192770. lajstromszámú szabadalom • Hőcserélő, főleg tüzelőberendezésekhez
3 192770 4 Az ismert és használatos hőcserélő hiányosságait - a teljesség igénye nélkül - az alábbiak szerint foglalhatjuk össze. Körülményesen, nehezen tisztíthatok, arai növeli az üzemeltetési költségeket; a tisztítás kényelmi okokból történő elmaradása csökkenti a hatásfokot (például spirálcsöves, spirállemezes, bordás csöves megoldásoknál). Viszonylag kicsi a hőátadási tényező (például egyenenescsöves, bordáscsöves, táskás kiviteleknél), ezért adott hőteljesltmény átszármaztatására viszonylag nagy hőátadó felületet kell beépíteni, arai növeli a készülék árát. A gyártástechnológia viszonylag bonyolult, költséges, például bordáscsöves kivitelnél az öntés, sok hegesztés szükséges a hegesztett bordáscsöves, egyencsöves, t^áskás, spirállemezes hőcserélők elkészítéséhez, gyártásánál. A gyártástechnológia sok hibaforrást rejt magában, ami növeli a termelési költségeket, így például egyenescsöves hőcserélő csöveinek behegesztésénél minden csőre esik egy hegvarrat kezdő- és végpont. A találmány célja olyan megoldás ill. megoldások biztosítása, amely a fent felsorolt hiányosságokat előnyösen korrigálja: az ismert és alkalmazott hőcserélőknél egyszerűbben és könnyebben tisztítható, viszonylag nagy hőátadási tényezőt biztositó, egyszerűen, olcsón és biztonságosan gyártható készülékkonstrukció kidolgozása. Ismert fizikai jelenség, hogy centrifugális erőtér hatására - például gáz, gőz, folyékony halmazállapotú közegek görbült pályán (kényszerpályán) történő haladása esetén - olyan áramlási viszonyok keletkeznek, amely következtében a hőcserében résztvevő közegek között megnő a hőátadási tényező az egyébként szabad centrifugális erőtér mentes áramlású esethez képest. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy ha az áramló közegeket egymástól megfelelő kiképzésű koaxiális felületekkel elválasztjuk és közöttük olyan kiképzésű vezetőfelületeket alakítottunk ki, amelyek az áramló közegeket görbült mozgásra kényszerítik, valamint lehetővé teszik azoknak a hőcserélőn történő áthaladását, akkor a kívánt, hóátadási tényező növelő hatás elérhető. Ha még a koaxiális -, és a vezető felületeket úgy választjuk ki, hogy egyszerűen gyárthatók legyenek, valamint úgy rendezzük el őket, hogy könnyen szerelhetőek legyenek, akkor az az új hatás mutatkozik, hogy a készülék könnyen tisztítható, működtetésével megnövelt hőátadási tényező biztosítható, egyszerűen, olcsón, biztonságosan gyártható. A találmány tehát hőcserélő főleg tüzelőberendezésekhez, amelynél a hőcserében résztvevő egyik közeget szállító edény a be- és kivezető szakasza kivételével teljes egészében a hőcserében résztvevő másik közeget szállító edény belsejében helyezkedik el oly módon, hogy a hócserében résztvevő közegeket határoló falak koaxiálisán vannak elrendezve, ezek hossztengelyre merőleges metszeteinek kontúrja egyenes szakaszokból és/vagy ívekből álló folytonos vonal, és a falak által alkotott közegvezetó csatornákban a falak tengelyével azonos tengelyű, csavarvonalszerűen kiképzett, folytonos, a közegvezető csatorna teljes szélességére kiterjedő terelő elemek vannak elrendezve. A találmány olyan, főleg tüzelőberendezésekhez alkalmas hőcserélőre is vonatkozik, amelynél a hőcserében résztvevő egyik közeget szállító edény a be- és kivezető szakasza kivételével teljes egészében a hőcserében résztvevő másik közeget szállító edény belsejében helyezkedik el oly módon kialakítva, hogy a hócserében résztvevő közegeket határoló falak koaxiálisán vannak elrendezve, ezek hossztengelyre merőleges metszeteinek kontúrja egyenes szakaszokból és/vagy ivekből álló folytonos vonal, és a falak között, azok hossztengelyével szöget, célszerűen derékszöget bezáró több válaszfal van, amelyek faltól-falig terjednek, ezekben a válaszfalakban közegátbocsátó nyílások vannak, a falak és a válaszfalak által alkotott, lényegében gyűrű alakú terekben egy-egy terelő fal van, amely mind a falakat, mind az adott gyűrű alakú teret határoló válaszfalakat érinti és az egymás után következő válaszfalakban lévő közegátbocsátó nyílások a két válaszfal közötti terelő fal átellenes oldalain helyezkednek el. A találmány szerinti hőcserélő egyik célszerű kiviteli alakjánál a kőzegvezető csatornák körgyűrű keresztmetszetűek és a terelő elem elfordithatóan és kiszerelhetóen van kialakítva. A találmány szerinti hőcserélő másik célszerű kiviteli alakjánál a közegvezetó csatornákat csonka gúla vagy hasáb alakú koaxiális falak képezik, és a csavarvonalszerű terelő elem a koaxiális falak tengelyére merőleges vetületben egymással 90°-os szöget bezáró szakaszokból áll. A találmány szerinti hőcserélő egy további célszerű kiviteli alakjánál a hőcserében résztvevő közegeket határoló falak körhenger alakúak, a falak közötti válaszfalak közegátbocsátó nyílásai kivágásokként vannak kialakítva, a válaszfalak a hőcserélő tengelye körül elforgathatóan és a tengely irányában eltolhatóan vannak elrendezve, és a terelöfalak a közegátbocsátó nyílásokban helyezkednek el. Végül a találmány szerinti hőcserélő célszerű kiviteli alakja az is, amelynek a falai csonka kúp, csonka gúla vagy hasáb alakúak, a válaszfalakban lévő közegátbocsátó nyílások kivágásokként vannak kiképezve és a válaszfalak a terelófalakkal egyetlen szerkezeti eységet alkotnak, és a falakhoz lazán illeszkednek. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
