Теплообмінник, що включає теплообмінну трубу, та спосіб її виробництва

Реферат: Даний винахід належить до теплообмінника, що включає теплообмінну трубу, та до способу її виробництва, що здатні попередити ускладнення для проходження потоку відпрацьованого газу розширенням теплообмінної труби і звуженням простору між теплообмінними трубами через водяний тиск мереженої води, що тече всередині теплообмінної труби. Для того, щоб виконати зазначене, відповідно до даного винаходу в теплообміннику, що включає теплообмінну трубу, в якій тече мережева вода і яка має прямокутний поперечний переріз, в якому ширина сторони, контактуючої з горючим газом, є ширшою за висоту, теплообмінна труба має форму для усунення деформації, з попереднім врахуванням деформації теплообмінної труби, що виникла в результаті водяного тиску мережевої води, що тече в ній. Відповідно до даного винаходу, коли виникає водяний тиск мережевої води на внутрішній стороні теплообмінної труби, її поперечний переріз деформований у форму, ідеальну для обміну тепла, завдяки якій горючий газ може легко проходити простір між теплообмінними трубами. UA 98516 C2 (12) UA 98516 C2 UA 98516 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Даний винахід відноситься до теплообмінника, що включає теплообмінну грубу, та до способу її виробництва, переважно до теплообмінника, що включає теплообмінну трубу, та способу її виробництва, що здатна попередити ускладнення потоку горючого газу, оскільки теплообмінна труба розширена, а простір між трубами теплообмінника звужений завдяки водяному тискові мережевої води, що тече у внутрішній частині теплообмінної труби. Переважно, типові камери згорання, що можуть нагрівати мережеву воду, що тече у внутрішній частині теплообмінної труби камери згорання, застосовуючи пальник, можуть включати бойлер та водонагрівач. Тобто, бойлер, який використовується в звичайному домі, громадській будівлі, або в подібних місцях застосовується для мережевої або гарячої води, і водонагрівач нагріває холодну воду аж до визначеної температури в межах короткого часу, що дозволяє користувачеві без зайвих зусиль використовувати гарячу воду. Більшість з камер згорання такі, як наприклад бойлер або водонагрівач складаються з системи, яка в якості паливі використовує нафту або газ і, запалюючи нафту або газ за допомогою пальника, нагрівають воду горючим теплом, виробленим в ході згорання, і зберігають нагріту воду (гарячу вода) до потреби користувача. Камери згорання включають теплообмінник для поглинання горючого тепла, що виробляється пальником. На фіг. 1 зображено схематичний вигляд спереду, що ілюструє конструкцію відомого теплообмінника. Теплообмінник 1 включає вхідний отвір 10 для мережевої води, через який мережева вода тече у теплообмінний вузол 20, що складається з множинності теплообмінних труб 21, 22, і 23, де тепло обмінюється на їх поверхнях, контактуючи з горючим газом, в той час коли мережева вода, витікаючи з вхідного отвору 10, проходить через внутрішні частини теплообмінних труб 21, 22, і 23 і виходить через вихідний отвір 30 для мережевої води, в якому мережева вода нагрілася, проходячи через теплообмінні труби 21, 22, і 23. Обидва кінці кожної з теплообмінних труб 21, 22, і 23 введені і з'єднані з отворами введення різко утвореними на краю пластин 11 і 31. Канал для мережевої води з'єднаний із зовнішніми частинами краю пластини 11 і 31 через труби 12 і 14 U-форми. Теплообмінні труби 21, 22, і 23 відділені одна від одної визначеною відстанню і горючий газ проходить між ними, призводячи до обміну тепла. В цей час, різниця ефективності теплообміну генерується залежно від коректування проміжку між теплообмінними трубами 21, 22, і 23. Коли теплообмінні труби щільно встановлені, надмірно звужуючи проміжок для того, щоб установити більше теплообмінних труб, текучий канал для горючого газу звужений. Тому для попередження проблеми, число теплообмінних труб і роздільний проміжок між теплообмінними грубами має бути відповідно розроблений. В той же час теплообмінник 1, що має вище наведену конструкцію, зазвичай використовується в бойлері або водонагрівачеві, однак бойлер і водонагрівач мають різний водяний тиск мережевої води, що тече у внутрішній частині кожної теплообмінної труби 21, 22, і 23. Тобто, водяний тиск в теплообмінних трубах, які використовується в бойлері, знаходиться на нижчій відмітці приблизно 3 кг/см, в той час, коли водяний тиск в теплообмінних