SE505438C2

SE505438C2 - Förfarande och anordning för upprätthållande av ett nära konstant övertryck hos ovanför hetvattenskiktet i en trycklös hetvattenackumulator för ett fjärrvärmesystem förefintlig vattenånga

Info

Publication number: SE505438C2
Application number: SE9200558A
Authority: SE
Inventors: Tore J Hedbaeck; Anders J W Hedbaeck
Original assignee: Hedbaeck Ab Tore J
Priority date: 1992-02-25
Filing date: 1992-02-25
Publication date: 1997-08-25
Also published as: SE9301669L; SE9200558D0; FI930792A0; DE4305867A1; SE500275C2; SE9301669D0; DE4305867C2; KR930018217A; KR0139073B1; CA2090769A1; SE9200558L

Description

2 505 438 1. Radialdiffusorn är utförd med en avrundad övergång mellan diffusorkanalen och den därtill anslutande gavelplåten.

Härigenom erhålls en mer symmetrisk hastighetsprofil hos vattnet i diffusorn vid inledning av het- eller kallvatten i 5 tanken, 2. Radialdiffusorns närmast diffusorkanalen belägna centrala del är utförd med ett mindre tvärsnitt än därtill anslutande diffusorkanaldel och dess utanförliggande perifera del med ett från den centrala radialdiffusorn mot radialdiffu- 10 sorns periferi ökande tvärsnitt. Härigenom erhålls ett lokalt tryckfall, lika stort i varje radiell riktning runt hela in- loppsperiferin och därmed en jämn fördelning av vattenflödet i alla horisontella riktningar vid inledning av het- eller kall- vatten i tanken. a 3. Radialdiffusorn är utförd med ovanför varandra anord- nade i huvudsak parallella randplåtar vid sin periferi. Här- igenom uppnås att det från diffusorn i tanken inströmmande het- eller kallvattnet omlänkas till horisontell riktning med åt- följande mindre störningar av mellanskiktet. 20 4. Gavelplåtarna är utförda som koner med stor topp- vinkel, kalotter med stor radie eller som en kombination av flera koner med stor, men olika toppvinkel, varvid mantelytorna resp. de sfäriska konvexa ytorna är vända mot varandra. Här- igenom erhålls en bättre formstabilitet hos gavelplåtarna och 25 därmed en minskad risk för excentrisk strömning vid inledning av het- eller kallvatten i tanken.

Det andra syftet uppnås vid ackumulatorn enligt upp- finningen genom en anordning vilken utmärker sig av att den innefattar ett i huvudsak vertikalt inre rör, ett därmed 30 koncentriskt yttre rör och en nedanför dessa rör vinkelrätt däremot anordnad prallplatta, varvid det inre röret vid sin undre ände är försett med ett dyshål, och med vilken ett nära konstant övertryck hos ovanför hetvattenskiktet i ackumulatorn förefintlig vattenånga upprätthålles genom att hetvatten från 35- hetvattenskiktet och vattenånga var för sig och med stor hastighet införs i vattenångan ovanför hetvattenskiktet, blan- das med varandra och sönderdelas i små vattendroppar, varvid hetvattnet tillförs i ett nära konstant flöde medan vattenång- ans flöde regleras i beroende av trycket hos vattenångan ovan- 40 för hetvattenskiktet, eller att hetvatten från hetvattenskiktet BNsDoc1o 10 20 25 30 35' 40 BNSDOCCD. 505 458 3 och hetvatten med en temperatur högre än vattenångans ovanför hetvattenskiktet blandas med varandra, införs med hög hastighet i vattenångan ovanför hetvattenskiktet och sönderdelas i små vattendroppar,_varvid hetvattnet från hetvattenskiktet tillförs i ett nära konstant flöde medan flödet av hetvattnet med en temperatur högre än vattenångans ovanför hetvattenskiktet reg- leras i beroende av trycket hos vattenångan ovanför hetvatten- skiktet, eller att hetvatten från hetvattenskiktet och hetvat- ten med en temperatur högre än vattenångans ovanför hetvatten- skiktet var för sig och med stor hastighet införs i vattenångan ovanför hetvattenskiktet, blandas med varandra och sönderdelas i små vattendroppar, varvid hetvattnet med högre temperatur än vattenångans ovanför hetvattenskiktet tillförs i nära konstant flöde medan flödet av hetvattnet från hetvattenskiktet regleras i beroende av trycket hos vattenångan ovanför hetvattenskiktet.

