183275. lajstromszámú szabadalom • Berendezés cirkuláló folyadék kilevegőztetésére és gáztalanítására, főleg belsőégésű motorok hűtpfolyadékrendszeréhez
1 183 275 2 A találmány berendezés cirkuláló folyadék kilevegőztetésére és gáztalanítására, főleg belső égésű motorok hűtőfolyadék-rendszeréhez, amely legalább egy szivattyúval és kiegyenlítőtartállyal van ellátva. Folyadék-körfolyamatoknál, különösen hűtőfolyadék-rendszereknél, nagy nehézséget okoz, hogy a teljes rendszert lég-, gáz, vagy gőzbuborékoktól mentesen tartsák, amely buborékok többnyire az örvényképzés, gőzképződés vagy a rendszerbe beszívással kerülő levegő révén képződnek. Az ilyen buborékképződések nem csupán magát a hűtést befolyásolják, hanem mindenekelőtt kavitációs és korróziós károkat is okoznak, amelyek viszont a teljes folyadék-körfolyamat idő előtti meghibásodásához vezethetnek. Ezeknek a hiányosságoknak a kiküszöbölésére sokféle javaslatot tettek. Ezek a kísérletek azonban csak részeredményt hoztak, mivel csak a durva gáztalanítást sikerült megoldaniuk. Az 1 619 926 sz. NSZK-beli közrebocsátási iratból már ismert olyan gázkiválasztási eljárás és berendezés, amely főleg melegvizes fűtőrendszerekhez és belső égésű motorok hűtőberendezéséhez való. Ennél a folyadékkörből érkező folyadék sebességét átalakító, illetve nyomásmentesítő egységről gondoskodtak. A gáztalanító berendezés ennél a kiegyenlítőtartály folyadékoldali részében van elrendezve. A gázkiömlés csővezetéken át expanziótartállyal van kapcsolatban, amely nyomáshatároló-szeleppel és túlfolyóval van ellátva. Hiányossága a fenti javaslatnak, hogy a gázokkal dúsított folyadék a külső ház palástján csavarvonalszerűen áramlik lefelé a belépőnyílás felé, miközben a gázbuborék-képződés és örvényképződés tetemes, amelyek a kavitációs és korróziós hatások miatt a berendezés élettartamát és hatékonyságát rontják. A találmánnyal célunk a fenti hiányosságok teljes kiküszöbölése. A találmánnyal megoldandó feladat ennek megfelelően a bevezetőben leírt típusú berendezést úgy továbbfejleszteni, hogy ezzel a cirkuláló folyadékok biztonságos finom-gáztalanítása is lehetővé váljék. A kitűzött feladatot a találmány szerint azzal oldottuk meg, hogy a folyadékot nyomásmentesítő egységek mindkét hosszoldalán tömören lezárt, vízszintes helyzetű nyomáscsökkentő csőből, továbbá ennél lényegesen kisebb átmérőjű, a nyomáscsökkentő cső egyik oldalán átvezetett, a folyadékot a körfolyamból a nyomáscsökkentő csőbe vezető, homlokfelületén lezárt visszatérő vezetékből állnak, ahol a visszatérő vezeték radiális terelőfuratokkal van ellátva, továbbá a nyomáscsökkentő csőnek széles kiömlőnyílása van, és a folyadékot szétterítve, összefüggően elvezető ráömlőfallal van ellátva. A találmány tehát a folyadékoknak a sebességátalakítási elvén alapul, amelynél a folyadékban lévő lebegő levegfírészeket rendre elkülönítjük és az egyre tisztább folyadékot a berendezésből a folyadék-körfolyamatba vezetjük vissza. Amint a folyadék a berendezést elhagyja, az gyakorlatilag légmentes. A kiegyenlítőtartály különösen alkalmas kilevegőztető egység elhelyezésére, mivel abban a folyadékon kívül légtér is van és a légtérben lévő levegő a rendszerelőnyomás alatt van. A folyadék számára, amely például belső égésű motor hűtőfolyadék-rendszerénél nagy sebességgel és energiával érkezik, először is olyan egységtől gondoskodtunk, amelyekkel sebességcsökkentést, illetve nyomásmentesítést végzünk. Ez a