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Patent Searching and Data


Title:
HEAT EXCHANGE AND RECOVERY DEVICE FOR AN INDUSTRIAL HEATER FOR DRINKING WATER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/018102
Kind Code:
A1
Abstract:
The present utility model application related to an improvement to an industrial drinking-water heater developed for use in the field of devices and equipment for heating water provided with means for generating heat using heaters combined with the circulation of water. The present utility model has the most diverse uses where hot water is needed in an industrial process, and it is formed by a system that collects and re-utilizes hot water condensed in external equipment via a condensate collector (4) with piping (5) for guiding the pre-heated condensed water, with an outlet (6) connected to the piping (7) of the pump (8) that pumps said condensate inside the reservoir (2) for superheating again.

Inventors:
FREIRE MARTINS, Alberto (Rua Anfilóquio Nunes Pires, 2029 - Figueira cidade de Gaspar, Santa Catarina, BR)
Application Number:
BR2016/000127
Publication Date:
February 01, 2018
Filing Date:
November 01, 2016
Export Citation:
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Assignee:
FREIRE MARTINS, Alberto (Rua Anfilóquio Nunes Pires, 2029 - Figueira cidade de Gaspar, Santa Catarina, BR)
International Classes:
F24H1/00; F22D11/06
Foreign References:
BRPI1105376A
BRPI1001670A22012-02-28
US4482004A1984-11-13
US4258668A1981-03-31
US2619327A1952-11-25
Attorney, Agent or Firm:
CONRADO DA SILVA, Sandro (Avenida Brasil, 205 4° andar,Ponta Aguda,Cidade de Blumenau, Santa Catarina, BR)
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Claims:
R E I V I N D I C A Ç Õ E S

1) "TROCADOR E RECUPERADOR DE CALOR APLICADO EM AQUECEDOR INDUSTRIAL PARA ÁGUA POTÁVEL", compreendido por uma tubulação de entrada (1) de água fria para o reservatório (2) com serpentina de aquecimento e trocador de vapor saturado (3) no qual é caracterizado por apresentar um coletor de condensado (4) instalado nos equipamentos externos interligado por meio de tubulação de direcionamento (5) da água condensada pré-aquecida para a entrada (6) do reservatório do trocador (7) com na salda (8) interligada a tubulação (9) da bomba (10) de condução para realimentação na entrada (11) do reservatório (2).

2) "TROCADOR E RECUPERADOR DE CALOR APLICADO EM AQUECEDOR INDUSTRIAL PARA ÁGUA POTÁVEL", de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por o sistema central de aquecimento do reservatório (2) ser realimentada por água condensada pré-aquecida coletada no coletor de condensado (4).

3) "TROCADOR E RECUPERADOR DE CALOR APLICADO EM AQUECEDOR INDUSTRIAL PARA ÁGUA POTÁVEL", de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por o reservatório do trocador (7) reabastecer o reservatório (2) o sistema central de aquecimento com água condensada pré- aquecida recolhida no coletor de condensado (4) instalado nos equipamentos externos.

Description:
"TROCADOR E RECUPERADOR DE CALOR APLICADO EM AQUECEDOR INDUSTRIAL PARA ÁGUA POTÁVEL".

[001] Pleiteia a presente solicitação modelo de utilidade a um melhoramento aplicado para aquecedor industrial de água potável destinado as mais diversas aplicações de água quente necessários no processo industrial, ou simplesmente para atender usos como em restaurantes, hotéis e similares. A invenção proporciona uma combinação de aquecedores especiais a gás ou a vapor para aquecimento de água potável de forma a se obter o melhor aproveitamento do material energético queimado, reaproveitando a água aquecida por condensação proveniente dos equipamentos externos que recebem a água aquecida.

[002] O trocador será aplicado ao campo de dispositivos e equipamentos para aquecer água provida de meios geradores de calor por meio de aquecedores combinados com a circulação da água.

[003] Na técnica atual podemos citar o documento BRPI7802819-1 de 07/05/1977 que descreve um aquecedor de água a gás, no qual funciona com um recipiente cilindro aquecido externamente para que a água fria entre por um lado e sai por outro quente. Este modelo foi aprimorado do decorrer dos anos no qual foi reivindicado através do modelo de utilidade BRMU8203312-9U2 descrita abaixo na integra que trata de uma disposição introduzida em caldeira móvel a diesel idealizada em um recipiente metálico cilíndrico compartimentado e trocador de calor mobilizável, destinado a aquecer água e produzir vapor em áreas rurais, a ser utilizado para o aquecimento de ambiente e esterilização do solo, sendo para isso dotada de original disposição construtiva, com o objetivo de melhorar a sua utilização e desempenho em relação aos outros modelos usualmente encontrados no mercado, agregando a característica de mobilidade, visto ser constituída de um corpo cilíndrico (1) disposto horizontalmente sobre um chassi contendo corpos retangulares alongados (2) e corpos retangulares transversais (3), no qual ostenta em sua outra extremidade um engate (4) com trava, sendo que a base é apoiada sobre um eixo contendo pneumáticos (5) em seus respectivos extremos, e que o corpo cilíndrico (1) é constituído centralmente um dispositivo injetor-queimador (9) alimentado com óleo diesel dos reservatórios cilíndricos (10), que insere os bicos queimadores por dentro dos tubos cilíndricos, queimando o óleo diesel, fornecendo o calor por condução térmica induzida por chama direta e pela fumaça produzida.

[004] Para melhorar os modelos acima descritos, o autor idealizou um sistema de aquecimento de água industrial potável descrito no documento BRPI1105376-3A2 projetado com uma bomba (1) de recalque instalado externamente à fonte de calor, a qual suga a água do interior do reservatório do aquecedor de água industrial (2) por meio de uma tubulação de aço inox (3) provida de uma pluralidade de furos e recalca para circulação na serpentina de troca térmica (4) em contato com o trocador de calor a gás (5) ou trocador de calor a vapor (6) sendo que ao finai essa água de recirculação aquecida é despejada no fundo do reservatório mantendo a temperatura desejada para cada processo mantendo-a estável.

[005] O modelo aqui proposto pelo autor é um melhoramento da patente BRPI1105376-3A2 acima descrita de autoria do próprio autor que buscou desenvolver um aquecedor no qual foi projetado para que o sistema trabalhe com um trocador de calor que usa o vapor condensado dos equipamentos externos sem usar vapor da caldeira, mas aproveitando a energia contida no condensado quando este é bombeado para retornar para caldeira.

[006] No modelo aqui proposto o aquecimento primário da água é realizado pelo trocador água/vapor e a manutenção desta temperatura é feita pelo trocador água/condensado.

[007] já o foco do presente requerimento consiste no reaproveitamento do calor que ocorre quando a água condensada nos equipamentos externos é reaproveitada através do seu bombeamento novamente para a caldeira para aproveitar o percentual de energia térmica que está presente nesta água condensada.

[008] Desta forma o modelo aqui proposto foi projetado com um trocador suplementar para aproveitar a energia contida no condensador, melhorando a capacidade de aquecimento da água com menos utilização de material combustível. Ou seja, o presente modelo traz como novidade inventiva um sistema que tem como novidade inventiva o reaproveitamento da água quente que durante a sua utilização por equipamentos externos, gera externamente ao equipamento o condensa mento da água no qual é coletada e bombeada para que a mesma seja reaproveitada enquanto ainda está aquecida, para ser novamente superaquecida e retornar ao sistema de alimentação dos equipamentos externos.

[009] Este sistema de reaproveitamento e reaquecimento da água condensada é realizado de forma sucessiva, reduzindo custos com a economia significativa de energia, tratamento químico e recuperação da água, bem como garantido o aquecimento de volumes maiores de água, com menor desperdício de material energético e consequentemente menos poluição do ar através da redução das emissões de C02, NOx e SOx.

[010] O trocador recuperador aqui pleiteado é uma inovação para as indústrias que utilizam o calor latente do vapor como energia para funcionamento de equipamentos. Desta forma autor busca coletar a água que foi convertida de vapor latente para água condensada em alta temperatura e reintroduzir este condensado novamente no sistema reaproveitando a sua energia térmica.

[011] Os desenhos em anexo expõem sucintamente o trocador e recuperador de calor aplicado em aquecedor industrial para água potável, que conjuntamente com as referências numéricas detalhadas a seguir faz-se entender mais facilmente, embora este invento seja susceptível de concretização em muitas formas construtivas diferentes, sempre customizados para cada aplicação não mostrados nos desenhos que serão aqui descritos em detalhe e formas para a realização do referido modelo.

[012] A figura 1 apresenta uma vista geral do trocador e recuperador de calor de condensado aplicado em aquecedor industrial para água potável.

[013] Compreendido por uma tubulação de entrada (1) de água fria para o reservatório (2) com serpentina de aquecimento e trocador de vapor saturado (3) no qual é caracterizado por apresentar um coletor de condensado (4) instalado nos equipamentos externo interligado por meio de tubulação de direcionamento (5) da água condensada pré-aquecida para a entrada (6) do reservatório do trocador (7) com na saída (8) interligada a tubulação (9) da bomba (10) de condução para realimentação na entrada (11) do reservatório (2) para reaquecimento.

[014] Os tubos (12) fabricados em inox apresentam uma pluralidade de furos que tem a finalidade de sucção e recalque para circulação da água do reservatório (2) do trocador.

[015] Na parte inferior do reservatório é apresentada uma tubulação (13) de inox com uma pluralidades de furos para recalque, fazendo assim um sistema de recirculação contínua do reservatório para os trocadores de vapor saturado ou de condensado, visando a manutenção de temperatura, evitando assim incrustação nos trocadores o que aumenta a sua vida útil.