187027. lajstromszámú szabadalom • Előregyártható építőblokkokból álló, tetszőleges helyzetben, alakban és méretben összeszerelhető kombinált hőcserélő főleg rekuperátor
1 187.027 2 ezalatt) úgy viselkedik, mint az első kettő, így minden esősor sugrázásos hő felvételére is alkalmas lesz. A találmányt ábráink segítségével ismertetjük, ahol az 1. ábra a kombinált hőcserélő egyenes csöves kiviteli alakját ábrázolja hosszmetszetben, a 2. ábra az egyenes csöves kiviteli forma A-A metszeti képét ábrázolja, a 3. ábra a kombinált hőcserélő ferde csöves kiviteli alakját ábrázolja hosszmetszetben. A kombinált hőcserélő 1 építblokkjai 2 belső köpennyel és 3 külső köpennyel rendelkeznek, melyek között elhelyezkedő tér a 4 közeg tér. A 2 belső köpeny az 5 hőleadó közeg terét veszi körül. Az 1 építőblokk egységekből áll, mely egységek attól függően, hogy milyen hőátadást valósítanak meg 6 sugárzóegység, vagy a 7 csövekből vagy más elemekből összeállított 8 konvektiv egység lehet. A 7 csövek 9 esősorokat alkotnak, melyek végei a 2 belső köpenybe vannak beépítve. A 9 esősorok egyenes és ferde elrendezésűek lehetnek, így a kombinált hőcserélő is a két típus szerinti építhető fel. Mind az egyenes, mind a ferde lerendezésű 9 esősorokkal rendelkező hőcserélő alapmegoldása az, hogy a 6 sugárzó egységeket mindig elválasztjuk a 9 esősorok által alkotott 8 konvektiv egységekkel. A füstgáz először mindig egy 6 sugárzó egységbe kerül. így tulajdonképpen az 1 építőbtokk hőátadás szempontjából két lépcsőt foglal magában. A 3 külső köpeny a -hő felvevő közeg hőmérsékletének megfelelő anyagból készült 10 szigeteléssel van ellátva, A 2 belső köpeny és 3 külső köpeny végei a 11 alaplemezzel, illetve a 12 zárólemezzel vannak lezárva, melyek egyben az építőblokkok összeszerelésére, összekapcsolására is szolgálnak. A két lépcső a füstgáz áramlási irányához képest ellen- és egyenáramban is kapcsolható. Az egységek 13 csonkjai is kapcsolhatók. Előbbi esetben a felmelegítendő közeg mennyisége növelhető. A hőleadó közeg, — mely rekuperátor esetében a füstgáz ) az egyenes és ívelt szakaszokból összeállítható, célszerűen sokszögkeresztmetszetű 2 belső köpeny által alkotott csatorna kialakítású 5 hőleadó közeg terében áramlik és áthalad a 6 sugárzó egységeken és a 8 konvektiv egységeken. A hőt a 2 belső köpenynek elsősorban sugárzással, a 8 esősoroknak konvekcióval és sugárzással adja át. Hogy a 8 konvektiv egység hány 9 esősorból álljon, mindig a hőcserélővel szemben támasztott feladat határozza meg. Hőátadás szempontjából legjobb a négy 9 esősor alkalmazása, mivel így két esősor az egyik- két esősor a másik (a követő) sugárzó teret látja és így nincs olyan esősor, melyet egy másik leárnyékol. Ugyanakkor a 9 esősorokon a hőleadó közeg pl. füstgáz hőmérséklcsökkenése még nem olyan mérvű, hogy a következő 6 sugárzó egységben a hőmérséklet negyedik hatáványával arányos sugárzásos hőleadás csökkenést a 7 csövek sugárzásos hőt felvevő felületnövekménye ne kompenzálná, illetve ne lépné túL Ferdecsöves 8 konvektiv egység esetében a 7 csövek, illetve a 9 esősorok elhelyezési szögét úgy kell megválasztani, ho^y a hőleadó közeg célszerűen nagyobb mint 60 szögben metssze a csöveket. Ez részben biztosítja, hogy a konvektiv hőátadási tényező csupán jelentéktelen mértékben csökken (max. 5%) részben