Wodowodny wymiennik ciepla o sztucznej burzliwosci przeplywu typu pulsacyjnego dla instalacji grawitacyjnych centralnego ogrzewania Przedmiotem wynalazku jest wymiennik ciepla wodowodny, sluzacy do ogrzewania wody w gra¬ witacyjnych instalacjach centralnego ogrzewania budynków, ipodlaczonych do sieci cieplnych.Wymiennik ciepla posiada specjalnie uksztalto¬ wana wezownice grzejna, wykonana w ukladzie pionowym wedlug linii srubowej (helikoidalnej) o zmiennych przekrojach poprzecznych rurki i o zmiennych lub stalych promieniach giecia, co la¬ cznie z elementami zwezek dyszowych wewnatrz rurek wezownicy — powoduje sztuczny wzrost burzliwosci przeplywu wody grzejnej i intensyw¬ nosci wymiany ciepla.Specjalny ksztalt wezownicy grzejnej usytuo¬ wanej w pionowym plaszczu, powoduje jednocze¬ sny wzrost intensywnosci wymiany ciepla (po stronie wody ogrzewanej) w przestrzeni miedzy- rurkowej, w postaci konwekcji naturalnej — zlo¬ zonej o charakterze burzliwym.Zastosowany model wymiany ciepla) dzieki sztu¬ cznemu wzrostowi burzliwosci w wezownicy) w wymienniku ciepla wedlug patentu, stanowi istotna nowosc w stosunku do znanych i dotych¬ czas stosowanych wymienników ciepla dla in¬ stalacji centralnego ogrzewania.Dotychczasowe rozwiazania konstrukcyjne pole¬ gaja na stosowaniu podgrzewaczy pojemnoscio¬ wych z wezownicami grzejnymi w postaci kana¬ lów (rurek lub innych przekrojów) o stalym prze¬ kroju, uksztaltowanymi w postaci litery U, badz 10 15 20 25 90 wymienników przeciwpradowych sekcyjnych z pe¬ czkiem rur prostych lub zagietych o niezmiennych przekrojach, zamocowanych przewaznie w dnach sitowych. Znane sa tez wymienniki tak zwane „spiralne" uzywane jako chlodnice badz systemu „CTC" jako podgrzewacze cieplej wody uzytkowej, o stalych przekrojach rurek, gdzie intensywnosc wymiany ciepla uzyskiwana jest przede wszystkim przy pomocy zwiekszania predkosci przeplywu medium grzejnego i ogrzewanego.Istotna cecha wymiennika wedlug wynalazku jest wykorzystanie zjawiska wzmozonej burzliwo¬ sci przeplywu, uzyskanej w sposób sztuczny przez odpowiednie nadanie rotacyjnego ruchu wody w wezownicy grzejnej, z wykorzystaniem dodatko¬ wych zawirowan wewnatrz rurek o róznych prze¬ krojach wynikajacych ze splaszczenia ich przy gieciu na zimno, malymi i zmiennymi badz sta¬ lymi (w zaleznosci od odmiany konstrukcyjnej) promieniami giecia. Dodatkowo przy niezbyt du¬ zych predkosciach przeplywu, stosuje sie dyszli zwezkowe umieszczone w scisle okreslonych od¬ stepach wewnatrz rurki wezownicy, wzmagajace znacznie burzliwosc przeplywu w wymienniku wedlug wynalazku.Dzieki zastosowaniu technologii giecia rurek na zimno, uzyskano w sposób naturalny splaszczenie przekrojów rurek, co w polaczeniu z elementami zwezek dyszowych dalo kolejne spietrzenia cis¬ nien pulsujacych wzdluz rurki a w nastepstwie sil- 51964s 51964 4 ne odrywanie warstw przysciennych od scianek wezownicy. Powstale w ten sposób intensywne za¬ wirowania w strefie oderwania, powoduja zmniej¬ szenie oporu cieplnego konwekcyjnej wymiany cie¬ pla warstw przysciennych a w konsekwencji wiek¬ sza wymiane ciepla.Uksztaltowanie wezownicy pojedynczej badz wielokrotnej (w zaleznosci od odmiany konstruk¬ cyjnej) w cylindrze pionowym przy zachowaniu zasady wymiany ciepla zblizonej do przeciwpra- dowej, w postaci linii srubowej o zmiennym lub stalym promieniu giecia, powoduje tworzenie sie, w miare