Триконтурний теплообмінник змієвикового типу для систем опалення та гарячого водопостачання від альтернативного джерела теплоти

Реферат: Триконтурний теплообмінник змієвикового типу для систем опалення та гарячого водопостачання від альтернативного джерела теплоти містить замкнуті і розімкнений незалежні контури теплоносіїв, теплообмінник і акумулюючу ємність гарячої води. Триконтурний теплообмінник змійкового типу поміщений в акумулюючу ємність гарячої води і з'єднаний з нею через теплообмінну ємність-змійовик третього контуру і розбірний фланець. UA 70731 U (12) UA 70731 U UA 70731 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до області теплофікації і теплоенергетики і може бути використана в багатьох областях народного господарства, де необхідна економія виробничих площ, досягнувши найбільшого ефекту використання енергоресурсів і матеріалів. Відомі системи, в яких здійснюється теплообмін між трьома теплоносіями шляхом установки двох теплообмінників, один з яких призначений для здійснення незалежної схеми приєднання системи опалення, другої, - для нагріву водопровідної води первинним теплоносієм теплової мережі. Для вирівнювання нерівномірності споживання гарячої води встановлені бакиакумулятори, які заряджаються при мінімальному і розряджаються при максимальному водорозборі в системі гарячого водопостачання. Первинний теплоносій одночасно надходить в два теплообмінники, сполучені паралельно [1]. Такі системи володіють великою металоємністю і займають великі виробничі площі для їх установки, а також має місце втрата тепла в навколишнє середовище і охолодження води, що знаходиться в баку-акумуляторі. З відомих рішень найбільш близькою до того, що заявляється, є система опалення і гарячого водопостачання, що містить замкнуті і розімкнений незалежні контури теплоносіїв, теплообмінник і акумулюючу ємність гарячої води [2]. Недоліки даної системи полягають в тому, що для її установки і експлуатації необхідні значні виробничі площі, велика витрата дорогих теплообмінних поверхонь нагріву із-за наявності трьох теплообмінників, при цьому неефективно використовується тепло первинного теплоносія. Нерозбірність конструкції установки затрудняє чистку теплообмінних поверхонь від накипу при експлуатації. Задачею корисної моделі є зменшення займаної площі, металоємності, забезпечення розбірності контурів системи опалення та гарячого водопостачання і підвищення коефіцієнтів теплопередачі своїх контурів. Поставлена задача вирішується тим, що триконтурний теплообмінник змійкового типу поміщений в акумулюючу ємність гарячої води і з'єднаний з нею через теплообмінну ємністьзмійовик третього контуру і розбірний фланець, контур системи опалення в теплообміннику виготовлений більшим діаметром і через вихідні патрубки з'єднаний з нею через розбірний фланець з однієї сторони теплообмінника (ТО), а контур системи гарячого водопостачання (ГВ) виготовлено меншим діаметром щоб він увійшов в змійовик системи опалення і з'єднаний через вихідні патрубки з системою водопроводу і акумулюючою ємністю через розбірний фланець ТО з протилежної сторони. На кресленні приведена конструкція триконтурного теплообмінника змійкового типу для систем опалення та гарячого водопостачання від альтернативного геотермального джерела теплоти (креслення), де 1 - геотермальне джерело, 2 - фільтр-насадка, 3 - підйомна свердловина, 4 - насос, 5 - лінія підведення теплоносія, 6 - роз'ємний теплообмінник, 7 - лінія відведення, 8 - закачувальний насос, 9 - опускна свердловина, 10 - скидна насадка, 11 замкнутий опалювальний контур, 12 - елементи споживача, 13 - теплообмінна ємність-змійовик і 14 - циркуляційний насос, 15 - лінія підведення, 16 - теплообмінна ємність системи ГВ, 17 акумулююча ємність, 18 - лінія витрати гарячої води, 19 - підвищуючий насос, 20 і 21 розбірні