трубах, що використовуються у водонагрівачеві, знаходиться на вищій відмітці приблизно 10 кг/см. Таким чином, коли мережева вода тече всередині теплообмінних труб, форми теплообмінних труб деформуються через високий водяний тиск. На фіг. 2 - зображено вид поперечного перерізу відомої теплообмінної труби. На фіг. 2(а) зображено поперечний переріз, що ілюструє стан перед виникненням водяного тиску всередині теплообмінної труби і на фіг. 2(b) зображено поперечний переріз, що ілюструє стан після виникнення водяного тиску всередині теплообмінної труби. На фіг.3 зображено діаграму, що ілюструє стан тиску, коли водяний тиск виникає всередині відомої теплообмінної труби. Як показано на фіг. 2(а), в стані, коли теплообмінні труби 21а, 22а, і 23а вільні, простір, в якому горючий газ може легко пройти утворений поміж теплообмінних труб 21а, 22а, і 23а, але як показано в фіг. 2(b) і 3, в стані, коли теплообмінні труби 21b, 22b, і 23b заповнені всередині мережевою водою, вони розширені і тому простір, в якому горючий газ може проходити звужується через різницю між внутрішнім водним тиском Р і зовнішнім атмосферним тиском, що зменшує ефективність теплообмінну. Даний винахід призначено для вирішення наведених вище проблем. Метою даного винаходу є оснащення теплообмінника теплообмінними трубами, що мають форму для усунення деформації, попередньо враховуючи деформацію теплообмінної труби, що виникла в результаті водяного тиску мережевої води в теплообмінній трубі, що застосовується у теплообміннику, що включає теплообмінну трубу і у способі її виробництва. 1 UA 98516 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Для того, щоб досягти зазначеної вище мети, в теплообміннику згідно даного винаходу, який включає теплообмінну трубу, в якій тече мережева вода і має прямокутний поперечний розріз, в якому ширина сторони контактуючої з горючим газом більша, ніж висота, теплообмінна труба, має форму для усунення деформації, попередньо враховану деформацію теплообмінної труби, що виникла в результаті водяного тиску мережевої води, що тече в ній. Середня частина сторони теплообмінної труби має увігнуту форму. Згідно даного винаходу, спосіб виготовлення теплообмінної труби, в якій тече мережева вода та, що має прямокутний поперечний переріз, в якому ширина сторони, що контактує з горючим газом є ширшою за висоту, поперечний переріз теплообмінної труби деформується через виникнення тиску, що відповідає водяному тискові, що діє на внутрішній стороні теплообмінної труби до зовнішньої поверхні теплообмінної труби У теплообмінникові, що включає теплообмінну трубу і способі її виробництва відповідно до даного винаходу, конструкція теплообмінної труби утворюється зворотнім тиском, що виникає відповідно до водяного тиску, що діє на внутрішній стороні теплообмінної труби під час протікання мереженої води, так що поперечний переріз теплообмінної груби деформований у форму ідеальну для обмінну тепла, коли водяний тиск мереженої води виникає на внутрішній стороні теплообмінної труби, завдяки чому горючий газ може легко проходити через простір між теплообмінними трубами. На фіг. 1 схематично зображено вигляд спереду, що ілюструє конструкцію відомого теплообмінника тепла; На фіг. 2 зображено перехресний переріз відомої теплообмінної труби, на фіг. 2(а) зображено поперечний переріз, що ілюструє стан перед виникненням водяного тиску на внутрішній стороні теплообмінної труби, а на фіг. 2(b) зображено поперечний переріз, що ілюструє стан після виникнення водяного тиску на внутрішній стороні теплообмінної труби; На фіг. 3 зображена діаграма стану тиску при виникненні водяного тиску на внутрішній ділянці відомої теплообмінної труби; На фіг. 4 зображено діаграму стану тиску, який виникає па зовнішній і внутрішній стороні теплообмінної труби при її виготовленні згідно даного винаходу; і На фіг. 5 зображено поперечний переріз теплообмінної труби згідно даного винаходу, на. 5 (а) зображено поперечний переріз, що ілюструє стан перед тим, як водяний тиск виникає на внутрішній стороні теплообмінної труби, а на фіг. 5(b) зображено поперечний переріз, що ілюструє стан після того, як водяний тиск виникає на внутрішній стороні теплообмінної труби. Надалі, конфігурація і робота представленого втілення згідно даного винаходу описуватиметься детально з посиланням на супутні креслення. На фіг. 4 приведена діаграма стану тиску, що виникає на зовнішній і внутрішній стороні теплообмінної