169569. lajstromszámú szabadalom • Koncenzátumot elvezető berendezés gázbeömléses hőcserélőkhöz
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS Bejelentés napja: 1971. V. 7. (LU—163) Német demokratikus köztársaságbeli elsőbbsége: 1970. VI. 12. (WP 17 f/148 114) Közzététel napja: 1971. XII. 27. Megjelent: 1977. IX. 30. 169569 Nemzetközi osztályozás; F 28 B 1/06 F 28 F 1/00 Feltalálók: Wunderlich Detlef oki. mérnök, Freital, Breite Kurt oki. mérnök, Mylau, Frauendorf Ekkehard oki. mérnök, Merseburg, Keller Eberhard oki. mérnök, Reichenbach, Müller Gottfried oki. mérnök, Reichenbach, Dölz Hans oki. mérnök, Dresden, Mann Gottfried oki. mérnök, Dresden Német Demokratikus Köztársaság VEB Kombinat Luft- und Kältetechnik, Dresden, Német Demokratikus Köztársaság Kondenzátumot elvezető berendezés gázbeömléses hőcserélőkhöz i A találmány tárgya kondenzátum elvezetését biztosító berendezés gáz-, főleg levegőbeömléses hőcserélőkhöz, amelyek gáznemű anyagok hűtésére, és/vagy azok egészének, illetve egyik komponensének teljes vagy részleleges kondenzálására szolgálnak, és a jobb hőátadás 5 érdekében felületnövelő elemekkel azaz bordákkal vagy lamelákkal vannak ellátva. A hőcserélőkben a gáz hőtartalmának elvonásakor bizonyos üzemi feltételek mellett kondenzáció lép fel. Annak érdekében, hogy a hőcserélőben ne rosszabbod- 10 jon a hőátadás, és a gáz áramlási keresztmetszete ne csökkenjen, valamint az utóbbival járó nyomásveszteség minél kisebb legyen, a hőátadó felületeken lecsapódott folyadékot állandóan el kell vezetni. Az eddig ismert, felületnövelő elemekkel ellátott gáz- 15 beömlésű hőcserélőknél a felületnövelő elemek alsó szélei a cseppképződés elősegítésére egyenesvonalú lejtéssel, vagy emelkedő—süllyedő szakaszokból, előnyösen fűrészfogszerűen vannak kialakítva. Az így létrejött cseppképzőhelyeken az összegyűlő kondenzátum egy-egy 20 cséppé duzzad. A felületi feszültség miatt, amely a kondenzátum és a felületnövelő elem között ható ún. adhéziós erőt jelenti, a csepp mindaddig a cseppképző helyen marad amíg a nehézségi erő nagyobb nem lesz, mint az adhéziós illetve kohéziós erő. Ha a gázt a csepegés irá- 25 nyával szemben áramoltatjuk, megnő a csepp tartózkodási ideje, és a lecsöppenés nehezebbé válik. A hőcserélők továbbfejlesztése egy tömörebb építési módot hozott magával. A hőcserélők méreteinek csökkentése, amelyet eddig túlnyomóan a felületnövelő ele- 30 mek sűrűbb elhelyezésével értek el, tovább már nem fokozható. Ugyanis a felületnövelő elemek két egymással szemben levő felületén képződő kondenzátumcseppek összeérnek, és így egy „kondenzátumhíd" képződik. Ezáltal további felületi erők, ún. kapilláris erők kezdenek hatni, és a kondenzátum a nehézségi erő ellenére bizonyos magasságig felkúszik a felületnövelő elemek egymással szembenfekvő oldalain. A felkúszási magasságot a felületnövelő elem kondenzátummal való nedvesíthetősége, az elemek egymástól való távolsága, a kondenzátum fajsúlya és a gázáramlás körülményei határozzák meg. Ezen magasság túllépése után a kondenzátum lecseppen. Bár az alsó szélén cikk-cakkos, például fűrészfog alakúra vágott borda előnyös cseppvezető, a kondenzátum felkúszása miatt mégis képződik kondenzátumhíd, mégpedig a fűrészfog csúcsszögétől függő szélességben. A viszonylag széles kondenzátumhidak csökkentik a hőcserélők gázoldali hatásos áramlási keresztmetszetét, növelik a nyomás veszteséget, és ezzel a hőátadási teljesítményt csökkentik. A találmány szerinti berendezés célja a kondenzátumcseppvezető olyan kialakítása, amelynek révén a gázbeömléses hőcserélőt kisebbre és tömörebbre lehet építeni. A találmány szerinti berendezés feladata, hogy a hőcserélő felületnövelő elemeinek megfelelő kiképzésével és elrendezésével elérje, hogy a lecsapódó folyadék még abban az esetben is folyamatosan csöpögjön le, ha két átellenes felületnövelő elemen levő kondenzátum ösz-169569 1
