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

5 172008 6 kénti kiviteli alaknál ez a szög a 46 terelőfal esetén 90°, a 42 dudorok illetőleg a 44 gerincek esetén pedig körülbelül 45°. A 4. ábra szerinti példakénti kiviteli alak esetén a terelő elemek folyatás helyett sajtolással vannak kialakítva. Uj elemként jelentkezik a 4. ábra jobb oldali részén látható és 52 hivatkozási számmal jelölt terelő elem, amely lényegében a 22 bordalemezből úgy van kihajlítva, hogy ezzel mindkét végén összefügg (úgynevezett „apróborda"). Míg a 3. és 4. ábrán lényegében csak a terelő elemek alakjára és kialakítására kívántunk példát bemutatni, az 5. és 6. ábrán bemutatjuk, hogy az ilyen terelő elemeket az áramlás találmány szerinti kialakítása végett hogyan kell a 20 cső körül a 22 bordán elhelyezni. Az 5. ábra azt az esetet tünteti fel, amikor a terelést az áramlás irányának befolyásolásával érjük el, vagyis amikor viszonylag kis áramlási ellenállással számolhatunk. Az 5. ábra bál oldalán például a 4. ábra 46 terelő elemeiből alakítottunk ki áramlásvezető járatokat, amelyek biztosítják, hogy a 20 cső mellett és mögött a fentiekben ismertetett méretviszonyoknak megfelelő áramlási 38 csatorna alakul ki. A 32 áramlási vonalak mutatják, hogy a 20 cső körül a cső mögött összezáródó visszaáramlás keletkezik, vagyis 28 pangó zóna kialakulására nincs lehetőség. Az 5. ábra jobb oldalán ugyanezt egymással összefüggő terelő elemekkel érjük el, amelyek például a 3. ábra 46 terelő elemének mintájára készültek. A 6. ábra szerinti példakénti kiviteli alaknál azzal az esettel van dolgunk, amikor a 28 pangó zóna kiküszöbölését biztosító áramlást az áramlás irányának befolyásolása helyett az áramlási ellenállás útján biztosítjuk. A 6. ábra bal oldalán a 3. és 4. ábra szerinti 42 dudorokat rendeztünk el úgy, hogy a 32 áramvonalakat a 20 cső szomszédságába, nevezetesen a 38 áramlási csatornába tereljük. A 6. ábra jobb oldalán a 3. ábrán látható 46 terelő elemek kerültek alkalmazásra, amelyek 22 borda síkjával derékszöget zárnak be és ezért a 26 irányú áramlással szemben erőteljesebb ellenállást fejtenek ki, mint a 42 dudorok, amelyeknél a terelő felület érintő síkja és a 22 borda síkja által bezárt szög körülbelül 45°. A 26 nyíl irányában áramló közeg mindkét esetben ütközik a terelő elemeken és az áramlás nagyon turbulenssé válik. Ugyanekkor a 20 cső kétoldalán az áramlás 38 A, 38 B pályája viszonylag kis ellenállású átáramlási lehetőséget biztosít. Ezért akár a 42 dudorokon, akár a 46 gerinceken fölütköző gáz alakú közeg részben a kisebb ellenállás irányában áramolva a 38 csatornába távozik, miközben a 20 csövet körülöleli és így a cső mögül a pangó zónát eltávolítja. A turbulens áramlás következtében a hőátadási tényező növekszik és ez kárpótolhat az ellenállás növekedéséért. A 7. ábrán olyan példakénti kiviteli alakot tüntettünk föl, amelynél az áramlás 26 irányára harántirányban, vagyis a kétirányú 40 nyíl irányában több 20 A és 20 B cső van 54 eredményvonal mentén elrendezve. Ezeket közös 22 borda fogja közre. A csősor szomszédos 20 A és 20 B csöveihez tartozó terelő elemek közül egyesek összefüggnek egymással, mint az kitűnik, ha az elrendezést 56 eredményvonal mentén kettéosztottnak 5 képzeljük. A két 20 A és 20 B cső között hosszabb terelő elemek például három-három 44 A, 44 B, 44 C szakaszból lehetnek összeállítva. Nyilvánvaló, hogy az ilyen kialakítás nemcsak áramlástechnikai, hanem technológiai szempontból is elő-10 nyös, mert viszonylag egyszerű szerszámozást igényel. Ehhez járul, hogy a 7. ábra szerinti elrendezés az 54 eredményvonalra mint tengelyre vonatkoztatott szimmetria révén a szerelés szempontjából is igen előnyös, mert akár a 26 nyíl 15 irányában, akár ezzel ellentétes irányban áramló közeg esetén beépíthető. A 8. ábra szerinti példakénti kiviteli alak abban különbözik az előzőtől, hogy a 44 A, 44 B, 44 C szakaszok egyetlen 44 ívvé vannak egyesítve, az 54 20 eredményvonalba eső terelő elem helyett pedig egy-egy 42 dudor került alkalmazásra. Az ívelt 44 terelő elemek előnye az egyszerűbb szerszámozás jelentősége. 25 A 9. ábra szerinti példakénti kiviteli alak jellegzetessége és előnye, hogy a pangó zóna bármelyik főirányba eső áramlásból elmarad, tehát ugyanaz a bordás cső kétféle hőtechnikai feladat megoldására alkalmas. Ha az áramlás iránya egyezik a 26 nyíl 30 irányával, a 6. ábra szerinti áramlási kép alakul ki. A 26 nyílra merőleges áramlás esetén az áramlási kép az 5. ábrának felel meg. Itt tehát a bordás cső egymásra merőleges két áramlási irányra van kialakítva. 35 Mint kísérleteinkből kitűnt, a találmány szerinti hőcserélőnél a pangó zónák eltávolításával illetőleg kialakulásuk megakadályozásával a bordák hatásossága (kcal/óra C°) körülbelül 20 százalékkal növelhető, ami nagyteljesítményű hőcserélők esetén 40 mind a hely- és anyagszükséglet, mind pedig a létesítési költségek tekintetében jelentős megtakarítást tesz lehetővé. Fentiekben a találmány olyan példakénti kiviteli alakokkal kapcsolatban ismertettük, amelyeknél a 5 22 bordalemez egy illetőleg két csőre van ráhúzva. Egycsöves megoldás látható az 1., 2., 6. és 6. ábrán, viszont a bordalemez két csőre van ráhúzva a 7. és 8. ábra szerinti megoldásnál. Az utóbbi két ábra ezenkívül a bordalemezt kitörve árbázolja, amivel érzékelteti, hogy az 54 eredményvonal, vagyis a csősor irányában kettőnél több cső is elképzelhető. Sőt, ha például a 7. ábra szerinti megoldásnál a 26 eredményvonalnak megfelelő osztóvonalat a 20 A vagy a 20 B cső külső oldalán is elképzelünk, olyan megoldáshoz jutunk, amelynél a két eredményvonallal meghatározott bordaszakaszon csak egy-egy cső van keresztülvezetve. A 2. ábra kivételével továbbá a rajzon körkeresztmetszetű 20 csöveket tüntettünk föl. A 2. ábrán ovális keresztmetszetű 20 cső látható. Nyilvánvaló, hogy a 20 csövek elvileg bármilyen keresztmetszetűek lehetnek. Lényeges, hogy minden esetben megállapítható a 20 csőnek az áramlás 55 26 irányába eső a vetülete, amely az áramlási 38, ^