186824. lajstromszámú szabadalom • Berendezés hőcserélő lemezek (lamellák) hordozócsövekre rögzítésére
1 A találmány berendezés egy vagy több hordozócsövet tartalmazó lemezbordás hőcserélő lemezeinek lamelláinak) hordozócsövekre való sajtoló rögzítésére, ahol a lemezek hideg folyatásához szükséges erő értéke nem éri el a hordozócső maradó alakváltozását kiváltó mértéket Ismeretes, hogy az iparban, mezőgazdaságban szolgáltatásban, stb. helyeken nagyszámban alkalmaznak- különösen hűtési célokra - lemezes hőcserélőket. A lemezes hőcserélők lényegében a hőhordozó közeg szállítására alkalmas csövekből és az ezekre fűzött hőcserélő lemezekből állnak. Ahhoz, hogy funkciójukat tartósan tudják ellátni, a hordozócső és a hőcserélő lemez között szilárd kapcsolatot kell kialakítani. Acél csövek és acél hőcserélő lemezek alkalmazása esetén, pl. ónfürdőbe mártással tesznek eleget ennek a követelménynek. Az ón biztosítja a szerkezeti elemek korrózióvédelmét s egyúttal ellátja a lemezek rögzítését is. Vékonyfalú csövek eseténa cső mechanikus úton történő tágításával - pl. golyózás útján — hoznak létre kötést a hőcserélő lemezek csőfeszke és a cső között. A hőcserélők gyártásával kapcsolatban a szakemberek érdeklődése mindinkább az aluminium felé fordul Könnyű megmunkálhatósága, jó hővezető képessége, korrózióállósága stb. alapján az alumínium ideális anyagnak tekinthető hőcserélő lemezek készítésére. Kiváló tulajdonságai ellenére az alumínium alkalmazása nem tudott széles körűvé válni a kötéssel kapcsolatos problémák miatt Ismert ugyanis, hogy az alumínium felületét borító oxidréteg gátolja a más anyagokkal való fémes kötés létrejöttét. Az oxidréteg eltávolítása és a felületnek fémes kötés létrejöttéhez alkalmas formába hozása igen bonyolult - és ebből következően költséges - eljárás. Széles körű elterjedésére emiatt nem került sor. Más ismert megoldások mechanikai úton hoznak létre kötést a hordozócső és az alumínium hőcserélő lemez között. Kis szilárdságú, vékonyfalú csövek esetén alkalmazásra kerül az előzőekben már ismertetett csőtágítási eljárás. Ez az eljárás korlátozott alkalmazhatóságú, mivel csak olyan esetben kerülhet felhasználásra, amikor a csövekkel szemben a lemezek súlya által jelentkezőén túlmenő terhelhetőségi követelményt nem támasztunk. Vastagfalú, illetve nagyszilárdságú cső alkalmazása esetén az ismert megoldások egyik távtartó gyűrűkkel biztosítja a hőcserélő lemezek rögzítését E megoldásnál a hőcserőlő lemezt két oldalról távtartó gyűrűk fogják közre. Ezek egyrészt biztosítják a lemez helyben maradását, másrészt pedig meghatározzák a lemezek egymás közötti távolságát. Egy másik megoldásánál a csőfészkek vannak távtartásra, illetve a rögzítés megoldására alkalmas módon kiképezve. E kettős funkciót a csőfészek kúpos kiképzésével érik el Ezáltal ugyanis a hordozó csövön elhelyezkedő hőcserélő lemezek csőfészekei — a kúposság által meghatározott mértékben - egymással összekapcsolhatók. Ezeknek a megoldásoknak a hátránya a következőkben foglalható össze:- A gyártás során nagy a manuális munkaigény, a gyártási folyamat nehezen automatizálható- Mind a távtartó gyűrűk, mind a speciálisan kiképzett csőfészkek gátolják az optimális hőáramlási viszonyok kialakítását.- Mélyhűtésnél a távtartó gyűrűk, valaminta cső fészkek kapcsolódási helyei közötti résekben jég képződik, mely káros feszültségeket és a nő-2 cserélő élettartamának lerövidülését eredményezi - A csőfészkek speciális kiképzését az alumínium hidegalakításának lehetséges mértéke korlátozza. A technika jelenlegi állása szerint tehát nem ismert olyan megoldás, mely a lemezbordás hőcserélők lemezeinek hordozócsövekre rögzítését műszakilag megbízhatóan és ugyanakkor megfelelő gazdaságossággal látná el. A találmány célja olyan rögzítési mód alkalmazása, mely optimális kötési viszonyokat hoz létre a lemez és a hordozócső között anélkül, hogy ehhez a lemez és a hordozócső által alkotott rendszert további elemekkel kellene kiegészíteni, vagy a cső falvastagságának megnövelésében korlátozva lennénk stb. A megoldás további előnyeként jelentkezik, hogy minden nehézség nélkül illeszthető meglevő technológiai folyamatokhoz. A találmány olyan berendezés egy vagy több hordozócsövet tartalmazó lemezbordás hőcserélő lemezeinek (lamelláinak) hordozócsövekre való sajtoló rögzítésére, ahol a lemezek hidegfolyatásához szükséges erő értéke nem éri el a hordozócső maradó alakváltozását kiváltó mértéket. A találmányt az jellemzi, hogy a hordozócsövekre felfűzött hőcserélő lemez minden csőfészkét hasított külsőkúpos hüvely veszi körül, melyre tengelyirányban elmozdulni képes belsőkúpos hüvely van elhelyezve, , Az elmozduló hüvely sugárirányú nyomást gyakorolt a külsőkúpos hüvelyre. A belsőkúpos hüvely elmozdulását erőátadó szerv biztosítja. Több hordozócső esetén előadódhat, hogy az egyes csövek a tűrésmezőn belüli szóródás miatt eltérő méretűek. Ilyen esetben a belsőkúpos hüvelyek által gyakorolt sugáriányú nyomás - az egyes csövek átmérőjének függvényében - eltérő mértékű lesz. A sugárirányú nyomás kompenzálására a találmány szerint a belsőkúpos hüvely és az erőátadó szerv közé erő tárolót iktatunk. A találmány a továbbiakban egy kiviteli példa alapján, ábrák segítségével mutatjuk be. Az 1. ábra a találmány szerinti berendezés egészét, míg a 2. ábra a találmány legfontosabb elemeit kinagyítva mutatja. Az 1 hordozócsövek szolgálnak a 2 hőcserélő lemezek (lamellák) hordozására. A 2 hőcserélő lemezeknek a hordozócső meghatározott helyére juttatását a 7 fűzőfej végzi. A fűzőfejen van elrendezve a 6 persely, melyhez 5 rögzítőcsap segítségével 3 külsőkúpos hüvely van rögzítve. A 3 külsőkúpos hüvelyen helyezkedik el a 4 belsőkúpos hüvely egyik vége tengelyirányú nyomóerő felvételére alkalmas módon van kiképezve. A hüvely ezen részén van elrendezve a 10 alátét, all rugalmas gyűrű és a 9 sajtolólap, melyek rögzítését a 12 tengelyanya látja el. A 7 fűzőfejen elrendezett 8 csapok és 16 tartólap tartják rögzített helyzetben a 14 hidraulikus hengert, mely a 9 sajtolólappal erőátadó szervet képez. A 9 saitolólap funkcióját ugyanis adott esetben a 4 belsőkúpos hüvely és/vagy a 14 hidraulikus henger dugattyúrúdja is elláthatja. A 14 hidraulikus henger működtetéséhez szükséges folyadékot a 15 vezeték szállítja. A berendezés — mely a példa szerinti esetben a 158058-as lajstromszámú magyar szabadalommal védett hűtő tömbgyártó automata gyártási programjába iktatva kerül bemutatásra - a következőképpen működik: A hűtőtömbgyártó automata által végtelen szalagból legyártott 2 lamellát az automata részét képező 7 fűzőfej fűzi az 1 hordozócsőre. A 7 fűzőfejjel együtt halad a 3 külsőkúpos hasított hüvely, a 4 bel-186.824 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 80 2