2 505 438 1. Radialdiffusorn är utförd med en avrundad övergång mellan diffusorkanalen och den därtill anslutande gavelplåten.
2 505 438 1. The radial diffuser is made with a rounded transition between the diffuser channel and the connecting end plate.
Härigenom erhålls en mer symmetrisk hastighetsprofil hos vattnet i diffusorn vid inledning av het- eller kallvatten i 5 tanken, 2. Radialdiffusorns närmast diffusorkanalen belägna centrala del är utförd med ett mindre tvärsnitt än därtill anslutande diffusorkanaldel och dess utanförliggande perifera del med ett från den centrala radialdiffusorn mot radialdiffu- 10 sorns periferi ökande tvärsnitt. Härigenom erhålls ett lokalt tryckfall, lika stort i varje radiell riktning runt hela in- loppsperiferin och därmed en jämn fördelning av vattenflödet i alla horisontella riktningar vid inledning av het- eller kall- vatten i tanken. a 3. Radialdiffusorn är utförd med ovanför varandra anord- nade i huvudsak parallella randplåtar vid sin periferi. Här- igenom uppnås att det från diffusorn i tanken inströmmande het- eller kallvattnet omlänkas till horisontell riktning med åt- följande mindre störningar av mellanskiktet. 20 4. Gavelplåtarna är utförda som koner med stor topp- vinkel, kalotter med stor radie eller som en kombination av flera koner med stor, men olika toppvinkel, varvid mantelytorna resp. de sfäriska konvexa ytorna är vända mot varandra. Här- igenom erhålls en bättre formstabilitet hos gavelplåtarna och 25 därmed en minskad risk för excentrisk strömning vid inledning av het- eller kallvatten i tanken.This results in a more symmetrical velocity profile of the water in the diffuser at the introduction of hot or cold water into the tank, 2. The central part of the radial diffuser closest to the diffuser channel is made with a smaller cross section than the adjoining diffuser channel part and its outer peripheral part towards the periphery of the radial diffuser increasing cross section. This results in a local pressure drop, equal in each radial direction around the entire inlet periphery and thus an even distribution of the water flow in all horizontal directions at the introduction of hot or cold water in the tank. a 3. The radial diffuser is made with substantially parallel edge plates arranged one above the other at its periphery. In this way it is achieved that the hot or cold water flowing in from the diffuser into the tank is diverted to the horizontal direction with consequent minor disturbances of the intermediate layer. 20 The end plates are designed as cones with a large apex angle, capillaries with a large radius or as a combination of several cones with a large, but different apex angle, the mantle surfaces resp. the spherical convex surfaces are facing each other. This results in a better dimensional stability of the end plates and thus a reduced risk of eccentric flow when hot or cold water is introduced into the tank.
Det andra syftet uppnås vid ackumulatorn enligt upp- finningen genom en anordning vilken utmärker sig av att den innefattar ett i huvudsak vertikalt inre rör, ett därmed 30 koncentriskt yttre rör och en nedanför dessa rör vinkelrätt däremot anordnad prallplatta, varvid det inre röret vid sin undre ände är försett med ett dyshål, och med vilken ett nära konstant övertryck hos ovanför hetvattenskiktet i ackumulatorn förefintlig vattenånga upprätthålles genom att hetvatten från 35- hetvattenskiktet och vattenånga var för sig och med stor hastighet införs i vattenångan ovanför hetvattenskiktet, blan- das med varandra och sönderdelas i små vattendroppar, varvid hetvattnet tillförs i ett nära konstant flöde medan vattenång- ans flöde regleras i beroende av trycket hos vattenångan ovan- 40 för hetvattenskiktet, eller att hetvatten från hetvattenskiktet BNsDoc1o 10 20 25 30 35' 40 BNSDOCCD. 505 458 3 och hetvatten med en temperatur högre än vattenångans ovanför hetvattenskiktet blandas med varandra, införs med hög hastighet i vattenångan ovanför hetvattenskiktet och sönderdelas i små vattendroppar,_varvid hetvattnet från hetvattenskiktet tillförs i ett nära konstant flöde medan flödet av hetvattnet med en temperatur högre än vattenångans ovanför hetvattenskiktet reg- leras i beroende av trycket hos vattenångan ovanför hetvatten- skiktet, eller att hetvatten från hetvattenskiktet och hetvat- ten med en temperatur högre än vattenångans ovanför hetvatten- skiktet var för sig och med stor hastighet införs i vattenångan ovanför hetvattenskiktet, blandas med varandra och sönderdelas i små vattendroppar, varvid