184901. lajstromszámú szabadalom • Nedves hőcserélő berendezés tangenciális folyadékporlasztóval és tangenciális folyadékporlasztó
5 184901 6 A 164 543 sz. magyar szabadalmi leírás egy kiömlőnyílású, örvénykamrás, perdítőelemmel ellátott porlasztófejet ismertet. A 174 106 sz. magyar szabadalmi leírás célszerűen permetezési célra használható, kisnyomású, örvénykamrás, egy kiömlőnyílású folyadékporlasztó kivitelét közli. A 2 123 519 sz. és 2 604 264 sz. NSZK szabadalmi leírásokban szintén egy kiömlőnyílással ellátott, tangenciális beömlésű, örvénykamrás porlasztó található. E megoldások közös hátránya, hogy az örvénykamra helytelen kialakítása miatt a kellő porlasztáshoz viszonylag nagy tápnyomás szükséges, amit az egyes típusokba beépített perdítőlemek csak fokoznak. Az áramlástechnikai szempontból helytelen szerkezeti megoldás velejárója a vízszennyeződés gyors lerakódása. Az ebből eredő porlasztási minőség romlása további hátrányként jelentkezik. A találmány célja olyan új tangenciális folyadékporlasztó kialakítása, amellyel az ismert tangenciális folyadékporlasztóknál kisebb helyigényű, kompaktabb, nagyobb hőteljesítményű és kisebb energiafogyasztású nedves hőcserélő berendezés alakítható ki. További cél, hogy a porlasztó áramlástechnikai szempontból megfelelő, szennyeződés lerakódásra kevésbé érzékeny, alacsony tápnyomás mellett is jó porlasztási minőséget biztosító, így jól szabályozható legyen. E kettős célkitűzés megvalósításához az a találmányi gondolat vezetett, hogy a nedves hőcserélő berendezésben a tangenciális folyadékporlasztókat az ismert egy-két vagy három porlasztási sík helyett több síkban, ritkábban, úgy rendezzük el, hogy a porlasztási kúpok egymást csak a beporlasztástól nagy távolságra messék, az egyen- és ellenáramú porlasztórészeket váltakozva alkalmazzuk és a szokásos 90°-osnál lényegesen nagyobb porlasztási kúpszögű porlasztókat alkalmazzunk, a porlasztó hatásosságának és szabályozhatóságának követelményét pedig egy új kialakítású porlasztóval biztosítsuk. Az ismert tangenciális porlasztók vizsgálatánál kitűnt, hogy a porlasztás minőségét az örvényben uralkodó áramlási viszonyok rendkívül erősen befolyásolják, továbbá, hogy a vízporlasztás kúpszöge meglepő módon igen jelentősen befolyásolja a porlasztó energiafogyasztását. Felismertük, hogy az örvénytér áramlási ellenállása jelentősen befolyásolja azt a minimális tápnyomást, aminél a porlasztás még létrejön. Vizsgálataink során kitűnt az is, hogy a víznek az örvénykamrából a porlasztókúpra való kivezetése az áramlástanban ismert Coanda-hatáson alapul, ezért különösen fontos a vízfilm kialakulásának elősegítésére a kivezetés előtti áramlás zavartalanságának biztosítása. Mindezek alapján arra a találmányi gondolatra jutottunk, hogy a tangenciális folyadékporlasztó örvénykamrájából a legjobb hatásfokú porlasztást akkor kapjuk, ha az eddigi porlasztók egyetlen kiömlőcsatornája helyett — a kiömlőcsatorna áramlási ellenállásának csökkentése érdekében — az örvénykamra forgástengelyének mindkét irányában egy-egy, tehát összesen két kiömlőcsatornát alakítunk ki, és egyúttal az örvénykamrát a kiömlőnyílásoknál a legnagyobb impulzusnyomatékot biztosító geometriai viszonyoknak megfelelően alakítjuk ki. Felismertük, hogy a nagy belépési impulzus nyomaték elérése érdekében a folyadékot a beömlőcsatorna torkolati egyenértékű átmérőjéhez viszonyítottan az ismert megoldásoknál távolabb kell az örvénytérbe bevezetni, és a minél kisebb impulzus nyomatékveszteség érdekében az ismert megoldások lapos hengerszerű örvénytere helyett minimális veszteséget adó, gömbhöz közelálló geometriai viszonyú örvényteret kell alkalmaznunk. Mindezen felismerések alapján a kitűzött célnak megfelelően a találmány szerinti nedves hőcserélő berendezést úgy alakítottuk, hogy a tangenciális porlasztóknak egyenként két, a gázcsatorna tengelyével közel párhuzamos tengelyű kiömlőnyílása, nevezetesen a gáz áramlás irányával megegyezően álló egyenáramú kiömlőnyílása és a gáz áramlás irányával szemben álló egyenesáramú kiömlőnyílása van, és a gázcsatorna belépő torkolati keresztmetszetéhez legközelebb eső porlasztók ellenáramú kiömlőnyílásainak tengelyvonalában a porlasztók előtti térrészben a porlasztók üzemszerű porlasztási kúpszögén belül ütközőfelület van elhelyezve, vagy a gázcsatorna belépő torkolati keresztmetszete és a hozzá legközelebb eső porlasztók közötti térrészben előcseppleválasztó van elhelyezve. A találmány szerinti nedves hőcserélő berendezés előnyös kiviteli alakjánál a gázcsatoma belépő torkolati keresztmetszeténél és kilépő torkolati keresztmetszeténél az oldalsó burkolatokon és a felső burkolaton a folyadékgyűjtő medencébe levezető nyitott folyadékcsatorna van kiképezve. A kitűzött célnak megfelelően a találmány szerinti tangenciális folyadékporlasztó úgy van kialakítva, hogy két, az örvényház forgástengelyével közös forgástengely körül forgásfelületet képező kiömlőnyílása van, és az örvényház axiális irányú legnagyobb belső hosszának az örvényház legnagyobb belső átmérőjével képzett aránya nagyobb, mint 0,8; a tangenciális beömlőcsatornának az örvényházba betorkollö egyenértékű hidraulikai átmérője pedig kisebb, mint a kiömlőcsatorna legkisebb átmérője. A találmány szerinti tángenciális folyadékporlasztó előnyös kiviteli alakjánál a kiömlőcsatornák felületének a forgástengelyükön áthaladó síkkal képzett meridián metszésvonala a kiömlőcsatorna legkisebb átmérőjéhez tartozó pontjától vagy pontjaitól a kiömlőcsatorna külső peremét képező átmérőhöz tartozó töréspontig, aholis a meridián metszésvonal megtörik, töréspont nélküli görbét képez, a törésponton átmenő érintője 55°-osnál nagyobb szöget zár be a kiömlőcsatornák forgástengelyével és 35°-osnál nagyobb szöget zár be a porlasztó külső palástjának a törésponttól kiinduló alkotójával. Célszerűen a tangenciális beömlőcsatorna keresztmetszete az örvényház irányában haladva szű5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
