184901. lajstromszámú szabadalom • Nedves hőcserélő berendezés tangenciális folyadékporlasztóval és tangenciális folyadékporlasztó
3 184901 4 A találmány tárgya egyrészt nedves hőcserélő berendezés tangenciális folyadékporlasztóval gáz és folyadék, különösen levegő és víz közötti nedves hőcserére, ahol a nedves hőcserélő berendezés alsó részét képező folyadékgyűjtő medence az oldalsó burkolattal és felső burkolattal együtt egy horizontális tengelyű gázcsatornát képez, amelyen a gáz a belépő torkolati keresztmetszettől a kilépő torkolati keresztmetszet irányában áramlik keresztül, a nedves hőcserélő berendezés kilépő torkolati keresztmetszetében, vagy előtte utócseppleválasztó helyezkedik el, a folyadékszállító szivattyú a nedves hőcserélő berendezés gázcsatornájának belsejébe vezető csővezetékhez kapcsolódik és ott tangenciális folyadékporlasztókba torkollik. A találmány tárgya továbbá a horizontális elrendezésű nedves hőcserélő berendezéshez pl. légnedvesítő berendezéshez való tangenciális folyadékporlasztó, amelynek örvényterét forgásfelületű örvényház határolja és az örvénytérbe tangenciálisan beömlőcsatorna torkollik. A gyakorlatban a gáz és folyadék közötti nedves hőcsere folyamatoknak, akár a folyadékkal, akár a gázzal, akár mindkettőjükkel egyidejűleg végzendő technológiai folyamat megvalósítása céljából, számos alkalmazási területe van. Víz—levegő közegpár esetén pl. elterjedten használnak nedves hőcserélő berendezést tangenciális folyadék-porlasztóval, akár a víz hőmérsékletének, akár a levegő hőmérsékletének és/vagy páratartalmának megváltoztatására. Az előbbiek jellegzetes alkalmazási példája a hűtőtornyok, utóbbiaké pedig az ún. légnedvesítő berendezések. Az eddig ismert tangenciális folyadékporlasztókkal ellátott nedves hőcserélő berendezéseknek az egységnyi hőcserélő teljesítmény megvalósításához felhasznált energia, a hőcserélő teljesítmény szabályozhatósága és a berendezés kiterjedése, helyfoglalása, beruházási költsége szempontjából számos hátránya van. Ezeknek a hátrányoknak az oka döntő módon a nedves hőcserélő berendezésben alkalmazott tangenciális folyadékporlasztók kialakítása és e porlasztóknak a légnedvesítő berendezésekben való elrendezése. A nedves hőcserélő berendezések igen jellegzetes kialakítása a klímatechnikában használatos horizontális légnedvesítő berendezés, amelyben tangenciális folyadékporlasztók vannak elhelyezve. A porlasztás hatásosságát, a légnedvesítés ún. jóságfokát a képződött cseppecskék geometriai mérete erősen befolyásolja. A bevitt víztömeg finom, ködszerű cseppekre való felbontásával fajlagosan nagy párolgási felületet biztosíthatunk. Adott porlasztó esetén a porlasztás finomsága a tápnyomás fokozásával általában javul, de ezzel egyúttal nő a szivattyúzási energiaigény is. A szakirodalom szerint megkívánt légnedvesítéshez jelenleg különböző fajtájú porlasztókat használnak és ezeknek a nedves hőcserélő berendezésben való szokásos elrendezése is többféle lehet. Az ismert vízszintes levegőáramú ún. horizontális légnedvesítő berendezésben a légáramlás irányára merőleges síkokban általában síkonként elhelyezett porlasztókereten több tangenciális porlasztót helyeznek el. Az ismert tangenciális porlasztókból a víz kipf elület mentén áramlik ki, és apró cseppekre hullik. E kúp tengelye egybeesik a légnedvesítő berendezés légcsatornájának tengelyével. A folyadékbeporlasztás porlasztókeretenként irányulhat a légárammal szemben (ellenáramú porlasztókeret), vagy azzal egyirányúan (egyenáramú porlasztókeret). A jobb helykihasználás miatt elterjedt a kettő kombinációja: a légáramlás irányában az első porlasztókeret tangenciális porlasztói egyenáraánúak, és a második, adott esetben a harmadik porlasztókeret ellenáramú. Ezeknek az ismert porlasztó elrendezéseknek a hátránya, hogy a szükséges vízmennyiség beviteléhez a porlasztókat egymáshoz viszonylag közel kell elhelyezni, aminek következtében az egyes porlasztókból beporlasztott vízcseppek a porlasztási kúpok áthatásánál egymásnak ütköz- V3 egyrészt sebességüket veszítik, másrészt nag /óbb cseppeket képeznek és ez rontja a légnodvesítés hatásosságát. Az ismert porlasztó elrendezések további hátránya még az is, hogy a cseppek egyesülésével jelentős szivattyúzási munka is kárbavész. Az egyenáramú porlasztás előnye, hogy a szivittyú indulásakor és leállásakor a porlasztóknál tapasztalható sugárszerű víz-kilövés „spriccolés”, vagy a kis kúpszögű porlasztók „kiszórása” miatt nem kell a légnedvesítőbe ún. előcseppleválasztót beépíteni, ami az ellenáramú porlasztásnál jelentős költségnövelő tényezőként szerepel. Az egyenáramú porlasztás viszont a le gnedvesítés jóságfoka szempontjából hátrányos. A levegő nedvességtartalmának szabályozása a mosókamrával rendelkező klímaberendezéseknél többnyire az ún. harmatponti szabályozással történik, de ismert a beporlasztott vízmenynyiség változtatásával, pl. a porlasztási nyomással való szabályozás is. A klímaberendezések harmatponti szabályozása meglehetősen sok energiát és nagy beruházási költséget igényel. Ez elkerülhető a beporlasztott víz mennyiségének változtatásával o’y módon, hogy a porlasztás minősége — azaz a cseppek finomsága — közben ugrásszerűen ne romoljon. A légnedvesítők kialakításánál fontos figyelembe venni, hogy a porlasztóban lerakodott szennyeződések miatt a porlasztás minősége romlik. A légnedvesítő berendezésekben ezért o’yan porlasztókat kell alkalmazni, amelyek a szennyeződés lerakódására, eltömődésére kevésbé hajlamosak. A légnedvesítő berendezés jóság i szempontjából a porlasztók elrendezésén kívül a legfontosabb az, hogy milyen szerkezeti kialakítású porlasztókat alkalmazunk. Az ismert porlasztó megoldások a vízporlasztási kép, a víz és levegő közötti hő- és anyagcsere, valamint a vízporlasztás energia igényessége együttes szempontja szerint nem előnyösek. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
