TR2023008358A2 - Bi̇r plakali eşanjör - Google Patents

Abstract

Buluş, bir plakalı eşanjör ile ilgilidir. Buluş özellikle, soğuk suyun sıcak suya temas etmeden plakalar yardımıyla ısıtma işlemini sağlamak üzere bir plakalı eşanjör ile ilgilidir.

Description

TARIFNAME BIR PLAKALI ESANJÖR Teknik Alan Bulus, bir plakali esanjör ile ilgilidir. Bulus özellikle, soguk suyun sicak suya temas etmeden plakalar yardimiyla isitma islemini saglamak üzere bir plakali esanjör ile ilgilidir. Teknigin Bilinen Durumu Plakali esanjör, isi transferi için kullanilan bir tür isi degistiricisidir. Genellikle siviIar arasinda isi transferini saglamak için kullanilir. Plakali esanjörler, metal pIakaIarin bir araya getirilmesiyle olusturulan bir yapiya sahiptir. Plakali esanjörler, enerji verimliligi ve kompakt tasarim avantajlariyla bilinir. Iki farkli sivi akiskani, aralarinda yeralan pIakaIarin geçis yollarindan ayri ayri geçerek isiyi transfer eder. PIakaIarin yüzeyleri genellikle kabartma veya qukIu sekildedir, bu da isi transferinin artmasina yardimci olur. Sicak sivi bir pIakanin bir tarafindan girerken, soguk sivi diger pIakanin bir tarafindan girer. PIakaIar arasindaki temas yüzeyleri sayesinde isi transferi gerçeklesir. Sicak sivi pIakaIar boyunca akarken, isi pIakaIardan soguk siviya transfer edilir. Bu sayede sicak ve soguk akiskanlar arasinda isi alisverisi saglanir. Iki akiskani ayiran pIakaIarin diger malzeme aIternatierrine göre ince oImasi, isi transfer hizini artirir ve dolayisiyla transfer sirasinda olusacak isi kayiplarini azaltir. Plakali esanjörler verimli olmasinin yani sira kullanildigi sistemleri zamanla birikebilecek tortu ve pislik olusumunu engeller. Ayrica tesisatta olusabilecek asiri basinca karsi da sistemi korur. Plakali esanjörler, endüstriyel isitma, sogutma, kIima sistemleri, buharjeneratörleri, güç santralleri, kimyasal islemler ve gida endüstrisi gibi çesitli uygulamalarda kuIIaniIir. Dogalgaz tesisatinda kullanilan plakali esanjör, kombideki suyla sebeke suyunu birbirinden ayri tutar. Günes enerjisi sistemlerinde suyu hizla isitmak için kullanilir. Sivilarin isisini koruma özelligi sayesinde yerden isitma ve merkezi isitma sistemlerinde sicaklik yayiIimini gerçeklestirir. Esnek tasarimlari, yüksek verimIiIikIeri ve kolay bakim imkanlari nedeniyle tercih edilen isi degistirme çözümlerinden biridir. Mevcut teknikte kullanilan esanjörlerde, isitma olarak dogalgaz kazanlarinin brülör kisimlarinin üstüne koyularak dogalgazin yanma kalorisinden yararlanilarak isitma saglanmistir. Ortalama 1.000.000 kalori sicaklik alttan isitma islemi ve harici olarak plakalar arasi sicak su geçisi saglanarak soguk su isitilmaya çalisilmaktadir. Günümüzde daha çok hiza önem verilip suyun tekrar tekrar kanallardan geçiriIip isitma sistemiyle islemler yapilmaya ve plaka sayilari yüksek tutularak isitma islemi yapmaya çalisildigi bilinmektedir. Mevcut teknikte, pek çok tip ve modelde esanjör bulunmaktadir. Bu esanjörler farkli kanal tipi, ölçüsü, akis sekli olarak farkliliklarla bulunur. Kanal sekli ve ölçüsü neticesi ile fazla maliyetli ürünler vardir. Bu sebeple hem ariza verme oranlari yüksek hem de kullanicilar için degistirilmesi zordur. Günümüzde karsilasilan problemlerden bazilari su sekildedir: 0 Yüksek maliyet, 0 Iç hacmi dolduran büyük ölçüler, 0 Düsük sayidaki pIakaIarIa istenilen sürede isitma saglanamamasi, o Akiskan geçirilen modellerin tek tip tutulmasi, o Giren sicak su ve giren soguk su hacmi ayni tutularak düzenli rejimle isitma planlanmis qup beIIi saniyelerin altina iniIememesi, 0 Sicak su ve soguk su