161151. lajstromszámú szabadalom • Több gázáramú hőcserélő a gázokban jelenlevő gőzök hűtéssel történő leválasztására
3 Miután itt két gázáram nem valósul meg, az egyik centrifugális erő fel sem lép, másrészt a csatornában forgómozgást végző gáz által létrehozott centrifugális erő teljesen hatástalan marad. Annak eredményeként, hogy a folyadék a csatornában1 marad, a hőcsere folyamán a folyadék továbbhűtése következik be és ezzel a hasznosítható hűtőteljesítmény csökken. Az ábrából megállapítható az is — a gyakorlattal összhangban —, hogy a szokásos bordakiképzésnél a bordák a külső cső belső átmérőjét érintik, ill. a gyártási hézaggal (1. ábra A\) kerülnek összeszerelésre, melynek nagysága nem mérhető össze a találmány szerinti megoldásban előre meghatározott méretű körgyűrű keresztmetszettel. Az előző pontban részletezett és a szokásos spirál megoldás hátrányait vizsgálva arra a felismerésre jutottunk, hogy olyan erőhatásokat kell az áramló közeg sebességi energiájának felhasználásával biztosítani, melyek egyrészt a hűtőfelületen kiváló kodenzátumot a felületről erőteljesen lesodorják, másrészt a hűtőfelületről eltávolított cseppeket egy összetett erőhatás révén a leválasztás helyéről a lehető legnagyobb sebességgel továbbszállítják. A megoldás a 2. és 3. ábra alapján látható módon történik, nevezetesen a szűkülő csatornában áramló közeg spirális mozgása révén körforgásra kényszerül. így a profilos spirálkeresztmetszet által létrehozott csatornában uralkodó egyik gázáram wcs áramlási sebességének hatására egy intenzív Ccs centrifugális erő lép fel, mely a hőcserével egybekapcsolva (hűtéssel) a kondenzálódó cseppeket a csatorna szűk résébe préseli. A gyűrű keresztmetszetben w„y sebességgel áramló második gázáramnál a fennálló áramlási viszonyok következtében a teljes áramlási rendszerre felírt Bernoulli egyenletnek megfelelően, nagyobb sebesség, azaz alacsonyabb nyomás, vagyis szívás alakul, meíy a résből mintegy kiszívja a kondenzátumot. Miután a 2. és 3. ábrán látható módon a koncentrikus csövek még egy közös R^ hajlítási sugár körül spirálba vannak tekercselve, ezzel a hajlítási sugárral számított második centrifugális erő C„y is kifejti hatását az áramló gázra. Ez egyrészt elősegíti a kondenzátum kilépését a résből, másrészt a körgyűrűbe (F„y keresztmetszettel jellemezve) kijutott kondenzátumot a külső cső belső falának a nagyobb hajlítási sugárral jellemzett oldalához továbbítja. A K eredő erő, mint látható, értelménél és nagyságánál fogva az áramlás irányával megegyező értelemben továbbítja a cseppeket a kilépés felé. A K eredő áramlás irányába eső komponensét P erő jellemzi. Ez az erő a kondenzátum cseppekre ható és a w„y sebességből számítható torlónyomásból, a cseppek „k" légellenállás tényezőjéből és az F effektív felületből (a cseppek torlónyomásnak kitett felülete) határozható meg. 1151 4 A 2. ábrán az mg súlyerő, Ccs és C„y centrifugális erők vektorális összegezéséből egy a „csőszelvényre" felrajzolt erőtér látható (C e az eredő erő). A találmány szerinti kialakítás kiviteli alakjára a 4. ábrán egy trapéz, egy félkör alakú és egy háromszöghöz hasonló profilú bordázat látható. 10 Az 5. ábrán az alább részletezett 1—5 összefüggések értelmezéséhez szükséges jelölések találhatók. Ahhoz, hogy a leírás szerinti berendezésben a leválasztás hatásossága a maximális legyen, a 4. 15 és 5. ábrák jelöléseit felhasználva, az alábbi öszszefüggéseknek, illetve arányosságoknak kell fennállnia. A sebességekre 20 Wgy K-i-= 1,25... 2 1.) Wcs Az átmérő arányokra = 0,9... 0,95 2.) Db 30 A résméretekre ó2 = 1,1 di 3.) 35 A csatorna méretekre F,s Ö =F ' + F "+...+ F n •'. ° es es es 4.) 40 A sebesség és keresztmetszet viszonyókra wgy _ F cs W CS t gy ahol 50 Db = külső cső belső átmérője d]j = a bordázattal ellátott cső legnagyobb átmérő irányú mérete ,-_ wcs = áramlási sebesség a csatornában Wgy = áramlási sebesség a körgyűrűben Fcs ö = a csatorna(nák) ossz keresztmetszete 60 pgy = a körgyűrű keresztmetszete <3i = a rés szélessége (?2 = a profilos bordák egymáshoz legközelebb 65 eső része által meghatározott rés mérete. 2
