PL172205B1 - Wymiennik ciepla PL - Google Patents

Abstract

1. Wymiennik ciepla posiadajacy cylindryczna obudowe z wbudowanymi w górnej czesci lukowej na- przeciw siebie usytuowanymi króccami wlotu i wylotu gazu, znamienny tym, ze wewnatrz obudowy (1) zamontowany jest wirnik wielotarczowy (2) wyposa- zony w tarcze (2a) o ksztalcie kolowym, osadzone w regularnych odstepach na wspólnym wale napedo- wym (2b) usytuowanym w osi wzdluznej cylindra, zas obudowa (1) wypelniona jest w dolnej czesci ciecza i wyposazona jest w króciec doplywu cieczy (5) oraz odplywu cieczy (6), usytuowane ponizej krócców wlotu gazu (3) i wylotu gazu (4) przy czym króciec doplywu cieczy (5) zlokalizowany jest po przeciwnej stronie wlotu gazu (3), a króciec odplywu cieczy (6) po prze- ciwnej stronie wylotu gazu (4), natomiast w dolnej czesci obudowy (1) usytuowany jest króciec doplywu cieczy (7) obiegu cyrkulacyjnego. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest wymiennik ciepła mający zastosowanie, zwłaszcza w ciepłownictwie.

Znane są dotychczas w technice światowej różnorodne wymienniki ciepła, w których wymiana ciepła pomiędzy dwoma czynnikami odbywa się przez przegrodę-przeponę oddzielającą te czynniki, zbudowane z części stałych (nieruchomych). Znane są wymienniki ciepła gazowo-gazowe tzw. regeneratory, w których wymiana ciepła pomiędzy dwoma strumieniami gazu odbywa się bezprzeponowo, przy pomocy obracającego się rotora w obudowie. Znane są również wymienniki ciepła gazowo-cieczowe zaliczane do regeneratorów, w których wymiana ciepła pomiędzy strumieniami gazu i cieczy odbywa się przez przeponę przy pomocy rotora zbudowanego z pęczka rur wypełnionych cieczą, obracającego się w obudowie, przez którą przepływa gaz. Brak jest natomiast w technice światowej wymienników ciepła gazowo-cieczowych bezprzeponowych, którą to lukę wypełnia wymiennik według wynalazku.

Wadą znanych wymienników gazowo-cieczowych jest to, że posiadają małą sprawność i ograniczony zakres stosowania bądź ze względu na niską sprawność bądź ze względu na niekorzystną konstrukcję np. regenerator gazowo-cieczowy, w którym gaz oddzielony jest od cieczy przeponą rotora zbudowanego z pęczka rur wypełnionych wodą, obracającego się w obudowie, przez którą przepływa gaz, nie nadaje się w ogóle do cieczy gęstych, zanieczyszczonych cząstkami stałymi. Ponadto ze względu na małą sprawność spowodowaną właśnie przekazywaniem ciepła od strumienia gazu do strumienia cieczy przez przeponę, został zaniechany.

Istotą wymiennika ciepła według wynalazku jest to, że wewnątrz jego obudowy zamontowany jest wirnik wielotarczowy wyposażony w tarcze o kształcie kołowym, osadzone w regularnych odstępach na wspólnym wale napędowym usytuowanym w osi cylindrycznej obudowy, zaś obudowa ta wypełniona jest w dolnej części cieczą, i wyposażona jest w króciec dopływu cieczy oraz odpływu cieczy, usytuowane poniżej króćców wlotu gazu i wylotu gazu osadzonych w górnej łukowej części obudowy, przy czym króciec dopływu cieczy zlokalizowany po przeciwnej stronie wlotu gazu, a króciec odpływu cieczy po przeciwnej stronie wylotu gazu, natomiast w dolnej części obudowy usytuowany jest króciec dopływu cieczy obiegu cyrkulacyjnego, ponadto dla jednej z odmian wymiennika ciepła obudowa wyposażona jest w króciec wlotu gazu (bez króćca wylotu gazu) przystosowany do dopływu pary, a druga z odmian wymiennika ciepła obudowa wyposażona jest w króciec wylotu gazu (bez króćca wlotu gazu) przystosowany do odpływu pary wtórnej.

Zaletą wymiennika ciepła według wynalazku jest: najdoskonalszy układ teoretyczny wymiany ciepła ze znanych układów dotychczasowych; możliwość odzysku ciepła od gazów zanieczyszczonych pyłami i gazami szkodliwymi dla zdrowia i otoczenia przy pomocy cieczy i zagospodarowanie odzyskanego ciepła przy równoczesnym zredukowaniu tych zanieczyszczeń; możliwość odzysku ciepła od cieczy zanieczyszczonych przy pomocy powietrza; odzysk ciepła od wód pochłodniczych przy pomocy powietrza; możliwość odzysku ciepła od zużytego powietrza wentylacyjnego wywiewnego w strefie dodatnich i ujemnych temperatur przy zastosowaniu cieczy nie zamarzającej i użyciu jej do podgrzewania powietrza świeżego nawiewanego w drugim wymienniku, przy czym wymiana ciepła odbywa się bez zmieszania powietrza świeżego ze zużytym; możliwość odzysku ciepła od powietrza atmosferycznego w dzień i chłodu w nocy w gorącej strefie klimatycznej, gdzie temperatura powietrza w dzień dochodzi do +50°C, a w nocy spada poniżej zera, wytwarzanie pary wodnej z cieczy wrzącej; skraplanie pary wodnej w wymienniku parowo-wodnym, który ma zastosowanie do centralnego ogrzewania i ciepłej wody, dotychczas nie znane.

