136611. lajstromszámú szabadalom • Hőtároló betétes hőkicserélő

136.611 nak, minthogy kísérleti eredmények szerint a hőátadás sima lemezrészek közt sokkal tökéletetesebb, mint a hullámosított lemezövekben, s ezért ajánlatos a hullámosított övek szélességét főképpen a köztartás céljából szükséges méretre korlátozni. Á sima lemezeken, vagy a 19.—20. ábrák szerint az övekben hullámosított lemezek sima lemezövein az átáramlás irányában fellépő hővezetés csökkentésére, tehát ugyanabból a célból, amiért a 9.—Í.O. ábrák szerinti kivitelben a lemezköteg szigetelő légréssel ketté van osztva, az átáramlás irányát keresztező irányban 59 átvágások is létesíthetők, mimeliett a kötegben a tömítőkefék választott szélességétől függő ismétlődő helyeken egyes lemezeket — az előbbi értelemben vett ún. osztólemezeket természetesen átvágatlanul kell hagyni, hogy a lemezkötegen belül a nagynyomású munkaközeg a kisnyomású áramlási térbe át ne iújhasson. (A 6.—8., ül. 9.—10. ábrák szerinti, vagy ezekhez hasonló megoldási esetekben, amikor a betétlemezek a betétszerkezet egyes elkülönített rekeszeiben vannak elhelyezve, természetesen a köteg minden lemeze átvágható.) Ugyancsak az átáramlás irányában fellépő hővezetés csökkentése céljából minden esetben ajánlatos a betételemeket — tehát a betétlemezeket is — kisebb hővezetőképességű (lemezek esetén megfelelően ötvözött) anyagból készíteni. E követelményt szemcsés kerámiai anyagnak a 6.—8. ábrák szerint betéttöltésként való alkalmazása igen jól kielégíti. A találmány szerinti hőkicserélő, melynek, különböző nyomású munkaközegek közti hőátvitel esetén az elérhető igen jó hatásfok és a jó helykihasználás szempontjából főleg gázturbinaüzemben van fontossága, az ismertetett kiviteli példáktól eltérően kettőnél több munkaközeg közti hőcsere létesítésére is alkalmas. Gáztüzelésű gázturbinaüzemben pl. szükségessé válik úgy a turbinába bevezetendő friss égési levegőnek, mint a gázalakú tüzelőanyagnak a leexpandált égési gázok melegtartalmával való előmelegítése. Minden ilyen esetben a munkaközegáramoknak a találmány értelmében tömítéssel való körülzárása legfeljebb egy munkaközegnél, éspedig a kisnyomású munkaközegnél, ill. több kisnyomású munkaközeg esetén ezek egyikénél mellőzhető. A találmány szerinti módon tömített hőtároló betétszerkezetekből egy hőkicserélőn belül, közös forgástengelyen, két vagy több betétszerkezet is egyesíthető. Az egyesítés abban az esetben, há nagy mennyiségű munkaközegekről van szó (minek folytán egyetlen betétszerkezet esetén nagyméretű, főleg nagy átmérőjű betéttárcsa adódnék), a 22. ábra szerinti vázlatnak megfelelőén az egyes betétszerkezetek párhuzamos kapcsolásával történhetik. Ez esetben a munkaközegnek az egyes (az ábra F^rrinti 60, 61, 62) betétszerkezeték közt két-két szomszédos betéttárcsa számára közös csatlakozás.nik az (ábra szerint közös 63, ill. 64' hozzávetéseik ás közös 65 ill. 66 elvezetéseik) vannak, úgyhogy a munkaközegek a forgástengely mentén egymásrakövetkező betéttárcsákon. váltakozva ellenirányban áramlanak keresztül. Nagy hőesés esetén viszont indokolt több betéttárcsának a 23. ábra szerint az átáramlás irányában sorba való kapcsolása, amikor is az egyes (az ábra szerint a 67, 68, 69) betétszerkezetek közt a szélső áteresztő határfelületeken zárást létesítő tömítésekkel azonos viszonylagos mértékben elforduló és tengelyirányban nézve azonos helyzetű tömítéseket (az ábra szerint á 70, 71 tömítőpárokat) kell alkalmazni, hogy az átáramlási terek egymástól való elkülönítése tengelyirányban folytatólagosan minden betétszerkezeten helyesen történjék. Ez utóbbi kapcsolási esetben, éppúgy, mint a lemezbetétnek a 9. ábra szerint szigetelő légrésekkel való felosztása esetében, a hőtároló betét anyaga az egymásután következő hőcserélési fokokban a hőállóképesség megengedhető mértéke szerint különböző lehet. A forgó betéttárcsa hajtása a leírt megoldásoktól eltérően nemcsak a tárcsa forgástengelyéről, hanem a tárcsa kerületén levő fogaskoszorún át, ezzel kapcsolódó fogaskerékről is történhetik. Ekkor — pl. az 1. ábra szerinti megoldást tekintve — a hőkicserélő háza, célszerűen a kisnyomású részen, a tárcsa palástfelületével szemben ki van vágva, ami miatt viszont a kisnyomású áramlási tér mindkét áteresztő határfelületén tömítést kell alkalmazni. A találmány szerinti hőkicserélő általában lassú forgássebességét célszerű úgy megválasztani, hogy a hőátvitel hatásfoka ebből a szempontból is a legjobb legyen. E tekintetben, mint ismeretes, kétféle veszteséggel kell számolni. Ezek közül az egyik az a veszteség, amely a hőtárolóbetét anyagának hőfokingadozásából származik; a betét ugyanis, illetőleg a betétnek a nagyobb hőfokú munkaközeg átáramlására bekapcsolt része ez áramlás alatt felmelegszik, a felmelegítő munkaközeggel való érintkezés ideje alatt pedig lehűl. E hőveszteség mellett a veszteségek másik forrása a bevezetőleg mondottak értelmében az a munkaveszteség, amely a nagynyomásról kisnyomásra átváltott áramlási térrészek nyomáskiegyenlítődésében jelentkezik. A találmány szerinti hőkicserélőnek van egy olyan, kísérletileg megállapítható forgássebessége, melynél e veszteségek összege legkisebb, s ezért a legelőnyösebb a hőkicserélőt e sebesség közelében járatni. Szabadalmi igények: 1. Különböző nyomású áramló közegek közti hőátvitelre alkalmasan kiképzett hőkicserélő a hőt leadó és hőt felvevő munkaközegektől az átáramlási keresztmetszet ugyanazon részére vonatkozz tátva váltakozva átjárt hőtároló betéttel, jellemezve a munkaközegek tápcsatlakozásai közt, ezekhez képest viszonylag elmozgó betétszerkezettel, melynek az áramlás által keresztezett, be- és elvezetési oldal felőli áteresztő határfelületein a viszonylag elmozgó szerkezeti részek közti szerelési résekben az áramlási terek azáltal vannak egymástól elkülönítve, hogy a munkaközegáramok,, legfeljebb ezek egyikének kivételével, a viszonylagos elmozgás közben a tápcsatlakozásokkal együttmaradó tömítésekkel vannak körülzárva, míg az áramlási tereknek a betéten belül való elkülönítésére a betétet tartalmazó tér önálló átáramlócsatornákra van felosztva, melyek végnyílásai oly módon jutnak a betétszerkezet átellenes határfelületein levő tömítésekkel egyidejű fedésbe, hegy a szomszédos áramlási terek között nyomáskülönbség alatt való esetleges átáramlás még a tömítésekkel csak részlegesen fedett csatornanyílá-