hetvattnet med högre temperatur än vattenångans ovanför hetvattenskiktet tillförs i nära konstant flöde medan flödet av hetvattnet från hetvattenskiktet regleras i beroende av trycket hos vattenångan ovanför hetvattenskiktet.The second object is achieved at the accumulator according to the invention by means of a device which is characterized in that it comprises a substantially vertical inner tube, a thus concentric outer tube and a baffle plate arranged below these tubes perpendicular thereto, the inner tube at its lower end is provided with a nozzle hole, and with which a near constant overpressure of the water vapor present above the hot water layer in the accumulator is maintained by introducing hot water from the hot water layer and water vapor separately and at high speed into the water vapor above the hot water layer, mixing with each other and decomposes into small water droplets, the hot water being supplied in a near constant flow while the flow of water vapor is regulated depending on the pressure of the water vapor above the hot water layer, or that hot water from the hot water layer BNsDoc10 10 20 25 30 35 '40 BNSDOCCD. And hot water with a temperature higher than the water vapor above the hot water layer is mixed with each other, introduced at high speed into the water vapor above the hot water layer and decomposed into small water droplets, the hot water from the hot water layer being supplied in a near constant flow while the hot water has a temperature higher than the water vapor above the hot water layer is regulated depending on the pressure of the water vapor above the hot water layer, or that hot water from the hot water layer and hot water at a temperature higher than the water vapor above the hot water layer individually and at high speed is introduced into the water vapor above the hot water layer. with each other and decompose into small water droplets, the hot water with a higher temperature than the water vapor above the hot water layer being supplied in almost constant flow while the flow of the hot water from the hot water layer is regulated depending on the pressure of the water vapor above the hot water layer.
Såsom framgår av det ovanstående erhålls med anordningen i alla tre fallen i vattenångan ovanför hetvattenskiktet små vattendroppar med en temperatur som kan varieras i beroende av trycket hos vattenångan ovanför hetvattenskiktet genom regle- ring av den tillförda vattenångans flöde, flödet av det till- förda hetvattnet med en temperatur högre än vattenångans ovanför hetvattenskiktet eller flödet av det från hetvatten- skiktet tillförda hetvattnet. På detta sätt kan alltså vatten- dropparnas temperatur i vattenångan ovanför hetvattenskiktet efter önskemål höjas eller sänkas, varvid om temperaturen höjs vattendropparna delvis förångas och trycket hos vattenångan ovanför hetvattenskiktet höjs medan om temperaturen sänks en del av vattenångan ovanför hetvattenskiktet kondenserar och trycket hos vattenångan ovanför hetvattenskiktet sänks.As can be seen from the above, the device in all three cases in the water vapor above the hot water layer obtains small water droplets with a temperature which can be varied depending on the pressure of the water vapor above the hot water layer by regulating the flow of the supplied water vapor, the flow of the supplied hot water with a temperature higher than the water vapor above the hot water layer or the flow of the hot water supplied from the hot water layer. In this way the temperature of the water droplets in the water vapor above the hot water layer can be raised or lowered as desired, whereby if the temperature is raised the water droplets are partially evaporated and the pressure of the water vapor above the hot water layer is raised while the temperature is lowered. lowered.
I detta sammanhang skall även påpekas, att man även kan tänka sig att använda annan gas än vattenånga, t.ex. N2 eller C02, för att upprätthålla ett nära konstant övertryck ovanför hetvattenskiktet i ackumulatorn. Användningen av dessa gaser, N2 och C02, har emellertid visat sig vara tekniskt svår att bemästra och oekonomisk och är för närvarande icke aktuell.In this context, it should also be pointed out that it is also conceivable to use gas other than water vapor, e.g. N2 or CO2, to maintain a near constant overpressure above the hot water layer in the accumulator. However, the use of these gases, N2 and CO2, has proved to be technically difficult to master and uneconomical and is currently not relevant.