Såsom framgår av det ovanstående erhålls med anordningen i alla tre fallen i vattenångan ovanför hetvattenskiktet små vattendroppar med en temperatur som kan varieras i beroende av trycket hos vattenångan ovanför hetvattenskiktet genom regle- ring av den tillförda vattenångans flöde, flödet av det till- förda hetvattnet med en temperatur högre än vattenångans ovanför hetvattenskiktet eller flödet av det från hetvatten- skiktet tillförda hetvattnet. På detta sätt kan alltså vatten- dropparnas temperatur i vattenångan ovanför hetvattenskiktet efter önskemål höjas eller sänkas, varvid om temperaturen höjs vattendropparna delvis förångas och trycket hos vattenångan ovanför hetvattenskiktet höjs medan om temperaturen sänks en del av vattenångan ovanför hetvattenskiktet kondenserar och trycket hos vattenångan ovanför hetvattenskiktet sänks.

I detta sammanhang skall även påpekas, att man även kan tänka sig att använda annan gas än vattenånga, t.ex. N2 eller C02, för att upprätthålla ett nära konstant övertryck ovanför hetvattenskiktet i ackumulatorn. Användningen av dessa gaser, N2 och C02, har emellertid visat sig vara tekniskt svår att bemästra och oekonomisk och är för närvarande icke aktuell.

Uppfinningen beskrivs närmare nedan under hänvisning till bifogade ritning, på vilken fig. 1 visar ett längdsnitt genom en trycklös hetvattenackumulator för fjärrvärmesystem enligt uppfinningen, fig¿_g visar ett längdsnitt genom en toppdiffusor hos ackumulatorn i fig. 1, fig. 3 visar ett längdsnitt genom en _ 50543ßC2 l_ > 4 505 458 bottendiffusor hos ackumulatorn i fig. 1 och fig. 4 visar ett längdsnitt genom en anordning för upprätthållande av ett nära konstant tryck hos mellan hetvattenskiktet och tanklocket hos ackumulatorn i fig. 1 förefintlig vattenånga. 5 Såsom framgår av ritningen, särskilt fig. 1, innefattar ackumulatorn enligt uppfinningen på känt sätt en med ett lock a försedd tank 1, i vilken hetvatten och kallvatten är lagrade i två separata, av ett mellanskikt 6 åtskilda skikt 4 resp. 5, en toppdiffusor 7 för införande och avtappning av hetvatten, minst 10 en bottendiffusor 8 för införande och avtappning av kallvatten, varvid då hetvatten avtappas kallvatten samtidigt införs och tvärtom, ett av en flottör 18 uppburet rör 19 för avsugning av hetvatten från strax under hetvattenskiktets yta samt ett mel- lan hetvattenskiktet och tanklocket anordnat vattenlås, varvid > toppdiffusorn är försedd med en flottör 9 men i övrigt är iden- tisk med bottendiffusorn, båda diffusorer 7, 8 innefattar en i huvudsak vertikal konisk diffusorkanal 10, en i huvudsak hori- sontell mellan två gavelplåtar 11, 12 avgränsad och till diffu- sorkanalens ände med största tvärsnittet anslutande radialdif- 20 fusor c samt diffusorkanalen vid toppdiffusorn är belägen nedanför radialdiffusorn men ovanför radialdiffusorn vid bot- tendiffusorn.

