WZORU UŻYTKOWEGO (12,OPIS OCHRONNY. Zakład Elementów Kotłowych ZELKOT Alojzy Brzezina i Henryk Urzynicok Spółka Jawna, Nowy Dwór, PL

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (12,OPIS OCHRONNY WZORU UŻYTKOWEGO (21) Numer zgłoszenia: (22) Data zgłoszenia: (19) PL (n)62293 (13) Y1 (51) Int.CI. F24H 1/16 ( ) F28D 1/047 ( ) (54) Wężownica spiralna wymiennika ciepła (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 03/04 (73) Uprawniony z prawa ochronnego: Zakład Elementów Kotłowych ZELKOT Alojzy Brzezina i Henryk Urzynicok Spółka Jawna, Nowy Dwór, PL (45) O udzieleniu prawa ochronnego ogłoszono: WUP 05/06 (72) Twórca(y) wzoru użytkowego: Alojzy Brzezina, Lubliniec, PL Henryk Urzynicok, Koszęcin, PL co O) CM CM CO

2 '1U22 Ru <Ó2,Q&2> <* Wężownica spiralna wymiennika ciepła Przedmiotem wzoru użytkowego jest wężownica spiralna wymiennika ciepła, szczególnie wymiennika stosowanego do podgrzewania wody za pomocą pary wodnej. Wymiennik ciepła jest urządzeniem służącym do wymiany ciepła między dwoma ciałami ciekłymi lub gazowymi. Ciała te noszą nazwę czynników: ogrzewanych lub ochładzanych - zależnie od spełnianego zadania. Najczęściej stosowanymi wymiennikami ciepła są wymienniki płytowe lub płaszczowo - rurowe. Wymienniki płytowe składają się z dużej liczby wytłaczanych cienkich płyt, sprasowanych wjeden pakiet i tworzących system szczelin, przez które przepływają czynniki wymieniające między sobą ciepło. Pakiet płyt jest umieszczony pomiędzy płytą nośną i płytą dociskającą. Płyta nośna zaopatrzona jest w króćce wlotowe i wylotowe dla czynników ogrzewanych i ochładzanych. Wymienniki płaszczowo - rurowe są wymiennikami poziomymi i pionowymi. Wymienniki te składają się z trzech zasadniczych części: - zewnętrznej, w postaci obudowy ( płaszcza) - wewnętrznej, składającej się z rur - króćców lub komór wlotowych i wylotowych dla czynników ogrzewanych i chłodzonych. Rury wewnątrz wymiennika płaszczowo - rurowego mogą być proste, użebrowane lub zwinięte w różnym kształcie. Najczęściej rury zwinięte są w kształcie: litery U, śrubowo, spiralnie. Zwinięte rury nazywane są wężownicami.

3 2 Miejsce, w którym ciało ciekłe lub gazowe wprowadza się do wężownicy, nazywa się wlotem, a miejsce wyprowadzenia tego ciała z wężownicy nazywa się wylotem. W przypadku, gdy wewnątrz płaszcza wymiennika znajduje się tylko jedna wężownica, jej wlot połączony jest najczęściej bezpośrednio z króćcem wlotowym, a wylot z króćcem wylotowym. Wymienniki zaopatrzone w większą ilość wężownic mają dodatkowe rury ( nazywane kolektorami ), z którymi to rurami połączone są wloty i wyloty z wężownic. Wymienniki ciepła płaszczowo - rurowe stosowane są między innymi w elek trowniach, gdzie służą do wyzyskania energii pary odlotowej z turbin przeciwprężnych kotłów energetycznych. Energia pary jest wyzyskiwana do ogrzania pomieszczeń przemysłowych i mieszkalnych. Znany jest pionowy wymiennik ciepła, zaopatrzony w pakiet n" wężownic zwiniętych spiralnie i ułożonych jedna nad drugą oraz w pionowe kolektory, umieszczone na zewnętrznym obwodzie pakietu wężownic. Parę odlotową, będącą czynnikiem ochładzanym, wprowadza się do tego wymiennika od góry. Opływa ona wężownice i w postaci skroplonej odprowadzana jest od dołu wymiennika, a następnie za pomocą pompy doprowadzana na powrót do kotła. Wodę, będącą czynnikiem ogrzewanym, wprowadza się za pomocą kolektorów wlotowych do wlotów wężownic, przeprowadza przez wężownice, a następnie odprowadza z wylotów tych wężownic za pomocą kolektorów wylotowych. Znana jest wężownica spiralna wymiennika ciepła składająca się z dwóch, przechodzących jedna w drugą i płasko zwiniętych spiral. Spirale zwinięte są z dwóch odcinków rury kotłowej. Sposób wykonania takiej spirali polega na tym, że z jednego odcinka rury kotłowej zwija się pierwszą płaską spiralę, a następnie spiralę odwraca się o 180 i jej początek łączy się nierozłącznie - za pomocą spawu - z początkiem drugiego odcinka rury kotłowej, a w dalszej kolejności z drugiego odcinka rury kotłowej zwija się drugą płaską spiralę. W ten sposób jedna spirala wężownicy przechodzi w drugą spiralę, a spirale ułożone są równolegle -jedna nad drugą. W celu zapewnienia kontaktu powierzchni zewnętrznej każdej ze spiral wężownicy z parą wodną, spirale oddziela się od siebie płaskownikami dystansowymi.