wysokosci cylindra pionowego, który sta¬ nowi plaszcz wymiennika — tak zwanego „komina termicznego", dzieki konwekcji naturalnej o cha¬ rakterze burzliwym.Oba te zjawiska, to znaczy sztuczny wzrost burz- liwosci po stronie wody grzejnej i wzmozona kon¬ wekcja po stronie wody ogrzewanej — powoduja znaczny wzrost wspólczynnika przenikania cie¬ pla #lk", w porównaniu z dotychczas uzyskiwany¬ mi wartosciami w wymiennikach tradycyjnych.Zjawiska fizyczne wystepujace przy przeplywie wody grzejnej w wezownicy uksztaltowanej we¬ dlug wynalazku, powoduja znczny wzrost oporów hydraulicznych w porównaniu z dotychczas sto¬ sowanymi wymiennikami, co zostalo tu wykorzy¬ stane celowo dzieki istnieniu w sieciach cieplnych znacznych nadwyzek cisnienia dyspozycyjnego, gdzie problem zuzycia energii na przepompowanie wody przez wezownice nie jest najistotniejszy, gdyz i tak dosc znaczne nadmiary cisnienia sa re¬ dukowane w wezlach cieplnych przy pomocy ele¬ mentów dlawiacych, na przyklad zaworów reduk¬ cyjnych, kryz dlawiacych itp.(Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w prze¬ kroju (fig. 1) i w widoku z góry (fig. 2) na rysun¬ ku, który przedstawia wymiennik ciepla o uksztal¬ towaniu pionowym, skladajacy sie z plaszcza 1 wykonanego z okraglej rury stalowej, azbestoce¬ mentowej luft) z innego materialu odpowiednio za¬ bezpieczonego od korozji, oraz odpornego na cis¬ nienie i temperature wystepujaca w instalacjach grawitacyjnych centralnego ogrzewania.Wewnatrz plaszcza, posiadajacego dno 5 przy- spawane lub przymocowane za pomoca kolnierzy, oraz pokrywe 6 odejmowana lacznie z wezownica, znajduje sie jedna lub wiecej wezownic o ksztal¬ cie pokazanym narysunku z kolejnymi zmianami promieni giecia — mniejszymi 4, z wbudowany¬ mi do wewnatrz zwezkami 3 powodujacymi odry¬ wanie strumienia i wzrost burzliwosci, oraz odcin¬ kami o wiekszej srednicy 2, o scisle okreslonej ilosci zwoi poszczególnych rodzajów i o odpowied¬ nim splaszczeniu rurek grzejnych. Zwezki 3 wy¬ konane w postaci ostrego wgniecenia rurki w pla¬ szczyznie pionowej (dla umozliwienia swobodnego odplywu powietrza), lub w postaci klasycznej zwezki Vemturiego wbudowanej do srodka rurki przez przeciecie jej i wsparwanie na stale w scisle okreslonych miejscach.Stosowanie omówionych przewezen miejscowych (zwezek) uzaleznione jest od predkosci wody w wezownicach i dysponowanego cisnienia na wlo¬ cie sieci cieplnej do budynku.Przewór zasilajacy 7 jak i powrotny 8 (wody grzejnej) wprowadzony jest zawsze od góry wy- 5 mieimika. Natomiast przewody laczace wymiennik z instalacja centralnego ogrzewania 9, polaczone sa w ten sposób (od dolu i góry, badz z boków plaszcza), ze woda o nizszej temperaturze wpro¬ wadzona jest od dolu a o wyzszej od góry — dla io zachowania ukladu zblizonego do przeciwpradu.Górny odcinek przewodu powrotnego wody grzejnej 8, przynajmniej na polowie wysokosci, winien byc zaizolowany termicznie przed zbednym przejmowaniem ciepla od wody podgrzanej w gór- 15 nej czesci przestrzeni miedzyrurkowej wymienni¬ ka. Izolacja ta moze byc wykonana na przyklad w postaci weza gumowego naciagnietego na rurke, lub tez z innego materialu odpornego na wilgoc i podwyzszona temperature. Eelementy wezowni- 20 cy Z, 3, 4 (w zaleznosci od odmiany wykonania) moga byc wykonane ze wszystkich materialów od¬ pornych na cisnienie i temperature panujace w sieciach cieplnych. PL