труби під час її виготовлення згідно даного винаходу. Конструктивною характеристикою теплообмінної труби відповідно до даного винаходу є її збільшення, зумовлене водяним тиском мереженої води, зміщеної при потоці під час наповнення внутрішньої сторони теплообмінної труби при увімкненні бойлера. Для того, щоб утворити таку конструкцію, тиск при виникненні водяного тиску на відомій теплообмінній трубі, зображеної на фіг.3, зворотньо виникає в даному винаході. Тобто, на фіг. 3, коли мережева вода тече через теплообмінну трубу під час роботи бойлера, водяний тиск Р діє на внутрішню сторону теплообмінної труби, а атмосферний тиск діє на зовнішню сторону теплообмінної труби, в гой час коли на фіг. 4 атмосферний тиск діє на внутрішню сторону теплообмінної труби, а тиск Р дорівнює водяному тискові Р мережевої води, що виникає на зовнішній стороні теплообмінної труби. Оскільки тиск Р виникає на внутрішній стороні від зовнішньої сторони теплообмінної труби, теплообмінна труба деформується, скорочуючись до її внутрішньої сторони при визначеній ширині. Теплообмінна труба має прямокутну конструкцію, в якій ширина є ширшою за висоту. Таким чином, коли тиск Р виникає на теплообмінній трубі, середина даної труби деформується в увігнуту форму. Таким чином, коли теплообмінна труба виготовлена у відповідності з такою деформованою формою, теплообмінна труба деформується до плоского поперечного перерізу водяним тиском мережевої води у випадку, коли теплообмінна труба заповнена мережевою водою, стимулюючи обмін тепла. На фіг. 5 зображено поперечний переріз теплообмінної труби згідно даного винаходу, на фіг. 5 (а) зображено поперечний переріз, що ілюструє стан перед виникненням водяного тиску на внутрішній стороні теплообмінної труби, а на фіг.5(b) зображено поперечний переріз, що ілюструє стан після виникнення водяного тиску на внутрішній стороні теплообмінної труби. 2 UA 98516 C2 5 10 Як зображено на фіг. 5 (а) в стані, в якому внутрішні сторони теплообмінних груб 21с, 22с, і 23с вільні, порівняно великий простір утворюється поміж теплообмінних труб 21с, 22с, і 23с, маючи увігнуту форму середньої ділянки сторони контактуючої з горючим газом, але на фіг. 5(b) зображено стан, в якому мережева вода тече під час подачі у внутрішні сторони теплообмінних труб 21d, 22d, і 23d, теплообмінні труби 21d, 22d, і 23d розширюються водяним тиском і деформуються у плоский поперечний переріз, що ідеальний для передачі тепла. Відповідно, теплообмінні труби 21d, 22d, і 23d, зображені на фіг. 5(b), мають ту ж форму, що і теплообмінні труби 21а, 22а, і 23а, показані на фіг. 2(а). Даний винахід необмежений прикладом використання, але для спеціаліста в даній галузі є очевидним, що кількість модифікацій і змін, можлива, не виходячи за межі та суть даного винаходу. Як викладено вище, даний винахід застосовується для теплообміну у бойлері і запобігає деформації теплообмінної труби, що спричиняється тиском мережевої води, і дозволяє горючому газові легко витікати. 15 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 20 25 30 1. Теплообмінник, що включає теплообмінну трубу, в якій тече мережева вода і яка має прямокутний поперечний переріз, де бічна сторона контактує з горючим газом і є ширшою, ніж висота бічної сторони, де теплообмінна труба має форму для усунення деформації, з попереднім врахуванням деформації теплообмінної труби, що виникла в результаті водяного тиску мережевої води, що тече в ній, який відрізняється тим, що форма для усунення деформації визначається на основі різниці між водяним тиском на внутрішню поверхню теплообмінної труби, що викликає нагрівання води, коли вона тече в трубі для мережевої води, та атмосферним тиском на зовнішню поверхню теплообмінної труби. 2. Теплообмінник за п. 1, який відрізняється тим, що середня ділянка сторони в теплообмінній трубі має увігнуту форму. 3. Спосіб виготовлення теплообмінної труби, в якій тече мережева вода і яка має прямокутний поперечний переріз, бічна сторона якої, що контактує з горючим газом, є ширшою, ніж висота, який відрізняється тим, що теплообмінну трубу попередньо деформують для надання поперечному перерізу форми для усунення деформації тиском, що відповідає водяному тискові мережевої води, що діє на внутрішні сторони теплообмінної труби до зовнішньої поверхні теплообмінної труби. 3 UA 98516 C2 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 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 4