186052. lajstromszámú szabadalom • Spirálbordás cső, különösen hőcserélőkhöz
1 186052 2 róziót is okozhatnak, amely végülis a bordafelületek elroncsolódásához vezet és a hőcserélő csövet használhatatlanná teszi. Ahol a technika állásában ezzel a lehetőséggel számolnak, a megoldást a fodrok elhagyásában és magcsőre húzott egyedi bordák alkalmazásában látják. Sima bordák esetén ugyanis a bordaközök nyilvánvalóan jobban hozzáférhetők. A tömeggyártás szempontjából azonban a spirálbordás csövek igen gazdaságosak, amint ez a szakember előtt ismeretes. Ehhez járul, hogy a bordák széleinek fodrozása a hőcserélő csövek hőátadási tényezőjét jelentősen fokozza, amint ez a technika állásából ugyancsak kitűnik. Olyan fodrozott szélű spirálbordás cső tehát, amely a fodrozottság ellenére lehetővé teszi a bordaközökben lerakódott szennyeződések egyszerű eltávolítását, a hőcserélő technika területén hézagpótlónak minősíthető termék lenne. A találmánnyal célunk ilyen fodrozott szélű spirálbordás cső kialakítása. Találmányunk alapja az a felismerés, hogy szenynyeződések főleg ott rakódnak le, ahol a külső légáram a magcső falának ütközik, vagyis ahol a spirálborda menetei szembenéznek az áramlási iránnyal. Itt ugyanis a légárammal elragadott szilárd részecskék tehetetlenségüknél fogva a magcső falán megrekednek és ennek következtében a légáramból kiválva lerakódnak. Ahol viszont a levegő nincs alávetve a csőfal terelő hatásának, nevezetesen a magcsőtől kétoldalt, szilárd részecskék gyakorlatilag nem rakódnak le, hanem távoznak a levegővel, amelynek áramlási sebessége itt a legnagyobb. E felismerés alapján a találmány lényege, hogy a bordákat fodormentes szakaszokkal is ellátjuk és a hőcserélő csöveket úgy helyezzük el, hogy a fodormentes szakaszok a légárammal szembenézzenek. A magcső két oldalán viszont a bordák széleit fodrozzuk. Ha ilyen hőcserélő csöveket hőcserélő házban úgy helyezünk el, hogy a fodrozott szakaszok a légárammal mintegy párhuzamosak legyenek, vagyis ott helyezkedjenek el, ahol az áramlási sebesség a legnagyobb, akkor a fodormentes szakaszok olyan helyzetben lesznek, amelyben a légárammal elragadott szilárd részecskék a magcső falába ütköznek, feltéve hogy a különféle szakaszok egyenként a cső kerületének lényegében negyedrészére terjednek ki. Ez azt jelenti, hogy a fodros szakaszok a csövön átmérőiránybsn egymással szemben vannak és központi szögük körülbelül 90°. Kísérleti méréseinknél kitűnt, hogy a fodros szakaszoknak egy-egy menet két negyedére való korlátozása a spirálbordás cső hőátadását nem befolyásolja lényegesen. A fodormentes szakaszok viszont lényegesen megkönnyítik szomszédos menetekkel közrefogott bordaközök tisztítását, feltéve, hogy mind a fodros szakaszok, mind a fodormentes szakaszok a magcső tengelyének irányában fedésben vannak egymással. A fodormentes szakaszok közötti bordaközök ugyanis megfelelő szerszámmal könnyen tisztíthatók, amikor a csövekből álló köteget önmagában ismert módon hozzáférhetővé tesszük. A találmány tárgya tehát különösen a hőcserélőkhöz való olyan spirálbordás cső, amely — önmagában ismert módon — magcsőből és ezt övező, meneteinek középsíkjával a magcső alkotóira merőleges tömörfaiú csavarfelületből áll. A csavarfelület menetei ezek külső széléről kiinduló és a magcső felé csökkenő mélységű fodrokkal vannak ellátva. A találmány abban van, hogy fodrok csak a csavarfelület meneteinek átmérőirányban átellenes szakaszain vannak, amelyeknek központi szöge célszerűen legfeljebb 90°. A már előadottak alapján könnyen belátható, hogy a találmány szerinti hőcserélő csövek megfelelnek a hűtőlevegő befelé terelésében és a bordahézagokban lerakódott szennyeződések viszonylag könnyű eltávolithatóságában megjelölhető kettős követelmények, \ agyis a kitűzött feladat megoldását nyújtják. Célszerű, ha a csavarfelület két szomszédos menetében a menetek síkjából azonos irányban kiemelkedő fodrok a magcső tengelyének irányában egymással fedésben vannak. Ez egyrészt azzal jár, hogy a bordaszéleken az áramlás útjában álló nagyobb mélységű fodorrészek örvényléseket okoznak és ezzel növelik az áramlási ellenállást és a hőátadási tényezőt, másrészt az egyöntetű elrendezés következtében kisebb lehetőség nyílik a menetek közötti esetleges porlerakódásra. Két szomszédos menet azonban úgy is kialakítható, hogy a magcső tengelyének irányában a csavarfelület két szomszédos menetében a menet síkjából ellentétes irányban kiemelkedő fodrok legyenek fedésben. Az ilyen megoldás előnye, hogy a bordák külső széle felé a7 áramlási keresztmetszet egymástól egyre távolabb eső értékek között változik, ami az áramlásban egymással váltakozó gyorsulásokat és lassulásokat idéz elő. Ennek következményeként a peremek felé még tovább növekszik az áramlási ellenállás ezzel a befelé irányuló terelőhatás, de növekszik a hőátadás is. Ugyanekkor a porlerakódási hajlam a lüktető áramlás következtében gyakorlatilag elhanyagolható. \ fodrok a csavarfelület egy-egy szakaszán belül legalább részben változó osztás szerint is követhetik egymást, amivel ugyanennél a spirálbordás csőnél biztosíthatjuk az előbbi két megoldás előnyeinek együttes jelentkezését. A fodrok a csavarfelület meneteinek síkjához viszonyítva aszimmetrikusak is lehetnek, vagyis például a bordákból csak egyik oldalon emelkednek ki. Ez gyártástechnológiai szempontból lehet célszerű. Előnyös továbbá, ha a fodroknak sarkos keresztmetszetük van, mert ez segíti a légáram leválását és ezzel járó örvénylését, ami növeli a hőátadási tényezőt. A találmányt a továbbiakban a rajz alapján részletesebben ismertetjük, amelyen a találmány szerinti spirálbordás cső néhány példakénti kiviteli alakját tüntettük fel. A rajzon az 1. ábra hagyományos spirálbordás cső hosszmetszete, a 2. ábra az 1. ábra II—II vonala mentén vett metszet, a 3. ábra diagram, a 4. ábra részlet távlati képe, az 5. ábra a találmány szerinti spirálbordás cső bordájának példakénti kiviteli alakját felülnézetben tünteti fel, a 6 ábra a találmány szerinti spirálbordás csőnek az 5. ábrán látható spirálbordával ellátott szakaszát oldalnézetben tünteti fel, a 7. ábra a 6. ábra VII—VII vonala mentén vett metszet, a 8. ábra további példakénti kiviteli alak oldalnézete, a 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
