193580. lajstromszámú szabadalom • Csőbetét hőátadás növelésére
1 193580 A találmány hőcserélők, különösen kazánok csöveibe helyezhető betét, amely alkalmas a csőfal hőátadási tényezőjének igen egyszerű módon való, nagymértékű növelésére. A gyakorlatban ismeretesek csőbetétek, 5 melyek a hőcserélők, kazánok csöveibe helyezve a csőben áramló közeg csőfallal való hőközlését javítják. Ilyen betét például a 47044 lajstromszámú NDK szabadalom, amely lemezszalagból készül és abból vál- 10 takozó irányba kisajtolt és kihajtott fülek teszik turbaíenssé az áramlást. Ennek hátránya, hogy a kihajtott lemezfülek, amelyek érintkeznek a cső belső falával, a közeggel hordott szennyeződéseket felfogják, ezáltal gya- 15 kori az eltömődés. A hazai gyakorlatban az Ignis kazánoknál például a csőbe dugott, fémhuzalból készített spirált alkalmaznak, amelynek hátránya, hogy a csőfal mentén leárnyékolja az áramlást, ugyanakkor a cső- 20 fal mentén periodikusan ismétlődő gátacskák a közeggel szállított szennyeződéseket felgyüjtik a cső falára, ezáltal idővel leromlik a hőátadási tényező, továbbá megnő az áramlási ellenállás. Ismeretes továbbá a 177411 25 lajstromszámú magyar szabadalom, amely egy rúdra felfűzött, arra ráhegesztett háromszög alakú lemezekből áll. Ennek hátránya, hogy a lemezkék leszabása, felhegesztése munkaigényes, az áramlási ellenállása nagy. 30 A találmány célja, hogy igen egyszerű módon kivitelezhető, olyan hőátadást fokozó csőbetétet hozzunk létre, amely nem okoz nagy áramlási ellenállást és a csőfalon lerakódásokat, és könnyen cserélhető. 35 A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy: ha a csőben a hőhordozó közeg áramlását váltakozó sebességűvé, és térben ütemesen és egymásra merőleges irányokban ide-oda térítgetjük, azaz a mozgásmennyi- 40 ségét megnöveljük, a csőfal menti áramlási határréteg felbomlik, melynek hatására a hőátadási tényező ugrásszerűen megnövekszik. A találmány szerinti csőbetét egyszerű lemezszalag, amely fűrészfogszerűén hullámosra van hajtogatva és a cső belsejébe helyezve. Az 1. ábra a találmány kiviteli alakját ábrázolja hosszmetszetben, a 2. ábra keresztmetszetben. Látható, hogy a hőátadást nö-2 velő elem egyszerű 1 lemezszalag, amely periodikusan váltakozó irányba harmonikaszérűén van meghajtogatva. A hajtogatások élesszögűek. A 2. ábrán látható, hogy a 2 csőbe helyezett hullámalakú 1 lemezszalag csőtengely irányú vetülete négyzet alakú, mely négyzetnek a sarkai a 2 cső belső falára támaszkodnak és így az 1 lemezszalag hajtogatási élei váltakozva szűkítik a cső keresztmetszetét körszeletté, valamint az 1 lemezszalag szélei a csőtengellyel párhuzamos síkban szintén váltakozva elliptikus rést alkotnak a 2 cső falával. A találmány szerinti hőátadást növelő csőbetét úgy működik, hogy a fűrészfogszerűén hajtogatott 1 lemezszalag a 2 csőben áramló hőhordozó közeget a hajtogatási élek váltakozó helyzete miatt egyrészt hol a 2 cső falához tereli, hol a 2 cső falától sebességet csökkentve eltávolítja, másrészt az 1 lemezszalag váltakozó élei mentén átperdülve nemcsak váltakozó sebességre, hanem váltakozó, a csőtengelyre ferde irányú mozgásra van kényszerítve. Az előbbiekben ismertetett váltakozó sebességű, periodikusan összetett közegmozgás, a konvekciós hőátadást nagymértékben növeli. Gázok hőleadásánál további előnyt jelent a közeghőmérsékleten lévő nagyfelületű lemezszalag szilárd test-sugárzása, amely a hőátadási tényező sugárzási hányadát is növeli. A találmány szerinti csőbetét 1 lemezszalag a hőhordozó közeg hőmérsékletét és korrózív hatásait tűrő anyagból, például acélból készíthető. Amint a kiviteli példa és a kísérletek is bizonyítják, a találmány segítségével igen egyszerű módon, minimális anyag- és munka ráfordításával hőenergiát és készülék-fütőfelületet lehet megtakarítani, ezért a hőcserélő berendezés megvalósítását és üzemeltetését lényegesen olcsóbbá teszi. SZABADALMI IGÉNYPONT Csőbetét hőátadás növelésére, azzal jelle mezve, hogy a hőcserélő készülék csövében (2) fürészfog alakú hullámalakra hajtogatott lemezszalag (1) van elhelyezve, mely lemezszalag (1) tengelyirányú nézete olyan négyzet, melynek sarkai a cső (2) belső falára támaszkodnak. 1 lap rajz, 2 ábra 2
