148261. lajstromszámú szabadalom • Rekuperátor

Megjelent: 1961. június 30. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 148.261. SZÁM 24. c. OSZTÁLY — FA—398. ALAPSZÁM Rekuperator Fabry György oki. gépészmérnök, budapesti lakos A bejelentés napja: 1959. március 26. Számos elgondolás ismeretes, amelyik a rekuperátorok hatásfokának a javítását célozza. Ezek a törekvések a hőátszármaztatási elmélet mélyreható tanulmányozásának eredményeképpen a rekuperátorok szerkezetének újabb és újabb módosítását jelentik. A jobb hőátadási tényező elérése céljából a tiszta keresztáramú készülékeknél terelő lemezeket alkalmaztak a csövek közti térben. Ennek a megoldásnak a továbbfejlesztéseképpen kialakultak az emeletes készülékek, ahol a terelő lemezek a csövek közötti teret emeletekre osztották. Az ilyen berendezések keresztellenáramban működnek, de irányításuk ellenértelmű. A hőcserében résztvevő egyik közeg (többnyire a felmelegítésre kerülő közeg, pl. előmelegítendő levegő) a csövek közötti térben áramlik, míg a másik közeg (többnyire a lehűlő közeg, pl. füstgáz) a csövekben. A többnyire szokásos reikuperátor elrendezésnél a beáramló felmelegítendő közeg a rekuperátor csövek alsó részén a csövekre merőlegesen érkezik és amidőn a csöveken túlhaladt, 180 fokos iránytörés után, a terelő lemez másik oldalán, a felette levő emeleten a beérkezéssel ellentétes irányban keresztezi ismét a rekuperátor csöveket. Ilyen módon keresztül haladva az összes emeleten, a legfelső emeleten lép ki a már felmelegített közeg a rekuperátorból. Ez a szerkezeti megoldás csak az ellenértelmű irányítást engedi meg, vagyis a közeg minden emeleten az előzőhöz képest ellenkező értelmű irányban halad. A rekuperátor csöveikben ezalatt a meleg füstgáz a legfelső emelettől az alsóbb emeletek felé áramlik. A fémből készült rekuperátor csövek esetén lehetőség van ezek hőátadó felületének növelésére bordázás útján. így a megnövekedett felületen nagyobb hőmennyiség átszármaztatása vált lehetségessé és ezáltal a rekuperátor hatásfoka növekedett. A kerámiai (nem fémes) anyagból felépített rekuperátor ok általában keresztellenáramban, de ellenértelmű irányítással működnek. Vizsgálataim során azt találtam, hogy jobb hatásfokot lehet elérni ezeknél a rekuperátoroknál abban az esetben, ha a keresztellenáiramú működés mellett az irányítás egyenértelmű. A találmány kerámiai, nem fémes anyagból készített rekuperativ hőcserélő berendezés, amelynek belső kiképzése a hőcserében résztvevő közegek keresztellenáramú, egyenértelmű irányítású áthaladását biztosítja. A hőcserében résztvevő egyik közeg így a rekuperátor csövek válaszfalas kiképzése révén egyenértelmű irányítású csatornában áramlik. A találmány példaképpeni alkalmazása és kiviteli alakja az ábrák alapján az alábbi: Az 1. ábra a keresstellenáramú rekuperátor elvi működését vázolja egyenértelmű irányítás mellett, a 2. ábra a rekuperátor cső válaszfalas kiképzését mutatja, a 3. ábra a rekuperátor cső válaszfalas kiképzésének változatait mutatja, a 4. ábra a rekuperátor csövek különböző típusú peremeit ábrázolja, és az 5. ábra egy 12 emeletes rekuperátor elvi felépítési vázlatát ábrázolja. Az 1. ábra mutatja a rekuperátor elvi vázlatát keresztellenáramban, de egyenértelmű irányítás mellett. Az ábrán a rekuperátor csövek nincsenek feltüntetve, csak a füstgáz áramlási iránya van jelezve. A felmelegítendő közeg az —1— csőben áramlik a készülékben egyenértelmű irányítás mellett, de a rekuperátor csövekkel keresztellenáramban. Az ábrán a felmelegítendő közeg csatornái, amiket a rekuperátor csövek válaszfalas kiképzése biztosít, csupán egyetlen spirál csővel vannak ábrázolva. A 2. ábra a rekuperátor cső válaszfalas kiképzését mutatja. Eszerint a rekuperátor csőrendszert úgynevezett —2— füles csövekből alakítjuk ki, melynek —3— fülei a csatornák válaszfalát képezik. Az egymás fölé illeszkedő rekuperátor cső darabok között találhatók a —4— peremek, amelyek a rekuperátor emeletes kiképzését biztosítják. A 3. ábra a —2— füles csőnek változatait mutatja be, azokban az esetekben, amikor a csatornák —T— alakú, vagy sarkos lezárása szükséges. Az —5— T alakú csőnek hároim irányban van füle, a —6— sarkos csőnek két irányban van füle, de ezek egymással 90°-os szöget zárnak be és ilyen