PL232198B1 - Rura płomienna kondensacyjnego wymiennika ciepła - Google Patents
Rura płomienna kondensacyjnego wymiennika ciepłaInfo
- Publication number
- PL232198B1 PL232198B1 PL413027A PL41302715A PL232198B1 PL 232198 B1 PL232198 B1 PL 232198B1 PL 413027 A PL413027 A PL 413027A PL 41302715 A PL41302715 A PL 41302715A PL 232198 B1 PL232198 B1 PL 232198B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- tube
- pipe
- calluses
- length
- section
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
- F28F1/42—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being both outside and inside the tubular element
- F28F1/424—Means comprising outside portions integral with inside portions
- F28F1/426—Means comprising outside portions integral with inside portions the outside portions and the inside portions forming parts of complementary shape, e.g. concave and convex
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
- F28D21/0001—Recuperative heat exchangers
- F28D21/0003—Recuperative heat exchangers the heat being recuperated from exhaust gases
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/02—Tubular elements of cross-section which is non-circular
- F28F1/06—Tubular elements of cross-section which is non-circular crimped or corrugated in cross-section
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/08—Tubular elements crimped or corrugated in longitudinal section
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
- F28F13/06—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media
- F28F13/08—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media by varying the cross-section of the flow channels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
- F28F13/06—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media
- F28F13/12—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media by creating turbulence, e.g. by stirring, by increasing the force of circulation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Geometry (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Cleaning In General (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest rura płomienna kondensacyjnego wymiennika ciepła mającego zastosowanie w instalacjach centralnego ogrzewania oraz wody użytkowej.
Znane są rury wymienników ciepła zaopatrzone w środki do turbulizacji przepływających przez nie gazów spalinowych, intensyfikujących proces wymiany ciepła.
Z publikacji europejskiego zgłoszenia patentowego EP2384837 znana jest rura wymiennika ciepła o niekołowym, w szczególności prostokątnym przekroju poprzecznym, ukształtowana z rury o przekroju kołowym, oraz o pofałdowanej powierzchni w kierunku wzdłużnym i poprzecznym o amplitudzie pofałdowania od 02, do 1,2 zewnętrznej średnicy kołowej rury.
Z publikacji europejskiego zgłoszenia patentowego EP 1429085 znana jest rura o zmiennym przekroju na jej długości i płaską częścią w środkowym obszarze.
Z dokumentu patentowego US 2008029243 A1, znana jest rura płomienna wymiennika ciepła, która ma ukształtowane nagnioty skierowane do środka rury, przy czym odległość pomiędzy wierzchołkiem nagniotu a ścianą rury wewnątrz rury wynosi co najwyżej 1,0 mm. Rura w górnej i dolnej części ma kształt walcowy.
Celem wynalazku jest opracowanie rury płomiennej do opalanego kondensacyjnego wymiennika ciepła, intensyfikującej proces wymiany ciepła przy jednoczesnym zmniejszeniu oporów przepływu gazu spalinowego oraz zachowaniu kondensacyjnego charakteru zjawisk zachodzących w wymienniku. W szczególności celem jest modyfikacja okrągłego kształtu powierzchni rury, wprowadzająca duże zaburzenia przepływu gazów spalinowych przy niewielkich odkształceniach, minimalizujących naprężenia wynikające z odkształceń, co wpływa bezpośrednio na żywotność wymiennika ciepła.
Cel ten osiągnięto poprzez opracowanie nowej geometrii rury płomiennej.
Rura płomienna kondensacyjnego wymiennika ciepła posiadająca nagnioty skierowane do środka rury tak, że na zadanej wysokości są ukształtowane dwa nagnioty usytuowane naprzeciw siebie, tworzące sekcję, w której odległość pomiędzy wierzchołkami nagniotów wewnątrz rury wynosi co najwyżej 1,0 mm, przy czym rura w górnej i dolnej części ma kształt walcowy, według wynalazku charakteryzuje się tym, że przekrój poprzeczny rury pomiędzy sąsiadującymi sekcjami ma kształt kwadratowy z zaokrąglonymi wierzchołkami i wgniecionymi do osi bokami, a stosunek długości rury do jej obwodu przekroju poprzecznego, mierzonego w obszarze sekcji, omywanego przez gazy spalinowe wynosi od 2,5 do 6,5. Korzystnie, walcowa górna część rury ma długość od 0,25 do 1,5 jej obwodu przekroju poprzecznego, omywanego przez gazy spalinowe, mierzonego w części walcowej.
Korzystnie, nagnioty w sąsiadujących ze sobą sekcjach usytuowane są względem siebie niewspółliniowo na długości rury.
