185373. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és szerkezet lamellás hőcserélők korrózió által veszélyeztett üregeinek kitöltésére kikeményíthető töltőanyaggal
1 185 373 2 A találmány tárgya eljárás és szerkezet lamellás hőcserélők összeépítésénél az egyes csövek és a lamellák között keletkező, gyűrű alakú üregek kitöltésére korrózió ellen védő, kikeményíthető töltőanyaggal. Folyadékról gázra, ill. gázról folyadékra történő hőátadáshoz általában úgynevezett bordáscsöves vagy lamellás hőcserélőket alkalmaznak. Ezen készülékek messze leggyakoribb alkalmazási területe a folyadékból levegőbe (folyadékhűtők, léghevitők) vagy a levegőből folyadékba (léghűtők, evaporátorok) történő hőátadás biztosítása. Ezeknél a hőcserélőknél a folyadékvezető csövek kívül úgynevezett bordákkal vagy lamellákkal vannak ellátva, hogy ily módon javítsák a levegőoldal eredendően rosszabb hőátadási viszonyait a hőátadási felület növelése révén. Az ilyen hőcserélők előállítására számos lehetőség ismeretes. Széles körben elterjedt az az építési mód, ahol a bordák lemezekből vannak, amelyek a csomagokra vannak egymás után felfűzve. Különösen alkalmasak e célra a nagy hővezetőképességű lemezanyagok, mert ezekből a bordákat viszonylag vékonyan lehet kialakítani. Egy ismert építési módnál több cső egyes bordái vékony lemezekké - vagyis tulajdonképpeni lamellákká - vannak összefogva. Ezek a nagy felületű lamellák a betervezett csövek számának megfelelő számú áttöréssel vannak kialakítva. Ily módon a lamellákból és csövekből kompakt hőcserélő állítható össze. Ennél a hőcserélőépítési módnál a folyadékvezető csövek és a lamellák közötti összeköttetés minősége döntő jelentőségű, mivel ettől függ a lamellák anyagába történő hőbevezetés mértéke, és ezzel együtt a hőcserélő teljesítménye. Egy jól bevált, és ésszerű technológiája következtében gyakran alkalmazott rögzítési módnál magából a lamellából kialakított, úgynevezett „integráló gallér” veszi körül a csövet. Ez a „gallér” egyrészt a lamellába történő hőbevezetést segíti elő, ugyanakkor pedig biztosítja a pontos távolságtartást a következő lamellától. A gallérok stabil helyzetét a csöveken azáltal érik el, hogy a csöveket a hőcserélő összeépítése után feltágítják. A fenti cső-lamella-összeköttetésnél egy adott lamella és a következő lamella kiperemezett integráló gallérja között az összeillesztés helyénél óhatatlanul gyűrű alakú üregek keletkeznek, mivel nem lehetséges a hajlított élek sugarát az. integráló galléron oly mértékben lecsökkenteni, hogy éles perem jöjjön létre. Ezekbe a gyűrű alakú üregekbe kedvezőtlen körülmények között nedvesség hatolhat be és korróziót előidéző anyagok gyűlhetnek bennük össze. Az ilyen feltételek elősegítik e viszonylag kis üregekben a réskorrózió kialakulását, amelynek következtében közismerten intenzív korróziós támadás indulhat meg a csövek és a lamellák felé egyaránt. Réskorrózió esetén a helyi korróziós támadás az idő folyamán a csövek kilyukadásához vezethet, ami gyakorlatilag egyet jelent a hőcserélő tönkremenetelével. Különböző eljárások ismeretesek a hőcserélők megvédésére ezen korróziófajta ellen. Így pl. a csöveket és a lamellákat el lehet látni fémbevonattal, vegyi vagy anódikus úton előállított oxidrétegekkel, vagy akár szerves védőrétegekkel. Az elihez szükséges eljárások költségei azonban nem csekélyek és általában ezen berendezések számottevő