136895. lajstromszámú szabadalom • Eljárás hőkicserélő készülékek teljesítményének növelésére és hőkicserélő készülék

Megjelent: 1956. évi március hó 1-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 136.895. SZÁM 17. f. - OSZTÁLY - Sch—6474. ALAPSZÁM Eljárás hokicseréiő készülékek teljesítményének növelésére és hokicseréiő készülék Schell János oki. gépészmérnök, Rákosszentmihály. A bejelentés napja: 1943. november 30. Hokicseréiő készülékek teljesítményének növelésére jól bevált az az ismert módszer, amely szerint, a hőátadó, vagy hőfelvevő felületet e felületre merőleges vékony tűkkel — tüskékkel — látjuk el. Ezzel nemcsak a hőátadásra mérvadó felületet növeljük meg, hanem e felület hőátadási tényezőjét — azaz az egységnyi idő alatt egységnyi hőfokkülönbség mellett a szilárd felület területegységéről az áramló cseppfolyós, vagy légnemű folyadéknak átadott me! egmenynyiséget — is, miután a hőátadási tényező függ a hőátadó felületnek az áramlás irányába eső méretétől. A vékony tüskék felületének hőátadási tényezője megfelelő méretek mellett többszöröse lehet a tüske nélküli eredeti felület hőátadási tényezőjének. Fenti elv alapján készülnek az ismert öntöttvas tüskés csövek, amelyeknél a tüskék a csövei együtt vannak kiöntve. Az öntési eljárás úgy a tüskék számának, valamint azok vastagságának határt szab, s ezzel úgy a hőátadó felület, valamint a hőátadási tényező növelése korlátozva van. Ugyancsak a fenti elv alapján készülnek a különféle lyukgatott bordákkal ellátott, vagy különféle módon dróttal, drótfonattal, vagy drótszövettel bevont kovácsoltvas hőkicserélők. Ezeknél a hőkicserélőknél vagy a hőátadó felület növekedése csekély, vagy pedig a nem kielégítő áramlási viszonyok miatt a hőátadási tényező lesz a lehetőnél kisebb. Egyes esetekben az előállítás is drága. A találmány szerint a hőátadó felület és a hőátadási tényező nagymértékben növelhető azáltal, hogy a hokicseréiő felületet teljesen, vagy részben drótból készült térbeli alakzattal burkoljuk be és gondoskodunk arról, hogy e drótból készült térbeli alakzat és az eredeti hokicseréiő felület között fémes érintkezést biztosítsunk. Ebben a leírásban drótból készült térbeli alakzaton olyan alakzatot értünk, amelynek vastagságmérete a drótvastagság 4-szeresénél nagyobb. Ilyen alakzat például előállítható drótból készült, célszerűen egymás mellé fektetett s esetleg egymásba szőtt dróittekercsekből. Ezen kiviteli módozatnál a dróttekercs minden egyes menete tulajdonképpen két-két, a külső végükön összefüggő tüskét képez. A tüskék vastagságát a használt drót átmérője, a tüskék hosszát az egyes menetek átaiérője, a tüskék sűrűségét pedig a tekercs meneteinek, valamint az egyes meneteknek egymás közötti távolsága, azaz a burkolás sűrűsége szabja meg. Azáltal, hogy a használt drót legkisebb átmérőjét csak a kezelésnél kívánatos szilárdság állapítja meg, ez az átmérő oly kicsinyre választható, hogy az így burkolt hokicseréiő felület hőátadási tényezője az eredeti burkolatlan felület hőátadási tényezőjének ténylegesen többszörösére növekszik. A burkolás sűrűségétől függ az az ellenállás, melyet a hokicseréiő a folyadék áramlása ellen kifejt. Minél nagyobb ellenállás engedhető meg, annál nagyobb lehet a burkolás sűrűsége, s ezzel együtt annál nagyobb lehet a hőátadó felület növekedése is. A találmány természetesen nemcsak az* eljárásra, hanem magukra a hőkicserélőkre is vonatkozik. A mellékelt rajz a találmány néhány példaképpeni kivitelét tünteti fel vázlatosan abban az esetben, amikor a drótból való térbeli alakzat dróttekercsekből van előállítva. Az 1. ábra egy dróttekercset önmagában tüntet fel, a 2. ábra egy dróttekerccsel burkolt hokicseréiő csövet hosszmetszetben, a 3. ábra jj-tőtesttagokat mutat a felületeiken elhelyezett dróttekercsekkel, a 4. ábra és 5. ábra pedig háromszög alakú keresztmetszetű dróttekercseket mutat, keresztmetszetben és felülnézetben. A rajzon —1— jelöli a tekercseket, —2— a bunkolandó csöveket, —3— a burkolandó hokicseréiő felületet.