192238. lajstromszámú szabadalom • Hőcserélő
1 192 238 2 A találmány hőcserélőre vonatkozik, amelynek egy kettősfalú belső csöve, e csövek között kijelzőjárata, és a belső csövet körülvevő külső köpenye van. Az élelmiszeripari folyadékok hűtési technológiáját világszerte szigorú rendelkezésekkel szabályozzák. Az ilyen folyadékok hűtését általában nem szabad közvetlen elpárolgású hőcserélőkben végezni, mivel a hőcserélő esetleges kilyukadása esetén a hűtőközeg (pl. freon) a hűtendő folyadékba (pl. tejbe) kerülhet, és azt megfertőzheti. Ezért élelmiszeripari folyadékok hűtésére túlnyomórészt közvetítőközeges hűtőrendszereket használnak, amelyek ugyan biztonságosak, beruházási, telepítési és üzemeltetési költségeik azonban magasak, hatásfokuk pedig a rendszer elkerülhetetlen termikus és mechanikus veszteségei miatt meglehetősen alacsony. ' Elsősorban hűtőgépek kondenzációs melegének a hasznosítására alkalmaznak újabban olyan hármasfalú „cső-csőben” hőcserélőket, amelyeknél a legbelső csőre térbeli spirálgörbe mentén egy burkolócsövet mángorolnak. így mindkét cső fala az említett spirálgörbe mentén be van nyomva, és e benyomott fal-részek helyenként egymásra nyomódnak, helyenként pedig nem. Ezáltal egy horony alakul ki a legbelső cső és a burkolócső között, amely a szabadba torkollik. Általában a legbelső csőbe áramlik a hűtendő folyadék, pl. melegvíz, a burkolócső és a legkülső cső közötti térben pedig a többnyire valamely technológiai folyamatból származó hűtőközeg, pl. freon. A vízteret vagy a hűtőközeg-teret határoló cső lyukadása esetén a megszökött közeg az említett hornyon át a szabadba távozik, és jelzi a hibát, miáltal a hűtőrendszer megfelelő ellenőrzése esetén a két kör szennyeződése megelőzhető. A fenti leírt típusú hőcserélők konstrukciójukból következően elsősorban a hűtőkör védelmére alkalmasak, mert a mángorlással készült spirális horonynak rendszerint rendkívül nagy az ellenállása, így azon át elsősorban a gáz-halmazállapotú hűtőközeg, pl. freon tud kiszivárogni, és ily módon a hibát jelezni. Ha a víz esetleg át is szivárog a hornyon, víznél sűrűbb folyadék esetében igen nagy a horony eltömődésének a valószínűsége a folyadékot továbbító cső kilyukadása esetén; így hibakijelzés nem következik be, sőt, fennáll az a veszély, hogy a horonyba kerülő technológiai folyadék azt eltömíti, ott bomlásnak indul, és - mivel a hiba rejtett marad - a technológiai terméket megfertőzi. A találmány feladata, hogy olyan közvetlen elpárolgású rendszerű hőcserélőt szolgáltasson, amely nagy biztonsággal kiküszöböli a hűtőközeg és a hűtött termék keveredésének a veszélyét, és ezáltal - az általánosan elterjedt közvetítőközeges hűtőrendszerek helyett - az élelmiszeriparban folyékony élelmiszerek, például tej hűtésére is alkalmazható. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy amennyiben a fent leírt típusú, hármasfalú „cső csőben” hőcserélőt olyan kijelzőhoronnyal alakítjuk ki, amelynek eltömődési veszélye még viszonylag sűrű folyadékok (pl. tej) esetében is nagy biztonsággal ki van küszöbölve, és így a kijelzés - csőkilyukadás esetén - nemcsak a hűtőközeg, hanem a technológiai folyadék vonatkozásában is feltétlenül bekövetkezik, a hőcserélő közvetlen elpárolgású hűtőrendszerben is alkalmazható olyan folyadékok, pl. élelmiszerek hűtésére, amelyekkel szemben a legmagasabb higiénés követelményeket támasztják. A találmány alapja továbbá az a felismerés, hogy amennyiben a hőcserélőcső vagy -csövek egyenesek, vagy lényegében egyenesek, és a hűtőrendszerbe könnyen és gyorsan oldható kapcsolatokkal vannak beiktatva, lehetővé válik rendszeres vizuális ellenőrzésük és/vagy mechanikus tisztításuk, így alkalmasak a legmagasabb higiéniai követelmények kielégítésére, tehát az élelmiszerhűtésre és hasonló, fokozott gondosságot igénylő feladatok megoldására is alkalmazható. E felismerés alapján a kitűzött feldatot a találmány értelmében olyan hőcserélő segítségével oldottuk meg, amelynek egy vagy több olyan hőcserélő tagja van, amely(ek) közbenső csövei körülvett belső csőből, a közbenső csövet távközzel - előnyösen koncentrikusan - körülvevő külső köpenyből, valamint a belső cső és közbenső cső között húzódó kijelzőjáratban áll(nak), és amely hőcserélőre az jellemző, hogy- egyenes, vagy közel egyenes hőcserélő tagja(i) van(nak);- a hőcserélő tag(ok) oldható kapcsolatokkal van(nak) a hűtőrendszerbe iktatva;- a kijelzőjáratot kívülről a belső cső falazatába mélyített, a belső csőre szorosan illeszkedő közbenső cső hengeres belső felületével lezárt, a belső cső geometriai hosszanti középtengelyével azonos irányba húzódó, spirál-alakban körbenfutó horony alkotja. Célszerű, ha a belső cső falazatába kívülről bemélyített, a spirálalakú kijelzőhorony meneteit átmetsző egy vagy több - a közbenső cső hengeres felületével ugyancsak lezárt - alkotóirányú - ugyancsak kijelzőhoronyként funkcionáló - összekötőhomya van, és ha a belső csőnek két, egymással átellenben húzódó, alkotóirányú összekötőhornya van. Egyenes, vagy .lényegében egyenes hőcserélőtagokon olyan hőcserélő tagokat kell érteni, amelyek belső csöve átvilágítható, azon keresztül lehet látni, így állapota vizuálisan ellenőrizhető. A hőcserélő tagok oldható kapcsolatának a hőcserélő tagok egyszerű és gyors, tetszés szerinti számú és gyakoriságú ki- és beszerelhetőségét kell biztosítania, vagyis alkalmasnak kell lennie arra, hogy pl. egy élelmiszeripari üzemben minden műszak végén a hőcserélő-tagok élelmiszerrel érintkező belső felületeit vizuálisan ellenőrizni és mechanikusan tisztítani lehessen. Célszerű, ha a közbenső cső a belső csőre ráhengereléssel van zömitve. Egy másik találmányi ismérv szerint a kijelzőjáratot alkotó horony vagy hornyok - például vizuális - érzékelést lehetővé tevő, célszerűen a hőcserélő egyik vagy mindkét végének a tartományában levő hely(ek)re torkollik, illetve torkollnak ki. A kijelzőjárat vagy -járatok általában egy vagy több kijelzőtérbe torkollik, illetve torkollnak, amelyhez cső vagy csőcsonk van csatlakoztatva. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