hacim farki olusturulamamasi. Konu ile ilgili yapilan arastirma sonucunda, CN218238501U numarali basvuruya rastlanilmistir. IIgiIi basvuruda hizIi degisim formülüne sahip bir esanjör açiklanmaktadir ancak yukarida bahsedilen problemleri çözmek üzere bir yapilanma hakkinda bir ögreti yoktur. Sonuç olarak, yukarida anlatilan olumsuzluklardan dolayi ve mevcut çözümlerin konu hakkindaki yetersizligi nedeniyle ilgili teknik alanda bir gelistirme yapilmasi gerekli kilinmistir. Bulusun Amaci Bulus, mevcut durumlardan esinlenerek qusturqup yukarida belirtilen olumsuzluklari çözmeyi amaçlamaktadir. Bulusun bir amaci, plaka sayisini minimum seviyede tutarak ve 7 cm x 18,5 cm x 2,1 cm ölçülerinde plaka kullanarak bir esanjör elde etmektir. Plaka sayisinin azaltilmis olmasi ürün maliyetini de düsürmektedir. Bulusun diger bir amaci, sicak su ve soguk su hacimlerini esit seviyede tutarak enerji tasarrufu saglamaktir. Bulusun diger bir amaci, mevcut teknige göre daha az enerji tüketimiyle minimum sürede maksimum sicaklik elde edilmesini saglamaktir. Bulusun diger bir amaci, kanal seklinin degistirilerek isil verimin arttirilmasini saglamaktir. Bulusta su dalgasi modelinde kanallar bulunmaktadir. Bulusun diger bir amaci, bakim maliyetini en az düzeye indirmektir. Yukarida anlatilan amaçlarin yerine getirilmesi için, soguk suyun sicak suya temas etmeden isitma islemini saglamak üzere bir plakali esanjör olup, 0 birbiri üzerine siralanmis plakalar, o bahsedilen plaka içerisinde bulunan ve soguk su girisleri saglanan yerlerde dalgalari daha minimal tutarak ve daha az hacim yaratarak daha az suyla plakalardaki sicaklik etkilesimi yüksek seviyelere çikarmak üzere su dalgasi o bahsedilen plaka içerisinde bulunan ve sicak su geçislerinde içeride çok daha fazla hacim yaratarak erken isinma saglamak ve isi transferinin maksimum seviyeye ulasmasini saglamak üzere su dalgasi formuna sahip sicak su kanali, o birbiri üzerine siralanmis plakalardan meydana gelen yapinin uç noktalarina yakin bölgelerinde bahsedilen plakalara su girisini saglamak üzere konumlanmis olan ve bahsedilen plakalar üst üste oturtuldugunda konik bir yapiya sahip olan su giris kanallari, o bahsedilen giris kanallarinin konik yapida olmasi ile elde edilen ve sicak su girisinde akisi yavaslatilarak suyun plakali esanjör içerisinde dolasim süresini ve isi transferini artirmak üzere artik olarak geri dönüs yapan sicak suyun giris yaptigi ve sicak suyun bahsedilen sicak su kanalina iletilmesini ve her bir plakada bahsedilen sicak su kanallari içerisinde dolasmasini ve sicak su girisinde akisi yavaslatarak suyun plakali esanjör içerisinde dolasim süresini artirmasini saglayan en az bir genisleyen giris, o bahsedilen giris kanallarinin konik yapida olmasi ile elde edilen ve soguk suyun basincinin artirilmasi amaciyla kesit daralmasi ve basinç artisiyla soguk suyun homojen isi transferine maruz kalmasi saglamak üzere soguk suyun giris yaptigi ve soguk suyun soguk su kanalina iletilmesini vorteks olusmadan düzenli bir akis ile saglayan en az bir daralan giris, 0 bahsedilen plakalar arasinda sicak-soguk akiskanin transfer sagladigi duvarlar ihtiva etmektedir. Bulusun yapisal ve karakteristik özellikleri ve tüm avantajlari asagida verilen sekiller ve bu sekillere atiflar yapilmak suretiyle yazilan detayli açiklama sayesinde daha net olarak anlasilacaktir ve bu nedenle degerlendirmenin de bu sekiller ve detayli açiklama göz önüne alinarak yapilmasi gerekmektedir. Bulusun Anlasilmasina Yardimci Olacak Sekiller Sekil 1, bulusa konu olan plakali esanjörün genel görünüsüdür. Sekil 