157568. lajstromszámú szabadalom • Szorpciós hőtranszformátor egyenáramú és ellenáramú buborékolós készülékei

3 157568 4 Ismeretes olyan elrendezés, amelynél a gőz-folyadék elegy egy vagy több cső belsejében áramlik és ezeket kívülről fűtik vagy hűtik. Ismeretes olyan elrendezés is, ahol az elegyet csőkötegre merőlegesen kényszerítik át a készüléken és a csőköteg belsejében kering a fűtő illetve hűtő közeg. Ez utóbbi elrendezésben ismeretes olyan, amelynél a fűtő illetve hűtő csőköteg több egymás felett elhelyezkedő testiben található meg, a gőzfolyadék elegyet pedig minden következő testbe való átlépésnél újabb elosztó rendszer homogenizálja. A fent leírt, büborékolós jellegű készülékekkel, az eddig ismert megoldásokat alkalmazva, ellenáramot nem lehet megvalósítani, sőt megközelíteni sem. Más jellegű, ún. csörgedeztetett vagy film készülékekkel megközelíthető az ellenáram, ámde ezek a készülékek más hátrányokkal rendelkeznék. Mivel ezek alapvetően különböznek a jelen találmány tárgyát képező készülék típusától, ezekkel itt nem foglalkozunk. Az eddig ismert megoldások közös hibája, hogy a folyadék és gőz vezetése a készülék terében nem irányítható, ezért a nagy szélességben ánamló gőz-folyadék elegy egyenletes eloszlása és egyenletes átáramlása nem biztosítható. Ennek következtében holtterek keletkeznek, ezek pedig aláhűtést vagy túlhevülést okoznak. Másik hiba, hogy a gőzfolyadék elegy a gyakorlati eseteikben oly sok gőzt tartalmaz, hogy praktikusan habbá válik, ennek hőátadása viszont viszonylag rossz, ezért nagy készülékméretek adódnak. Ha egyetlen,- viagy néhány párhuzamos csőben áramlik a gőzfolyadék elegy, szintén bekövetkezik a habosodás és ezért ilyenkor is viszonylag nagy felületet kell beépíteni. Másik fellépő rontó tényező, hogy a folyadék a fal melletti rétegben lassabban áramlik, jelentősen elmarad - a gőz mögött, ami viszont a reverzilbilitást rontja. Harmadszor, a fal mellett kialakuló folyadékrétegnék . a csővel érintkező része aláhűl (vagy túlságosan elszegényedik, túlhevül), ami azt eredményezi, hogy a kilépő folyadék aláhűlt lesz (illetve gazdagabb, mint amit a hőmérsékletek szerint várni lehetne). Az ismert megoldások legjelentősebb hátirá• nya azonban, hogy ezekkel az ellenáram - még csak meg sem közelíthető, hiszen velük csak egyenáram, és az sem reverzibilisen, valósítható meg. Azért jelentős ez a hátrány, mert az abszorpciós készülékek közül a nagyobbak és kritikusabbak éppen a nagynyomású gőzgenerátor és az abszorber, ezek pedig optimálisan ellenáramú kivitelben alakíthatók csak ki. A találmány szerinti megoldásnál a készülék rekeszekre, testekre van osztva, amely rekeszeket csak azok a vezetékek kötik össze, -amelyek egyrészt a folyadék, másrészt a gőz maghatározott, folyamatos átáramlását biztosítják. A továbbiakban nem említjük és az áttekinthetőség kedvéért a rajzokon sem tüntettük fel, de az előbbiek után magától értetődik, hogy a buborékokkal átjárt folyadéktömegben hűtő vagy fűtő hőcserélőfelületek, pl. fűtőközeggel átjárt, az oldat áramlási irányával párhuzamos csőköteg, vagy fűtőcső-spirál, stfo. helyezkednek el. A 10 folyadékátvezető vezetékek felváltva kötik össze az egymásután következő rekeszek 5 elejét illetve 6 hátulját, hogy a folyadék minden rekeszen elejétől végéig keresztüláramoljék. A 12 folyadék elvezető nyílás magasan van, hogy a rekeszben a folyadékszint megfelelő magasan álljon. A folyadékbevezetés a rekesz 7 alján is megtörténhet. A gőzátvezetés egyik rekeszből a másikba a gőz kívánt áramlási iránya szerint történik. Ha egyenáramot alkarunk, akkor a gőz az 1 rekesz 8 felső részéből (itt gyűlik össze az a gőz, amely gőzgenerátor esetében az 1 rekeszben termelődik, reszorber esetében a gőzgenerátoríból érkezik és átbuborékol az 1 rekesz folyadéktömegén) a 2 rekesz 7 alsó részébe kerül, ahol a megfelelő 9 elosztó rendszer (perforált cső, lemez, szita, stb.) egyenletesen belebuborékoltatja a 2 rekesz folyadéktömegébe (1. ábra). Ellenáram esetében (2. ábra) a gőz pl. a 4 rekeszből indul (a gőzárarnlás szempontjából tehát ez az első rekesz), innen jut a 9 gőz elosztón keresztül a 3 rekesz folyadékterébe, stb. A találmány szerinti megoldásban a folyadék a belépéstől a kilépésig folyamatosan áramlik keresztül a rekeszek egymás után következő során. A folyadék áramlás tehát egyirányú, jól meghatározott, mind ellenállás, mind hőátadás szempontjából jól számolható. Az átbuborékoltatott gőz, megfelelő kísérleti alap birtokában jól számítható módon és igen jelentősen javítja a folyadékágy hőátadási tényezőjét annyira, hogy ezzel ,az eljárással a buborékos forrásnál jobb hőátadási tényezők érhetők el. A gőz és folyadék egymással igen intenzíven érintkezik, közöttük mind hő-, mind anyagáltadás szempontjából igen szoros a kölcsönhatás. A megoldás lehetővé teszi a gőz és folyadék tökéletesen egyenletes, holttér nélküli elosztását, az átáramlás egyenletességének biztosítását, sőt, a folyadékfelszín helyes megválasztásával beállítható a folyadékágyon átáramló buboiréfcofc sűrűsége is, arni által a hab képződés biztosan elkerülhető. A megoldás előnye ebből következőleg a jó hőátadás és a kis beépítendő felület, továbbá az aláhűlés (túlmelegedés) elkerülése. A megoldás döntő előnye mindezeken túlmenően pedig az, hogy ugyanezen, igen előnyös tulajdonságokat a tökéleteshez közeiálló ellenáramú elrendezés mellett ugyanúgy felmutatja. (Tökéletes ellenáramot csak végtelen rekesz biztosítana, de két-három rekesz alkalmazása a gyakorlati esetekben már igen jól megközelíti az ellenáraimot.) Előfordul, hogy valamely készülték egyik szakaszán célszerű egyenáramot, más szakaszán 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 í>