Gentemot den kända trycklösa hetvattenackumulatorn för fjärrvärmesystem, skiljer sig emellertid ackumulatorn enligt 25 uppfinningen genom att, såsom fig. 2, 3 och 4 visar, radial- diffusorn c uppvisar en avrundad övergång 13 mellan diffusor- kanalen 10 och den därtill anslutande gavelplåten 11, att radialdiffusorns c närmast diffusorkanalen 10 belägna centrala del 14 uppvisar ett mindre tvärsnitt än därtill anslutande 30 diffusorkanaldel och dess utanförliggande perifera del ett från den centrala radialdiffusordelen mot radialdiffusorns periferi ökande tvärsnitt, att radialdiffusorn c vid sin periferi upp- visar minst en randplåt, företrädesvis två ovanför varandra anordnade i huvudsak horisontella randplåtar 16, 17, att gavel- 35* plåtarna ll, 12 är utförda som koner med stor toppvinkel, kalotter med stor radie eller som en kombination av flera koner med stor, men olika toppvinkel, varvid mantelytorna resp. de sfäriska konvexa ytorna är vända mot varandra, att ackumulatorn 'ft-dessutom innefattar en anordning e för upprätthållande av ett I 40 - nära konstant övertryck av t.ex. 500 Pa hos mellan hetvatten- BNSDOCID: 10 20 25 30 35 BNSDOCID 5 505 438 skiktet 4 och tanklocket a förefintlig vattenånga, varvid denna anordning innefattar ett i huvudsak vertikalt inre rör 20, ett därmed koncentriskt yttre rör 27, en nedanför dessa rör vinkel- rätt däremot anordnad prallplatta 24 och ett dyshål 22 vid det inre rörets undre ände, och att vattenlåset är anordnat nedan- för och i närheten av anordningen.

Vid användning av denna anordning e för utförande av för- farandet enligt uppfinningen i praktiken är därvid det inre röret 20 med dyshålet anordnat för tillförsel av hetvatten från hetvattenskiktet 4 med stor hastighet till prallplattan 24 för bildande av en vattenfilm på plattan, det yttre röret 22 anord- nat för tillförsel av vattenånga med stor hastighet mot vatten- filmen på plattan och blandning med vattnet i denna vattenfilm och plattan 24 anordnad för avledning av blandvattenfilmen till plattans kanter 25 för utströmning över dessa kanter under bildande av små vattendroppar, varvid hetvattnet tillföres i ett nära konstant flöde medan vattenångans flöde regleras i beroende av trycket hos vattenångan ovanför hetvattenskiktet, eller det inre röret 20 med dyshålet anordnat för tillförsel av hetvatten från hetvattenskiktet 4 och hetvatten med en tempera- tur högre än vattenångans ovanför hetvattenskiktet med hög has- tighet till en prallplatta 24 för bildande av en vattenfilm på plattan och plattan 24 anordnad för avledning av vattenfilmen till plattans kanter 25 för utströmning över dessa kanter under bildande av små vattendroppar, varvid hetvattnet från hetvat- tenskiktet tillförs i ett nära konstant flöde medan flödet av hetvattnet med en temperatur högre än vattenångans ovanför het- vattenskiktet regleras i beroende av trycket hos vattenångan ovanför hetvattenskiktet eller det inre röret 20 med dyshålet anordnat för tillförsel av hetvatten med en temperatur högre än vattenångans ovanför hetvattenskiktet 4 med stor hastighet till prallplattan 24 för bildande av en vattenfilm på plattan, det yttre röret 27 anordnad för tillförsel av hetvatten från het- vattenskiktet med stor hastighet mot vattenfilmen på plattan och blandning med vattnet i denna vattenfilm och plattan 24 anordnad för avledning av hetvatten-hetvattenfilmen till plat- tans kanter 25 för utströmning över dessa kanter under bildande av små vattendroppar, varvid hetvattnet med en temperatur högre än vattenångans ovanför hetvattenskiktet tillföres i nära kon- 50543BC2 l > 505 458 6 stam: flöde medan flödet av hetvattnet från hetvattenskiktet regleras i beroende av trycket hos vattenångan ovanför hetvat- tenskiktet.