2, genisleyen ve daralan girislerin detay görünüsüdür. Sekil 3, soguk su kanalinin yandan görünüsüdür. Sekil 4, sicak su kanali ve yerlesim düzeninin yandan görünüsüdür. Sekil 5, bulusa konu olan plakali esanjörün önden görünüsüdür. Parça Referanslarinin Açiklamasi Plaka 11 Soguk su kanali 12 Sicak su kanali 13 Su dalgasi formu Su giris kanali 21 Genisleyen giris 22 Daralan giris Duvar Plakali esanjör L Yerlesim düzeni Bulusun Detayli Açiklamasi Bu detayli açiklamada, bulusa konu olan plakali esanjörün (A) tercih edilen yapilanmalari, sadece konunun daha iyi anlasilmasina yönelik olarak açiklanmaktadir. Bulus konusu plakali esanjör (A), birbiri üzerine siralanmis plakalardan (10) meydana gelmektedir. Bulusta en az bir, tercihen 12 adet, plaka (10) bulunmaktadir ve bahsedilen sahip olduklari ölçüler sayesinde mevcut teknige göre daha küçük boyutlu ve hacimli plakali esanjör (A) elde edilmesini saglamaktadir. Bahsedilen plakalar (10) içerisinde soguk su kanali (11) ve sicak su kanali (12) bulunmaktadir. Bahsedilen sicak su kanali (12) ile bahsedilen soguk su kanali (11) birbirlerini takip edecek ve iki sicak su kanali (12) kanalinin orta kisminda bir soguk su kanali (11) içerecek sekilde konfigüre edilmektedir. Bahsedilen sicak su kanali (12) ve bahsedilen soguk su kanali (11) birbirlerine Iehimleme yöntemiyle monte edilmektedir. Bu sayede sizdirmazlik saglanmakta ve bakim maliyetini minimize edilirken plakali esanjör (A) ömrü uzatilmaktadi r. Birbiri üzerine siralanmis plakalardan (10) meydana gelen yapinin uç noktalarina yakin bölgelerinde bahsedilen plakalara (10) su girisini saglamak üzere konumlanmis olan su giris kanallari (20) bulunmaktadir ve bahsedilen giris kanallari (20) tercihen dairesel formda olup farkli çaplara sahiptirler ve bahsedilen plakalar (10) üst üste oturtuIdugunda konik bir yapiya sahip olacak sekilde tasarlanmistir. Bahsedilen giris kanallarinin (20) konik yapida olmasi plakali esanjörün (A) genisleyen giris (21) ve daralan giris (22) yapilarina sahip olmasini saglamaktadir. Bahsedilen genisleyen giris (21) sistemde artik olarak geri dönüs yapan sicak suyun giris yaptigi kisim; bahsedilen daralan giris (22) ise soguk suyun giris yaptigi kisimdir. Bahsedilen genisleyen giris (21) sayesinde sicak su girisinde akisi yavaslatilarak suyun plakali esanjör (A) içerisinde dolasim süresini artirmaktadir. Bu sayede isi transferi artirilarak verim artmasi saglanmistir. Bahsedilen daralan giris (22) ile soguk suyun basincinin artirilmasi amaciyla kesit daralmasi saglanmis ve basinç artisiyla soguk suyun homojen isi transferine maruz kalmasi saglanmistir. Su çikis kisminda ortalama 1,8-2 bar basinç saglanmaktadir. Ince bakir levha vasitasiyla plakali esanjörün (A) en az bir yüzeyi kaplanmaktadir. Ince bakir levhalar %99,9 elektrolit bakir olarak plaka üzerine film yüzeyi gibi kaplanir ve tasinimla isi transferini arttirmaktadir. Dolasan artik sicak su, bahsedilen genisleyen giris (21) vasitasiyla bahsedilen sicak su kanalina (12) iletilmektedir ve plakali esanjör (A) üzerinde saglanmis her bir plakada (10) bahsedilen sicak su kanallari (12) içerisinde dolasmakta ve isi transferine maruz kalmaktadir. Soguk su ise bahsedilen daralan giris (22) kismindan yine bahsedilen plaka (10) üzerinde yer alan bahsedilen soguk su kanalina (11) iletilmektedir. Soguk suyun bahsedilen daralan giristen (22) 2 bar basinçla girisi bahsedilen soguk su kanali (11) içerisinde vorteks olusmadan düzenli bir akis saglanmasi saglanmaktadir. Sicak su girislerinde konik bir yapi ile alt plakalara (10) dogru giderek genisleyen çaplar