193710. lajstromszámú szabadalom • Hőhasznosító berendezés, különösen melegvíz hulladékhő felhasználásával történő készítésére
11 193710 12 visszavezetve. Ebbe az 1 tartályba egy egészében 13 hivatkozási számmal jelölt felhajtó-áramlásrendező tag van beépítve, amelyet egy alul elhelyezkedő, lefelé fordított hengeres 14 harang, valamint egy abból centrálisán felfelé kitorkolló, és célszerűen az 1 tartály gyakorlatilag teljes magasságában végighúzódó 15 felhajtócső alkot, amely az 1 tartály la fedele alatt_a_ távközzel végződik. A 14 harang és az 1 tartály oldalfala között J2 szélességű, körbenfutó gyűrű alakú 16 rés van. A 14 harang jn magassága célszerűen nem haladja meg az 1 tartály magasságának 0,05—0,35-szörösét, míg a 16 rés szélessége a tartályJ2, átmérőjének 0,05—0,01-szerese. A D, értéke 1000—2500 mm, a b értéke 50—250 mm, az .M. értéke 3000—20000 mm, az jn értéke 500—1000 mm, a 15 felhajtócső M, magassága pedig 1500—3000 mm között van, vagyis előnyös, ha.M, « 3 _m. A 13 felhajtó-áramlásrendező tag a hengeres 1 tartályban előnyösen koncentrikusan helyezkedik el. A 14 harang belsejében egy 17 hőhasznosító hőcserélő helyezkedik el, amelynek bemenő vezetékét 17a, kimenő vezetékét pedig 17b hivatkozási számmal jelöltük. A 2a. ábra szerinti berendezés a következőképpen működik (az áramlási viszonyokat részben a vezetékekre, részben a tartályba rajzolt nyilakkal érzékeltettük ugyanúgy, mint a később ismertetésre kerülő ábrák esetében is) : a 17 hőcserélő által kifejtett „hőközlés-hőátadás-fűtés“ hatására az 1 tartályon belül a különféle folyadék-hőmérsékletekhez tartozó fajsúlykülönbség hatására a p = h (y2 —- y,) összefüggés szerinti gravitációs felhajtóerő jön létre, aminek hatására a 17 hőcserélővel felfűtött víz a 13 felhajtó-áramlásrendező tag 15 felhajtócsövében könnyen az 1 tartály felső részébe áramlik. Ezen túlmenően a 13 tag áramlásrendező hatást is kifejt, mivel a 15 felhajtócsőben feláramló víz a zárt 1 tartály felső vége tartományában a _c_ nyilaknak megfelelően megfordul, lefelé áramlik, és maga előtt tolja az alacsonyabb hőmérsékletű vizet. Ez a felülről lefelé irányuló áramlási kényszer az £_ nyilaknak megfelelően a 14 harang alá kényszeríti a vizet, ahol azt a 17 hőcserélő felmelegíti, majd a megnövekedett hőmérsékletű víz — a már leírt módon — a 15 felhajtócsőben feláramlik. Amennyiben a 8 fogyasztónál melegvizet vesznek el, ennek megfelelő mennyiségű hideg víz lép be az 1 tartály alján a 6 vezetéken keresztül a 14 harang belsejébe, ahol az e_ nyilaknak megfelelően belépő vízzel keveredik, és a melegítési-feláramoltatási művelet a fentiekben már leírt módon folytatódik. Ha nincs fogyasztás, a 10 szivattyú recirkuláltatja a melegvizet. A gravitációs felhajtóerőre vonatkozó törvényszerűségek értelmében az 1 tartályban lejátszódó áramlás intenzitása mindenkor hőmérsékletfüggő, amely szerint indulásnál és fogyasztások alkalmával a leggyorsabb az áramlás, amely később, a teljes felfűtési állapotát elérve lassan, folyamatosan csökken, majd megáll. A 13 felhajtó-áramlásrendező tag beépítésének köszönhetően a felfütés során igen kedvező, rendezett belső, természetes, de irányított tartálycirkuláció alakul ki, amelynek intenzitása a gravitációs felhajtóerő ismert hőmérsékletfüggősége alapján a felfűtési igénynyel is arányos, mégpedig az áramlás akkor a legintenzívebb, amikor az tényleg szükséges. A felfűtés megkezdésekor a legnagyobbak a hőmérsékletkülönbségek, ami természetszerűleg a lehető legnagyobb felhajtóerőt és cirkulációt eredményezi. A tartályok belső cirkulációja tehát gépi segédeszköz nélkül is megoldható, rugalmasabbá válik, a hidegebb víz a meleg ellenében irányított áramlási úton a tartály aljára könnyebben leszállhat. A 13 felhajtó-áramlásrendező tag és a hőcserélő 2a. ábrán feltüntetett, találmány szerinti kombinációja eredményeként a klaszszikus szabadáramú hőcsere helyett ún. irányított szabadáramú hőcsere jön létre az 1 tartályban, ami — a hőátadási zónákban optimalizált hőmérsékletviszonyoknak köszönhetően — több szempontból kedvezőbb hőátadást biztosít, ill. tesz lehetővé, mint a klasszikus szabadáramú hőcsere. Az irányított szabadáramú hőátadásnál a hőátadás terének a hőmérséklet-viszonyait a 13 felhajtó-áramlásrendező tag jelenlétéből következően kialakuló ernyőhatás — a kedvezőbben alakuló hőmérsékletviszonyok miatt — előnyösen befolyásolja. Az 1 tartályban felmelegedett víz hatásosan kirétegződik, a felmelegedett víz felszáll, és így a 14 harang alatt, a 17 hőcserélő környezetében a berendezésen belül mindenkor a legalacsonyabb közeghőmérséklet alakul ki, ami biztosítja a maximális hőmérsékletkülönbséget, és így a legkedvezőbb hőátadást. A tartályban kialakult irányított szabadáramú, tehát a rendszeren belüli hőcsere a létrehozott hőmérsékletkülönbségen alapuló optimalizált hőátadást, maximális hőbevitelt eredményez. A 2b. ábra szerinti berendezés a 2a. ábra szerintitől annyiban tér el, hogy külső 36 hőcserélője van, amelynek bemenő vezetékét 36a, kimenő vezetékét pedig 36b hivatkozási számmal jelöltük. A 36 hőcserélőből melegvízbetápláló vezeték torkollik a 13 felhajtó-áramlásrendező tag 14 harangja alá, és a 36 hőcserélőnek azt az oldalát, ahonnan a 36b vezeték kilép, 38 recirkulációs szivattyút tartalmazó recirkulációs 37 vezeték köti össze az 1 tartállyal, amelyből e 37 vezeték alul, a 14 harang környezetéből lép ki. A 2a. ábra szerinti, a 14 harang alá helyezett hőcserélőt tehát a 2b. ábra szerinti megoldásnál a 36 külső hőcserélő és a 37 vezeték és 38 szivattyú helyettesíti; egyébként a berendezés a 2a. ábrával kapcsolatban leírtak szerint működik. A 3. ábrán egy olyan kondenzfolyadékhő-hasznosító — meleg — víztároló berendezés 7 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
