CZ2700U1 - Structural element of heat-exchange apparatus - Google Patents

Description

Oblast techniky _____ fTechnical field _____ f

Technické řešení se týká konstrukčního prvku výměníku tepla pro chladící věše, zejména deskového výměníku, kde orobíhá přestup tepla a hmoty mezi tekutým médiem, zejména vodou a plynným médiem, zejména vzduchem.The invention relates to a structural element of a heat exchanger for cooling towers, in particular a plate heat exchanger, in which heat and mass transfer takes place between a liquid medium, in particular water and a gaseous medium, in particular air.

Dosavadní stav techniky výměníky tepla mohou zúčastněných médií jakoBACKGROUND OF THE INVENTION Heat exchangers can participate in the media concerned

Stávající výměníky tepla se dělí na rekuperační, v nichž probíhá plynulá stacionární výměna tepla a obě média jsou oddělena teplosměnnou stěnou a dále na regenerační, kdy zúčastněné látky procházejí postupně týmž prostorem a dále na směšovací, kde se smíšením jedné látky se druhou, například dvou tekutin, dosáhne požadované teploty a požadovaného účinku. Rozšířenější rekuperační pracovat podle vzájemného pohybu souproudé, protiproudé nebo křížové. Podle konstrukčního provedení teplosměnné plochy se rekuperační výměníky tepla dělí na deskové, spirálové a trubkové. Typické rekuperační výměníky tepla jsou chladiče, kondenzátory, odparky, ohřívače, výhřevné plochy parních generátorů, výparníky chladících zařízení apod. Známé konstrukční prvky deskových výměníků tepla se používají například v chladících věžích elektráren nebo chemických zařízení. Při vzájemném sestavení vytvářejí velké plochy s dlouhým průtokem, přičemž mohou být uspořádány například do válcovitého tvaru. Ve známém Existing heat exchangers are divided into regenerative heat exchangers, in which the stationary heat exchange is continuous and both media are separated by a heat exchange wall and regenerative heat exchangers, where the involved substances pass sequentially through the same space and further into mixing units. reaches the desired temperature and effect. The wider recuperation work by reciprocal, countercurrent or cross motion. Depending on the design of the heat transfer surface, the heat recovery exchangers are divided into plate, spiral and tubular heat exchangers. Typical recuperative heat exchangers are coolers, condensers, evaporators, heaters, heating surfaces of steam generators, evaporators of cooling equipment, etc. Known design elements of plate heat exchangers are used, for example, in cooling towers of power plants or chemical plants. When assembled together, they form large areas with a long flow and can be arranged, for example, in a cylindrical shape. In a friend

provedení sestává obdobný konstrukční prvek pro výměnu tepla a hmoty mezi dvěma fluidními médii obvykle alespoň ze dvou vzájemně připevněných stěn z termoplastu, které jsou obvykle vytvořeny jako zvlněné plochy, s upevňovacími místy obvykle v jejich horní a dolní oblasti.Sousední stěny jsou uspořádány tak, že jejich horní a dolní oblasti jsou obvykle vzájemně nasměrovány pod úhlem od 0 do 120°. Prvky sestávají z modulárně vzájemně uspořádaných úseků, přičemž se vždy od jednoho úseku k následujícícmu úseku mění poměr proudění mezi oběma fluidními médii od protiproudu do křížového protiproudu nebo od křížového protiproudu do protiproudu.Pro zlepšení přestupu tepla jsou hydraulické průřezy průtokových drah v jednotlivých úsecích různé. Mění se i tloušťka stěn v jednotlivých úsecích a v upevňovacích místech. Uvedené uspořádání je z konstrukčních i výrobních důvodů poměrně složité, a proto nevýhodné. Nevýhodné je i z provozních důvodů, protože při přechodu fluidních médií z jednoho úseku do druhého dochází ke změně typu proudění, a tento přechod není proto plynulý. The embodiment consists of a similar structural element for the exchange of heat and mass between two fluid media usually consisting of at least two mutually attached thermoplastic walls, which are usually formed as undulating surfaces, with fastening points usually in their upper and lower regions. their upper and lower regions are generally oriented at an angle of 0 to 120 ° to each other. The elements consist of modularly arranged sections, the flow ratio between the two fluids from countercurrent to cross countercurrent or from cross countercurrent to countercurrent varying from one section to the next section in each section. The thickness of the walls also varies in the individual sections and at the fixing points. Said arrangement is relatively complicated for design and manufacturing reasons and therefore disadvantageous. It is also disadvantageous for operational reasons, since the flow of fluids from one section to the other changes the flow type and is therefore not continuous.

