183499. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés hővisszanyerő rendszerhez
1 183499 A találmány kapcsolási elrendezésre vonatkozik hővisszanyerő rendszerhez, az égéstermékből, vagy gáznemű meleg közegből való hő vis »zanyerésére, ahol a hő visszanyerésére közvetítőkös eget használunk, ezáltal pedig a hővisszanyerő rendszer legalább két hőcserélőből és egy, a szennyeződése k ülepítésére szolgáló tartályból és szabályzó szerelvényekből áll. A hőcserélők egyike kontakt hőcserélő, a násik, illetőleg a többi felületi és kényszeráramú hőcserélő. Az eddig ismert berendezések kapcso ási és szabályozástechnikai szempontból számos háránnyal rendelkeztek. Ezek között mindenképpen említést érdemel az alkalmazhatóság és a visszanyert hő rugalmas felhasználhatóságának kérdése, különös tekintettel a nagy nedvesség illetve szennyezőanyag tartalmú égéstermékekre, illetve egyéb magas hőmérsékletű gázokra.'* Az NSZK 21 12233 leírásban például a visszanyert hőt csak használati melegvíz termelésre lehetett felhasználni. A második hőcserélő szabadáramú, így teljesítménye korlátozott, a berendezésnek szabályozása nincs, valamint a kondenzációból származó többletvizet magas hőfokon engedi el. Az NSZK 1401698 és 1401700, illetve 2648854 sz. leírásban a hőcserélő felületi és kényszeráramú, nincs kihasználva a kontakt hőcsere hőtechnikai előnye. A megoldásokban a felületi hőcserélők felülete az égéstermékek korrózív hatásának is ki vannak téve. A francia 77 10570 sz. leírás hasonló in felületi és kényszeráramú hőcserélőt tartalmaz. Ez a leírás már kezdetleges mértékben tartalmaz szabályozástechnikai elemeket (megkerülő). A francia 75 3767 sz. leírás és teljesen casonlóan az NSZK 2715 556 kazánba épített uiófűtőfelület, amellyel kizárólag a tápvíz melegíthető elő, a visszanyert hő tehát nem hasznosítható tetsző égésén. Az említett védett hővisszanyerő berendezések közős hiányossága, hogy a visszanyert hő íem használható fel tetszőlegesen és a berendezések nem szabályozottak. Kedvezőtlen volt a korábbi megoldások egyikénél másikánál, hogy a hőcserélők egyike szabadáramú (NSZK 2112233) és a másika szabad iramú felületi vagy minden hőcserélő kényszeráramú és felületi és a korrózió elkerülése miatt csak drága, nemes anyagokból megvalósítható. A hővisszanyerő berendezések létesítésénél mértékadó kérdés, hogy olyan berendezés szülessen, amely az égéstermékek korrózív hatásának ellenáll, továbbá mellyel a visszanyert hő maradéktalanul felhasználható. Döntő tehát egyrészt, hogy az egyes hőcserélők hatásfoka (a jól ismert Bosnjakovic féle h rtásossági tényező) a lehető legnagyobb legyen, másrészt a több hőcserélőből kapcsolt hőcserélőrendszernél is az eredő hatásfok (Bosnjakovic féle hatásossí gi tényező) a mindenkori elméleti maximumot a lehető legjobban megközelítse. Ez vagy csak nagyon nagy felületű (tehát drága) felületi hőcserélőkkel (vagy kontakt hőcserélővel) valamint megfelelően megválaszi ott szabályozási rendszer mellett lehetséges. A fennálló nehézségek kiküszöbölésé: e születtek a korábban már hivatkozott megoldások. E megoldások közös hiányosságí a francia 77 10570 sz. leírás kivételével a szabályé zatlanság, az NSZK 2 112233 sz. leírás kivételével a kontakt hőcsere elvetése. Találmányunk célja olyan célszerű elrendezés és ahhoz készülékek megalkotása, amely a korábban ismertetett megoldások hiányosságait kiküszöböli. Célkitűzésünkhöz tartozik, hogy a kapcsolási elrendezést úgy alkossuk meg, hogy azáltal a rendszer szabályozottság biztosítva legyen, a mindenkori eredő hőhasznosítási tényező a lehető legnagyobb legyen és az égéstermékek korrózív hatását a lehető legjobban elkerüljük. Feladata a találmánynak e célkitűzésen belül az is, hogy a visszanyert hővel akár a hőforrás (kazán) által táplált főfolyamat hőegyensúlyát javítsuk, (például előmelegítéssel) akár a visszanyert hőt más, a főfolyamattól független célra hasznosítsuk. (Például használati melegvíz, kommunális épületfűtés, stb.). Célul tűztük ki továbbá, hogy a nagy nedvességtartalmú gázokból lekondenzálódott többletvizet (például szárítók esetében) termodinamikailag optimálisan, minél alacsonyabb hőmérsékleten vezessük el a rendszerből. A kitűzött célnak megfelelően a találmány szerint hővisszanyerő rendszerre vonatkozó kapcsolási elrendezést alakítottunk ki, mellyel égéstermékből vagy gáznemű meleg közegből lehet a hőt kinyerni úgy, hogy a hő elvonására közvetítőközeget használunk, miáltal a rendszer legkevesebb 2 db hőcserélőből áll, melyek közül az egyik kontakt hőcserélő, a másik, illetve a több kényszeráramú és felületi. A rendszerhez tartozik még egy, a közvetítőközegbe kerülő szennyeződések ülepítésére szolgáló tartály és szabályozószerelvények. A találmány szerinti hővisszanyerő kapcsolás és készülék további ismérve lehet, hogy a kontakt hőcserélő és tartály közötti hőérzékelőről vezérelt, a kontakt hőcserélőt égéstermék oldalról kiiktató csappantyúk vannak. A körben lehet egy harmadik hőcserélő is, amely a kazán főfolyamatához melegíti elő a gázt, illetve munkaközeget és amely harmadik hőcserélő folyadékoldali áramkörében szivattyú van. További ismérvünk lehet, hogy a korábban már említett ülepítőtartályban a tér egy elválasztó lemezzel kettőosztott és a kisebbik térfogatú részhez csatlakozik a tartály kimenő vezetéke. A találmány szerinti elrendezés, illetve berendezés legfőbb erénye, hogy azzal égéstermékből, illetve meleg gázból hőt a mindig optimális, eredő visszanyerési hatásfok mellett nyerünk vissza, és amely hő sokoldalúan használható fel. Az említett előnyöket a találmány szerinti elrendezés, illetve berendezés úgy teszi lehetővé, hogy egyrészt a meleg gázokból kontakt hőcserélővel igen magas visszanyerési hatásfokkal vonjuk el a hőt, másrészt a felmelegített közvetítőközeget nem egy, hanem több hőcserélőbe vezetjük, miáltal a hő hasznosításának sokoldalúsága biztosított. A találmányt kiviteli példa kapcsán rajzok alapján ismertetjük közelebbről. Az 1. ábra a találmány szerinti hővisszanyerő kapcsolási elrendezés egy lehetséges változata. Az 1. ábrán látható az 1 hőtermelő és a 2 kontakt hőcserélő, melyet az égéstermékek az 5 megkerülőn keresztül elkerülhetnek. A közvetítőközeg a 2 kontakt hőcserélőből a 4 tartályba jut, ahonnan a 25 szűrőtér-5 10 15 20 25 30 35 40 45 5C 55 60 65 2