Uppfinningen beskrivs närmare nedan under hänvisning till bifogade ritning, på vilken fig. 1 visar ett längdsnitt genom en trycklös hetvattenackumulator för fjärrvärmesystem enligt uppfinningen, fig¿_g visar ett längdsnitt genom en toppdiffusor hos ackumulatorn i fig. 1, fig. 3 visar ett längdsnitt genom en _ 50543ßC2 l_ > 4 505 458 bottendiffusor hos ackumulatorn i fig. 1 och fig. 4 visar ett längdsnitt genom en anordning för upprätthållande av ett nära konstant tryck hos mellan hetvattenskiktet och tanklocket hos ackumulatorn i fig. 1 förefintlig vattenånga. 5 Såsom framgår av ritningen, särskilt fig. 1, innefattar ackumulatorn enligt uppfinningen på känt sätt en med ett lock a försedd tank 1, i vilken hetvatten och kallvatten är lagrade i två separata, av ett mellanskikt 6 åtskilda skikt 4 resp. 5, en toppdiffusor 7 för införande och avtappning av hetvatten, minst 10 en bottendiffusor 8 för införande och avtappning av kallvatten, varvid då hetvatten avtappas kallvatten samtidigt införs och tvärtom, ett av en flottör 18 uppburet rör 19 för avsugning av hetvatten från strax under hetvattenskiktets yta samt ett mel- lan hetvattenskiktet och tanklocket anordnat vattenlås, varvid > toppdiffusorn är försedd med en flottör 9 men i övrigt är iden- tisk med bottendiffusorn, båda diffusorer 7, 8 innefattar en i huvudsak vertikal konisk diffusorkanal 10, en i huvudsak hori- sontell mellan två gavelplåtar 11, 12 avgränsad och till diffu- sorkanalens ände med största tvärsnittet anslutande radialdif- 20 fusor c samt diffusorkanalen vid toppdiffusorn är belägen nedanför radialdiffusorn men ovanför radialdiffusorn vid bot- tendiffusorn.The invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawing, in which Fig. 1 shows a longitudinal section through a pressureless hot water accumulator for district heating systems according to the invention, Fig. G shows a longitudinal section through a top diffuser of the accumulator in Fig. 1, Fig. 3 shows a longitudinal section through A bottom diffuser of the accumulator of Fig. 1 and Fig. 4 shows a longitudinal section through a device for maintaining a near constant pressure of water vapor present between the hot water layer and the tank cap of the accumulator of Fig. 1. As can be seen from the drawing, in particular Fig. 1, the accumulator according to the invention comprises in a known manner a tank 1 provided with a lid a, in which hot water and cold water are stored in two separate layers 4 and 4, respectively, separated by an intermediate layer 6. 5, a top diffuser 7 for introducing and draining hot water, at least a bottom diffuser 8 for introducing and draining cold water, whereby when hot water is drained cold water is simultaneously introduced and vice versa, one tube 19 supported by a float 18 for sucking hot water from just below the hot water layer surface and a water trap arranged between the hot water layer and the tank cap, the top diffuser being provided with a float 9 but otherwise identical to the bottom diffuser, both diffusers 7, 8 comprising a substantially vertical conical diffuser channel 10, a substantially horizontal between two end plates 11, 12 delimited and radial diffuser c and connected to the end of the diffuser channel with the largest cross section and the diffuser channel at the top diffuser are located below the radial diffuser but above the radial diffuser at the bottom diffuser.
Gentemot den kända trycklösa hetvattenackumulatorn för fjärrvärmesystem, skiljer sig emellertid ackumulatorn enligt 25 uppfinningen genom att, såsom fig. 2, 3 och 4 visar, radial- diffusorn c uppvisar en avrundad övergång 13 mellan diffusor- kanalen 10 och den därtill anslutande gavelplåten 11, att radialdiffusorns c närmast diffusorkanalen 10 belägna centrala del 14 uppvisar ett mindre tvärsnitt än därtill anslutande 30 diffusorkanaldel och dess utanförliggande perifera del ett från den centrala radialdiffusordelen mot radialdiffusorns periferi ökande tvärsnitt, att radialdiffusorn c vid sin periferi upp- visar minst en randplåt, företrädesvis två ovanför varandra anordnade i huvudsak horisontella randplåtar 16, 17, att gavel- 35* plåtarna ll, 12 är utförda som koner med stor toppvinkel, kalotter med stor radie eller som en kombination av flera koner med stor, men olika toppvinkel, varvid mantelytorna resp. de sfäriska konvexa ytorna är vända mot varandra, att ackumulatorn 'ft-dessutom innefattar en anordning e för upprätthållande av ett I 40 - nära konstant övertryck av t.ex. 500 Pa hos mellan hetvatten- BNSDOCID: 10 20 25 30 35 BNSDOCID 5 505 438 skiktet 4 och tanklocket a förefintlig vattenånga, varvid denna anordning innefattar ett i huvudsak vertikalt inre rör 20, ett därmed koncentriskt yttre rör 27, en nedanför dessa rör vinkel- rätt däremot anordnad prallplatta 24 och ett dyshål 22 vid det inre rörets undre ände, och att vattenlåset är anordnat nedan- för och i närheten av anordningen.However, in contrast to the known pressureless hot water accumulator for district heating systems, the accumulator according to the invention differs in that, as Figs. 2, 3 and 4 show, the radial diffuser c has a rounded transition 13 between the diffuser channel 10 and the adjoining end plate 11, that the central part 14 of the radial diffuser c closest to the diffuser channel 10 has a smaller cross-section than the adjoining diffuser channel part and its outer peripheral part a cross section increasing from the central radial diffuser part towards the periphery of the radial diffuser, that radial diffuser c arranged substantially horizontal edge plates 16, 17, that the end plates 11, 12 are designed as cones with a large apex angle, capillaries with a large radius or as a combination of several cones with a large, but different apex angle, the mantle surfaces resp. the spherical convex surfaces are facing each other, that the accumulator also comprises a device e for maintaining a near constant overpressure of e.g. 500 Pa of between hot water BNSDOCID: BNSDOCID 5 505 438 the layer 4 and the tank cap a existing water vapor, this device comprising a substantially vertical inner tube 20, a thereby concentric outer tube 27, an angle below them on the other hand, a bounce plate 24 and a nozzle hole 22 are arranged at the lower end of the inner pipe, and that the water trap is arranged below and in the vicinity of the device.
