197625. lajstromszámú szabadalom • Táska áramló közegek közötti hőcserén alapuló termodinamikai folyamatot megvalósító táskás hőtechnikai berendezésekhez
197625 A hőhordozó közeg közben lehűl, mert hőjét az 50a és 50b határoló lemezeken keresztül leadja a 92 táskákban zárt rendszerben keringő munkaközegnek. A lehűlt hőhordozó közeg a 102 hőcserélőben újból fölmelegszik és hőelvonás útján hűti a 100 teret (hűtőteljesítmény). Az 56c járatokban áramló hőhordozó közeg hőjének hatására a 92 táskák 56a járataiban áramló munkaközeg elpárolog (10. ábra, szaggatott nyilak). Az 56a és 56c járatok, valamint 50a és 50b határoló lemezeik tehát megfelelnek a 7. ábrán látható 72 elpárologtató hőcserélőnek. Az 56a járatokból az elpárologtatás során keletkezett gőzöket az 58a, 62a, 68a, 62b, 68b elemekből álló membránkompresszor, amely a 74 kompresszornak felel meg, viszonylag nagyobb nyomáson a 92 táska 56b járataiba továbbítja, ahol a 94 táska 56d járataiban áramló hűtőközeg hatása alatt kondenzálódnak (10. ábra, folytonos nyilak). Az 56b járat az 50a és 50b határoló lemezekkel tehát a 7. ábrán látható 76 kondenzátornak felel meg. A 74 kompresszort a 94 táska 56d járataiban áramló hűtőközeg nyomásváltozása működteti. Ez ad jelentőséget annak, hogy az 58a membrán hőátadó felület része, mert így nemcsak hőcsere, hanem nyomásközvetítés is végbemegy, anélkül, hogy ehhez külön működtető közegről kellene gondoskodni. A 92 táskák 56b járataiban kondenzálódott gőzökből származó folyadék az 58b, 62, 64 elemekből álló 78 expanziós szelepeken átáramolva az 56a járatokban uralkodó nyomásra fojtódik és újra elpárolog, miközben a 94 táska 56c járataiban áramló hőhordozó közegből hőt von el (hűtőteljesítmény). A hűtőközeget a 106 szivattyú a 116 tároló tartályból a 134 csatornába és innen az 56d járatokba szállítja, ahol fölmelegedés közben az 50a és 50b határoló lemezeken keresztül kifejti kondenzáló hatását. A fölmelegedett kondenzátum a 114 vezérlő szelepen át a 108, 110, 112 léghűtőbe jut, ahol hőjét a környezetnek adja át, majd visszakerül a 116 tároló tartályba. A hidraulikus 118 vezérlő egység egyrészt a 120 bemeneten át érzékeli a 100 térben uralkodó hőmérsékletet, vagyis a hűtőteljesítmén mértékét, másrészt ennek függvényében a '22 vezérlő kimeneten és a 94 táskák 56e jái.o.iin át állítja a 92 táskák 78 expanziós szelepeit, illetőleg a 124 .ezérlő kimenetén át a hűtőközeg 104 vexe'ékébe iktatott 114 vezérlő szelepet. A hűtőt, ije-űtménv függvényében tehát a 92 táskákban zári rendszerben áramló munkaközeg és a 94 táskákon átáramló hűtőközeg áramlási ellenállásába egyaránt beavatkozik. Ha a hűtőteljesiíménv a kívántnál nagyobb, a 78 szabályozó szelepek és a 114 vezérlő szelep útján fojt. Túl kis hűtőteljesítmény esetén viszont a kérdéses szelepeket nyitja. Kialakítása a hidraulikus vezérlések területén egyértelmű feladatot je- 6 9 lent és itt márcsak azért sem szorul részletezésre, mert nem része a találmánynak. A hűtőkörfolyamat lezajlására jellemző diagramok a 13. és 14. ábrán láthatók, amelyekből egyúttal a találmány szerinti táskák alkalmazásával járó előnyök is kitűnnek. A 13. ábra a 100 térben uralkodó T hőmérséklet változását az s entrópia függvényében tünteti föl. A 14. ábrán a körfolyamat alakulását a hűtőgépes gyakorlattal összhangban mint a nyomás logaritmusa (lgp) és az entalpia (i) közötti összefüggést ábrázoltuk. A vékony vonalak mindkét esetben a paramétereknek a körfolyamattól független öszszefiiggését ábrázolják. A 74 kompresszorban (7. ábra) a sűrítést veszteségmentesnek föltételezve a folytonos vastag vonalakkal ábrázolt állapotváltozásokat kapjuk. Ha azonban a 90 központi egységet (8. ábra) a találmány szerinti 92 és 94 táskákból építjük föl, a kompresszió hőelvonással karöltve megy végbe, mert a kompressziót végző 58a membrán (11. és 12. ábra) egyúttal hőátadó felületet is alkot. Ezért a kompresszió valójában a 13. és 14. ábrán látható szaggatott vonalak szerint fog alakulni, ami azt jelenti, hogy a kompresszió munkaszükségletének csökkenése folytán a hűtőkörfolyamat munkaszükségletére mértékadó terület is csökken. A 8. ábra szerinti berendezés lényegesen egyszerűbbé válik, ha hűtőközegként nagynyomású hálózati vizet alkalmazunk, amelynek nemcsak hűtőhatását, hanem nyomását is hasznosítani tudjuk. Ekkor nyilvánvalóan elmarad a 106 szivattyú, a 108, 110, 112 léghűtő, valamint a 116 tároló tartály, mert a hűtés feladatát a hálózati víz veszi át, amelynek csak nyomását kell szabályozni, amit változatlanul a 118 vezérlő egységgel állított 114 vezérlő szelep végez. A fölmelegedett hűtővíz csatornába kerül. A 74 kompresszort nemcsak a hűtőközeggel, hanem a hőhordozó közeggel vagy külön erre a célra alkalmazott nyomóközeggel is működtethetjük. Az előbbi esetben a 74 kompresszor a 94 táska 56c járatába, a 114 vezérlő szelep pedig a 96 vezetékbe van iktatva. Ha viszont külön nyomóközeget alkalmazunk, az 58a membrán az 58b membránhoz hasonlóan működik és az 56e járathoz hasonló további járatot zár le. A 118 vezérlő egység 124 kimenete ennek megfelelően a 96 vezetékbe iktatott 114 vezérlő szelephez vagy az említett további járathoz csatlakozik. A 116 tároló tartály méretei minimálisra csökkenthetők, ha ellenütemben dolgozó, párhuzamosan kapcsolt két 90 központi egységet alkalmazunk, mert ekkor a 104 vezetéknek rr. gfelelő két vezetékben áramló közegek pv.há'. i egymást részben kioltja. S/ í enyebb igények esetén a 78 expanziós szc i" ;k helyett állandó fojtásokat is alkalma.tank, amivel egyrészt csökkenthetjük a 10 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