nyomáscsökkentés a viszonyoktól függően mintegy hétszeres lehet. Ez az egység széles kiömlőnyílással rendelkezik, amelyen át a részben nyomásmentesített folyadék a lehető legszélesebb áramban egy szélesebb térbe kerül. Itt válnak ki a kicsi lég- és gőzbuborékok, és felfelé emelkednek a kiegyenlítőtartály légterébe. A folyadék azonban habosodás nélkül jut a ráömlőfalra, amelynek segítségével a folyadékot a kiegyenlítőtartály folyadékterébe vezetjük. A visszatérő-vezetékből nagy sebességgel és energiával bejutó folyadék tehát először a terelőfuratokon át mintegy 90°-kai irányt változtat, mielőtt a nyomásmentesítő-tér hátsó vége felé továbbterjedne. A találmány további jellemzője szerint a kiömlőnyílás a nyomáscsökkentő csövön oldalt, közel a teljes hosszban kialakított résként van kiképezve. Ennek szabad keresztmetszete, valamint a nyomáscsökkentő cső térfogata úgy van megválasztva, hogy a kiömlőnyílásnái a folyadéknyomás közelítőleg azonos legyen a kiegyenlítőtartályban, illetőleg a rendszerben uralkodó nyomással. Továbbá, a ráömlőfal a kiömlőnyílás előtt pontosan meghatározandó távközzel van elrendezve, és még alacsonyabb folyadékszint esetén is a folyadékszint alá merül. A találmány továbbfejlesztéseként javasoljuk, hogy a nyomáscsökkentő cső alsó oldala a ráömlőfal felé lejtősen ferde terelőelemhez tömören legyen rögzítve, továbbá a terelőelem vége és a ráömlőfal között szabad hézag legyen hagyva, amely úgy legyen megválasztva, hogy a folyadék névleges áthaladási mennyiségnél levegővel való keveredés és duzzasztás nélkül folyhasson a terelőelemen át a kiegyenlítőtartály folyadékterébe. A terelőlemez révén tehát a terelőelem fölötti tér egy részét folyadékkal töltjük meg, aminek következtében szétterített elfolyás válik lehetővé. A ráömlőfalon történő további egyenletes szétterített elfolyás habosodás nélkül történik, úgyhogy a kiegyenlítőtartály folyadékterébe ténylegesen kilevegőztetett és gáztalanított folyadék áll rendelkezésre a cirkuláltatáshoz. Megemlítjük, hogy ezzel a berendezéssel a hűtőközeg mintegy 7,2-szeres sebességcsökkentése (nyomásviszony közelítőleg 52) valósítható meg, ami lamináris áramlásban történő bevezetést és keveredést ad a hűtőfolyadék felső tükrén. A berendezés kilevegőztetési foka a körülményektől függően 3 és 10% között van. Végül megemlítjük, hogy a találmány szerint előnyös, ha a ráömlőfal a kiegyenlítőtartály oldalfalaként van kiképezve. Továbbá, a nyomáscsökkentő cső legmélyebben fekvő pontján célszerű legalább egy ürítőfuratot kiképezni. A kiegyenlítőtartály kiömlővezetékében, illetve az előtt elrendezhető olyan közfal is, amely az örvényképződést megakadályozza. A találmányt részletesebben rajz alapján ismertetjük, amelyen a találmány szerinti berendezés példaként! kiviteli alakját tüntettük fel. A rajzon: az Lábra a találmány szerinti berendezés kiegyenlítőtartályának vázlatos hosszmetszete; a 2. ábra az 1. ábrán II—II vonal mentén vett metszet. Amint az 1. ábrán látható, 3 kiegyenlítőtartálynak töltő csőcsonkja és nyomásszabályozó 1 szelepe, és 2 kiómlővezetéke van. Ez a 3 kiegyenlítőtartály a jelen esetben külön nem ábrázolt hűtőfolyadék-rendszerbe van iktatva, amilyet például belső égésű motoroknál alkalmaznak. A 3 kiegyenlítőtartály belül felső 3a légtérre és alsó 3b folyadéktérre oszlik, ahol a folyadékszintet 4 hivatkozási számmal jelöltük. Ez a 4 folyadékszint üzem közben változik. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
