PL66546Y1 - Wymiennik ciepla, zwlaszcza do kotla na paliwo stale - Google Patents

Description

2 PL 66 546 Υ1

Opis wzoru

Przedmiotem wzoru użytkowego jest wymiennik ciepła do kotła na paliwo stałe, przydatny w szczególności w kotłach węglowych centralnego ogrzewania pomieszczeń i podgrzewania wody użytkowej.

Znany jest na przykład z polskiego opisu patentowego nr PL 192 574 kocioł do produkcji energii cieplnej z paliwa stałego, zwłaszcza węgla kamiennego, wyposażony w komorę paleniskową z palnikiem doprowadzającym powietrza i podajnikiem nadawy oraz w wymiennik ciepła połączony z układem odprowadzania spalin. Wymiennik ciepła umieszczony jest w górnej części komory paleniskowej i ma postać zbliżoną do walczaka z umocowanymi wewnątrz pierścieniami pionowych rur spalinowych rozmieszczonych promieniowo względem osi wymiennika i umieszczonych w płaszczu wodnym.

Tego typu konstrukcja kotła wynika również z polskiego opisu patentowego PL 211 492, gdzie oprócz odpowiedniej konstrukcji pierścieni rur spalinowych kocioł może być wyposażony w kanale spalania zlokalizowanym w centralnej części wymiennika w kierownicę płomienia oraz umieszczony nad nią dodatkowy dopalacz. Dzięki takiej budowie kocioł zapewnia bardzo wysoką sprawność cieplną oraz dobre wytrącanie ze spalin pyłu lotnego, przez co spełnia ostre kryteria wynikające z norm ochrony środowiska naturalnego.

Znany jest, na przykład z publikacji brytyjskiego zgłoszenia patentowego GB 374610/A/ wymiennik ciepła wyposażony w przewody prowadzące spaliny i w kanały obiegu cieczy odbierającej ciepło, którego ściana wewnętrzna rozgraniczająca kanał spalania od cieczy odbierającej ciepło wyposażona jest w otwory, w których osadzone są jednostronnie zaślepione występy. Występy te wchodzą do wnętrza kanału spalania i zachodzą do obiegu cieczy odbierającej ciepło, przy czym mają postać rurek jednostronnie zaślepionych na końcach wchodzących do kanału spalania, zamocowanych na sztywno w ścianie wewnętrznej wymiennika. Podobne rozwiązanie znane jest ponadto z chińskiego wzoru użytkowego CN 2327953 Λ7.

Celem wzoru użytkowego jest opracowanie takiej konstrukcji wymiennika ciepła, która umożliwi dalsze zwiększenie sprawności cieplnej kotła przy stosunkowo niewielkich kosztach realizacji.

Istota wzoru użytkowego polega na tym, że występy mające postać króćców zaślepionych od strony obiegu cieczy odbierającej ciepło osadzone są w przynajmniej jednym szeregu otworów ściany wewnętrznej wymiennika, wyznaczanym przez płaszczyznę prostopadłą do osi wzdłużnej wymiennika.

Najlepiej jest, gdy występy rozmieszczone są na ścianie wewnętrznej wymiennika w kilku szeregach, równomiernie rozstawionych na jej wysokości.

Ze względów wykonawczych celowym jest takie wykonanie wymiennika, w którym ma on postać zbliżoną do walczaka, a osie rurek stanowiących występy w każdym szeregu przecinają oś wzdłużną wymiennika i są równomiernie rozmieszczone na obwodzie ściany wewnętrznej wymiennika, co pozwala na wykorzystanie do ich mocowania przyrządu szablonowego. W praktyce osie rurek stanowiących występy winny być rozmieszczone w każdym szeregu z podziałką kątową zbliżoną do 22,5°.

Korzystnym jest ponadto, gdy osie rurek stanowiących występy rozmieszczone są w poszczególnych rzędach występów wzdłuż wspólnych płaszczyzn przechodzących przez oś wzdłużną wymiennika.

Najlepiej jest, gdy występy umieszczone w ścianie wewnętrznej wymiennika wchodzą do obiegu cieczy odbierającej ciepło na głębokość około 1/5 swej długości całkowitej, przy czym grubość zaślep-ki jest równa wewnętrznej średnicy rurek stanowiących występy.

Pożądanym jest również, aby długość występów wchodzących w głąb kanału spalania kotła stanowiła w przybliżeniu 0,1 - 0,15 średnicy wewnętrznej wymiennika.

Dobre efekty uzyskuje się wówczas, gdy występy w postaci tulei wykonane są ze stali żaroodpornej, a wewnątrz niej osadzony jest pasowany pręt.

Najlepiej jest, gdy pasowany pręt osadzony w występie wykonany jest z materiału ceramicznego.

Zasadniczą zaletą wymiennika ciepła według wzoru użytkowego jest znaczne powiększenie powierzchni ściany wewnętrznej wymiennika, przez którą ciepło odbierane jest przez ciecz wypełniającą kanały wymiennika. Odpowiednie rozmieszczenie występów na ścianie wewnętrznej wymiennika pozwala przy tym na redukcję oporów przepływu spalin przez kanał spalania do stopnia umożliwiającego prawidłowe funkcjonowanie kotła. Sam zaś dobór długości rurkowych występów zapewnia samoczynny przepływ cieczy przez występy, bez konieczności wymuszania tego przepływu. Dzięki promieniowemu rozmieszczeniu występów na ścianie wewnętrznej wymiennika uzyskuje się zasadnicze uproszczenie montażu poprzez wykorzystanie przyrządu szablonowego, co jednocześnie ogranicza

Claims (9)

