172008. lajstromszámú szabadalom • Berendezés csőből és bordából álló hőcserélőknél a cső mögött kialakuló pangó zóna kiküszöbölésére

MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Bejelentés napja: 1975.1. 31. Közzététel napja: 1977. XII. 28. Megjelent: 1978. XI. 30. (EE-2307) 172008 Nemzetközi osztályozás: -F 21 F 1|00 F22 F %Ü Feltaláló: dr. Szűcs László oki. gépészmérnök, Budapest Tulajdonos: Energiagazdálkodási Intézet, Budapest Berendezés csőből és bordából álló hőcserélőknél a cső mögött kialakuló pangó zóna kiküszöbölésére 1 A találmány tárgya berendezés csőből és erre húzott bordából álló hőcserélőnél a cső mögött kialakuló pangó zóna kiküszöbölésére. Mint ismeretes, hőcserélőknél a kedvezőtlenebb hőátadási tulajdonságokkal bíró közeg {„külső kö- 5 zeg"), például gáz oldalán a hőtáadó felületet bordázzák, általában bordás csövekből álló hőcserélőket alkalmaznak. Az ilyen rendszerű ismert hőcserélők hiányossága azonban, hogy a külső közeg oldalán az áramlás irányában tekintve a 10 csövek mögött a bordákon pangó zónák alakulnak ki. Ezekben a zónákban a cső mögé jutó külső közeg erős örvénylésben van ugyan és ezért a hőátadási tényező a borda és a külső közeg között nagyon jó, viszont a bordáknak a pangó zónák 15 által ellepett részei a hőátadás szempontjából kiesnek, mert az örvénylő közeg mintegy a cső mögött vesztegel és így az átvett hőt nem tudja elszállítani. A pangó zónák tehát veszteséget jelentenek, mert egyrészt az örvénylések révén a 20 nyomásesést haszontalanul növelik, másrészt a bordák leghatásosabb szakaszának jelentős részét hatástalanná teszik. A találmánnyal e hiányosságok kiküszöbölése a célunk. 25 A feladatot abban jelölhetjük meg, hogy a cső mögött veszteglő örvénylő közeget el kell távolitanunk, amivel azután a pangó zónát megszüntethetjük. A találmány alapja az a felismerés, hogy a pangó zónát magával az áramló közeggel távolít- 30 hatjuk el, ha biztosítjuk, hogy a közeg a csövek mögött örvénylés helyett simán végig áramolják és így a bordán kilépő hő állandóan hőcserére alkalmas friss közeggel kerüljön kapcsolatba. A találmány értelmében a pangó zónát azzal küszöbölhetjük ki, hogy csőből és erre húzott bordákból álló hőcserélőnél a bordák között áramló közeget a bordán kialakított terelő elemekkel a cső mögé kényszerítsük és ezzel a cső mögötti bordaszakasz folyamatos öblítését biztosítsuk. Az öblítés következtében ugyanis a cső mögött nem tudnak zárt örvények kialakulni, ami azután a folyamatos közegcserét a cső mögötti teljes bordafelületen biztosítja. A találmány szerinti berendezés a fentiek értelmében csőből és erre húzott bordából álló olyan bordás hőcserélő, amelynél a találmány értelmében a bordákon áramlásgátló terelő elemek vannak, ezek a cső mögött legföljebb a csőnek az áramlás irányába eső fél vetületével egyenlő szélességű és a csőtől legföljebb fél vetületnyi távolságban kezdődő áramlási csatornát hagynak szabadon, az áramlás irányára harántirányban pedig a terelő-elemek a csővel a teljes vetület legalább egyötödével egyenlő szélességű áramlási csatornákat alkotnak. Kísérleteink során kitűnt ugyanis, hogy a méretviszonyok ilyen megválasztása mellett a csövek mögött pangó zónák gyakorlatilag nincsenek. A terelő-elemek kétféle elgondolás szerint helyezhetők el illetőleg alakíthatók ki. Elrendezhetjük