181107. lajstromszámú szabadalom • Lemezbordás hőcserélő
Az ovális, vagy elliptikus csövek alkalmazásánál nehezen biztosítható, hogy a csatorna és a lemezbordák közötti jó hővezetést biztosító fémes kapcsolat az üzemeltetés teljes időtartama alatt fennmaradjon. Amennyiben ugyanis az ilyen keresztmetszetű csövet üzemi, vagy próbanyomás alá helyezik, a nyomás hatására a cső keresztmetszete a körkeresztmetszetet igyekszik felvenni. A folyamat ismételt lezajlása meglazíthatja a cső és a lemezborda közötti fémes kapcsolatot, ez pedig a hőátadást rontja. Az ismertetett hátrányokon túlmenően az ovális, ■vagy elliptikus keresztmetszetű cső szilárdsági szempontból kedvezőtlenebb, gyártása bonyolultabb, ezért költségesebb. A találmány célja olyan lemezbordás hőcserélő kialakítása, amely a fenti hátrányoktól mentes, azaz benne a hőtani tulajdonságokat rontó holt terek, és a közegellenállást fokozó örvényleválások nem alakulnak ki. A találmány szerinti lemezbordás hőcserélő közegellenállása a jelenlegiekénél kisebb, ugyanakkor hőátadási tényezője nagyobb és ezen előnyös tulajdonságok a gyártás egyszerűsödésével együttesen valósulnak meg. A találmány alapja az a felismerés, hogy a csatornák mögötti holt terek kialakulása legegyszerűbben és leghatásosabban úgy akadályozható meg, hogy a lemezbordák közötti teret a csatornák mögötti holt terek helyén szilárd anyaggal töltjük ki, a lemezbordák között áramló közeg számára szalagszerű áramlást biztosító áramlási csatornát kialakítva. Ily módon a hőcserélő áramlástani tulajdonságai, s így közegellenállása is, függetleníthető a csatorna keresztmetszetének alakjától. A találmánnyal megoldani kívánt feladat az ismert lemezbordás hőcserélők olyan módosítása, hogy az ismert hőcserélőkben fellépő örvényleválások és holt terek kialakulásának helyei, vagy legalább ezek némelyike az áramlási térből ki legyenek) zárva. A találmány szerint a fenti feladatot azáltal oldjuk meg, hogy a találmány szerinti lemezbordás hőcserélőnek legalább két, felületük legalább egy tartományában térközzel elválasztott, tetszőleges szelvényű és kialakítású lemezbordája, legalább egy, a lemezbordákon áthatoló, tetszőleges keresztmetszetű zártprofilú csatornája, és a lemezbordák között a csatornákhoz illeszkedően távolságtartó eleme van, a távolságtartó elem pedig távtartószalag. A találmány szerinti lemezbordás hőcserélő egyik előnyös kiviteli alakjánál legalább egy távtartószalagon legalább két csatorna hatol legalább részben keresztül, ahol is a csatornák előnyösen körkeresztmetszetű csövek. A fenti kiviteli alak előnye, hogy a több csatornát átfogó távtartószalag szerelése, és a hőcserélő gyártása, karbantartása egyszerűbb. A találmány szerinti lemezbordás hőcserélő' további előnyös kiviteli alakjánál a távtartószalag1 szélessége a hossztengely mentén változó, előnyösen a csatorna környezetében a legnagyobb. A fenti kiviteli alak előnye, hogy a távtartószalag ilyen kialakításával a hőcserélő áramlási és termodinamikai jellemzői előnyösen változtathatók, egymással összhangba hozhatók. A találmány szerinti lemezbordás hőcserélő további előnyös kiviteli alakjánál a távtartószalag szélessége két maximális szélességű hely között a hossztengely mentén folytonosan változik, és a változást leíró függvény első deriváltjának két egymást követő maximális szélességű hely között legfeljebb egy negatív és egy pozitív előjelű tartománya van. A fenti kiviteli alak előnye, hogy a távtartószalag szélessége a csatornák közötti szakaszo(ko)n csökkenthető és így a lemezbordák hőátadásban résztvevő felülete növelhető, mimellett a szélesség változásának folytonossága miatt a hőcserélő áramlási tulajdonságai kedvezően alakíthatók ki. A találmány szerinti lemezbordás hőcserélő további előnyös kiviteli alakjánál a lemezbordák és a lemezbordák mentén egymást követő távtartószalag(ok) oldalpalástja(i) vagy annak (azoknak) legalább egy szakasza áramvonalas áramlási teret alkot(nak). A fenti kiviteli alak előnye, hogy a lemezbordák között áramló közeg a fentiek szerint kialakított áramvonalas áramlási térben a legkisebb energiaveszteséggel áramoltatható. A találmány szerinti lemezbordás hőcserélő további előnyös kiviteli alakjánál legalább egy távtart ószalag oldalpalástfelületének legalább egy része fogazott, hullámosított, recézett, illetve maratott, vagy más módon növelt felületű. A fenti kiviteli alak előnye, hogy a távtartószalagok oldalpalástján kialakított turbulencia-keltők a közegellenállást lényegesen nem növelik, de a hőátadást javítják és a hőátadó felületet megnövelik. A találmány szerinti lemezbordás hőcserélő további előnyös kiviteli alakjánál legalább egy távtartószalag tengelye két- vagy három dimenziós térgörbe. A fenti kiviteli alak előnye, hogy a lemezbordák között áramló közeg áramlási iránya a hőcserélőn belül megváltoztatható, illetve e közeg tartózkodási ideje a sebesség csökkentése nélkül megnövelhető. A találmány szerinti lemezbordás hőcserélő további előnyös kiviteli alakjánál a lemezbordák felületén turbulenciakeltők, előnyösen apróbordák vannak kialakítva, mimellett ezek előnyösen a távtartószalagok oldalpalástfelületeinek közelében végződnek. A fenti kiviteli alak előnye, hogy a lemezbordák felületén kialakított turbulenciakeltők a hőátadást tovább javítják, és a lemezbordáknál lényegesen vastagabb távtartószalagok biztosítják a zárt csatornáktól távolabb elhelyezkedő bordák jó hőellátását. További előnyt jelent, hogy ha az apróbordák végei hozzáérnek a távtartószalagok oldalpalástjához és így a hőátadás ezen egymással szemben fekvő felületeken is végbemegy. A találmány szerinti lemezbordás hőcserélő további előnyös kiviteli alakjánál a csatornák, a lemezbordák és a távtartószalagok fémesen érintkeznek, illetve felületeik között a lemezbordák között áramló közeg hővezetési tényezőjénél jobb hővezetési tényezőjű anyag van. A fenti kiviteli alak előnye, hogy a hőátadás tovább javítható. A találmány szerinti lemezbordás hőcserélő további előnyös kiviteli alakjánál a távtartószalag 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
