184081. lajstromszámú szabadalom • Evaporatív kondenzátor
184 081 3 A találmány tárgya evaporatív kondenzátor, amely célszerűen hűtőipari kondenzátorok üzembiztos működését és energiatakarékos üzemeltetését szolgálja. A hűtőiparban használatos evaporatív kondenzátoroknál a hűtőközeg (például ammónia) mint ismeretes zárt csőrendszerben kering. Kondenzációs hőjét először a csőrendszeren kialakuló vízfilmeknek, majd a víz a levegőnek adja át hő és anyagcsere útján. A levegőoldali hőátadási tényezőt szokásosan azáltal növelik, hogy a porlasztással bevitt víz mennyisége, amely többszöröse a ténylegesen elpárolgó víznek, a zárt csőrendszer falán csurog le egy alul elhelyezett gyűjtőtálcába. Ezt a többszörös vízmennyiséget kondenzátoregységenként keringtetőszivattyuval cirkuláltatják. Ennek a módszernek az a hátránya, hogy a csöveken létrejövő hőátadás a laminárisán áramló filmen át történik és ezáltal nagy az a szükséges hőátadó felület, amely az ammóniatöltet szükségszerű növelése miatt a hűtőberendezés veszélyességét is megnöveli. A porlasztás jólllehet nagy hő- és anyagátadó felületet biztosít, de az ismert módszereknek igen nagy az energiaszükséglete, ami még azáltal is növekszik, hogy elfogadható hőátadási tényező biztosításához a ténylegesen elpárolgó vízmennyiség többszörösét kell keringésben tartani. A porlasztók alkalmazásának további hátránya, hogy azokat gyakran kellett tisztítani. Hátrány továbbá, hogy a nagy mennyiségben lecsorgó víz zaja, az amúgy is jelentkező ventillációs zajokat jelentősen megnövelte. Az elszívott levegővel együtt - annak ellenére, hogy általában ütközéses cseppleválasztókat alkalmaztak — jelentős mennyiségű víz távozott kisméretű cseppek alakjában, amelyek még nem párologtak el és így ez a vízmennyiség is veszteségként jelentkezett. Hátrányként jelentkezett még az is, hogy a rirkuláltatott víz viszonylag rövid idő alatt is már jelentős vízkőréteget hagyott hátra, amely növelte a szükséges hőfoklépcsőt. Ezt a vízkövesedést csak nehezen lehetett eltávolítani. Az elteijedten alkalmazott módszerek hátránya még az is, hogy a téli-nyári üzemállapotokat nehézkesen lehet vele követni. Egy adott kondenzációs hőmérséklet eléréséhez ugyanis a környezeti levegő hőmérsékletének és relatív nedvességtartalmának függvényében kellene szabályozni a kondenzátor keringtető-szivattyujával keringtetett vízmennyiséget. Ezt a szabályozási kört általánosságban nem építik be, annak bonyolultsága, illetve ára miatt. Ezek a kondenzátorok, mivel nem képesek követni a környezeti hőmérséklet változásának folyamatát, ezért energetikailag nincsenek jól kihasználva. Jóllehet megvalósítható száraz üzemállapot is a szivattyú kiiktatásával, de ezen időtartam adott viszonyok között csupán a tartósan 0 °C alatti környezeti hőmérséklet intervallumára korlátozódik, mivel a keringtetett nagymennyiségű víznek nemcsak a hőmérséklet különbséget kell növelnie, hanem a hőátadási tényezőt is. Találmányunk célja, hogy az ismert és általánosan elterjedt módszerekhez képest energia- és víztakarékosabb, zajtalanabb, továbbá a vízkövesedést automatikusan megakadályozó, szerkezetileg egyszerűbb és olcsóbb megoldást javasoljon. 4 A találmány tárgya kis vízigényű evaporatív kondenzátor, amelynek légelosztó részei között hőleadó zárt csőrendszer, szilárd részecskéket tartalmazó ágy, friss víz bevezetésére szolgáló perforált cső, továbbá az elvezető csatornában a bepermetezett túladagolt friss víz mennyiséget érzékelő egység van elhelyezve, amely a friss víz mennyiségét szabályozó szelep vezérlőszervét alkotja, továbbá légkeverő ventillátorral is fel van szerelve, A találmány lényege abban van, hogy az alsó légelosztórács és a felső leválasztó rács között előnyösen műanyagból vagy műanyag habból alkotott szilárd részecskék vannak elhelyezve, amelyek hő és anyag átadást növelő és cseppképződést gátló fluidágyat alkotnak, és hogy az evaporatív kondenzátor teljes vízmennyisége a fluidágyban helyezkedik el a részecskék és a hőleadó zárt csőrendszer felületén. A találmány lényege továbbá, hogy az alsó légelosztó rács és a felső leválasztó rács között célszerűen műanyagból vagy műanyag habból alkotott szilárd részecskék vannak elhelyezve, amelyeknek feladatuk egyrészt a fluidisálás által a hő- és anyagátadás növelése, másrészt a hőleadó zárt csőrendszer vízkőmentesítése. A fluidizálás folyamán mozgó műanyag részecskék ugyanis egymáshoz és a hőleadó zárt csőrendszerhez ütköznek és lekoptatják a kirakodó vízkövet. Az alkalmazott műanyagrészecskék lehetővé teszik az ismert evaporatív kondenzátorok vízszükségletének jelentős csökkentését, mert a fluidizáló szilárd részecskék között a teljes vízmennyiséget gőz alakban párologtatjuk el, ezért cseppveszteség nem keletkezik. Az ismert konstrukcióknál a leválasztó cseppfogók hatékonyságát csak a hőcserélő energetikai hatásfokának lerontásával lehet növelni. Ezzel szemben a találmány szerint alkalmazott műanyag részecskék a „cseppleválasztást” a flurdizálás által automatikusan végzik el és emiatt nem keletkezik cseppveszteség. \ találmány további újdonsága abban van, hogy az evaporatív kondenzátor teljes vízmennyisége a fluid ágyban helyezkedik el, szemben az ismert megoldásokkal, ahol vízgyűjtő tálcát alkalmaznak, amelyben lévő vízmennyiség a recirkulációs szivattyú számára pufferanyagként szolgál. A találmány esetében se recirkulációs szivattyút, sem puffer vízmennyiséget nem alkalmazunk. Felismerésünk szerint ugyanis ezek azáltal válnak feleslegessé, hogy a fluidizációs ágy a teljes hőátadó felület mentén egyenletesen azonos páratartalmú levegőt biztosít. A találmányt a továbbiakban a mellékelt rajz alapján ismertetjük részletesebben, amely a fluidizációs evaporatív kondenzátort vázlatosan szemlélteti. jVhogy az ábrán látható, az 1 hőleadó zárt csőrendszer a 2 fluidágyba van behelyezve, amelyet alulról a 3 légelosztó rács, felülről a 4 leválasztó rács, míg oldalról az 5 szekrény határolja. Az 5 szekrény a 6 lábakra van állítva, amelynek biztosítani kell, hogy a 7 ventillátor által fenntartott 2 fluidágy 3 légelosztó rácsa viszonylag homogén eloszlásban kapjon levegőt. Az 1 hőleadó zárt csőrendszer csövei közelítőleg vízszintesen vannak elhelyezve és felettük a 8 csővezetéken át érkező víz 9 osztócsövébe csatlakozó vízbevezető 10 perforált csövek 3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