Podstata technického řeSeníThe essence of the technical solution

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje konstrukční prvek výměníku tepla pro chladící věže, zejména deskového výměníku, pro přestup tepla a hmoty mezi tekutým médiem,zejména wodou a plynným médiem, zejména vzduchem, který sestává alespoň ze dvou desek z plastu s paralelně probíhajícími vlnami, tvořícími průtokové kanálky, kde sousední desky jsou k sobě přiloženy tak, že jejich vlny spolu svírají úhel cí, přičmž desky jsou vzájemně spojeny, podle tohoto technického These drawbacks are largely eliminated by the heat exchanger element for cooling towers, in particular a plate heat exchanger, for the transfer of heat and mass between a liquid medium, in particular a woda and a gaseous medium, particularly air, consisting of at least two sheets of plastic with parallel waves forming flow channels where adjacent plates are adjacent to each other so that their waves form an angle to each other, the plates being connected to each other, according to this technical

řešení, jehož podstatou je,že vlny sestávají ze dvou krajních úseků a z jednoho prostředního úseku, který je vložen mezi oba krajní úseky, kde jednotlivé úseky jsou řazeny za sebou tak, že oba krajní úseky mají tvar křivky, zejména části kruhového oblouku a navazující prostřední úsek je přímkový. Průtokové kanálky vytvořené mezi vlnami jsou v jednotlivých úsecích napojeny plynule a jejich průřez je stejný.The solution is based on the fact that the waves consist of two extreme sections and one intermediate section, which is interposed between the two extreme sections, where the individual sections are arranged one after the other so that the two extreme sections have a curved shape, the segment is straight. The flow channels formed between the waves are continuously connected in individual sections and their cross-section is the same.

Při použití vody a vzduchu jako médií, stéká voda, tvořící první médium v tenké bláně po deskách shora dolů a vzduch tvořící druhé médium proudí průtokovými kanálky, vytvořenými mezi vlnami, vzhůru.When using water and air as media, the water forming the first medium flows down the plates in a thin film and the air forming the second medium flows upward through the flow channels formed between the waves.

Důsledkem tohoto konstrukčního uspořádání je, že tento konstrukční prvek je konstrukčně a výrobně velmi jednoduchý, a proto levnější než srovnatelné prvky podle dosavadního stavu techniky. Další výhodou je, že typ proudění mezi oběma médii je v rovných i zakřivených úsecích křížový protiproud, resp. v zakřivených úsecích převážně křížový protiproud. Při přechodu z jednoho úseku do druhého úseku nedochází ke změně proudění, protože přechod z jednoho úseku do druhého úseku je plynulý.The consequence of this construction is that this construction element is very simple in construction and manufacture and therefore less expensive than comparable prior art elements. Another advantage is that the type of flow between the two media is in both straight and curved sections a cross counter current, respectively. in curved sections predominantly cross-countercurrent. There is no change in flow from one section to the other because the transition from one section to the other is smooth.

Přehled obrázků na výkreseOverview of the drawings

Technické řešení bude blíže osvětleno pomocí výkresu, kde na obr.1 je v půdorysu zobrazeno uspořádání jedné desky konstrukčního prvku se znázorněním jednotlivých úseků, na obr.2 je v bokorysu zobrazeno spojení dvou sousedních desek se znázorněním průtokových kanálků mezi jednotlivými vlnamiThe technical solution will be explained in more detail by means of the drawing, in which Fig. 1 shows in plan view the arrangement of one plate of the structural element with the representation of individual sections, Fig. 2 shows in side view the connection of two adjacent plates with flow channels between individual waves

Ty/ř',;.?.··''·'. '/i·:-'.·'·';-''.·,·v/'?···-·; ‘,<7,, You / '';.?. ·· '' · '. '/i·:-'.·'·';-''.·,·v/'?···-·; <, <7 ,,

a na obr.3 je v detailu znázorněno plynulé napojení krajního úseku, který je zakřivený a prostředního úseku, který je přímkový. and FIG. 3 shows in detail the continuous connection of the edge section which is curved and the middle section which is straight.

