199979. lajstromszámú szabadalom • Eljárás, valamint hőcserélő-betét hőcserélő csöveiben áramló inhomogén összetételű és/vagy inhomogén fizikai állapotú közegek hőátadásának javítására
9 HU 199979 B 10 a cső közepén áramló olajat a fallal érintkezésbe hozni. A továbbiakban a 4. ábrától kezdödöleg a találmány szerinti eljárást, és annak megvalósítására szolgáló betétek lehetséges kiviteli alakjai közül néhány példaként! kiviteli alakot ismertetünk. A bonyolult terheli felület ábrázolási nehézségei miatt több esetben a betéteket a cső hossztengelyére merőleges metszeteikkel ábrázoltuk. A 4a, 4b és 4c ábrák egy a találmányszerinti betétnek olyan kiviteli alakját tüntetik fel elöl-, oldal-, ill. felülnézetben, a 4d ábra az a-g szelvényekben, amely a hullámos áramlásnál jól alkalmazható. A vízszintes vagy ferde 1 cső tengelyén áthaladó függőleges síkra szimmetrikus betét az 1 cső alsó részéből fölülre szállítja a folyadékot. Az ábra olyan változatot mutat be, amelynél a folyadék keresztmetszete kisebb, de a betét a szükség szerint alakítható ki. Pl. a folyadékkal kitöltött rész lehet a keresztmetszet 2/3-a vagy 1/4-e is, sőt, a belépésnél és a kilépésnél különböző is lehet az aránya. Erre akkor lehet szükség, ha a közeg áramlási sebessége kicsi, igy a folyadék felemeléséhez szükséges energiát úgy lehet biztosítani, hogy a gázfázist a keresztmetszet csökkentésével felgyorsítjuk, igy az megszívja a folyadékot. Ez természetesen növeli az ellenállást, de adott esetben szükséges lehet. Az 5. ábra egy olyan találmányunk szerinti kiviteli alakot mutat be az 1-5 szelvényekben, amely az 1 cső fala mentén áramló közeget cseréli ki az 1 cső közepén áramló közeggel. Itt a betét két részből álló szegmensből áll, azaz az 1 cső fala mellett áramló közeget két csatornába vezeti, míg a 6. ábrán az 1-5 szelvényekben látható betét három 2-5 részekből álló szegmensből áll, tehát ugyanerre három csatornát alkalmaz. A csatornák száma természetesen ennél nagyobb is lehet. A szegmens 2, 3, 4 és 5 részekből áll, amelyek közül a 4 rész a találmányi gondolat lényeges részét képező válaszfal, amelyet a 2, 3 és 5 részek élekként határolnak. A találmány szerinti betétek egy lehetséges előállítási módja az, ha fémlemezből készítjük őket, egy-egy betét két vagy több darabból állhat, melyeket egymáshoz erősítünk hegesztéssel vagy más szilárd rögzítéssel. Egy ilyen lehetséges kiviteli alakot mutatnak be a 7a, 7b, 7c ábrák elől-, oldal- és felülnézetben, a 7d ábrán az a-f szelvényekben. Mint a rajzon látható, a példa szerinti kiviteli alak két egymásra szimmetrikus darabból (a továbbiakban szegmensből) van összeállítva, melyek egyenként az 1 csőben lévő hengeres térrész felét, lBO^os tartományát foglalják el. Természetesen olyan megoldás is lehetséges, ahol az elem három darab 120°-os tartományt átfogó szegmensből van összeszerelve, sót ennél több szegmens is elképzelhető. Az ábrán látható, hogy a betét hosszúsága közel áll az 1 cső átmérőjének a méretéhez, célszerűen annak 1-3-szorosa. Ez az 1 cső hosszúságánál minden esetben lényegesen kisebb. A betét hosszanti képén nyilakkal feltüntettük a közeg áramlását, a kép felső részén azoknak a közegrészeknek az útja látható, amelyek eredetileg az 1 esq fala mentén áramlottak,- a kép, alsó részén pedig azoké, amelyek eredetileg az áramlás magjában haladtak. Megjegyezzük, hogv az Rí jelű áramlási irányból indultunk ki, de az Rz irány szerint is beépíthetjük a betéteket az 1 csőbe. A keresztmetszeti ai’ányokat mindig a tervezett áramlási irány szerint kell kialakítani. Noha a betét egy-egy 2-5 részekből álló szegmense mindig egy darabból - pl. egyetlen lemezből sajtolassal - készül, a 2-5 részekből álló szegmens néhány, a működés szempontjából fontos részét külön tételszámmal jelöljük. A felsó szegmens részeit az alsó szegmens megfelelő részeit ” jelöléssel különböztetjük meg. A 2-5 részekből álló szegmensek 2 és 3 részei spirálisélek, amelyek csavarvonal alakban futnak körbe kiperemezve melyekre az jellemző, hogy a 2-5 részekből álló szegmensek teljes hossza mentén érintkeznek az 1 cső falával. A betét hossztengelye irányából nézve ezek a spirális élek két 180°-os szegmensből álló betét esetén mindkét oldalon 90- -90“-os, három 120°-os szegmensből álló betét esetén 60-60°-os szögben érintkeznek az 1 cső faléval. Látható az is, hogy a betét a metszet felőli végén a két szegmens kihajlított 2 és 3 élei - melyek. ebben a metszetben 2’-2”, 3’-3” párosításban összeérnek - az 1 cső két átellenes pontján, a vízszintes szimmetriasiknak és az 1 cső belső hengerpalástjának metszésvonalánál indulnak, és a betét túlsó f metszet felőli végén a kiindulási helyzetükre merőleges helyzetben találkoznak. Ebben a metszetben a szegmensek élei SO^-kal elfordulva 2’—3', 2”-3” párosításban érnek össze. A 2’-3l, 2”-3” élek az 1 cső tengelye irányából nézve a palást teljes 360°-os kerületét érintik, és így a határréteget teljes egészében leválasztják arról. A szegmensek 2 és 3 élekkel határolt 4 válaszfal része felületei olyan térbeli alakzatok! melyek az 1 cső falával folyamatos gőrbületü, éles iránytörés nélküli járatokat alkotnak. Ezek a járatok az a metszetben az 1 cső falával érintkező körgyűrű alakúak, egy 2-5 részekből álló szegmenshez a körgyűrű fele tartozik. Az a metszettől távolodva fokozatosan, éles iránytörés nélkül átmennek az f metszetben lévő félkór alakú keresztmetszetekbe, *dielyek az í cső középső részében vannak. A két 2-5 részekből álló szegmens által alkotott két félkör alakú idom koncentrikus csatornát képez az 1 cső tengelye körül. Ac.két 2-5 részekből álló szegmens az f keresztmetszetben az 55" élek mentén, továbbá az a ke-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 T
