199975. lajstromszámú szabadalom • Rotor hőcserélő
1 il lé 199975 B 2 A találmány tárgya rotor-hőcserélő, amely elsősorban nyúlós folyadékok, például polimer oldatok kezelésére alkalmazható. A hőcserélő intenzivebb működése a nyúlós, viszkózus folyadékok kezelésénél általában igen komoly problémát jelent. Ezekben az esetekben ugyanis a hőátbocsátási tényező igen kicsi, mivel nehezen biztosítható ezeknek a folyadékoknak a nagy áramlási sebessége, és mivel a hőcserélő felületeken igen vastag határréteg képződhet. Ugyancsak nehézségek mutatkoznak azoknak a folyadékoknak a kezelésénél, amelyek hajlamosak arra, hogy a hőcserélő falán, vagy a hőcserélő terelőelemén szilárd rétegként lecsapódjanak. s Az SU 1 064 735 számú szabadalmi leírás egy olyan rotor-hőcserélőt ismertet, amely a hőcserélő házában koaxiálisán elhelyezett fő terelöelemet tartalmaz, amely a ház belső felületével a hűtőközeg bevezetésére és áramoltatására egy üreget képez, tartalmaz továbbá egy járulékos terelöelemet, amely csapokkal van ellátva, és amely a fő terelóelem belső felületével a viszkózus folyadék átfolyására képez üreget, tartalmaz továbbá még egy segéd terelöelemet is, amely a járulékos terelőelem belső felületével képez egy, a hűtőközeg átfolyására kiképezett üreget, és a fent említett terelöelemek közül a fő terelöelem és a járulékos terelőelem egymáshoz képest elforgatható egyiknek a mozgatásával, és a forgatást egy, a házon kívül elhelyezett hajtómű biztosítja. Tartalmaz továbbá ez az ismert berendezés egy vakaró szerkezetet, amely egy keretből, és kaparóelemekböl áll, ahol a keretek a nyúlós folyadék átfolyására kiképezett üregben vannak szabadon mozgathatóan elrendezve, a vakaró elemek, illetőleg kaparó elemek pedig a keretre vannak felerősítve, és a keretre még további csapok is fel vannak erősítve. Ennél a hőcserélőnél a fő terelóelem és a járulékos terelőelem egymáshoz képesti forgatását egy, a fő terelőelem és a forgó mozgáshoz kiképezett hajtómű közötti mechanikus kapcsolat, és egy a ház és a járulékos terelőelem között kiképezett merev kapcsolat valósítja meg. A fő terelóelemnek a forgatása a fent ismertetett megoldásnál azt eredményezi, hogy a fő terelóelem forgásával együtt a belső felületén felfekvó réteg, amely lényegében ez a viszkózus folyadék, szintén forog, és igy a nyúlós, viszkózus folyadéknak a sugár irányú mozgása nem valósul meg. Ez természetesen a hőcserélő hatásfokának csökkenéséhez vezet. A találmánnyal célul tűztük ki egy olyan rotor-hőcserélő kialakításét, ahol a fő terelőelem és a járulékos terelóelem egyéb szerkezeti elemekkel oly módon van a hőcserélővel összekapcsolva, hogy ezeknek az egymáshoz képesti relativ elfordulása a hőcserélő intenzívebb működését eredményezi. A találmány tehát egy olyan hőcserélő, amely egy ház hossztengelyében koaxiálisán elhelyezett, a ház belső felületével a hűtőközeg áramlásához üreget képező fő terelöelemet, egy csapokkal ellátott és a fő terelóelem belső felületével viszkózus folyadékok áramoltatásához üreget képező járulékos terelőelemet, a járulékos terelőelem belső felületével a hűtőközeg áramoltatásához üreget képező segéd terelöelemet tartalmaz, és a fő terelőelem és a járulékos terelóelem megfelelő hajtóművel összekapcsolva egymáshoz képest forgathatóan van kiképezve, továbbá tartalmaz még kaparószerkezeteket, amelyek a viszkózus folyadék áramoltatásához kiképezett üregben elhelyezett kereteket és a viszkózus folyadék által forgatott kaparóelemeket tartalmaz, amelyek keretekre vannak felerősítve, továbbá a keretekre két-két csap van rögzítve. A találmány szerinti rotor-hőcserélő úgy van kiképezve, hogy a fő terelóelem és a járulékos terelóelem egymáshoz képesti forgatására a ház és a fő terelóelem között merev kapcsolat, és a járulékos terelóelem egyik csapja és a hajtómű közötti mechanikus kapcsolat van kiképezve. Előnyös a találmány szerinti rotor-hőcserélő azon kiviteli alakja is, ahol a rotor-hócseréló két kétfokozatú nyomáscsökkentőt tartalmaz, amelyek mindegyike két-két fogaskerékkel van ellátva, és az egyik fogaskerék a járulékos terelóelem megfelelő hajtótengelyként kiképezett csapján, a másik fogaskerék a kaparószerkezet megfelelő csapján mint hajtott tepgely van elrendezve. A találmány szerinti rotor-hőcserélő egy további előnyös kiviteli alakja úgy van kiképezve, hogy a kétfokozatú nyomáscsökkentőben a hajtótengelyre elhelyezett fogaskerék átmérője kisebb vagy nagyobb, mint a hajtott tengelyeken elhelyezett fogaskerekek átmérője. A találmány szerint kiképezett rotor-hőcserélőnél a kezelendő nyúlós folyadék külső rétege az ismert TYLOR-örvényelv szerint eltolódik, és ez lehetővé teszi az intenzív sugár irányú átkeverődést, arai a jelen esetben a viszkózus folyadék mozgásának a könynyebbségében, valamint a hőcserélőt intenzívebb működésében nyilvánul meg. A találmány szerinti rotor-hőcserélőt a továbbiakban példakénti kiviteli alakjai segítségével a mellékelt ábrákon ismertetjük részletesebben. Az 1. ábrán látható a találmány szerinti rotor-hőcserélő hosszirányú metszete, a 2. ábrán látható az 1. ábra II—II vonal mentén vett metszete, a 3. ábrán pedig a találmány szerinti rotor-hőcserélő azon kiviteli alakja látható, ahol a kétfokozatú nyomáscsökkentő is be van építve, a 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