Příklady provedeniExamples

Konstrukční prvek výměníku tepla pro chladící věže, zejména deskového výměníku, pro přestup tepla a hmoty mezi tekutým médiem, zejména vodou a plynným médiem, zejména vzduchem, podle obr.1 a 2 sestává alespoň ze dvou desek 1. 2 z plastu. Desky 1. 2 jsou opatřeny rovnoběžnými vlnami i, tvořícími průtokové kanálky 4· Sousední desky jsou k sobě přiloženy tak, že vlny sousedních desek spolu svírají úhel gí a jsou vzájemně spojeny v místech svého styku, například svařením nebo lepením. Úhel sí je obvykle v rozsahu od . . do . ° Vlny 3. sestávají ze dvou krajních úseků I a III a z jednoho prostředního úseku 11 , který je vložen mezi oba krajní úseky I a III, kde jednotlivé úseky jsou řazeny za sebou tak, že oba krajní úseky I a III mají tvar křivky, zejména části kruhového oblouku a navazující prostřední úsek II je přímkový Jak je znázorněno schematicky na obr.l a v detailu na obr.3, jsou průtokové kanálky 4 vytvořené mezi jednotlivými vlnami i v jednotlivých úsecích napojeny tak, že jejich přechod z obou krajních úseků I a III do prostředního úseku II je plynulý. Na obr.2 je znázorněno jedno provedení průtokových kanálků á, s průřezem, který je stejný po celé jejich délce. V případě potřeby mohou mít průtokové kanálky i různý průřez. Úhel g£ je obvykle v rozsahu od 0° do 150°.The heat exchanger component for cooling towers, in particular a plate heat exchanger, for the transfer of heat and mass between a liquid medium, in particular water and a gaseous medium, in particular air, according to FIGS. 1 and 2, consists of at least two plastic plates. The plates 1, 2 are provided with parallel waves 1 forming the flow channels 4. The adjacent plates are adjacent so that the waves of the adjacent plates form an angle g 1 and are connected to each other at their points of contact, for example by welding or gluing. The angle s1 is usually in the range from. . to. ° The waves 3 consist of two outer sections I and III and one intermediate section 11 which is interposed between the two outer sections I and III, wherein the individual sections are arranged one after the other so that the two outer sections I and III are in the form of a curve. As shown schematically in Fig. 1 and in detail in Fig. 3, the flow channels 4 formed between the individual waves and in the individual sections are connected so that their transition from the two extreme sections I and III to the middle section II is continuous. FIG. 2 depicts one embodiment of the flow passages? Having a cross-section that is the same over their entire length. If necessary, the flow channels can also have different cross sections. The angle .gamma. Is generally in the range from 0 DEG to 150 DEG.

UK®UK®

Při použití vody a vzduchu jako médií, stéká voda, tvořící první médium v tenké bláné po deskách 1. 2 shora dolů ve směru a a vzduch tvořící druhé médium proudí průtokovými kanálky 4 vytvořenými mezi vlnami 3, vzhůru ve směru b. Typ proudění mezi oběma médii je v přímkovém úseku II i v obou zakřivených úsecích I a III křížový protiproud, resp. v obou zakřivených úsecích I a III převážně křížový protiproud. Při přechodu z jednoho úseku do druhého úseku nedochází ke změně proudění, protože přechod z jednoho úseku do druhého úseku je plynulý.When using water and air as media, the water forming the first medium flows in thin film over the plates 1. 2 from top to bottom in the direction a and the air forming the second medium flows through the flow channels 4 formed between the waves 3 upwards in direction b. there is a cross-counter current in the line section II and in both curved sections I and III respectively. in both curved sections I and III a predominantly cross-counter current. There is no change in flow from one section to the other because the transition from one section to the other is smooth.

Claims (3)

NÁROKY NA OCHRANUPROTECTION REQUIREMENTS ]. Konstrukční prvek výměníku tepla pro chladící věže,zejména deskového výměníku, pro přestup tepla a hmoty mezi tekutým médiem, zejména vodou a plynným médiem, zejména vzduchem, který sestává alespoň ze dvou desek z plastu s paralelně probíhajícími vlnami,tvoříčími průtokové kanálky,kde sousední desky jsou k sobě přiloženy tak, že jejich vlny spolu svírají úheljot j a jsou vzájemně spojeny, vyznačující se t í m, že vlny (3) sestávají ze dvou krajních úseků (I a III) a z jednoho prostředního úseku (II), který je vložen mezi oba krajní úseky (I a III), kde jednotlivé úseky jsou řazeny za sebou tak, že oba krajní úseky (I a III) mají tvar křivky, zejména části kruhového oblouku a navazující prostřední úsek (II) je přímkový.]. A heat exchanger component for cooling towers, in particular a plate heat exchanger, for the transfer of heat and mass between a liquid medium, in particular water and a gaseous medium, in particular air, comprising at least two sheets of plastic with parallel running waves forming flow channels. are joined together so that their waves form an angle to each other and are connected to each other, characterized in that the waves (3) consist of two extreme sections (I and III) and one intermediate section (II) which is interposed between both outer sections (I and III), where the individual sections are sequentially arranged such that both outer sections (I and III) are in the form of a curve, in particular a part of a circular arc, and the adjacent middle section (II) is straight. 2. Konstrukční prvek podle nároku 1,vyznačuj ící se t í m, že průtokové kanálky (4) vytvořené mezi jednotlivými vlnami (3) jsou v jednotlivých úsecích napojeny tak, že jejich přechod z obou krajních úseků (I a III) do prostředního úseku (II) je plynulý a průřez průtokových kanálků (4) je stejný.A component according to claim 1, characterized in that the flow channels (4) formed between the individual waves (3) are connected in individual sections so that their transition from the two extreme sections (I and III) to the middle section (II) is continuous and the cross-section of the flow channels (4) is the same. 3. Konstrukční prvek podle nároku 1,vyznačuj ící se tím, že vlny (3) spolu svírají úhel v rozsahu od Οθ do 1500.The component according to claim 1, characterized in that the waves (3) form an angle with each other in the range of Οθ to 1500.