ile akiskan hacmi daha da arttirilir, böylelikle su miktari daha çok içerde tutulur ve basinç azaltilir. Sicak su, bahsedilen plakada (10) daha çok kalmakta ve bahsedilen plakalarin (10) isinmasi kolaylasmaktadir. Böylelikle enerji tasarrufu saglanmistir. Bahsedilen genisleyen giris (21), sicak su girisinde akisi yavaslatarak suyun plakali esanjör (A) içerisinde dolasim süresini artirmasini amaçlamaktadir. Bahsedilen daralan giris (22), soguk suyun basincinin artirilmasi amaciyla kesit daralmasini saglamaktadir ve basinç artisiyla soguk suyun homojen isi transferine maruz kalmasi saglanmaktadir Bahsedilen soguk su kanallarinin (11) minimum hacimde tutulmasi amaçlanmistir. Böylece geçen akiskan içerde daha az olup isinma süresi minimuma indirilerek amacina ulasmasini saglamistir. Bahsedilen sicak su kanallarinin (12) hacim olarak maksimum dolulukta olmasi amaçlanmistir. Böylece bahsedilen plakalar (10) arasinda isinma daha kisa süre de saglanip isi transferi düsük enerji tüketimiyle maksimum verim elde edilmesi saglanmistir. Bulus konusu plakali esanjör (A) tercihen üç adet giris ve üç adet çikistan meydana gelmekte olup Sekil ?de görülecegi üzere sag ve sol kenarlara yakin kisimda sicak su, ortada ise soguk su için giris ve çikislar bulunmaktadir. Bahsedilen sicak su kanali (12), isi transferinin maksimum seviyeye ulasmasini saglamak üzere su dalgasi formuna (13) sahiptir. Bahsedilen su dalgasi formuna (13) sahip bahsedilen su kanallarinin (12) yer aldigi bahsedilen plakalar (10) Sekil 4*te gösterildigi gibi bir yerlesim düzenine (L) sahiptir. Bahsedilen su dalgasi formunda (13) yer alan her bir dalganin radyus ölçüsü tercihen 2 mmldir. Bulus konusu plakali esanjörde (A) bahsedilen su dalgasi formu (13) kullanilmasi, sicak su geçislerinde içeride çok daha fazla hacim yaratarak esanjörde ciddi sekilde erken isinma saglamaktadir ve soguk su girisleri saglanan yerlerde dalgalari daha minimal tutarak ve daha az hacim yaratarak daha az suyla plakalardaki sicaklik etkilesimi yüksek seviyelere çikarmaktadir. Bulusta basincin soguk suyun geçtigi plakalarda olmasi amaçlanmistir, böylelikle basinç arttikça plakalara temas daha kolay saglanmaktadir ve suyun sicak plakalarla etkilesimi arttirilmaktadir. Etkilesim arttikça sicaklik artisi daha kisa sürede saglanmaktadir. Bahsedilen su dalgasi formu (13), sicak su geçislerinde içeride soguk suya nazaran çok daha fazla hacim yaratarak ciddi sekilde erken isinma saglanmasina yardimci olmaktadir. Soguk su girisleri saglanan yerlerde dalgalari daha minimal tutarak sicak su geçen plakaya nazaran daha az hacim yaratarak daha az suyla plakalardaki sicaklik etkilesimi yüksek seviyelere çikarilmistir. Bulus konusu plakali esanjörde (A) bahsedilen plakalar (10) arasinda sicak-soguk akiskanin transfer sagladigi duvarlar (30) bulunmaktadir. Bahsedilen duvarlar (30) tercihen 0,8 mm kalinligindadir. Bahsedilen plakalar (10) tercihen 304 çelik malzemeden mamul qup 0,4 mm kalinliga sahiptir. Bahsedilen özellikler dogrultusunda yapilan analizler sonucunda bulus konusu plakali esanjör (A) ile belirli süreler sonrasinda elde edilen su sicaklik degerleri asagidaki Geçen süre (sn) Sicaklik ("C) Bulus konusu plakali esanjör (A) ile sicak su geçirilen kisimlarinin yüzey alani arttirilarak sicak suyu içeride daha fazla tutmasi saglanip daha kisa sürede isitilmasi saglanmistir. Ayrica soguk su geçirilen kisimlarinin yüzey alani suya fazla engel çikarmadan ve suyu yormadan geçirilerek az miktarda su alinip hizIi isitma saglanip süreyi düsürmede ciddi bir avantaj kazandirilmistir. Bulus konusu plakali esanjör (A) ile genel ölçüsü geregi teknigin bilinen durumuna göre çok daha düsük agirlik ve daha küçük ebatlarina ragmen 88000 kalori enerji geçisi saglanabilmektedir. TR TR

