184607. lajstromszámú szabadalom • Elektromosan fűthető hőcserélő berendezés
1 [84607 2 A találmány átfolyós rendszerű, elektromosan és más energiahordozóval, pl. gőzzel, gázzal vagy folyadékokkal is fűthető hőcserélő berendezés. Ismeretesek olyan elektromos fűtésű folyadéktárolók, amelyekben az elektromos fütőpatronok egy 5 nagyobb folyadéktérben vannak elhelyezve, és körülöttük a folyadék a fajsúlykülönbség hatására gravitációsan áramlik. A kis folyadékáramlási sebesség miatt ezekben a tárolókban rossz hatásfokú hőátadás valósul meg. További hátrány ezeknél a berendezéseknél, hogy a méretezésinél nagyobb nappali folyadékfogyasztásnál a tároló kimerül, felfűtése egyáltalán nem, vagy csak a nappali, népgazdaságig drágább elektromos energiával lehetséges, a használati 15 folyadék állandó hőmérséklete nem biztosítható. A találmány célja olyan megoldás biztosítása, melynél jobb hőátadás jön létre. Emellett az elektromos csúcsidőkben más energiahordozóval történő fűtési lehetőség is biztosított, a használati folya- 20 dék pedig állandó hőmérsékleten tartható a méretezésinél nagyobb folyadékfogyasztás esetén is. A találmány szerinti megoldás az elektromos fűtést kényszeráramlású, átfolyós rendszerű hőcserélőnél alkalmazza, mely a lényegesen nagyobb fo- 25 lyadékáramlási sebesseg révén jobb hőátadást tesz lehetővé. Használható például egy vagy két műszakban üzemeltetett fűtőolaj tüzelésű kazánoknál a fűtőolaj előmelegítésére a begyújtási porlasztásnak megfelelő viszkozitásig éjszakai villamos ener- 30 gia felhasználással. így a begyújtó tüzelőolaj vagy propán-butángáz takarítható meg. Egy másik alkalmazási terület: olyan üzemeknél, ahol eddig a használati melegvizet olaj- vagy földgáztüzelésű gőz vagy forróvíz-kazánokban termelt energiahor- 33 dozó közbeiktatásával csőkígyós melegvíz-tárolókban állították elő, és fűtötték fel 55-60 °C-ra, hogy müszakváltásra a dolgozók tisztálkodásához elegendő használati meleg víz álljon rendelkezésre, a találmány szerinti elektromosan,fűthető, átfolyós 40 rendszerű hőcserélőnek a használati melegvíz-tárolókhoz előtét hőcserélőnkén ti alkalmazásával a használati meleg vizet nappali tüzelőolaj vagy földgáz fehasználása helyett éjszakai árammal lehet előállítani. így egyrészt a nappali műszakban szén- 45 hidrogént lehet megtakarítani, és a légszennyezési érték csökkenthető, másrészt a villamos hőerőművek, hálózatok és transzformátorok éjszakai vagy hajnali, egyébként alacsony kiterhelése előnyösen növelhető. Megfelelő, önmagában ismert automa- 50 tika segítségével más hőhordozó (például: gőz vagy forró víz) rásegítésével a használati folyadék (pl. használati meleg víz vagy fűtőolaj előmelegítés) hőmérséklete pontos értéken tartható. A csatolt rajz a találmány szerinti hőcserélő egy 55 lehetséges kiviteli alakját ábrázolja. A találmány szerinti elektromosan fűthető hőcserélő egység olyan kialakítása révén, hogy egy vagy több 2 fűtőelemet magába foglaló í hőcserélő eleme egy másik koncentrikus, de nagyobb átmérőjű csőben van, kétjáratú elektromosan és más hőhordozó közeggel, pl. gőzzel, forró vízzel, felhevített olajjal stb. is fűlhető hőcserélő egységhez jutunk. Ezzel a megoldással nappali műszakban vagy az elektromos csúcsterhelések idején pl. gőzfűtéssel, míg éjjel olcsó elektromos fűtéssel termelhetünk pl. használati melegvizet. Az egyes hőcserélő egységek 4 csatlakozó elemmel és 5 kötőelemmel kapcsolhatók össze hőcserélő sorrá a kívánt teljesítmény elérésére. Az elektromos fűtés célszerűen az 1 hőcserélő elem belsejébe helyezett egy vagy több 2 fűtőelemmel valósítható meg, de a 2 elektromos fűtőelemek elhelyezhetők a cső külső kerületén is, megfelelő hőszigeteléssel. Több hőcserélő sor párhuzamos kapcsolásával 6 felső elosztó és 7 gyűjtőtartállyal akár gőz, meleg víz vagy forró víz közegű elektromos kazán is előállít ható. A hőcserélő egység magját az 1 hőcserélő elem alkotja, mely alkalmas egy vagy több elektromos 2 fűtőelem befogadására. A felmelegítendő közeg az 1 hőcserélő elemen belül áramlik. Az 1 hőcserélő elem és 3 cső sima vagy bordázott kivitelbe^ készülhetnek a fűtőfelület megnövelése és a jobb hőátadás céljából. Ha szakaszosan változó fűtési módot akarunk megvalósítani, pl. nappal gőzfűtéssel, éjjel elektromos fűtéssel folyadékot melegíteni, akkor a felmelegítendő közeg az 1 hőcserélő elemben melegszik. Nappali gőzüzemnél a fűtőgőz az 1 hőcserélő elem és 3 cső közötti térben áramlik és kondenzálódik, melyet kondenzedényen keresztül elvezetünk. A 3 csövet célszerű hőszigeteléssel ellátni. Éjjel egy vagy több elektromos 2 fűtőelem melegíti az 1 hőcserélő elemben levő használati meleg vizet. Szabadalmi igénypontok 1. Elektromosan fűthető hőcserélő berendezés azzal jellemezve, hogy átfolyós rendszerű, és a hőcserélő egységet hőcserélő elem (1), cső (3), és a hőcserélő elem (1) körül vagy benne elhelyezett egy vagy több elektromos fűtőelem (2) alkotják. 2. Az 1. igénypont szerinti hőcserélő berendezés kiviteli alakja azzal jellemezve, hogy a hőcserélő egységből egy vagy több egymással sorba van kapcsolva a csatlakozó elem (4) és kötőelem (5) segítségével. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti hőcserélő berendezés azzal jellemezve, hogy azokból kettő vagy több párhuzamosan kapcsolva képezi az áramlási rendszert. 4. Az 1. vagy 2. vagy 3. igénypont szerinti hőcserélő berendezés kiviteli alakja azzal jellemezve, hogy felső elosztó (6) és alsó gyűjtő (7) tartálya van. 1 db ábra