biztosítja, hogy a 9 esősorok árnyékoló hatása a sugárzásos hőt felvevő 2 belső köpenyre ne legyen jelentős. A hőfelvevő közeg a 13 csonkon belépve a 4 közegtérbe először nekiütközik a 2 belső köpeny felületének (ütközéses konvekvió), majd kétfelé oszolva a kétoldalt megfelelő mértékben leszűkített 4 közegtérben felgyorsulva ismét konvekcióval vesz fel hőt. A közegelosztás egyenletesebbé tételére célszerű a 3 külső köpenyen függőlegesen egy-egy 14 gyűjtőcsatornát (2. ábra) elhelyezni a 13 csonkok folytatásaként, ahol a közeg sebessége lecsökken. A hőfelvevő közeg ezután a 7 csövekbe jut, ahol ismét fel-* gyorsulva konvekcióval vesz fel hőt. A hőfelvevő oldalon a hőátadás minden egységben konvektiv. A 6 sugárzó egység és a 8 konvektiv egység egymáshoz viszonyított aránya attól függ, hogy milyen követelményeket támasztunk a hőcserélővel szemben. Mind a 6 sugárzó egységek, mind a 8 konvektiv egységek egymástól eltérő nagyságú hőátadó felülettel is rendelkezhetnek. Az 1. ábrán egyenes csöves kombinált hőcserélő metszeti képe látható. Az egyenes csöves hőcserélő 1 építő blokkjainak kiképzése igen változatos lehet. Állhat külön-külön előregyártott 6 sugárzó egységből és 8 konvektiv egységből. Tartalmazhat egyet-egyet, de lehet olyan blokk is melyben • két 8 konvektiv egység fog közre egy 6 sugárzó egységet. Ez esetben azonban egy 6 sugárzó egységet külön építőblokkban kell kialakítani. Célszerű az egységesítés miatt egy-egy sugárzó és konvektiv egység összeépítése. Az 1 épitőblokk azonban több párba rendezett 7 sugárzó egységet és 8 konvektiv egységet is egyesíthet. A 2. ábrán látható ferdecsöves kombinált hőcserélő esetében a 8 esősorok kettéosztják a 6 sugárzó egységet, hogy az építés megkönnyítését elősegítő blokkosítás megoldható legyen. így az 1 építő blokk legalább egy 9 esősorokból álló 8 konvektiv egység és két. oldalán elrendezett egy-egy 6 sugárzó egységből áll. A hőcserélő hosszméretétől függően olyan építblokkok is készíthetők, amelyek több egységet is tartalmazhatnak. Olyan esetben amikor egy építőblokk több egységet tartalmaz a 6 sugárzó egység, a 8 konvektiv egység, illetve két 6 sugárzó egység között 17 térelválasztó falat kell elhelyezni. A blokkok, illetve egységek között a hőfelvevő közeg áramlási kapcsolatát a közvetlen egységen belüli kialakítású 18 nyílással, vagy külső kialakítású 19 átvezetővei biztosíthatjuk. Mind az egyenes, mind a ferdecsöves változatnál a 8 konvektiv egységek megosztják az 5 hőleadó teret és sorosan elrendezettt 15 sugárzó tereket és 16 konvektiv tereket hoznak létre. így a kombinált hőcserélő 15 sugárzóterek és 16 konvektiv terek sorozatából áll. A hőcserélő előnye, hogy a hőfelvevő közeg építőblokkokban megtett útja során a hőleadó közeggel állandó hőcserében van, a hőcsere-felületek nagyságához képest a hőcserélő kis helyet igényel, különböző teljesítményű hőcserélők állíthatók össze. A találmány előnyösen alkalmazható lemezkéményekbe, illetve tetszőleges helyzetű lemez füstcsatornákba beépítve, meglévő kéményekbe is könynyeri.és gyorsan (a kemenve néhány órás javítása során is) utólag is beépíthető. Felhasználható égéslevegő, illetve gáz előmelegítésére, csarnokok, öltözők, stb. meleg-levegővel történő fűtésére, meleglevegős szárításra, stb. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 50 4
