja ksztalt strugi. PL