4 3 Koniec pierwszego odcinka rury kotłowej stanowi wlot czynnika ogrzewanego z kolektora wlotowego do wężownicy, a koniec drugiego odcinka rury kotłowej stanowi wylot tego czynnika z wężownicy do kolektora wylotowego. Wykonanie wężownicy spiralnej z dwóch odcinków rury kotłowej powoduje, że w miejscu połączenia jednego i drugiego odcinka rury powstaje przewężenie, zwiększające opory przepływu czynnika ogrzewanego. Ponadto połączenie odcinków rury jest miejscem szczególnie podatnym na uszkodzenia, mogące doprowadzić do niekontrolowanego wycieku czynnika ogrzewanego, a powstała w miejscu połączenia grań spoiny powoduje miejscowe zaburzenie, które prowadzi do wypłukiwania w okolicy spoiny materiału, z którego składa się rura kotłowa. Wyżej wymienione niekorzystne zjawiska występują w znacznym nasileniu w wymienniku ciepła zaopatrzonym w n" dotychczas znanych wężownic. Konsekwencją takiego stanu rzeczy jest spadek wydajności wymiennika i jego zwiększona podatność na awarie. Wężownica według wzoru użytkowego składa się z dwóch, przechodzących jedna w drugą i płasko zwiniętych spiral, wykonanych z rury kotłowej, które to spirale ułożone są równolegle jedna nad drugą i przedzielone płaskownikami dystansowymi oraz zaopatrzona jest we wlot i wylot czynnika ogrzewanego, przy czym ma obydwie spirale zwinięte z jednego odcinka rury kotłowej. Wężownica według wzoru ma jednakowy przekrój wewnętrzny na całej swej długości - od wlotu do wylotu. Dzięki temu zapewnia równomierny przepływ czynnika ogrzewanego ( bez ograniczania prędkości jego przepływu ). Prócz tego zwinięcie obydwu spiral wężownicy z jednego odcinka rury kotłowej powoduje, że na całej długości wężownicy nie ma żadnych punktów newralgicznych w postaci połączeń. Przedmiot wzoru użytkowego jest uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia wężownicę w widoku z góry, a fig.2 przekrój poprzeczny wężownicy wzdłuż osi A - A. Wężownica składa się z dwóch płasko zwiniętych spiral 1, 2, z których jedna spirala 1 przechodzi w drugą spiralę 2. Spirale 1, 2 wykonane są z rury kotłowej 3. Jedna spirala i ułożona jest równolegle nad drugą spiralą 2.

5 4 Spirale 1, 2 przedzielone są płaskownikami dystansowymi 4. Jedna spirala 1 zaopatrzona jest we wlot 5 czynnika ogrzewanego, a druga spirala 2 w wylot 6 tego czynnika. Jedna spirala i i druga spirala 2 zwinięta jest z jednego odcinka 7 rury kotłowej 3. RZECLNi» PATENTOWY mgr Inż JatffiUZAŃSKI Nrewkf.2404 IAKLA0 El.KMKM Alojz Brzezina fj%k\m) FJ,E\lV,\T0W KOTU» Z tvl.k D I «

6 1 1U22 Zastrzeżenie ochronne Wężownica spiralna wymiennika ciepła, składająca się z dwóch, przechodzących jedna w drugą i płasko zwiniętych spiral, wykonanych z rury kotłowej, które to spirale ułożone są równolegle jedna nad drugą i przedzielone płaskownikami dystansowymi, zaopatrzona we wlot i wylot czynnika ogrzewanego, znamienna tym, że ma obydwie spirale (1,2) zwinięte z jednego odcinka ( 7 ) rury kotłowej ( 3). RZECZNIK PATENTOWY mgr inż, JatiKUZAŃSKi lakł,ai) KLKMK. ZAKŁAD RI.EMKNT0WKOTMJ\V\«trn.tr,, \\»ZEL Alojza Brzezina Immam inł Henryk* Urzynicoh

7 f?3422 Fig.i RZECZNIK PArENTOW> mgr Inż. Jan KUZAŃSKi NrewttT2404 ZAKŁAD KIlIMKJiT^lJJ^fn^UJ^lLn MKŁAD EI,RMK\70W KOT! OWYi: 1 Z E 0k K D T <^ int- Alo]t*8 Brzezina ini. FlenĄjh Urzynicdk