Przykładowy wymiennik ciepła według wynalazku przedstawiony na rysunku posiada; cylindryczną obudowę 1, wirnik wielotarczowy 2 wyposażony w tarcze 2a, osadzone na wspólnym wale napędowym 2b, króciec wlotu gazu 3, króciec wylotu gazu 4, króciec dopływu cieczy 5, króciec odpływu cieczy 6, króciec dopływu cieczy z obiegu cyrkulacyjnego 7.

Konstrukcja wymiennika w zależności od przeznaczenia posiada odpowiednią wytrzymałość, odporność na temperaturę i korozję. Wymiennik wyposażony jest w zewnętrzny zespół napędowy wirnika oraz aparaturę pomiarową i automatycznej regulacji. Wymiennik ciepła według wynalazku charakteryzujący się bezprzeponową wymianą ciepła umożliwia przepływ strumieni gazu i cieczy w przeciwnych kierunkach, w bezpośredniej styczności względem siebie, i powierzchni tarcz 2a wymieniających ciepło, obracających się równocześnie w kierunku przeciwprądowym do strumienia gazu i strumienia cieczy zapewniając najwyższą sprawność teoretyczną wymiany ciepła ze znanych wymienników ciepła gazowo-cieczowych.

Wymiennik według wynalazku posiada obudowę (1), którą w dolnej jego części wypełnia się cieczą, następnie wprowadza się ją w ruch przepływowy tłocząc ciecz obiegową do obudowy (1) króćcem dopływu cieczy (5) a odprowadzając ciecz z obudowy (1) króćcem odpływu cieczy (6), następnie wprowadza się w ruch obrotowy wirnik wielotarczowy (2) i wprowadza do górnej strefy obudowy (1) strumień gazów spalinowych tłocząc króćcem dopływu gazu (3) i odprowadzając króćcem odpływu gazu (4). Strumienie gazu przepływają przez wymiennik pomiędzy tarczami w przeciwnych kierunkach, w bezpośredniej styczności względem siebie i powierzchni tarcz wymieniających ciepło, a tarcze (2a) obracają się w kierunku przeciwprądowym do strumieni gazu i cieczy. Nagrzane tarcze (2a) przez napływające spaliny przekazują ciepło do cieczy. Temperaturę cieczy reguluje się automatycznie przez zmianę obrotu tarcz (2a) i ilość przepływu cieczy. Równocześnie z wymianą ciepła następuje zmieszanie rozpuszczalnych gazów np. SO2 i pyłów, a następnie odprowadzenie ich poza wymiennik celem oczyszczenia z nich cieczy. Przez króciec (7) osadzony w dolnej części obudowy dopływa ciecz obiegu cyrkulacyjnego celem zwiększenia prędkości cieczy w wymienniku.

172 205

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Wymiennik ciepła posiadający cylindryczną obudowę z wbudowanymi w górnej części łukowej naprzeciw siebie usytuowanymi króćcami wlotu i wylotu gazu, znamienny tym, że wewnątrz obudowy (1) zamontowany jest wirnik wielotarczowy (2) wyposażony w tarcze (2a) 0 kształcie kołowym, osadzone w regularnych odstępach na wspólnym wale napędowym (2b) usytuowanym w osi wzdłużnej cylindra, zaś obudowa (1) wypełniona jest w dolnej części cieczą 1 wyposażona jest w króciec dopływu cieczy (5) oraz odpływu cieczy (6), usytuowane poniżej króćców wlotu gazu (3) i wylotu gazu (4), przy czym króciec dopływu cieczy (5) zlokalizowany jest po przeciwnej stronie wlotu gazu (3), a króciec odpływu cieczy (6) po przeciwnej stronie wylotu gazu (4), natomiast w dolnej części obudowy (1) usytuowany jest króciec dopływu cieczy (7) obiegu cyrkulacyjnego.
2. 2. Wymiennik ciepła według zastrz. 1, znamienny tym, że obudowa (1) wyposażona jest w króciec wlotu gazu (bez króćca wylotu gazu) przystosowany do dopływu pary wodnej.
3. 3. Wymiennik ciepła według zastrz. 1, znamienny tym, że obudowa (1) wyposażona jest w króciec wylotu gazu (bez króćca wlotu gazu) przystosowany do odpływu pary wtórnej.