Nagnioty w sąsiadujących ze sobą sekcjach mogą być usytuowane względem siebie pod kątem 90° albo pod kątem 45°.
Korzystnie, odległość pomiędzy sekcjami nagniotów zmniejsza się na długości rury.
Korzystnie, nagnioty mogą mieć kształt okrągły, albo owalny, albo kształt kropli.
Opracowane proporcje w zakresie wymiarów rury oraz kształtu i rozmieszczenia nagniotów zgodnie z wynalazkiem zapewnia zachowanie kondensacyjnego charakteru zjawisk zachodzących w wymienniku przy jednoczesnym zmniejszeniu oporów przepływu gazów spalinowych przez rurę oraz zwiększeniu turbulencji przepływu.
Wynalazek przedstawiono przykładowo na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia rurę w rzucie izometrycznym, z nagniotami w kształcie kropli, rozmieszczonymi równomiernie na długości rury; fig. 2 i fig. 3 - rurę jak na fig. 1, w widoku z boku; fig. 4 - rurę, jak na fig. 1 w widoku z góry; fig. 5 i fig. 6 - rurę, jak na fig. 1 w przekroju osiowym; fig. 7 - rurę, jak na fig. 1 w przekroju poprzecznym;
fig. 8 - rurę w rzucie izometrycznym, z nagniotami w kształcie okrągłym, rozmieszczonymi równomiernie na długości rury; fig. 9 i fig. 10 - rurę jak na fig. 8, w widoku z boku; fig. 11 - rurę, jak na fig. 8 w widoku z góry; fig. 12 i fig. 13 - rurę, jak na fig. 8 w przekroju osiowym; fig. 14 - rurę, jak na fig. 8 w przekroju poprzecznym;
fig. 15 - rurę w rzucie izometrycznym, z nagniotami w kształcie owalnym, rozmieszczonymi równomiernie na długości rury; fig. 16 i fig. 17 - rurę jak na fig. 15, w widoku z boku; fig. 18 - rurę, jak na fig. 15 w widoku z góry; fig. 19 i fig. 20 - rurę, jak na fig. 15 w przekroju osiowym;
fig. 21 - rurę, jak na fig. 15 w przekroju poprzecznym.
Fig. 22 - rurę w rzucie izometrycznym, z nagniotami w kształcie kropli, rozmieszczonymi nierównomiernie na długości rury; fig. 23 i fig. 24 - rurę jak na fig. 22, w widoku z boku; fig. 25 - rurę,
PL 232 198 B1 jak na fig. 22 w widoku z góry; fig. 26 i fig. 27 - rurę, jak na fig. 22 w przekroju osiowym; fig. 28 - rurę, jak fig. 22 w przekroju poprzecznym;
fig. 29 - rurę w rzucie izometrycznym, z nagniotami w kształcie okrągłym, rozmieszczonymi nierównomiernie na długości rury; fig. 30 i fig. 31 - rurę jak na fig. 29, w widoku z boku; fig. 32 - rurę, jak na fig. 29 w widoku z góry; fig. 33 i fig. 34 - rurę, jak na fig. 29 w przekroju osiowym; fig. 35 - rurę, jak na fig. 29 w przekroju poprzecznym;
fig. 36 - rurę w rzucie izometrycznym, z nagniotami w kształcie owalnym, rozmieszczonymi nierównomiernie na długości rury; fig. 37 i fig. 38 - rurę jak na fig. 36, w widoku z boku; fig. 39 - rurę, jak na fig. 36 w widoku z góry; fig. 40 i fig. 41 - rurę, jak na fig. 36 w przekroju osiowym; fig. 42 - rurę, jak na fig. 36 w przekroju poprzecznym;
Rura płomienna dla kondensacyjnego wymiennika ciepła w przykładowej realizacji wynalazku, ma ukształtowane nagnioty 2 skierowane do środka rury 1. Na zadanej wysokości rura 1 ma ukształtowane dwa nagnioty 2, usytuowane naprzeciw siebie i tworzące sekcję. Odległość pomiędzy wierzchołkami nagniotów 2 wewnątrz rury w sekcji wynosi 0,5 mm, a stosunek długości L rury 1 do jej obwodu przekroju poprzecznego omywanego przez gazy spalinowe, mierzonego w obszarze sekcji, wynosi 3,5. Nagnioty 2 w sąsiadujących ze sobą sekcjach na długości rury 1 usytuowane są względem siebie pod kątem 90° albo pod kątem 45°. Rura 1 w górnej części ma kształt walcowy o długości H wynoszącej 1,0 jej obwodu przekroju poprzecznego omywanego przez gazy spalinowe, mierzonego w części walcowej, oraz w dolnej części ma również kształt walcowy. Przekrój poprzeczny rury 1 pomiędzy sąsiadującymi sekcjami ma kształt kwadratowy z zaokrąglonymi wierzchołkami i wgniecionymi do osi bokami.