1. 3 PL 66 546 Υ1 pracochłonność i koszty wykonania wymiennika. Zastosowanie wynalazku pozwala na podniesienie sprawności cieplnej kotła i jej utrzymanie przez długi okres czasu na tym samym poziomie, przy jednoczesnym obniżeniu emisji pyłów lotnych, co przekłada się wprost na zmniejszenie zużycia paliwa oraz na zmniejszenie zanieczyszczenia atmosfery. Wzór użytkowy został bliżej objaśniony na rysunku, gdzie fig. 1 przedstawia w uproszczeniu wymiennik w przekroju wzdłużnym, fig. 2 - wymiennik w widoku z góry, fig. 3 - fragment ściany wewnętrznej wymiennika z rurkowym występem w przekroju wzdłużnym, a fig. 4 - fragment ściany wewnętrznej wymiennika z ceramicznym prętem w przekroju wzdłużnym. Wymiennik 1 ma postać zbliżoną do walczaka i wyposażony jest w ścianę wewnętrzną 2, rozgraniczającą kanał spalania 3 kotła od obiegu cieczy 4 odbierającej ciepło, oraz przewody 5 odprowadzające spaliny. Ściana wewnętrzna 2 ma szereg otworów 6, w których osadzone są rurkowe występy 7, wchodzące z jednej strony do wnętrza kanału spalania 3 i tam na końcach zamknięte zaślepkami 8, a drugimi końcami zachodzące do obiegu cieczy 4 odbierającej ciepło. Występy 7 rozmieszczone są przykładowo w pięciu szeregach wyznaczonych przez równoległe względem siebie płaszczyzny prostopadłe do osi wzdłużnej O wymiennika 1, a także w rzędach wyznaczonych przez płaszczyzny pionowe przechodzące przez osie Oi zlokalizowanych nad sobą rurkowych występów 7 i oś wzdłużną O wymiennika 1. Osie Oi rurkowych występów 7 są rozmieszczone na obwodzie ściany wewnętrznej 2 z podziałką kątową a zbliżoną do 22,5°, przy czym każdy z rurkowych występów 7 wchodzi do obiegu cieczy 4 odbierającej ciepło na około 1/5 swej długości L, a grubość g zaślepki 8 jest w przybliżeniu równa średnicy wewnętrznej d rurkowego występu 7. Długość U rurkowego występu 7, wystająca ze ściany wewnętrznej 2 do wnętrza kanału spalania 3 wynosi w przybliżeniu 0,1 średnicy di ściany wewnętrznej 2 wymiennika 1. Wymiennik 1, w otworach 6 jego ściany wewnętrznej 2 posiada występy 7 zbudowane z tulei 9, zaślepionej zaślepką 10 od strony obiegu cieczy 4 odbierającej ciepło, w której zamocowane są pasowane pręty 11 z materiału ceramicznego. Zastrzeżenia ochronne 1. Wymiennik ciepła, zwłaszcza do kotła na paliwo stałe, wyposażony w przewody prowadzące spaliny i w kanały obiegu cieczy odbierającej ciepło, którego ściana wewnętrzna ogranicza z boków kanał spalania kotła i rozgranicza ten kanał spalania od cieczy odbierającej ciepło a ścianą wewnętrzną wymiennika wyposażona jest w otwory, w których osadzone są występy jednostronnie zaślepione, wchodzące do wnętrza kanału spalania kotła i zachodzące do obiegu cieczy odbierającej ciepło, znamienny tym, że występy (7) mające postać króćców (9) zaślepionych od strony obiegu cieczy (4) odbierającej ciepło osadzone są w przynajmniej jednym szeregu otworów (6) ściany wewnętrznej (2) wymiennika (1) wyznaczanym przez płaszczyznę prostopadłą do osi wzdłużnej (O) wymiennika (1).
2. 2. Wymiennik według zastrz. 1, znamienny tym, że ściana zewnętrzna (2) wymiennika (1) ma kilka równomiernie rozmieszczonych na jej wysokości szeregów występów (7).
3. 3. Wymiennik według zastrz. 2, znamienny tym, że ma postać zbliżoną do walczaka, a osie (OO rurek stanowiących występy (7) w każdym szeregu przecinają oś wzdłużną (O) wymiennika (1) i są równomiernie rozmieszczone na obwodzie ściany wewnętrznej (2) wymiennika (1).
4. 4. Wymiennik według zastrz. 3, znamienny tym, że osie (OO rurek stanowiących występy (7) rozmieszczone są w każdym z szeregów z podziałką kątową (a) zbliżoną do 22,5°.
5. 5. Wymiennik według zastrz. 2 albo 3, albo 4, znamienny tym, że osie (O^ rurek stanowiących występy (7) rozmieszczone są w poszczególnych rzędach wzdłuż płaszczyzn przechodzących przez oś wzdłużną (O) wymiennika (1).
6. 6. Wymiennik według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że występy (7) umieszczone w ścianie wewnętrznej (2) wymiennika (1) wchodzą do obiegu cieczy (4) odbierającej ciepło na głębokość około 1/5 swej długości (L), przy czym grubość (g) każdej zaślepki (8) jest równa wewnętrznej średnicy (d) rurek stanowiących występy (7).
7. 7. Wymiennik według zastrz. 6, znamienny tym, że długość (L^ występów (7) wchodzących w głąb kanału spalania (3) kotła stanowi w przybliżeniu 0,1 -1,15 średnicy wewnętrznej (eh) wymiennika (1).
8. 8. Wymiennik według zastrz. 1, znamienny tym, że poszczególne występy (7) mają postać tulei (9) wykonanej ze stali żaroodpornej, a wewnątrz nich osadzone są pasowane pręty (11).
9. 9. Wymiennik według zastrz. 8, znamienny tym, że pręty (11) wykonane są z materiału ceramicznego.