фланці. Триконтурний теплообмінник змійовикового типу для систем опалення та гарячого водопостачання від альтернативного джерела теплоти працює таким чином: Первинний теплоносій з температурою 150-200 °C геотермального джерела 1 через фільтрнасадку 2 по підйомній свердловині 3 за допомогою насосу 4 через лінію підведення первинного теплоносія 5 надходять в міжтрубний простір роз'ємного триконтурного теплообмінника 6, в якому охолоджується до 60-65 °C і по відповідній лінії 7 за допомогою насосу 8 через опускну свердловину 9 і скидну насадку 10 скидається в геотермальне джерело 1. Геотермальна вода віддає свою теплоту через зовнішню теплообмінну ємність-змійовик 13, циркулюючому по замкнутому опалювальному контуру 11, через обігрівальні споживача елементи 12, де охолоджується від 90-100 °C до температури 65-70 °C за допомогою циркулюючого насосу 14, потім знову повертається в теплообмінну ємність-змійовик 13 за новим зарядом теплоти. Через внутрішню теплообмінну ємність-змійовик 16 системи ГВ передається теплота третьому теплоносію, циркулюючому по розімкненому контуру, що надходить в теплообмінну ємність 17, через лінію підведення 15 із водопроводу. Цей теплоносій звичайною температурою 5-15 °C підігрівається в теплообмінній ємності змійкового типу 16 до температури 55 °C звідки надходить в акумулюючи ємність 17, з якої у міру водорозбору подається по лінії 18 за допомогою підвищуючого насосу 19 в систему гарячого водопостачання. Для чистки змійкових теплообмінних поверхонь 13 і 16 від накипу передбачено розбірні фланці 20 і 21 на торцях 1 UA 70731 U 5 10 триконтурного теплообмінника. Змійовик контуру системи опалення з'єднаний своїми кінцями з фланцем 21, а контуру системи гарячого водопостачання з фланцем 20, що знаходиться з протилежної сторони три контурного теплообмінника, таке розміщення змійовиків другого і третього контурів дозволяє лагодити теплообмінні поверхні та очищати їх від бруду та накипу. Застосування запропонованої системи теплопостачання дозволяє зменшити металоємність при одній і тій же продуктивності на 25 %, підвищити коефіцієнт теплопередачі на 30%, а наявність акумулюючої ємності зменшує коефіцієнт годинної нерівномірності протягом доби до 1,5 замість 2,5. Джерела інформації: 1. Соколов Е. Я. Теплофикация и тепловые сети / Е. Я. Соколов. - М.: "Энергия", 1975. 367 с. 2. Патент України № 46558 Триконтурний теплообмінник для незалежних систем опалення та гарячого водопостачання від 25.12.2009, Бюл. № 24, 2009 р. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 25 30 1. Триконтурний теплообмінник змійкового типу для систем опалення та гарячого водопостачання від альтернативного джерела теплоти, що містить замкнуті і розімкнений незалежні контури теплоносіїв, теплообмінник і акумулюючу ємність гарячої води, який відрізняється тим, що триконтурний теплообмінник змійкового типу поміщений в акумулюючу ємність гарячої води і з'єднаний з нею через теплообмінну ємність-змійовик третього контуру і розбірний фланець. 2. Триконтурний теплообмінник змійкового типу для систем опалення та гарячого водопостачання від альтернативного джерела теплоти за п. 1, який відрізняється тим, що контур системи опалення в теплообміннику виготовлений більшим діаметром і через вихідні патрубки з'єднаний з нею через розбірний фланець з однієї сторони теплообмінника. 3. Триконтурний теплообмінник змійкового типу для систем опалення та гарячого водопостачання від альтернативного джерела теплоти за п. 1, який відрізняється тим, що контур системи гарячого водопостачання виготовлено меншим діаметром, щоб він увійшов в змійовик системи опалення і з'єднаний через вихідні патрубки з системою водопроводу і акумулюючою ємністю, через розбірний фланець теплообмінника з протилежної сторони. 2 UA 70731 U Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3