171985. lajstromszámú szabadalom • Berendezés, folyadékok gyors hőkezelésére magas hőmérsékleten

hőmérséklet változásait, míg a 26 görberész a 9 csatornán áthaladó folyadék hőmérséklet változásait jelzi. A koordináta rendszer vízszintes tengelye határozza meg a tengelytől mért távolságot (r) a 2 tárcsa mentén, míg a függőleges tengelyre az 5 áramló folyadék hőmérsékletét (T) vettük fel. Amint a 10. ábrán látható, a folyadék azon részei, amelyek a 2 tárcsa különböző oldalain tartózkodnak, de a 2 tárcsa forgási tengelyétől azonos távolságra vannak, különböző hőmérsékletűek, ami 10 azt jelenti, hogy a 2 tárcsán keresztül történő hőátadás lehetséges. A 11. ábra az 1. ábra szerinti berendezésen átáramló folyadék hőmérsékletváltozását mutatja. Az ábrán a bemutatott hőmérséklet görbét 28 15 függőleges vonal osztja két részre. A 28 függőleges vonallal metszett görbe pontnál a folyadék a 12 peremcsatornában van (1. ábra). A 28 függőleges vonaltól balra a berendezésnek a 8 csatornáján áthaladó folyadék hőmérsékletváltozása, míg a 28 20 függőleges vonal jobb oldalán a berendezésnek a 9 csatornáján áthaladó folyadék hőmérséklet változása látható. A görbe hajlása a folyadékba juttatott hőnek a mértéke. A görbe jobb oldalán a negatív hajlás így azt jelenti, hogy a folyadékból 25 hőelvétel történik, másszóval a folyadék lehűl. A görbe hajlása a 28 függőleges vonalnál még nem nulla, ami azt jelenti, hogy a folyadék ebben a pontban, azaz amikor elhalad a 2 tárcsa pereménél, még mindig telített hőenergiával, de még nincs 30 kitéve a bejövő folyadék regeneratív fűtéséből eredő hűtésnek. A 11. ábra görbéjéből ugyancsak látható, hogy a 8 csatornában a folyadék fűtése erősen felgyorsul a magasabb hőmérséklettartományban, ez ugyan- 35 csak igaz a 9 csatornában áramló folyadék hűtésére. Ennek az oka egyéb tényezőkön kívül az, hogy a viszonylagos mozgás a 2 tárcsa és az 1 ház között növekszik a 2 tárcsa forgási tengelyétől mért távolság függvényében. A folyadék fűtésének 40 és hűtésének gyorsulása még nagyobb mértékűvé válik a 9. ábrán látható kiviteli alak szerinti berendezés esetén amiatt hogy ebben az esetben a folyadéknak a csaterna legkülső, forró tartományában való tartózkodási ideje különösen rövid 45 lesz. Amennyiben a fent leírt típusból több tárcsát alakítunk ki, lehetségessé válik az 1 ház egy részébe szivárgó hőnek a hasznosítása annak a folyadéknak a fűtésére, amely még nem érte el a 50 maximális hőkezelési hőmérsékletét Megfelelő elrendezéssel ugyancsak lehetővé válik a környezet felé bekövetkező elkerülhetetlen hőveszteség lecsökkentése. A 12. ábrán két 2e és 2f tárcsát tartalmazó berendezés látható, amelyek közös lf 55 házban vannak elhelyezve, és egyetlen 3a tengelyre vannak szerelve. A hőkezelni kívánt folyadék áramlási útját nyilak mutatják. A folyadék hőkezelő berendezés több ilyen modulból épülhet fel. A 13. ábrán látható a találmány szerinti béren- 60 dezés további kiviteli alakja, A berendezés lg házat és két sík, kör-alakú 2g és 2h tárcsát tartalmaz, amelyek mindegyikét 3b és 3c tengelyek hajthatják meg. A 2g és a 2h tárcsák olyan elrendezésűek, hogy '.« úbián nem látható meghajtó eszközök 65 8 segítségével különböző irányokban forgathatók. A berendezésben hőkezelendő folyadék a 3b tengelyen keresztül jut be a berendezésbe a 10a beömlő csatornán keresztül. A 10a beömlő csatorna tárcsa-alakú 29 belső térbe nyílik, ami a 2g és a 2h tárcsák között helyezkedik el, és amelyben a beömlő folyadéknak a 2g és 2h tárcsák pereme felé kell áramolnia. A tárcsák pereménél az a csatorna, ami a tárcsák. között alakul ki két ágra oszlik, ezek egyike a 30 ág, a 2g tárcsa és az lg ház között, a másik 31 ág a 2h tárcsa és az lg ház között alakul ki. A 2g és a 2h tárcsák pereméről a folyadék ezen csatorna ágakon keresztül visszafolyik a tárcsák forgási tengelyéhez, majd elhagyja a berendezést az lg ház két központi kiömlőnyílásán keresztül, ahogy a rajzon azt a nyilak mutatják. A berendezés ezen kiviteli alakjában a 2g és a 2h tárcsák különböző irányokban forognak. Ezáltal lehetővé válik a tárcsák alacsony fordulatszáma esetén is, hogy a 2g és 2h tárcsák pereme környékén, közöttük nagysebességű viszonylagos mozgás alakuljon ki, amely peremek környezetében van a 29 belső tér sugárirányú legkülső része. A találmány szerinti berendezésnek különösen nagy a regeneratív hatásfoka. Ezen magasfokú regeneratív hatásfok nagymértékben annak a heves turbulenciának eredménye, ami a berendezés hőcserélő részében lép fel. A turbulenciának ebből a szempontból hármas hatása van. Először is a turbulencia hozzájárul a hőátvitel magas filmegyütthatójának létrehozásához a berendezés hőcserélő felületei és a folyadék között. Másodszor a turbulencia hatékony hőtovábbítást biztosít a folyadékon belül. Harmadszor a turbulencia biztosítja, hogy a hőcserélő felületek lerakódás mentesek maradjanak, ami ráégne a felületekre és csökkentené a regeneratív hőcserélést, és a berendezés tisztításához az üzemet meg kellene szakítani. A turbulencia legutoljára említett funkciója ugyancsak hozzájárul ahhoz, hogy a folyadék egyenletes hőkezelést kapjon, a regeneratív hőátvitelt változatlanul tartva a berendezés teljes üzemideje alatt. Amint korábban említettük, a turbulencia intenzivebbé tétele egyik cél a csatorna azon részein, ahol magas hőmérséklet uralkodik. Ezek szerint rendesen célszerű hevesebb turbulenciát kialakítani a csatorna fentemlített kis része és a berendezés kiömlőnyílása között, mint a kis átjáró rész és a berendezés beömlőnyílása között. A csatorna kiömlő részénél fennálló erősebb turbulencia automatikusan előáll a találmány szerinti berendezésben annak tulajdoníthatóan, hogy különböző áramlási viszonyok állnak elő a csatorna ezen részein. Ez amiatt van, hogy a folyadék a beömlő csatorna belépési pontján még nem forog és csupán fokozatosan jön forgásba, míg a kiömlő csatorna belépési pontján nagy forgási sebességgel rendelkezik, ami csak tovább nő, amint a folyadék a forgási tengely felé halad. A csatorna beömlő részén és kiömlő részén fellépő turbulenciák közötti különbség a kívánt irányban sokféle módszerrel befolyásolható. A turbulenciák között fennálló különbség így csökkent-4