143302. lajstromszámú szabadalom • Hőkicserélő készülék és eljárás előállítására

Megjelent: 1959. november 30. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 143.302. SZÁM 36. c. OSZTÁLY — BE—284. ALAPSZÁM Hőkicserélő készülék és eljárás előállítására Beck József és Forgó László oki. gépészmérnökök, Budapest A bejelentés napja: 1951. június 14. A találmány különösen, nagymértékben különböző hőátadási tényezőjű közegek közötti hőátadás foganatosítására alkalmas hőkicserélő készülék, mely a hasonló célra használt eddig ismert hőkicserélő készülékeknél lényegesen olcsóbban állítható elő és a helyszükséglete is kisebb. Ismeretesek vagy bordás, vagy úgynevezett szárnyas csövekből készült hőfoicserélők, amelyeknél a szárnyak síkjai a cső tengelyével párhuzamosak, mimellett a szárnyak a csővel egy darabban vannak öntve vagy rúdprésen sajtolva. Ezek hátránya egyrészt, hogy mind a cső, mind a szárny falvastagságát az előállításnál alkalmazott technológiai eljárás miatt nagyobbra kell választani, mint aminőt hőtechnikai okok, az üzem közbeni nyomások vagy .más mechanikus igénybevételek tennének szükségessé, másrészt különösen kis átmérőjű csöveken viszonylag csak kevés szárny helyezhető el, úgyhogy a szerkezet nagy hőmenynyiségnek rövid idő alatt való kicserélésére nem alkalmas. Az utóbb említett hátrány az esetben is fennáll, ha a szárnyak a csővel nem egy darabban készülnek, hanem azon tetszőleges hideg vagy meleg eljárással vannak megerősítve. Ismeretesek olyan bordás csövek is, amelyeknek a cső hossztengelye mentén sorakoztatott, a cső hossztengelyére harántirányú síkokban elrendezett, négyszögletes, vagy gyűrűalakú, a csőtesttel nem egy darabban készült bordáik, illetőleg szárnyaik vannak. Ezek előnye, hogy a csövön a szárnyak egymáshoz közel, tehát viszonylag nagy mennyiségben helyezhetők el, azonban hátrányuk a szárny és a cső teste közötti, a jó hővezetést biztosító összeköttetés nehézkes és költséges volta. E szárnyak elhelyezése végett eljártak már úgy, hogy a csövet a felhúzott szárnyakkal együtt alkalmas fémfürdőbe merítették, valamint úgy is, hogy a szárnyakat a cső palástjának körhornyaiban helyezték el, majd a csövet két végén oly nyomással terhelték, amely a cső anyagát zöimítve a hornyokat zárta. Mindkét eljárás rendkívül körülményes és drága, ezenkívül a másodiknál a zörnítés a cső hossza mentén nem egyenletes, ezért a szárnyak rögzítése is egyenetlen, ami a hőátadást a cső és a szárnyak között hátrányosan befolyásolja. A találmány hőkicserélő készülék, amelynél a fent felsorolt hátrányokat kiküszöböltük. A találmány szerinti hőkicserélő készülék a belső közeget vezető legalább egy csőből és síkjaikkal a cső tengelyére harántirányban álló, a csövön, illetőleg a csöveken rögzített lemezekből áll. A lemezeket a csövön, illetőleg a csöveken a csővel koaxiálisán elrendezett, páronként egy-egy lemezt közrefogó, előnyösen gyűrűalakú testek rögzítik, melyek egyrészt a szomszédos lemezekre, másrészt a cső palástjára a jó hővezetést biztosító tömörséggel fekszenek fel. Ily módon a lemezek a csövön nagy számban és egymáshoz való tetszőleges közelségben rendezhetők el, mimellett egy-két szomszédos lemez közötti távolságot a köztartóként ható gyűrűk biztosítják. Több szomszédos csőre egy közös leimez is felvihető. Evégből abban annyi nyílást készítünk, amennyi a készülékben, illetőleg egységben alkalmazott'csövek száma. A nyílások alakja a csö keresztmetszetéhez simul. A csövek lehetnek egy, vagy több sorban is elrendezve. Az utóbbi esetben is a több sorban elrendezett csövekhez átmenő közös lemezek is alkalmazhatók, melyek egyenként egy darabból állanak. A lemezeket és gyűrűket váltakozva sorakoztatjuk a cső mentén, mimellett egy lemez és a vele az egyik oldalon szomszédos gyűrű is egy darabban készülhet, illetőleg a lemez és a gyűrű, vagy egy lemezben alkalmazott több furat esetén a gyűrűk a csőre való felhúzás előtt egymással tartósan egyesíthetők. A gyűrűk és lemezek leírt módon, váltakozó sorrendben való felsorakoztatása után a gyűrűk és lemezek alkotta csoportot a cső hossztengelye irányában kifejtett nyomással addig sajtoljuk össze, amíg a gyűrűk kellő mértékben deformálódnak ahhoz, hogy egyrészt a lemezekre, másrészt a csőre jó hővezetést biztosító tömörséggel fekszenek fel, miközben azok a közöttük fekvő lemezeket mechanikusan is rögzítik. Ha a készülékben a csövek csak egy somban vannak elrendezve, akkor célszerű, ha az összesaj tolás művelete közben a gyűrűket külső felületük mentén kellő szilárdságú formatestekkel megtámasztjuk, úgyhogy a gyűrűk anyaga kifelé ne tor-V.