162801. lajstromszámú szabadalom • Hőcserélő két gáznemű közeg közötti közvetítő közeges hőátvitelre, főként atomerőművek zárt körfolyamatú gázturbináihoz

MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Bejelentés napja: 1970. IX. 21. (HE—572) Közzététel napja:, 1972. XI. 28. Megjelent: 1974. XI. 30. 162801 Nemzetközi osztályozás: F 28 c 3/00; G 21 d 5/00 Feltalálók: Dr. sc. techn. Heller László műegyetemi tanár, Dr. Szűcs László oki. gépészmérnök, Szabó Zoltán oki. gépészmérnök, Budapest Tulajdonos: Energiagazdálkodási Intézet, Budapest Hőcserélő két gáznemű közeg közötti közvetítő kÖzeges hőátvitelre, főként atomerőművek zárt körfolyamatú gázturbináihoz A találmány hőcserélő két gáznemű közeg közötti közvetítő közeges hőátvitelre, főként atomerőművek zárt körfolyamatú gázturbináihoz. Mint ismieretes, a korszerű technika sok területén, pl. az úgynevezett zárt körfolyamatú gázturbinás atomerőműveknél igen nagy jelentősége van olyan hőcserélők kifejlesztésének, amelyek lehetővé teszik, hogy az erőmű rekuperátorábaon lezajló hőcsere olcsó és gazdaságos legyen. Két gázáram között a hőcsere viszonylag nagy felületet igényel, minthogy a gázok hőátszármaztatási tulajdonságai kedvezőtlenek. Olyan esetekben, amikor a hőátszármaztatási tulajdonságok kedvezőtlenek, általában nagyhatású („extended") felületeket alkalmaznak, amelyekkel többnyire csökkenteni lehet a hőcserélők költségeit. Jelen esetben ez az eljárás az eddig alkalmazott eszközökkel nem gazdaságos. Két gáznemű közeg közötti hőátvitel (gáz-gáz-hőcsere) esetén ugyanis mindkét gázoldalon szükség van ilyen felületek kialakítására. Ez azonban a hőátadó felületek egymáshoz viszonyított kötöttsége miatt műszaki, nevezetesen technológiai nehézségekbe ütközik, ha a hőátadás hatásfokát, azaz a hőcserélő kihasználási tényezőjét illetően nagyok a követelmények, mint például éppen zárt körfolyamatú gázturbinák rekuperátorainál. A gáz bevezetése 10 valamint további diszpoziciós szempontok ezeket a nehézségeket annál inkább, fokozzák, minél nagyobb az átviendő hőmennyiség. A nukleáris hőforrású zárt körfolyamatú gázturbinák rekuperátoraiban például a hőátadásban igen nagy hőmennyiségek (100—2500 MWf) vesznek részt. A nagyhatású (extend) felületekkel általában együtt jár a gázok nyomásesésének növekedése is, aminek hátrányos következményeire a későbbiekben még kitérünk. A nukleáris hőforrású zárt körfolyamatú gázturbinás erőművekben ezért eltekintenek nagyhatású (extended) felületek alkalmazásától és 15 sima felületű csöveket alkalmaznak [lásd Burgs~ müller, P., Roduner, H., Der Rekuperator für einen schnellen Leistungsreaktor von 1000 Mw,? mit direktem Gasturbinenkreislauf, BWK 2i (1969) Nr. 10. illetőleg Bammert, K., Kläukens, 20 H., Mukherjee, S. K. Auslegung und Konstruktion von Wärmetauschern für geschlossene Gasturbinenanlagen, BWK 22 (1970) Nr. 6.]. Ennek a megoldásnak viszont hátránya, hogy rend-* kívül nagy méretek adódnak. Ez nemcsak a 25 készülékek költségeit növeli, hanem kihat a berendezést befogadó épületrész költségeire is, ami fél-integrált és integrált építési megoldások esetén csak tovább fokozódik. Mint ismeretes, a hőteljesítmény sűrűség (kalória/óra/m:!

) adott 30 hőmérséklet különbség esetén — simacsöves 162801