megdrágulásához vezetnek. Szerves réteggel való bevonás esetén emellett még az is probléma, hogy 2 a szerves réteg csekély hővezetőképessége tulajdonképpen akadályt jelent a hőátadás számára a cső és a lamella között, hogy már viszonylag csekély rétegvastagságnál érezhetően csökken a hőcserélő teljesítménye, amit a lamellafelület megfelelő növelésével kell ismét kiegyenlíteni. A csöveknek a hőcserélő összeépítésekor még folyékony vagy viszkózus anyaggal való bevonása révén ez a rossz hőátadásból származó hátrány kiküszöbölhető, mivel a csövek feltágításakor a bevonó anyag a gyűrű alakú üregekbe szorul vissza. Új problémát jelent azonban az, hogy a csövek helyieillesztésekor a bevonóanyag a lamella-áttöréseken a beillesztés irányával szemben letörlődik, így az összes gyűrű alakú üreg, hatásos korrózióvédelemhez feltétlenül szükséges teljes kitöltése, különösen hosszúcsövtí hőcserélőknél nincs biztosítva. A találmány által megoldandó feladat olyan eljárás, valamint szerkezet létrehozása, amelyek egyszerű módon lehetővé teszik a gyűrű alakú üregek korrózióvédő anyaggal történő kitöltését anélkül, hogy akadályoznák a cső és a lamellák közötti hőátadást. Az eljárásnak és a szerkezetnek nagy csőhosszúságú hőcserélők összeépítésénél is alkalmazhatnak kell lennie. A kitűzött feladatot a találmány értelmében azáltal oldjuk meg, hogy a) a még folyékony töltőanyagot két csúsztathatóan és tömítetten eltolható lezáróelem közötti hengeres üregbe juttatjuk, amely üreg átmérője ugyanakkora, mint a hőcserélő összeépítéséhez lamellaköteggé egymáshoz illesztett lamellák gallérjai által képzett hengeres üregeké: b) a két lezáróeleinből és a köztük lévő töltőanyagból álló egység hengeres üregét úgy illesztjük a lameiiaköteghez, hogy ezen hengeres üreg geometriai tengelye egybeessen az egymáshoz illesztett lamellák gallérjai által képzett hengeres üreg geometriai tengelyével; c) a két lezáróelemből és a köztük lévő töltőanyagból álló egységet a iamellakötegbe beillesztendő cső segítségével kilökjük a hengeres üregből, és áttoljuk a lamellaköteg hengeres üregén keresztül; d) majd ezt követően a csövet feltágítjuk. A két lezáróelemből és a köztük lévő töltőanyagból álló egységnek a lamellaköteg hengeres üregén keresztül történő áttolása során az áttolás irányát tekintve a töltőanyag előtt elhelyezkedő lezáróelem bizonyos nyomást gyakorol a töltőanyagra, miáltal az az áttolás alatt egyenletesen benyomódik a gyűrű alakú üregekbe. A hátsó lezáróelem ugyanakkor letörli a töltőanyagot a lamellagallérokról, és csak egy vékony filmréteg marad vissza. A találmány szerinti eljárás egyik előnyös foganatosítási módjánál a kétíezáróelembóí és a köztük lévő töltőanyagból álló egységet a lamellaköteg hengeres üregén való áttolás után a lamellaköteg átellenes oldalához illesztett hengeres üregbe toljuk be. A beépítendő cső lamellakötegen való teljes áttolása után tehát az egység a fel nem használt töltőanyaggal együtt ismét egy hengeres üregbe kerül, és új töltőanyag hozzáadása után ismét felhasználható. Nagy csőhosszúságú hőcserélők összeépítésénél a fenti eljárással kapcsolatban nem jelentkezik semmi különösebb probléma; a töltőanyag mennyiségét a csőhossznak megfelelően nagyobbra választjuk. A Iamellakötegbe betolt csövek feltágításakor a lamellagallérokon maradt vékony filmréteg is a gyűrű 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
