164166. lajstromszámú szabadalom • Hőcserélő lemezköteg, különösen regeneratív léghevítőkhöz

3 164166 4 DACKOVSZKIJ; 0 raszcsete vrascsajuscsegoszja regenerátora Teploénergetika, 1965. 8. sz, KUT ATEL ADZE: Osznovüe teorü teploobmona 1962., DOMBROVZSKIJ és BOTKACSIK: NPR. 2. típusú regenerativ léghevitő tapasztalatai Élektricseszlde Sztancii, 1968. 3.sz. HAROLD: Mit kell tudni a léghevítő vizsgálatáról? Power Engineering, 1964. 4. sz., LONDON és KAYS: Compactes exhangers 1964., Olajtüzelésű kazánok korróziós jelensége ERŐTERV tanulmány, 1965. Szerkezeti anyagok korrózió-érzékenysége NE VIKI tanulmány, 1961. A technika állása szerint legkorszerűbb Ljungströmléghevítők lemezkötegei felváltva beépített korrugált és ondulált lemezekből vannak összeállítva. E lemezek a lemezek közötti távolság tartására és a hőátadási tényező növelésére való hullámosítással vannak kiképezve, mégpedig ondulált lemezeknél az egyébként sík felületű lemez széleinek szomszédságában van az áramló gáz áramlási irányával egybeeső irányítású egy-egy teljes hullám, míg korrugált lemezeknél a lemez teljes felülete van összefüggő, az áramló gáz áramlási irányával hegyes szöget bezáró hullámosítással kiképezve. A korrigált lemezek hullámosítása hatására az átáramló gázban egy másodlagos áramlás alakul ki, mely a hőátadási tényező értékét megnöveli. A regeneratív léghevítők ismert betétlemezekkel kiképzett hőcserélő lemezkötegeinek hátrányos tulajdonsága abban van, hogy jelenlegi felületi kialakításuk következtében és az ismert hidrodinamikai törvényeknek megfelelően a lemezek felületének legnagyobb részén lamináris áramlású határréteg alakul ki, ami a hőátadási tényező emelhetőségének határt szab, azaz behatárolja az adott léghevítők teljesítményét. Ezzel elsősorban adott és egyébként földgáztüzelésre átállítható kazánberendezéseknél okoz nehézségeket, másrészt az erőművek üzemeltetésének alsó, még gazdaságos teljesítmény határának növekedése extrém méretű léghevítők létesítését igényli. A találmány feladata regenaratív léghevítőkhöz olyan hőcserélő lemezköteg kialakítása, melynek azonos hidrodinamikai feltételek között a hőátadási tényezője többszöröse az ismert hőcserélő lemezköteg hőátadási tényezőjének és áramlási ellenállásának növekedése csak olyan mértékű, hogy a szükséges többletenergia kisebb a megnövekedett hőátadásból származó energianyereségnél, azaz a hőcserélő a kazán hatásfokát javítja. A találmány azon felismerésen alapszik, hogy ha az áramló gázok lamináris határrétegének gyakori megszakításán kívül ütköző éleket is alkalmazunk a hőcserélő felületen - mikoris az ütköző élek lineáris méretének a teljes hőátadó felülethez való aránya illetve viszonya optimális — a rendszer termikus hatásfoka ugrásszerűen megnő. A találmány szerint ezt a feladatot úgy oldjuk meg, hogy a hőcserélő betétlemezei a távtartólemezekkel felváltva vannak elrendezve és az áramló gáz határrétegének gyakori megszakítására és a gázrészecskék gyakori ütköztetésére való deformációs elemekkel és ütköző élekkel vannak ellátva. A találmány szerinti hőcserélő lemezköteg elő-S nyös tulajdonsága az, hogy a lemezek mentén áramló gáz határrétege állandóan meg van szakítva, ezért lamináris áramlás nem alakulhat ki a betétlemez mentén, továbbá újszerű módon -az ütközések részén - előnyös áramlásképű másod-10 lagos tulbulencia is kialakul. így a hőátadási tényező jelentősen megnövekszik úgy, hogy a kapott energia nyereség sokkal nagyobb, mint a megnövekedett áramlási ellenállás leküzdéséhez szükséges többletenergia. 15 Ezen túlmenően a találmány szerinti hőcserélő lemezköteget egy azonos hőteljesítményű ismert hőcserélőhöz hasonlítva az előbbi hőcserélő felülete, a beépített lemezek súlya, üzemeltetési- és felújítási költsége sokkal kisebb. 20 A továbbiakban a találmányt a hőcserélő lemezkötegek néhány példaképpeni kiviteli alakja bemutatásával, áramlási és hőtechnikai tulajdonságaik szélcsatorna-vizsgálatának eredményeivel és az ezekhez tartozó rajz segítségével részletesen 25 ismertetjük. A rajzon az 1. ábra a B, C, D kötegekbe beépített lemez felülnézete, a 2. ábra az 1. ábra 2-2 vonala mentén vett metszet, a 30 ' 3. ábra az E, F, G lemezkötegekbe beépített gúlaszerűen deformált és ütközőélekkel ellátott lemez felülnézete, a 4. ábra a 3. ábra 4—4 vonala mentén vett metszete, az 35 5. ábra a lemezkötegek áramlási ellenállás diagramja, a 6. ábra az A, B, C, D lemezkötegek hőtechnikai diagramja. 40 A találmány szerinti hőcserélő lemezköteg B, C, D, E, F és G jelű példakénti kiviteli alakjait egy szélcsatornavizsgálat során azonos körülmények között mértük ki és hasonlítottuk össze egy ismert Ljungström-léghevítő hagyományos módon 45 felépített A jelű hőcserélő lemezkötegével. Az A jelű lemezköteg egymás mellett felváltva elrendezett ondulált és korrugált betétlemezekből van felépítve. Az 1. ábrán egy lemez felülnézetét mutatjuk 50 be, melynek vázlatos 2-2 vonal mentén vett metszete a 2. ábrán van lerajzolva. Ilyen lemezeket építettünk be a B, C és D jelű példakénti kiviteli alakban. A továbbiakban ezeket a kiviteli alakokat mutatjuk be. 55 B jelű lemezköteg A B jelű lemezköteg felváltva elrendezett ondulált távtartólemezekből és újszerű betét-60 lemezekből van kiképezve. Az újszerű lemezek 1 hasitékainak hossza a = 9,5 mm, sortávolságuk b = 4,9 mm, míg a 0,6 mm vastag lemez deformált magassága c 21,8 mm és a lemez úgy van beállítva, hogy az 1 hasítékok irányítása a gázáram 65 áramlási irányára merőleges.