148507. lajstromszámú szabadalom • Gyorsforgású hőkicserélő
2 148.507 peny zárja vertikális, a 15 fedők pedig axiális irányban. A 6. ábra szerint a gyorsforgású hőkicserélő és tartozékainak elvi elrendezése kemencékhez való alkalmazásánál a következő. A 24 kemence lehúzatain át a forró füstgáz a 25 gyűjtőcsatornába kerül, ahonnan a 26 füstgáztolattyún át a kémény felé vagy a 27 füstgáz-tolattyún keresztül a 28 injektor felé áramlik. A 28 injektor fúvókáján a 29 levegő ventillátor levegője áramlik át és megszívja a -— rendszerint az atmoszférikus nyomásnál kisebb nyomású — füstgázt. Az injektor után egyrészt bizonyos mértékig lehűtött füstgázkeverékünk van, pl. 1300 C° füstgázt 800 C°-ra hűtünk le, és ugyanakkor a nyomást pl. — 5 mm vízoszlop nyomásról kb. +100 mm vízoszlop nyomásra növeljük. Ez a túlnyomás egyrészt ahhoz szükséges, hogy a 30 hőkicserélőben beállíthassuk a tömítőgerenda két oldalán az egyenlő nyomást: a füstgázoldalon a 31 levegőtolattyúval, a légbefúvás oldalán pedig a 32 levegőtolattyúval. A felmelegített levegő a 33 csövön áramlik a kemence felé, és a lehűtött füstgáz a 11 csonkon át távozik. A tömítőgerendák két oldalán a nyomásegyenlőséget — túlnyomások mellett — nemcsak az említett injektoros megoldással biztosíthatjuk, hanem •— kis vákuum mellett — minden más egyéb ismert módon is. A meleg levegő vagy füstgáz elszívását végezheti pl. injektor, vagy elegendő huzat esetében maga a kémény is. Alkalmazhatunk ventillátort, esetleg hígító levegővel biztosítva az elszívott közeg hőmérsékletének felső határát. Fentiek alapján a hőcserélő és a teljes berendezés a következőképpen működik: (A számi elölések az 1. és 2. ábrára közösen — felváltva — vonatkoznak.) Az ábrán látható 10 csonkon át jut a füstgáz a hőcserélő 5 forgótárcsái közé, amelyek között ellenáramban halad a 11 kivezető csonk felé. A levegő a 12 belépő csonkon át és a 13 kilépő csonkon keresztül szintén ellenáramban halad az 5 forgótárcsák között. Az 5 forgótárcsák a füstgáztól felületükön felmelegednek, majd elmozdulva a felvett meleget a levegőoldalon leadják. Amennyiben csak sima, bordák nélküli hengert alkalmazunk fűtőfelületnek, úgy a levegő, illetve a füstgáz a forgó henger és a határoló 14 szigetelő falazat között áramlik a 6 tömítőgerendák által elhatárolt két térben. A 6 ós 8 tömítőgerendák egymás közti elfordításával változtatni lehet a füstgázoldali és levegőoldali fűtőfelületek arányán. Minél nagyobb a füstgázoldali bordázat vagy a csupasz hengerpalást felületének hányada a levegőoldali felülethez képest, annál nagyobb mértékű lesz a borda vagy csupasz hengerpalást felmelegedése. Az ismertetett berendezés alapján az alábbiakban foglalható össze a találmány szerinti eljárás és berendezés lényege, valamint jellemző vonásai. A találmány szerinti forgó fűtőfelület kereken megfelezi a Atjc hőmérsékletkülönbséget (Atk = = füstgáz és levegő közepes hőmérséklet különbsége), mert a forgó henger, illetőleg a forgó bordák hőmérséklete a füstgáz és a levegő hőmérsékletei, között változik. Ezen felül a értéke is megnövekszik annak következtében, hogy a fűtőfelület (hengerfelület vagy bordafelületek) forog, és így a füstgáz, illetőleg levegő, valamint a fűtőfelületek között sebességkülönbség áll elő. A találmány szerinti hőkicserélőnél kétféleképpen képezhető ki a hatásos fűtőfelület. Amennjáben a fűtőfelület sima henger, annak lehet csak a külső palástját, vagy külső és belső palástját fűtőfelületként használni. Amennyiben pedig-a forgó hengeren bordák is helyezkednek el, ennek mindkét oldala mint fűtőfelület hasznosítható oly módon, hogy a tömítő bordák által két részre osztott palást egyike levegőoldali, másika pedig füstgázoldali megépített fűtőfelület. A fűtőfelület forgása következtében azonban nemcsak a megépített fűtőfelület vesz részt a hőcserében, hanem ennél nagyobb felület a hatásos fűtőfelület. Ellenáramú forgás és áramlás esetében is a levegő, illetőleg a gáz nemcsak a megépített fűtőfelülettel jut érintkezésbe, hanem a forgás következtében ennél nagyobb felülettel. E megnövekedett fűtőfelület nagysága a füstgáz, illetőleg levegő fűtőfelület mentén megtett útjának és a relatív sebesség különbségének időegység alatti szorzatából határozható meg. A relatív sebesség különbség a forgó felület kerületi sebessége, illetve az amellett ellenáramban haladó füstgáz és levegő sebességének összege. Az eddigi hőcserélőknél általában a füstgáz áramlik fix fűtőfelületek mentén. Jelen találmánynál a fűtőfelület is mozog, és ennek következtében jön létre a megépített fűtőfelületnek többszöröseként a hőcserében résztvevő hatásos fűtőfelület. További előnyt jelent, hogy a találmány szerinti berendezéshez olcsón előállítható és kis helyet igénylő fűtőfelületek szükségesek. A sima hengerek kialakítása lemezbőlggagy öntvényből, illetőleg a hengereken párhuzamos bordák kiképzése olcsóbb, mint csövek gyártása esőrekuperátorokhoz, vagy az öntött elemek elkészítése a jelenleg is alkalmazott tűs rekuperátorokhoz. Ugyanakkor bejelentést tárgyát képező berendezés 1000 hasznos kalóriára vonatkoztatott anyagszükséglete lényegesen kevesebb a jelenleg használatban levő berendezéseknél. A találmányi berendezés fontosabb jellemzői tehát a következők: A fűtőfelület nem álló, hanem mozgó, mégpedig rövid pályán forgó. Ennek folytán a fűtőfelület és a füstgáz között sebességkülönbség áll elő, ami a hőátadási számot és egyben a hatásos fűtőfelületet megnöveli. A kerületi sebességhez hozzá adódik a viszonylag nem nagy sebességgel körpályán és ellenáramban haladó füstgáz sebesség. A súrlódási ellenállás és a hőveszteség az álló határoló falak mentén a viszonylagosan kis sebességek miatt csekély. A gyorsforgású hőkicserélő hőátadására nem a hőátbocsátás jellemző, hanem mivel a hatásos fűtőfelület ugyanazon oldala a füstgáztérben felveszi, a levegőoldalon pedig leadja a hőt, egyoldali hőátadás történik. Amennyiben a henger forgó fűtőfelülete nem sima kivitelű, hanem bordázott, a bordák nem indirekt fűtőfelületet képeznek, mint a jelenleg használatos rekuperátoroknál, hanem azok mindkét oldala a hőátadásban tevékenyen részt vesz.
