199005. lajstromszámú szabadalom • Berendezés kondenzvíz hőtartalmának hasznosítására, vmint folyadékszintszabályozó szerkezet zárt kondenztartályokhoz
1 HU 199005 B 2 A találmány kondenzvíz hőtartalmának a hasznosítására szolgáló berendezésre vonat kozik, amelynek — előnyösen állóhenger alakú — tartálya, a forró kondenzvíznek a tartályba táplálásra és a lehűlt kondenzvíznek a tartályból történő eltávolítására szolgáló vezetéke, valamint a tartályban elhelyezett hőcserélője van. A találmány tárgyát képezi egy zárt kondenztartályokhoz, különösen a találmány szerinti berendezéshez alkalmazható folyadékszint-szabályozó szerkezet is. Az általános hőellátás gyakorlatában, gőz-fűtőközeg alkalmazása esetén a hőátadás során gyakran és nagy mennyiségben keletkeznek gőzkondenzátumok, vagyis kondenzvizek, más szóval kondenzek, amelyeket össze kell gyűjteni és az adott rendszerből el kell távolftai. Mind ipari, mind egyéb kondenz-rendszerknél komoly feladatot jelent a gyakran több forrásból származó, különböző nyomású kondenzvizek lehető legkisebb veszteséggel történő összegyűjtése és továbbítása. A kondenzvizek összegyűjtésére a leggyakrabban ún. nyomás nélküli nyitott rendszereket, szállításukhoz pedig centrifugálszivattyúkat használnak. Ez utóbbiak széles körű elterjedését elsősorban viszonylag üzembiztonságuk magyarázza; hátrányuk viszont, hogy — különösen kis mennyiségek esetén - meglehetősen magas költséghányadot jelentenek a teljes rendszerben. A nyitott rendszerekben alkalmazott gyűjtőtartályok általában laposfenekűek, felülnézetben szögletes vagy kör alakúak. Az egyik régóta ismert és elterjedten használt kondenzvízgyűjtő és -továbbító rendszernek több nyitott kondenzgyűjtő tartálya is lehet, amelyek centrifugálszivattyút tartalmazó vezeték útján vannak egymással összekötve. Az első, ún. gyűjtőtartályba a visszatérő kondenzeket szállító vezetékek torkollnak, a tartály aljából pedig vezeték lép ki, amelybe centrifugálszivattyú van beiktatva. A centrifugálszivattyú feladata a kondenzvizeknek az első tartályból - a gyűjtőtartályból — a második, ún. központi tartálya való továbbítása. Ez a rendszer — mint valamennyi nyitott rendszer — energiagazdálkodási szempontból kedvezőtlen, alkalmazása jelentős hőveszteséggel jár. Az első tartályban ugyanis a túlnyomórészt 100 °C-t meghaladó hőmérsékletű kondenzvíz atmoszférikus környezetben a czabad levegővel kerül érintkezésbe, forrásba jön és kigőzölög. A forrás mindaddig folytatódik, amíg a kondenz le nem adja rejtett hőtartalmát, és hőmérséklete le nem csökken a víz atmoszférikus nyomásához tartozó forrásponti hőmérsékletre, illetve egy ezt legalább megközelítő hőfokértékre. Miután a tartály nyitott, a felszabaduló gőz, az ún. sarjúgőz — rendszerint páravezetéken keresztül — szabad levegőbe hasznosítás nélkül kiáramlik, ami természetesen energiaveszteséggel jár. A második tartályban a kondenz hőmérséklete tovább csökken. A nyitott rendszerek elterjedését az is magyarázza, hogy különböző nyomású kondenzek egy tartályban gyűjthetők össze minden különösebb műszaki ráfordítás nélkül, tehát a készülék egyszerű, olcsó és sorozatban gyártható, továbbá az a tény, hogy nyitott tartályban 100 °C feletti hőmérséklet nem alakulhat ki. A nyitott kondenzgyűjtő tartályoknak azonban súlyos hátrányaik is vannak, például az, hogy zárt, nyomás alatti rendszerekben nem alkalmazhatók; hatásos kigőzölögtetésre alkalmatlanok; az alacsony magassági méret és a kedvezőtlen alak miatt a tartály hőfokkirétegeződése hatástalan, ezért a folyadékhő-elvonás részére alkalmas kedvező helyet nehezen lehet biztosítani; a kondenzátemelő szivattyúk részére csak a padlószint fölé, tehát magasra helyezett tartály biztosítja a kavitációmentességet, ami tehát csak jelentős többletköltség árán megvalósítható tartály-tartószerkezet alkalmazásával oldható meg. A nyitott kondenzgyűjtő rendszerek hiányosságainak, illetve veszteségeinek a kiküszöbölésére irányulnak a nyomás alatti zárt rendszerek, amelyek az egymástól lényegesen eltérő nyomású kondenzek összegyűjtéséhez külön tartályokat alkalmaznak. Ha ugyanis különböző nyomású kondenzeket egyetlen nyomás alatti tartályra csatlakoztatnának, és ha a nagyobb nyomású kondenzek mennyiségi túlsúlyba kerülnének, a fellépő ellennyomás miatt alacsonyabb nyomású kondenzeket már nem lehetne a tartályba táplálni, mert ez utóbbiak nem képesek kinyitni a tartályba vezetési helyre beépített visszacsapószelepet. Ha viszont nem építenének be visszacsapószelepet, fennállna az a veszély, hogy a magasnyomású kondenz az alacsonyabb nyomású rendszerbe dolgozunk vissza. A szétválasztás tehát feltétlenül indokolt, viszont a nyomásfokozatonként külön-külön alkalmazott fekvőhenger alakú, domborított végekkel rendelkező zárt gyűjtőtartály és szivattyú a létesítési költségeket rohamosan megnöveli annál is inkább, mert e szivatytyúkkal szemben pl. a 140- 180 °C hőmérsékletű szállítandó folyadék és a kavitációs veszély elkerülése (hozzáfolyás biztosítása) miatt a szokásosnál magasabb műszaki követelményeket támasztanak. Ezek a problémák a több-tartályos nyomás alatti rendszerek széles körű elterjedését nagymértékben akadályozzák, alkalmazásuk többnyire csak nagyobb berendezéseknél jöhet szóba. A kavitációs veszély — amely a tartályok lezárásával és nyomás alá helyezésével növekszik — csökkenthető állóhenger alakú tartályok alkalmazásával, mert így növelhető a szivattyúk hozzáfolyási magassága. Ez á felismerés vezetett egy olyan ismert zárt, nyomás alatti kondenzgyűjtő berendezés kifejlesztéséhez, amelynek állóhenger alakú zárt tartálya van. A különböző nyomásfokozatú kondenzeket egymástól elkülönítve viszonylag kisméretű edényekbe gyűjtik össze, és gőznyomással továbbítják az állóhenger alakú tartályba. A visszatáplálás gőz-segédenergiával — gőznemű kondenzátemeléssel — történik. A fogyasztóktól érkező vezetékágakban kettős viszszacsapószelepek biztosítják az egyes fogyasztói ágak egymástól feltétlenül szükséges függetlenítését, valamint — esetleges meghibásodás esetén — a feltétlen biztonságot. A kondenzátumok 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
