SE469355B

SE469355B - DEVICE FOR HEAT EXCHANGE BETWEEN LIQUIDS USING THE PRINCIPLE PRINCIPLE

Info

Publication number: SE469355B
Application number: SE9200449A
Authority: SE
Inventors: John Archer; Sven Haakanson
Original assignee: John Archer; Sven Haakanson
Priority date: 1992-02-17
Filing date: 1992-02-17
Publication date: 1993-06-21
Also published as: KR930018256A; TW207001B; JP2548667B2; JPH05240589A; SE9200449D0; KR950014043B1; WO1993016344A1

Description

355 2 Avloppsvattnets temperatur kan svänga mycket hastigt, för att erhålla hög verkningsgrad är det nödvändigt att värmeväxlaren snabbt antager avloppsvattnets temperatur. Detta uppnås genom att Värmeröret är en lätt plåtkonstruktion och att mängden värmeöverföringsvätska är liten. Det är möjligt att ha en li- ten mängd värmeöverföríngsvätska för att den värmeupptagande ytan är försedd med en porös, vätskeuppsugande beläggning. 355 2 The temperature of the wastewater can fluctuate very quickly, in order to obtain high efficiency it is necessary for the heat exchanger to quickly assume the temperature of the wastewater. This is achieved by the heating tube being a light sheet metal construction and the amount of heat transfer liquid being small. It is possible to have a small amount of heat transfer liquid because the heat-absorbing surface is provided with a porous, liquid-absorbent coating.

Ett värmerör kan utföras så att värmen överförs endast i en riktning. Detta är nödvändigt för att få en hög verkningsgrad i en avloppsvärmeväxlare. När, till exempel, en diskmaskin tömmes strömmar varmt vatten genom värmeväxlaren, värmen överföres omedelbart till färskvattnet genom att värmeöver- föringsvätskan på avloppsröret förångas, strömmar till färsk- vattenrören, kondedenserar och rinner tillbaka till avlopps- röret. Om kallt vatten omedelbart följer efter det varma vattnet så kommer avloppsvattnet att vara kallare än det för- värmda färskvattnet. Värmeöverföringen måste då avbrytas för att förhindra att färskvattnet förlorar den tidigare överför- da värmen. Detta sker automatiskt eftersom att det inte finns någon vätska som kan förångas på färskvattenrören.A heating pipe can be designed so that the heat is transferred only in one direction. This is necessary to obtain a high efficiency in a waste heat exchanger. When, for example, a dishwasher is emptied, hot water flows through the heat exchanger, the heat is immediately transferred to the fresh water by evaporating the heat transfer liquid on the drain pipe, flows to the fresh water pipes, condenses and flows back to the drain pipe. If cold water immediately follows the hot water, the wastewater will be colder than the preheated fresh water. The heat transfer must then be interrupted to prevent the fresh water from losing the previously transferred heat. This happens automatically because there is no liquid that can evaporate on the fresh water pipes.

En utförandeform av uppfinningen visas schematiskt på bifoga- de ritningar. Fig. 1 visar ett längssnitt av ett värmerör, Fig. 2 visar ett tvärsnitt, Fig 3 visar sammankoppling av två värmerör, Fig. 4 och 5 visar kompletta värmeväxlare.An embodiment of the invention is shown schematically in the accompanying drawings. Fig. 1 shows a longitudinal section of a heat pipe, Fig. 2 shows a cross section, Fig. 3 shows interconnection of two heating pipes, Figs. 4 and 5 show complete heat exchangers.

Av fig. 1 och fig. 2 framgår att värmeröret består av mantel 1, gavlar 2, avloppsrör 3 och färskvattenrör 4. Avloppsröret är försett med ett längsgående utskott 5 och kan vara för- sett med förstyvningsringar 6. Avloppsrörets utsida är för- sedd med en porös, vätskeuppsugande beläggning 7.From Fig. 1 and Fig. 2 it appears that the heating pipe consists of jacket 1, ends 2, drain pipe 3 and fresh water pipe 4. The drain pipe is provided with a longitudinal projection 5 and can be provided with stiffening rings 6. The outside of the drain pipe is provided with a porous, liquid-absorbent coating 7.

Färskvattenrörens ändar är försedd med förstärkningar 8 vid gavlarna. Färskvattenrören kan vara försedda med flänsar eller annan ytförstoring för att förbättra värmeöverföringen.The ends of the fresh water pipes are provided with reinforcements 8 at the ends. Fresh water pipes can be fitted with flanges or other surface enlargements to improve heat transfer.

Värmeröret är tillverkat av metall och delarna är gastätt sammanfogade.The heating pipe is made of metal and the parts are gas-tightly joined.

Manteln är försedd med säkerhetsventil eller smältpropp 9 för att förhindra sprängning om värmeväxlaren överhettas.The jacket is fitted with a safety valve or melting plug 9 to prevent explosion if the heat exchanger overheats.

Manteln innehåller en viss mängd lättkokande vätska 10.The jacket contains a certain amount of lightly boiling liquid 10.