W wariantach wykonania przedstawionych na fig. 1 do fig. 7, nagnioty 2 mają kształt kropli, w innych wariantach przedstawionych na fig. 8 do fig. 14 nagnioty 2 mają kształt okrągły a jeszcze w innych, przedstawionych na fig. 15 do fig. 21, nagnioty 2 mają kształt owalny.
W wymienionych wariantach wykonania wynalazku sekcje nagniotów 2 usytuowane są równomiernie na długości L rury 1.
W innych wariantach wykonania wynalazku, przedstawionych na fig. 22 do fig. 28 z nagniotami 2 w kształcie kropli, fig. 29 do fig. 35 z nagniotami 2 w kształcie okrągłym oraz fig. 36 do fig. 42 z nagniotami owalnymi, sekcje nagniotów 2 usytuowane są nierównomiernie na długości L rury, w taki sposób, że odległość S pomiędzy sekcjami zmniejsza się na długości rury.
W innych wariantach wykonania opisanych wyżej odległość pomiędzy wierzchołkami nagniotów 2 wewnątrz rury płomiennej 1 w sekcji nie może być większa niż 1,0 mm a stosunek długości L rury płomiennej 1 do jej obwodu przekroju poprzecznego, mierzonego w sekcji, omywanego przez gazy spalinowe mieści się w przedziale od 2,5 do 6,5, a długość górnej części walcowej rury płomiennej 1 wynosi od 0,25 do 1,5 jej obwodu przekroju poprzecznego omywanego przez gazy spalinowe, mierzonego w części walcowej.
Stwierdzono, że dla temperatury gazu spalinowego od 1450 do 1550°C, na wejściu do rury płomiennej i przepływie 0,83-0,89 kg/h gazu spalinowego w rurze (dla gazu ziemnego, CO2 = 9%) oraz dla temperatury początkowej 30°C i dT=20K ogrzewanej cieczy przy przeciwprądowym przepływie 22-26 l/h przypadającym na rurę, w odległości 155-225 mm od wlotu rury gaz spalinowy osiąga punkt rosy, a spadek ciśnienia nie jest większy niż 375 Pa.
Zastrzeżenia patentowe
Claims (7)
1. Rura płomienna kondensacyjnego wymiennika ciepła posiadająca nagnioty skierowane do środka rury tak, że na zadanej wysokości są ukształtowane dwa nagnioty usytuowane naprzeciw siebie, tworzące sekcję, w której odległość pomiędzy wierzchołkami nagniotów wewnątrz rury wynosi co najwyżej 1,0 mm, przy czym rura w górnej i dolnej części ma kształt walcowy, znamienna tym, że przekrój poprzeczny rury (1) pomiędzy sąsiadującymi sekcjami ma kształt kwadratowy z zaokrąglonymi wierzchołkami i wgniecionymi do osi bokami, a stosunek długości (L) rury (1) do jej obwodu przekroju poprzecznego, mierzonego w obszarze sekcji, omywanego przez gazy spalinowe wynosi od 2,5 do 6,5.
2. Rura według zastrz. 1 , znamienna tym, że walcowa górna część rury (1) ma długość (H) od 0,25 do 1,5 jej obwodu przekroju poprzecznego, omywanego przez gazy spalinowe, mierzonego w części walcowej.
PL232 198 Β1
3. Rura według zastrz. 1, znamienna tym, że nagnioty (2) w sąsiadujących ze sobą sekcjach usytuowane są względem siebie niewspółliniowo na długości rury (1).
4. Rura według zastrz. 3, znamienna tym, że nagnioty (2) w sąsiadujących ze sobą sekcjach usytuowane są względem siebie pod kątem 90°.
5. Rura według zastrz. 3, znamienna tym, że nagnioty (2) w sąsiadujących ze sobą sekcjach usytuowane są względem siebie pod kątem 45°.
6. Rura według zastrz. 1 albo 3, albo 4 albo 5, znamienna tym, że odległość (S) pomiędzy sekcjami nagniotów (2) zmniejsza się na długości rury (1).