Claims (1)

1.STEMLER . Soguk suyun sicak suya temas etmeden isitma islemini saglamak üzere bir plakali esanjör (A) olup özelligi; o birbiri üzerine siralanmis plakalar (10), o bahsedilen plaka (10) içerisinde bulunan ve soguk su girisleri saglanan yerlerde dalgalari daha minimal tutarak ve daha az hacim yaratarak daha az suyla plakalardaki sicaklik etkilesimi yüksek seviyelere çikarmak üzere su dalgasi formuna (13) sahip soguk su kanali (11), o bahsedilen plaka (10) içerisinde bulunan ve sicak su geçislerinde içeride çok daha fazla hacim yaratarak erken isinma saglamak ve isi transferinin maksimum seviyeye ulasmasini saglamak üzere su dalgasi formuna (13) sahip sicak su o birbiri üzerine siralanmis plakalardan (10) meydana gelen yapinin uç noktalarina yakin bölgelerinde bahsedilen plakalara (10) su girisini saglamak üzere konumlanmis olan ve bahsedilen plakalar (10) üst üste oturtuldugunda konik bir yapiya sahip olan su giris kanallari (20), o bahsedilen giris kanallarinin (20) konik yapida olmasi ile elde edilen ve sicak su girisinde akisi yavaslatilarak suyun plakali esanjör (A) içerisinde dolasim süresini ve isi transferini artirmak üzere artik olarak geri dönüs yapan sicak suyun giris yaptigi ve sicak suyun bahsedilen sicak su kanalina (12) iletilmesini ve her bir plakada (10) bahsedilen sicak su kanallari (12) içerisinde dolasmasini ve sicak su girisinde akisi yavaslatarak suyun plakali esanjör (A) içerisinde dolasim süresini artirmasini saglayan en az bir genisleyen giris (21), o bahsedilen giris kanallarinin (20) konik yapida olmasi ile elde edilen ve soguk suyun basincinin artirilmasi amaciyla kesit daralmasi ve basinç artisiyla soguk suyun homojen isi transferine maruz kalmasi saglamak üzere soguk suyun giris yaptigi ve soguk suyun soguk su kanalina (11) iletilmesini vorteks olusmadan düzenli bir akis ile saglayan en az bir daralan giris (22), o bahsedilen plakalar (10) arasinda sicak-soguk akiskanin transfer sagladigi duvarlar (30) içermesidir. Istem 1,e uygun bir plakali esanjör (A) olup özelligi; 12 adet plaka (10) içermesidir. Istem 1 veya 2,ye uygun bir plakali esanjör (A) olup özelligi; bahsedilen plakalarin ölçülerinin 7 cm x 18,5 cm x 2,1 cm olmasidir. . Önceki istemlerden herhangi birine uygun bir plakali esanjör (A) olup özelligi; bahsedilen sicak su kanali (12) ile bahsedilen soguk su kanali (11) birbirlerini takip edecek ve iki sicak su kanali (12) kanalinin orta kisminda bir soguk su kanali (11) içerecek sekilde konfigüre edilmesidir. . Önceki istemlerden herhangi birine uygun bir plakali esanjör (A) olup özelligi; bahsedilen sicak su kanali (12) ve bahsedilen soguk su kanali (11) birbirlerine lehimleme yöntemiyle monte edilmesidir. . Önceki istemlerden herhangi birine uygun bir plakali esanjör (A) olup özelligi; bahsedilen giris kanallarinin (20) dairesel formda olup farkli çaplara sahip olmasidir. . Önceki istemlerden herhangi birine uygun bir plakali esanjör (A) olup özelligi; tasinimla isi transferini arttirmak üzere plakali esanjörün (A) en az bir yüzeyinin ince . Önceki istemlerden herhangi birine uygun bir plakali esanjör (A) olup özelligi; bahsedilen su dalgasi formunda (13) yer alan her bir dalganin radyus ölçüsü 2 mm olmasidir. . Önceki istemlerden herhangi birine uygun bir plakali esanjör (A) olup özelligi; bahsedilen plakalarin (10) 304 çelik malzemeden mamul olup 0,4 mm kalinliga sahip olmasidir. TR TR