Värmeröret fungerar på följande sätt: Genom avloppsröret strömmar varmt avloppsvatten, röret är vid normal drift endast fyllt till en del. Kallt färskvatten strömmar i motsatt riktning genom färskvattenrören. Värmen från avloppsvattnet 11 ledes genom rörets vägg ut i den porö- sa beläggningen. Detta medför att den där uppsugna vätskan förångas. Ångan strömmar till de kallaste delarna, som är färskvattenrören, kondenserar där och avger sin ångbíldnings- värme till röret. Den kondenserade vätskan rinner ner på avloppsröret och suges upp av den porösa beläggningen.The heating pipe works as follows: Hot sewage flows through the drain pipe, the pipe is only partially filled during normal operation. Cold fresh water flows in the opposite direction through the fresh water pipes. The heat from the wastewater 11 is conducted through the wall of the pipe into the porous coating. This causes the absorbed liquid to evaporate. The steam flows to the coldest parts, which are the fresh water pipes, condenses there and emits its heat-forming heat to the pipe. The condensed liquid flows down the drain pipe and is absorbed by the porous coating.

Förångning och kondensering pågår så länge som avloppsröret är varmare än färskvattenrören.Evaporation and condensation last as long as the drain pipe is hotter than the fresh water pipes.

Fig. 3 visar hur 2 värmerör kopplas samman för att bilda en del av en motströms värmeväxlare. Avloppsrören kopplas samman med en muff 12. Färskvattenrören kopplas samman med kopp- lingsrör 13. För att hindra att värmerören pressas isär av vattentrycket låses kopplingsrören till värmeväxlare med låsstycke 14. Värmerören förses med isolering 15. 469 355 3 Fig. 4 visar en komplett motströmsvärmeväxlare. De seriekopp- lade värmerören 16 ersätter en del av avloppsröret 17a, 17b.Fig. 3 shows how 2 heat pipes are connected to form a part of a countercurrent heat exchanger. The drain pipes are connected with a socket 12. The fresh water pipes are connected with connection pipes 13. To prevent the heating pipes from being pushed apart by the water pressure, the connection pipes to the heat exchanger are locked with locking piece 14. The heating pipes are fitted with insulation 15. 469 355 3 Fig. 4 shows a complete countercurrent heating . The series-connected heating pipes 16 replace a part of the drain pipe 17a, 17b.

Färskvatten tillföres genom rör 18 och uttages genom rör 19.Fresh water is supplied through pipe 18 and taken out through pipe 19.

Fig. 5 visar en värmeväxlare med cirkulationssystem på kallvattensídan. Detta kan, om förhållandet mellan avlopps- vatten och färskvatten är ogynnsamt, förbättra verknings- graden. Ett ogynnsamt förhållande kan uppstå om värmeväxlaren är ansluten till en relativt liten fastighet, avloppsvatten- flödet och färskvattenflödet är där ofta inte samtidiga, det är därför lämpligt att ha ett förråd av färskvatten som stän- digt cirkulerar genom färskvattenrören. Värmerören samlas i grupper. varje grupp förses med en cirkulationspump 21 och en behållare 20. Grupperna serie-kopplas med rören 22.Fig. 5 shows a heat exchanger with circulation system on the cold water side. This can, if the ratio between wastewater and fresh water is unfavorable, improve efficiency. An unfavorable situation can arise if the heat exchanger is connected to a relatively small property, the wastewater flow and the fresh water flow are often not simultaneous, so it is advisable to have a supply of fresh water that is constantly circulating through the fresh water pipes. The heating pipes are collected in groups. each group is provided with a circulation pump 21 and a container 20. The groups are connected in series with the pipes 22.

En värmeväxlare enligt föregående beskrivning är installerad i ett sjukhem, den ersätter där en del av avloppsröret. Den har i flera år fungerat utan underhåll och med konstant och hög verkningsgrad.A heat exchanger according to the previous description is installed in a nursing home, where it replaces part of the drain pipe. It has operated for several years without maintenance and with constant and high efficiency.

Claims

Claim 1 Device for heat exchange between liquids, using the heat pipe principle, wherein the heat-absorbing surface consists of one or more pipes (3), wherein the heat-emitting surface consists of one or more pipes (4) placed substantially parallel to the aforesaid heat-absorbing tubes, wherein the heat-absorbing and heat-emitting tubes are enclosed in a gas-tight jacket (1) containing a liquid and vapor of this liquid CHARACTERIZED IN THAT the outside of the heat-absorbing tube is provided with a porous, thermally sprayed coating (7).

Device according to the preceding claim CHARACTERIZED IN THAT the porosity of the porous coating, at about 120 degrees of the underside of the pipe, is 1-2 mm and on the remaining part 0.1-0.5 mm.

Device according to the preceding claim CHARACTERIZED in that the heat-absorbing tube is provided with stiffening rings (6).

Device according to the preceding claim CHARACTERIZED IN THAT the heat-absorbing pipes (4) are provided with reinforcements (8) at the ends (2).