7. Rura według zastrz. 1 albo 3, albo 4 albo 5, albo 6, znamienna tym, że nagnioty (2) mają kształt okrągły.
Rysunki
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL413027A PL232198B1 (pl) | 2015-07-05 | 2015-07-05 | Rura płomienna kondensacyjnego wymiennika ciepła |
PCT/PL2016/000074 WO2017007355A1 (en) | 2015-07-05 | 2016-06-30 | Condensing heat exchanger flue tube |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL413027A PL232198B1 (pl) | 2015-07-05 | 2015-07-05 | Rura płomienna kondensacyjnego wymiennika ciepła |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL413027A1 PL413027A1 (pl) | 2017-01-16 |
PL232198B1 true PL232198B1 (pl) | 2019-05-31 |
Family
ID=56611535
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL413027A PL232198B1 (pl) | 2015-07-05 | 2015-07-05 | Rura płomienna kondensacyjnego wymiennika ciepła |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
PL (1) | PL232198B1 (pl) |
WO (1) | WO2017007355A1 (pl) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20180372413A1 (en) | 2017-06-22 | 2018-12-27 | Rheem Manufacturing Company | Heat Exchanger Tubes And Tube Assembly Configurations |
US11073344B2 (en) | 2019-04-24 | 2021-07-27 | Rheem Manufacturing Company | Heat exchanger tubes |
CN113701137B (zh) * | 2020-11-03 | 2022-07-26 | 中北大学 | 一种均温板分布优化的蒸汽锅炉 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5839505A (en) * | 1996-07-26 | 1998-11-24 | Aaon, Inc. | Dimpled heat exchange tube |
CA2289428C (en) * | 1998-12-04 | 2008-12-09 | Beckett Gas, Inc. | Heat exchanger tube with integral restricting and turbulating structure |
ITMI20020573U1 (it) | 2002-12-10 | 2004-06-11 | Apen Group S P A | Gruppo scambiatore di calore e camera di combustione ad alto rendiment o per caldaie e generatori di aria calda |
DE102010019241A1 (de) | 2010-05-03 | 2011-11-03 | Benteler Automobiltechnik Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauscherrohres und Wärmetauscher |
ITPN20130061A1 (it) * | 2013-10-11 | 2015-04-12 | Tecnoinox S R L | Scambiatore di calore di tipo perfezionato applicabile preferibilmente a forni a combustibile gassoso |
-
2015
- 2015-07-05 PL PL413027A patent/PL232198B1/pl unknown
-
2016
- 2016-06-30 WO PCT/PL2016/000074 patent/WO2017007355A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2017007355A1 (en) | 2017-01-12 |
PL413027A1 (pl) | 2017-01-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2437022A2 (en) | Gas-to-liquid pipe heat exchanger, in particular for domestic boiler | |
PL232198B1 (pl) | Rura płomienna kondensacyjnego wymiennika ciepła | |
WO2013048269A3 (en) | Heat exchanger for the condensing boiler | |
US20170356691A1 (en) | Swimming Pool Heat Exchangers And Associated Systems And Methods | |
US10495343B2 (en) | High efficiency boiler | |
PL232197B1 (pl) | Rura płomienna kondensacyjnego wymiennika ciepła | |
EP2676093B1 (en) | Radiant tubular element for industrial plants, use of it and method for heat treatment | |
CN104930540B (zh) | 空气预热器烟气入口的导流结构 | |
PL232219B1 (pl) | Rura płomienna kondensacyjnego wymiennika ciepła | |
MX2010006119A (es) | Termopermutador del tubo de humos. | |
US10948244B2 (en) | Fin for a finned pack for heat exchangers, as well as heat exchanger | |
EP3347666B1 (en) | Flame pipe of a condensing heat exchanger | |
PL232196B1 (pl) | Kondensacyjny wymiennik ciepła | |
EP3526536B1 (en) | Flame pipe of a fired heat exchanger | |
CN204730237U (zh) | 空气预热器烟气入口的导流结构 | |
RU2380611C2 (ru) | Подогреватель нефти | |
PL232220B1 (pl) | Kondensacyjny wymiennik ciepła | |
AU2012200234A1 (en) | Turbulator for an exhaust gas conveyance tube in a heat exchange apparatus | |
CN105299635B (zh) | 一种带膨胀缝的旋风分离器中心筒 | |
WO2017085592A1 (en) | Improved fire tube | |
RU185495U1 (ru) | Трубчатый теплообменник | |
CN110145956A (zh) | 一种热交换装置及其制造方法 | |
PL220701B1 (pl) | Rura wymiennika ciepła | |
CN103791763A (zh) | 常减压加热炉及其在化工领域的应用 | |
KR20160072661A (ko) | 연탄용 화덕 |