Zariadenie tepelnej výmeny

Číslo patentu: E 9840

Dátum: 17.02.2009

Autori: Dethier Alfred, García Ramirez Elena

Je ešte 7 strán.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

0001 Predložený vynález sa týka tepelného výmenníka špeciálne upraveného pre parogenerátor začlenený do slnečnej elektrárne. Predovšetkým sa týka tepelného výmenníka združeného0002 V rámci súčasného záujmu o obnoviteľné zdroje energie umožňujúce Výrazné zníženie emisií C 02 sa budujú najmä koncentračné termodynamické slnečné elektrárne. V tomto type elektrárne je slnečné žiarenie odrážané sústavou zrkadiel, ktoré koncentrujú toto žiarenie do definovanej obmedzenej zóny, aby ohrievalo teplonosné médium. V tejto zóne je umiestnený parogenerátor produkujúci paru s vysokým tlakom a vysokou teplotou. Táto para sa použije na napájanie parnej turbíny, ktorá vyrába elektrinu.0003 Poznáme viacero typov slnečných elektrární so solárne termickou premenou elektrárne vežového typu, elektrárne0004 Existujúce alebo projektované elektrárne vežového typu umožňujú získať veľké výkony (medzi 10 a 500 MW). Tvorí ich pole slnečných snímačov, takzvaných heliostatov, ktoré umožňujúohriať vzduch alebo iné teplonosné médium na teplotu väčšiu než 1200 °C.0005 Príklady niektorých 2 týchto elektrární možno nájsť najmä V dokumentoch DE 102 46 721 A, DE 102 48 068 B, EP~A 106 686, EP~A-106 688, FR-A-2 438 804, W 0-A-2008/12390 a0006 V koncentračnej slnečnej elektrárni má parogenerátor odparovače, ktoré premieňajú vodu na saturovanú paru, a prehrievače, ktoré ohrievajú paru na požadovanú teplotu.Odparovače pracujú V režime prirodzenej cirkulácie s bankou na separáciu voda/para. Všetky tepelné výmenníky zachytávajú slnečnú energiu jednoduchým žiarením. Nejde teda o žiadnu0007 Tok lúčov dopadajúcich na výmenníky (vyjadrený v kw/m 5 je determinujúcim prvkom pre počet a veľkosť výmenníkov vzhľadomna požadovaný celkový výkon.0008 Výpočet maximálne prípustného tepelného toku je založený na prípustnej teplote kovu a na výpočte výmeny tepla0009 V prípade odparovaćov má poznanie vnútorného prúdenia dvojfázového média vplyv na obmedzenie maximálneho prípustného tepelného toku (kritický tepelný tok charakterizovaný koncom stavu režimu vnútorného varu alebo DNB, Departure from NucleatedBoiling, na odstránenie kvapaliny alebo Dryout).0010 Vzhľadom na vysoké tlaky média (napríklad 120 bar) sú výmenníky povinne vyrobené 2 rúrok, ktoré sú schopné samotné udržať takýto tlak. Rúrky vystavené čelné koncentrovanému slnečnému žiareniu sú ohrievané 2 jednej strany, zatiaľ čo na ich zadnú stenu nedopadá žiadny tepelný tok. Z toho plynie rozdiel teploty medzi čelnou stranou rúrky, na ktorú dopadážiarenie a zadnou stranou rúrky, na ktorú žiarenie nedopadá.0011 V prípade odparovača (obsahujúceho dvojfázove medium),prispieva vysoký vnútorný súčiniteľ výmeny medzi dvojfázovou zmesou a kovom rúrky na vyrovnanie teplôt čelnej a zadnej0012 Naopak v prípade prehrievača (obsahujúceho nenasýtenú paru) vnútorný súčiniteľ výmeny medzi parou a kovom rúrky je menší a rozdiel teploty medzi prednou stranou a zadnou stranourúrky môže dosiahnuť veľmi významné hodnoty. Výsledkom je efektbimetal, ktorý bráni oblúkovitému skriveniu rúrky. 0013 Ak je rúrka držaná V priamej polohe mechanickými prostriedkami, prirodzené zakrivenie bránené týmitoprostriedkami sa premení na napätie v materiáli čelná strana rúrky bude pod tlakom, pokým zadná strana rúrky bude namáhana0014 Tento jav veľmi výrazne ovplyvňuje prípustný tepelný0015 Dokument EP-A-O 106 687 opisuje panel so začlenenými rúrkami generovania pary (odparovač) a rúrkami prehrievača. Rúrky odparovača sú od seba vzdialene tak, aby dopadajúcemu žiareniu poskytli priechod medzerou medzi dvomi susednými rúrkami. Medzi dvomi susednými rúrkami odparovača a za týmitorúrkami je umiestnená rúrka prehrievača, na ktorú dopadá časť0016 Inými slovami, rúrka odparovača a rúrka prehrievača sú Vzhľadom na dopadajúci tok slnečných lúčov rozmiestnene šachovite, čo umožní rozčleniť tepelný tok medzi obidva výmenníky. Rúrky prehrievača sú osadené do nosného prvku arúrky odparovača sú pripevnené spojovacími prvkami na tento prvok. Toto usporiadanie umožňuje, aby sa pre rúrky odparovača nemuseli použiť drahé súčiastky zabraňujúce chveniu. Každá rúrkaodparovača je pripevnená v niekoľkých bodoch jej dĺžky. Aj keďsa teda môžu pozdĺžne rozťahovať, rúrky prehrievača sú mechanicky držané V priamej polohe po celej ich dĺžke, čo vyvoláva Vyššie uvedené napätia. Navyše, dopadajúci tok na rúrkyprehrievača je obmedzený konštrukciou.0017 Predložený vynález predkladá riešenie, ktoré je zbavené nevýhod doterajšej techniky.0018 Cieľom Vynálezu je usporiadanie tepelného výmenníka,predovšetkým typu prehrievača obsahujúceho suchú paru a použitého V prípade parogenerátora združeného so slnečnou kondenzačnou elektrárňou, uvedený tepelný výmenník nemá mechanické pnutia spôsobené javom rozdielovej dilatácie0019 Prvým predmetom vynálezu je zariadenie tepelnej výmeny upravené na zachytávanie energie žiarením, toto zariadenie má aspoň jeden základný výmenník v tvare rozvinutej zástavy a má znaky uvedené V patentovom nároku 1.0020 Vo zvláštnych vyhotoveniach Vynálezu má vyššie uvedené zariadenie tepelnej výmeny jednotlivo alebo V kombinácii jeden- hlava sponky má slučku, ktorá sa pri výrobe natoćí do šikmej roviny a jej polomer je Vhodne zvolený tak, aby sa obmedzila na strane pary tlaková strata- zariadenie má niekoľko výmennikov-zástav usporiadaných tak,aby jedna zástava výmenníka tienila kolektory vedľajšieho

MPK / Značky

MPK: F24J 2/07, F22B 1/00

Značky: zariadenie, tepelnej, výměny

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/15-e9840-zariadenie-tepelnej-vymeny.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Zariadenie tepelnej výmeny</a>

Podobne patenty