182611. lajstromszámú szabadalom • Áramlásvezető test hőátszármaztatókhoz
182611 A találmány tárgya áramlásvezető test hőátszármaztatókhoz, amely hűtőközegek áramlásának megfelelő befolyásolására használható. A találmány szerinti áramlásvezető test a hűtőközeggel tengelyirányban átáramoltatott hőátszármaztatókhoz alkalmazható, amelyeknél a hűtőközeget tengelyirányban egy hűtőközeg-beömlő kamrába vezetjük, az áramlásvezető testet a beömlő hűtőközeg áramlási útjában helj-ezziik el, és hűtőközegként egy korróziót okozó közeget, például tengervizet vagy félig sós vizet alkalmazunk, továbbá a hűtőközegbeömlő kamrát korróziónak, illetve tengervíznek ellenálló anyagból képezzük ki, vagy ilyen anyaggal vonjuk be. Az áramlásvezető testet úgy lehet a hűtőközegbeömlő kamrába erősíteni, hogy a hűtőközeg-beömlő kamra korróziónak ellenálló bevonatát ezáltal nem törjük át. Már ismert olyan megoldás, amelynél a csőköteges hőcserélők egyenletes hűtoközeg-átbocsátásának elérésére a beömlés oldali végkamrába egy vezetőköpenyből képzett betétsapkát helyeznek, minek eredményeként a beömlő hűtőközeg egy részét a beömlő nyílásban a hűtőközeg többi részétől elválasztják, és egy gyűrű alakú résen keresztül a végkamra külső felülete mentén a csőfenékhez vezetik. Egyidejűleg a beömlő csőcsonk központos torkolati nyílásába egy diffúzorszeríí eltérítő szerkezetet helyeznek, amely két egymásban elhelyezett, különböző csúcsszögű csonkakúpból áll. Ezzel a kialakítással egyrészt azt kívánják elérni, hogy az áramló közeg rendezett áramlás közben érje el a csőköteget, másrészt azt, hogy a határrétegben megakadályozzák a leválási jelenségek fellépését (2 160 372 számú német szövetségi köztársaságbeli szabadalmi leírás). A csőköteges hőcserélők beömlő oldali végkamrájában a hűtőközegekhez alkalmazott áramláselosztók prototípusának az az ismert kialakítás tekinthető, amelynél a beömlő oldali végkamra egy merev fal révén előkamrára és főkamrára van felosztva. Az előkamra és főkamra közötti merev válaszfal az áramlási irányban kúpalakúra van kiképezve, ahol a kúpok csúcsai az áramlással szemben, a beáramló hűtőközeg közepén vannak elhelyezve. Ezáltal az egész előkamrában elérhető, hogy a beáramló hűtőközeg aránylag jól oszlik el. A kúp alakú válaszfalban az előkamra és főkamra között több nyílás van, amelyek tengelyei párhuzamosak a csőköteg tengelyével. A válaszfalban levő azoknál a nyílásoknál, amelyek a hűtőközeghez való beömlőnyílás terében, azaz közepén vannak, a csőfenék felé levő oldalon csőszerű nyúlványok vannak. Ezzel a kialakítással azt kívánják elérni, hogy a főkamrában a hűtőközeg egyenletesen oszoljon el és a csőköteg minden csövébe egyenletesen áramoljon. A két ismertetett megoldásnak közös hibái vannak. Az egyik hátrányos tulajdonságuk, hogy a különválasztott, gyűrű alakú külső áram részben ellenáramú is lehet, és amikor ezt később összevetik a kö.1 zépen vezetett és a diffúzorszeríí eltérítő szerkezet által örvénylő mozgásba hozott hűtőközeg árammal, a csőfenék előtt az egész hűtőközegben nagyon erős turbulencia jön létre, és így a hűtőközegben nagynyomás- és sebességcsökkenések lépnek föl. Ezenkívül ezeknél a megoldásoknál a beömlés oldali végkamra nagyon hosszú (2 160 372 szánni német szövetségi köztársaságbeli szabadalmi leírás). A végkamrának egy zárt elosztó válaszfallal való előkamrára és főkamrára osztása gyártástechnikai okokból nagyon kedvezőtlen és drága. Ennek az elosztó válaszfalnak olyan vastagnak kell lenni, hogy az elosztó furatok eltömődése esetén tartani tudja a hűtőközeg teljes üzemi nyomását. Ennek következtében mindenekelőtt jelentősen nő a végkamra önsúlya. A prototípus szerinti végkamrás kivitel egy további hátrányos tulajdonsága, hogy ez a kamra öntött munkadarabként van elkészítve és ezért az előkamra felületének megmunkálatlannak kell maradni. Ez a durva öntött felület egyrészt növeli az áramlási ellenállást, másrészt növeli annak veszélyét, hogy ezen a durva, érdes felületen lerakódások, peremek képződnek, amelyeket a tengervíz hoz létre, vagy ezek képződését legalábbis előmozdítja (növényzet vagy kagylók), ami téljes eltömődéshez vezethet. A tengervízzel vagy félig sós vízzel működő hőátszármaztatók élettartama szempontjából döntő jelentőségű egy fölső és alsó sebességhatár betartása, ami a hőátszármaztató anyagától függ. Ha túllépik a megengedhető fölső sebességet, akkor főként a vékonyfalú hőátszármaztató csövek csőfenekén erózió és korrózió következtében kikopások lépnek föl és az ilyen hőátszárniaztató élettartama rövid. Ha az alsó sebességhatár alá mennek, akkor a csövekben már nem jön létre az öntisztulás, eltömődések állhatnak elő, aminek következtében a hőátszármaztató hővezetése csökken és a még szabad csövekben nő a tengervíz sebessége. Azoknál a csöveknél, amelyeknél eltomődések jönnek létre, korróziós jelenségek (pontkorrózió) lépnek föl ami a fölső megengedhető sebességhatár átlépéséhez hasonlóan a hőátszármaztató rendszer élettartamát lecsökkenti. Tömören épített hőátszármaztatóknál, amilyeneket főként hajó dízelmotoroknál használnak és ajánlanak, a végkamrák nagyon rövidek, amelyekbe a tengervizet kizárólag tengely irány ban vezetik be. Az ilyen hőátszármaztatókhoz tengervizet vezető és e vizet kivezető, dízelmotoron elhelyezett csővezetékek névleges átmérője nem lehet tetszőleges nagyságú. A csővezetékekben általában olyan tengervíz sebességeket választanak, amelyek- nagyobbak, mint a hőátszármaztató csövekben a tengervíz áramlási sebességének fölső határa. A rövid beömlő kamra a tengervíz számára nem teszi lehetővé, hogy a hőátszármaztató csövekben egyenletes elosztásban áramoljon. Azok a hőátszármaztató csövek, amelyek a tengervíz-beömlőnyílás fölött a sugártérben vannak, közel ugyanolyan sebességgel áramló tengervizet kapnak, mint amilyen sebességgel a tengervíz a kamra 4 3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