BNSDOCID:

Claims

BNSDOCID' 10 15 20 25 30 a 505 438 Patçntkrav

1. Förfarande för upprätthållande av ett nära konstant övertryck hos ovanför hetvattenskiktet i en trycklös hetvattenackumulator för Üärrvärmesystem förefintlig vattenånga, k ä n n e t e c k n a t av att hetvatten från hetvattenskiktet och vattenånga var för sig och med stor hastighet införs i vattenångan ovanför hetvattenskiktet, blandas med varandra och sönderdelas i små vattendroppar, varvid hetvattnet tillförs i ett nära konstant ﬂöde medan vattenångans ﬂöde regleras i beroende av trycket hos vattenångan ovanför hetvattenskiktet, eller att hetvatten från hetvattenskiktet och hetvatten med en temperatur högre än vattenångans ovanför hetvattenskiktet blandas med varandra, införs med hög hastighet i vattenångan ovanför hetvattenskiktet och sönderdelas i små vattendroppar, varvid hetvattnet från hetvattenskiktet tillförs i ett nära konstant ﬂöde medan flödet av hetvattnet med en temperatur högre än vattenångans ovanför hetvattenskiktet regleras i beroende av trycket hos vattenångan ovanför hetvattenskiktet, eller att hetvatten från hetvattenskiktet och hetvatten med en temperatur högre än vattenångans ovanför hetvattenskiktet var för sig och med stor hastighet införs i vattenångan ovanför hetvattenskiktet, blandas med varandra och sönderdelas i små vattendroppar, varvid hetvattnet med högre temperatur än vattenångans ovanför hetvattenskiktet tillförs i nära konstant flöde medan flödet av hetvattnet från hetvattenskiktet regleras i beroende av trycket hos vattenångan ovanför hetvattenskiktet.

2. Anordning för utförande av förfarandet för upprätthållande av ett nära konstant övertryck hos ovanför hetvattenskiktet i en trycklös hetvattenackumulator för fjärrvärme- system föreñntlig vattenånga enligt patentkravet l, k ä n n e i e c k n a d av att anordningen (e) innefattar ett i huvudsak vertikalt inre rör (20), ett därmed koncentriskt yttre rör (27) och en nedanför dessa rör (20, 27) vinkelrätt däremot anordnad prallplatta (24), varvid det inre röret (20) vid sin undre ände är försett med ett dyshàl (22).

3. Trycklös hetvattenackumulator för fjärrvärmesystem, innefattande en med ett lock (a) försedd tank (1), i vilken hetvatten och kallvatten är lagrade i två separata, av ett meilanskikt (6) åtskilda skikt (4 resp. 5), en toppdiffusor (7) för införande och avtappning av hetvatten, minst en bottendiffusor (8) för införande och avtappning av kallvatten, varvid då hetvatten avtappas kallvatten samtidigt införs och tvärtom, ett av en ﬂottör (18) uppburet rör (19) för avsugning av hetvatten från strax under hetvattenslciktets yta samt ett mellan hetvattenskiktet och tanklocket anordnat vattenläs, k å n n e te c k n a d av att den innefattar en anordning (e) för upprätthållande av ett nära konstant övertryck av Lex. 500 Pa hos mellan hetvattenskiktet (4) och tanklocket (a) förefintlig vattenånga, varvid denna 50543BC2 I > 505 438 š anordning (e) innefattar ett i huvudsak vertikalt inre rör (20), ett därmed koncentriskt yttre rör (27), en nedanför dessa rör vinkelrätt däremot anordnad prallplatta (24) och ett dyshål (22) vid det inre rörets undre ände, och att vattenlåset år anordnat nedanför anordningen (e). BNSDOCID: