186876. lajstromszámú szabadalom • Közvetítő-közeges csöves folyadék hőcserélő
1 18687 b 2 nye van, s melynek felső edényfelében 4 melegítendő anyagot szállító 5 szállítócső található, míg alsó edényfelében a hütendő folyadék 5’ szállítócsöve helyezkedik el. A felső és alsó edényfelet a 4 összekötőcső köti össze egymással. A 2. ábrán látható kiviteli alak csak annyiban tér el az 1. ábrán bemutatottól, hogy itt a felső edényfél a 20 folyadéktöltet 21 gőz- ill. kondenztereként szolgál, s hogy a melegítendő folyadék 5 szállítócsöve az említett 21 gőz- illetve kondenztérben helyezkedik el és ezen térrel érintkezik. A 3. ábrán látható olyan kiviteli alak, amelynél a 20 folyadéktöltet befogadására osztatlan terű 19 befogadóedény szolgál, 18 köpennyel, melynek felső részében a melegítendő anyag, illetve folyadék 5 szállítócsöve helyezkedik el, alsó részében pedig a hűtendő folyadék 5’ szállítócsöve található. A 4. ábrán bemutatott kiviteli alak a 3. ábrán látottnak felel meg azzal az eltéréssel, hogy itt a 19 befogadóedény felső részében 21 gőztér illetve kondenzátor van, s a felső 5 szállítócső ezen térrel érintkezik. Rátérve az 5. és 6. ábrán bemutatott kiviteli alakra, itt az osztott terű 17 és 17’ befogadóedény az 1 köpenyből és a 2 fenékből áll, az 5. ábrán bal oldali végét pedig - nem ábrázolt - zárólap határolja, amely egyúttal az 5, 6, 7 ill. az 5’, 6’, 7’ szállítócsövek bevezetését és rögzítését is biztosítja. Az 5, 6, 7, valamint az 5’, 6’, 7’ szállítócsövek hajtű formájában vannak kialakítva, végeiknél 3 ill. 3’ csőívekkel. Az 5. és 6. ábrán látható kiviteli alaknál három-három hajtü alakú, egymáshoz képest 60°nyira elfordított helyzetű szállítócső van a 17 illetve a 17’ befogadóedényben, de természetesen lehet ennél kevesebb, vagy több szállitócsövet is alkalmazni, továbbá azok kialakítása és egymáshoz képesti helyzete is különféle lehet. Az 5. és 6. ábrán jói látható, hogy az 5, 6, 7 illetve az 5’, 6’, 7’ szállítócsöveket az 1 köpenyhez és egymáshoz viszonyított helyzetükben a 15 tárcsák tartják, melyeket a 16 pálcák kötnek össze egymással. Az 1 köpeny felsőrészén 11 és 12 csonk található, melyek 9 illetve 8 acélkarimával vannak ellátva és a hőcserélő közvetítőközegének betöltésére, légtelenítésére, valamint csatlakoztatására szolgálnak. A 4 öszszekötőcső el van látva 10 csonkkal, melynek 13 peremes zárócsavarja 14 tömítőgyűrű útján van tömítve. A 10 csonk a közvetítő folyadékhoz való méréstechnikai hozzáférést biztosítja, pl. az impulzusvezeték, hőfokérzékelő csatlakoztatásával. Az 5. és 6. ábrán bemutatott hőcserélő működése a következő: Az 1 köpeny által körülzárt 17 és 17’ befogadóedény az aktuális hőmérsékletnél alkalmazható hőhordozó folyadékkal van feltöltve olyan szintig, hogy a fázisátalakulásos hőtranszport zavartalanul kialakulhasson. Az alsó 17’ befogadóedényben lévő közvetítőközeg az 5’, 6’, T szállítócsövekben áramló zagy által leadott hő rovására elpárolog. A keletkezett gőz a 4 összekötőcsöveken keresztül a felső 17 befogadóedénybe áramlik. A 17 befogadóedényben elhelyezett 5, 6, 7 szállítócsövek felületén a gőz lekondenzálódik és melegíti az 5, 6, 7 szállítócsövekben áramló folyadékot. A keletkezett kondenzcsapadék a 4 összekötőcsöveken át visszacsurog a 17’ befogadóedénybe. Amint már említettük, az 5, 6, 7 illetve 5’, 6’, T szállítócsövek a - nem ábrázolt - zárólapon át ki vannak vezetve, s ily módon több hőcserélő megfelelő csőkötések útján való csatlakoztatásával hőrekuperációs rendszer hozható létre. A találmány szerinti hőcserélőnél közvetítőközegként bármilyen ismert hőközvetítő anyag alkalmazható. A közvetítőközeg célszerűen víz, de lehet valamilyen más, a hőcsere hőmérséklete szempontjából megfelelő anyag, például magas forráspontú szénhidrogén, halogénezett szénhidrogén vagy ammónia is. Mind a hűtendő, mind a melegítendő folyadék szállítócsövei - miként erre az 1-4. ábrákkal kapcsolatban már rámutattunk - elhelyezkedhetnek a közvetítőközeg szintje alatt (1. és 3. ábra). Ebben az esetben a hőcsere homogén fázisú közvetítőközeggel megy végbe. A melegítendő folyadék szállítócsövei azonban elhelyezhetők a közvetítőközeg folyadékszintje felett, annak gőzilletve kondenzterében is (2. és 4. ábra). Ekkor a' hűtendő folyadékot szállító csövek a közvetítőközeg folyadékfázisával, a melegítendő folyadékot szállító csövek pedig annak gőzfázisával érintkeznek s így a hőcsere heterogén fázisú közvetítőközeggel megy végbe. A találmány szerinti hőcserélő legfőbb előnye, hogy alkalmazásával jó eredménnyel bonyolítható le a zagyok közötti hőcsere. További előny, hogy a hőcserében résztvevő mindkét folyadék vezetéke könnyen tisztítható, a hőátadást rontó lerakódásokat tehát tetszés szerinti gyakorisággal el lehet távolítani. A találmány szerint ugyanis a korábbiaknál lényegesen egyszerűbb konstrukcióval alakíthatók ki a nagynyomású folyadékokhoz szolgáló hőcserélők, a találmány szerinti hőrekuperációs rendszer pedig tetszés szerinti fokozatszámú hőcsere megvalósítására nyújt lehetőséget. A felsorolt előnyök folytán a találmány szerinti hőcserélő eredményesen alkalmazható a vegyipar minden ágában, különösen a timföldgyártásban, valamint az élelmiszeriparban és a gyógyszeriparban. Előnyei jól érvényesülnek mindenütt, ahol kiülepedésre és lerakódásra hajlamos anyagokat tartalmazó folyadékok, vagy nagynyomású folyadékok közötti hőcserét kell lebonyolítani. Szabadalmi igénypontok 1. Közvetítőközeges csöves folyadék-folyadék hőcserélő, különösen zagyok közötti hőcserére, azzal jellemezve, hogy a közvetítőközeget (20) befogadóedénye (17, 17’, 19), valamint azon belül elhelyezkedő, a hűtendő és melegítendő folyadékokat szállító csövei ( 5, 5’, 6, 6’, 7, 7’) vannak. 2. Az 1. igénypont szerinti hőcserélő kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a közvetítőközeget (20) befogadóedény (19) osztatlán terű, továbbá, hogy a hütendő folyadékot szállító egy vagy több cső (5’) a befogadóedény (19) alsó részében, míg a melegítendő folyadékot szállító egy vagy több cső (5) a befogadóedény (19) felső részében helyezkedik el. 5 10 15 20 25 30 '35 40 45 50 55 60 65 3