Vid användning av denna anordning e för utförande av för- farandet enligt uppfinningen i praktiken är därvid det inre röret 20 med dyshålet anordnat för tillförsel av hetvatten från hetvattenskiktet 4 med stor hastighet till prallplattan 24 för bildande av en vattenfilm på plattan, det yttre röret 22 anord- nat för tillförsel av vattenånga med stor hastighet mot vatten- filmen på plattan och blandning med vattnet i denna vattenfilm och plattan 24 anordnad för avledning av blandvattenfilmen till plattans kanter 25 för utströmning över dessa kanter under bildande av små vattendroppar, varvid hetvattnet tillföres i ett nära konstant flöde medan vattenångans flöde regleras i beroende av trycket hos vattenångan ovanför hetvattenskiktet, eller det inre röret 20 med dyshålet anordnat för tillförsel av hetvatten från hetvattenskiktet 4 och hetvatten med en tempera- tur högre än vattenångans ovanför hetvattenskiktet med hög has- tighet till en prallplatta 24 för bildande av en vattenfilm på plattan och plattan 24 anordnad för avledning av vattenfilmen till plattans kanter 25 för utströmning över dessa kanter under bildande av små vattendroppar, varvid hetvattnet från hetvat- tenskiktet tillförs i ett nära konstant flöde medan flödet av hetvattnet med en temperatur högre än vattenångans ovanför het- vattenskiktet regleras i beroende av trycket hos vattenångan ovanför hetvattenskiktet eller det inre röret 20 med dyshålet anordnat för tillförsel av hetvatten med en temperatur högre än vattenångans ovanför hetvattenskiktet 4 med stor hastighet till prallplattan 24 för bildande av en vattenfilm på plattan, det yttre röret 27 anordnad för tillförsel av hetvatten från het- vattenskiktet med stor hastighet mot vattenfilmen på plattan och blandning med vattnet i denna vattenfilm och plattan 24 anordnad för avledning av hetvatten-hetvattenfilmen till plat- tans kanter 25 för utströmning över dessa kanter under bildande av små vattendroppar, varvid hetvattnet med en temperatur högre än vattenångans ovanför hetvattenskiktet tillföres i nära kon- 50543BC2 l > 505 458 6 stam: flöde medan flödet av hetvattnet från hetvattenskiktet regleras i beroende av trycket hos vattenångan ovanför hetvat- tenskiktet.When using this device e for carrying out the method according to the invention in practice, the inner tube 20 with the nozzle hole is arranged for supplying hot water from the hot water layer 4 at high speed to the bounce plate 24 to form a water film on the plate, the outer tube 22 arranged for supplying water vapor at high speed to the water film on the plate and mixing with the water in this water film and the plate 24 arranged for diverting the mixed water film to the edges 25 of the plate for outflow over these edges forming small water droplets, the hot water being supplied in a near constant flow while the flow of water vapor is regulated depending on the pressure of the water vapor above the hot water layer, or the inner tube 20 with the nozzle hole provided for supplying hot water from the hot water layer 4 and hot water with a temperature higher than the water vapor above the hot water layer at high speed to a baffle plate 24 for forming a water film on the pla the surface and the plate 24 arranged to divert the water film to the edges 25 of the plate for outflow over these edges to form small water droplets, the hot water from the hot water layer being supplied in a near constant flow while the flow of the hot water at a temperature higher than the water vapor above the hot water layer is controlled depending on the pressure of the water vapor above the hot water layer or the inner tube 20 with the nozzle hole arranged to supply hot water at a temperature higher than the water vapor above the hot water layer 4 at high speed to the bounce plate 24 to form a water film on the plate. supplying hot water from the hot water layer at high speed to the water film on the plate and mixing with the water in this water film and the plate 24 arranged to divert the hot water hot water film to the edges 25 of the plate for outflow over these edges to form small water droplets, the hot water with a temperature higher than the water vapor above the hot water layer is supplied in close control: the flow of the hot water from the hot water layer is regulated depending on the pressure of the water vapor above the hot water layer.
BNSDOCID: BNSDOCID: