150010. lajstromszámú szabadalom • Folyadékot tartalmazó tartályok folyadékterében alkalmazandó hőszigetelés

•'"• '• " • Mcgielení: 1963. március 31. MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL 150.010 SZÁM Nemzetközi osztály: r Magyar osztály: F 25 i EE—847 ALAPSZÁM 17 g Folyadékot tartalmazó tartályok folyadékterébee alkalmazandó hőszigetelés Eke György oki. gépészmérnök, Budapest A bejelentés napja: 1961. február 21. Folyadékot tartalmazó tartályok folyadékterében hőszigetelést eddig általában nem alkalmaztak. Ez különösen olyan tartályoknál, melyeik belsejében hirtelen hőmérsékletváltozások lépnek fel, a tartály falában főleg az azzal eggyé épített lábazat, megtámasztás környezetében az átmenetileg előálló hőmérsékletkülönbségeik miatt nagy és nehezen számítható szilárdsági igénybevételeket eredményez. Ez a jelenség gyakori ismétlődés esetén ezeknél a szerkezeti részeknél az anyagkifáradást elősegíti és a tartályok üzembiztonságát csökkenti, illetve élettartamukat lerövidíti. . Fokozottabb mértékben merül fel ez a kérdés a belső túlnyomással terhelt és magasabb hőmérsékleten üzemelő folyadéktartályoknál, mint pl. Marguerre rendszerű forróvíztárolóknál, egyes vegyipari készülékeknél stb. Az eddig ismert eljárások a folyadékoldali hőszigetelés feladatát úgy oldják meg, hogy a tartály belső falát hőszigetelő anyaggal burkolják. Ez költséges eljárás és nem előnyös, mert a hőszigetelő anyag leváló részecskéi a tartályon átáramló folyadékot szennyezik, mely a tartályhoz kapcsolódó vezetékekben, szűrőkben üzemzavart okozhat. A folyadéktöltettől függően bizonyos hőszigetelő anyagok egyáltalán nem is alkalmaz^ hatók. A találmány célja olyan hőszigetelő szerikezei kidolgozása volt, mely a folyadék hőmérsékletének hirtelen bekövetkező változásaikor hőszigetelő hatása révén ezt a változást időbelileg késlelteti és csökkentett mértékben engedi a tartály falához jutni és ezáltal a tartály falában ébredő feszültségeket csökkenti; gazdaságosan megvalósítható és a folyadékot nem szennyezi. Ezért az alább ismertetésre kerülő találmány a hőszigetelést a tartályban tárolt folyadékkal oldja meg, idegen kitöltő anyag nélkül is, stagnáló folyadékrészeket tartalmazó terek kialaikításával. így a szennyeződés veszélye elkerülhető. Különösen meleg vizet tartalmazó tartályoknál előnyös az alkalmazása, de nem csak erre a területre korlátozódik. A hőszigetelő szerkezet kialakítása a következő: A folyadéktartály hirtelen hőmérsékletváltozástól védeni kívánt falfelületének belső, folyadéktér felőli oldalán lemezből sík., vagy görbe felülettel, vagy felületekkel határolt hőszigetelő teret, vagy tereket képezünk ki, mely a folyadéktér többi részével viszonylag kisméretű tehermentesítő nyílással, vagy nyílásokkal van összekötve. A hőszigetelő tér köbtartalmának növelése és a tehermentesítő és egyben közlekedő nyílások méreteinek csökkentése a benne levő folyadék hőmérséklet-kiegyenlítődésének időtartamát növeli,, míg az említett méretek ellenkező értelemben történő megváltoztatása a hőmérsékletkiegyenlítődés időtartamát csökkenti. A hőszigetelő folyadéktér köbtartalmának és méreteinek növelése bizonyos határokon túl azonban nem célszerű, mert. hő-, szigetelő védőhatás annak következtében is létrejön, hogy a folyadékoldali hőátadási tényező a véges kiterjedésű tér esetének megfelelő és a szabad áramlásra érvényes képlettel számítható. A tartályok belső méretei ugyanis általában olyanak, hogy az a folyadékoldali hőátadási tényezőt a határtalan térre és a szabad áramlásra érvényes összefüggések határozzák meg, ezek pedig a véges kiterjedésű határolt térrel szemben lényegesen nagyobb a értékeket adnak, a falban tehát lényegesen nagyobb hőfokkülönbségeket és végeredményben nagyobb szilárdsági igénybevételeket eredményeznek a szabedalomban leírt és védeni kívánt megoldással szemben. Az előzőekből az is következik, hogy a védőhatás még abban az esetben is létrejön — igaz csökkentett mértékben —, ha feltételezzük, hogy a tehermentesítő nyílásokon kereszitül pl. a hidegebb folyadék viszonylag rövid idő alatt elfoglalja a hőszigetelő térben az azt megelőzően benne volt