193710. lajstromszámú szabadalom • Hőhasznosító berendezés, különösen melegvíz hulladékhő felhasználásával történő készítésére
193710 böző hőmérsékletű vizek összekeverésének nagy hátránya, hogy az a tartály átlagos hőfokszintjének a csökkenéséhez vezet, továbbá a hidegebb alsó rész vízhőmérsékletének megemelése a hőátadást, és ezáltal a tartályba betárolható hőtartalmat is csökkenti. A 8. ábra szerinti megoldás — amely tulajdonképpen a 6. és a 7. ábra szerinti továbbfejlesztésének tekinthető, ezért a már ismertetett szerkezetrészeket a már alkalmazott hivatkozási számokkal jelöltük — is több hőmérsékletzónás, három 40—42 tartályt tartalmazó rendszer, itt azonban az 54, 55 és 56 hőcserélők a tartályok belsejében alul nyertek elhelyezést. Mindegyik hőcserélő 54a—56a bemenő vezetékébe egy-egy 57 keringtetőszivattyú van beiktatva. A hőcserélők kimenő vezetékeit 54b—56b hivatkozási számokkal jelöltük. A hőcsere során az egyes tartályokban felmelegített vizet — a 40—42 tartályok sorbakapcsolásával — zónánként emelkedő hőfokszinten lehet a legfelső, legmelegebb 42 tárolótartály hőfokszintjén eljuttatni a 8 fogyasztóhoz. A 8. ábra szerinti rendszer változatlanul helyigényes, emellett a tartályokba épített hőcserélők miatt bekövetkező szabadáramú hőcserefolyamat kedvezőtlenebb, mint a 6. és 7. ábrák szerinti kényszeráramú hőcserefolyamat. A 8. ábra szerinti berendezés töltés-pufferolas nélkül is üzemképes, azonban az itt jelentkező szabadáramú hőcsere bizonytalan folyamat, amelyet mesterséges töltéssel és pufferolással, illetve keringtetéssel sem lehet optimalizálni. A hőfok-kirétegződés ugyan is hekövetkezik, az eltérő hőmérsékletű víztömegek azonban nehezen keverednek össze, és bár a függőleges irányú hőfokkép felfelé pozitív jellegű, de nem homogén. A 9. ábrán egy, a 7. ábra szerinti hasonló, de a találmány szerint kialakított torony tárolót tüntettünk fel, amelynek magas 1 tartályát két, az 1. ábra szerinti berendezésnél alkalmazott 2 nyitott elválasztólemez egy 3 alsó térre, 28 közbenső térre és 4 felső térre osztja meg. Ezek a terek közel azonos nagyságúak. Mindegyik térben egy-egy, a 2a, illetve 5. ábrákkal kapcsolatban már részletesen ismertetett 13 felhajtó-áramlásrendező tag van elhelyezve, úgyhogy a már ismertetett szerkezetrészeket értelemszerűen a már alkalmazott hivatkozási számokkal jelöltük. A külső 58—60 hőcserélők tartályoldali 58a-60a kimenő vezetékei az 58-60 hőcserélőkben felmelegedett melegvizet juttatnak a 14 harangok alatti terekbe, míg a tartályoldali 58b—60b bemenő vezetékei célszerűen közvetlenül a 14 harangok felett torkollnak ki a 3, 28 és 4 terekből, és egy-egy 57 keringtetőszivattyút tartalmaznak. A hőcsere a 9. ábra szerinti berendezés esetében is zónánként külön-külön, az 1 tartály 3,28 és 4 terein kívül játszódik le, azonban — mivel a 2 nyitott elválasztólemezekkel egymástól elkülönített terekben a 13 felhajtó-áramlásrendező tagok elhelyezésre kerültek — koráb- 10 17 ban ismertetettek szerint az egymással az 5 nyílásokon át közlekedő 3,28 és 4 terek a hőátadás optimalizálását biztosító módon össze vannak kötve egymással, így a rendszer lényegesen hatékonyabb, mint a 7. ábra szerinti, és helyigénye is kisebb, mint azé. Még kedvezőbb tulajdonságokkal rendelkezik a 10. ábrán látható, találmány szerinti toronytároló, amely a 9. ábra szerintitől abban tér el, hogy a 13 felhajtó-áramlásrendező tagok 14 harangjaiban elhelyezett 61—63 belső hőcserélői vannak, amelyek 61a—63a bemenő vezetékeibe az 57 keringtetőszivaítyúk vannak beépítve. Az ugyanezen hőcserélőkhöz tartozó kimenő vezetékeket 61b—63b hivatkozási számokkal jelöltük. A 10. ábra szerinti megoldásnál már a találmány valamennyi előnye érvényesül, ún. irányított szabadáramú hőátadás jellemzi, ami több hőmérsékletzónás, hőátadásoptimalizált integrált hulladékhőhasznosító toronytárolóban realizálódik. A fentiekből kitűnik, hogy amíg a technika állásához tartozó, 6—8. ábrák szerinti toronytárolóknál a gravitációs hatásnak csak másodlagos szerepe van, a 9. és 10. ábrákon látható, találmány szerinti toronytárolóknál a gravitációs felhajtóerő kedvező hatásainak kihasználása már meghatározó jellegű. A 13 fel - hajtó-áramlásrendező tag — amint erre már korábban is utaltunk — gravitációs működésű, és az egyes tartály-tereken belül természetes, de irányított cirkulációt hoz létre, amely elősegíti, hogy a tároló felfütése rugalmasabban lehessen végrehajtható, nevezetesen a hidegebb víz a melegebb ellenében irányított áramlási úton a tartály aljára könynyebben leszáll. A természetes felhajtóerővel működő irányított kirétegzés a nem irányítottnál azért lényegesen kedvezőbb, mert a belső cirkuláció mellett is megmarad a kirétegződés, és a tartály felső pontján az elvett víz mindig a legmelegebb, míg a tartály legalsó pontján a betárolási hőcseréhez mindig a legalacsonyabb hőfokszint áll rendelkezésre. All. ábrán a találmány szerinti integrált toronytároló tartály egy további kiviteli alakját tüntettük fel. Ebben az esetben az 1 tartályban három, egymás felett azonos, vagy lényegében azonos távolságokban elhelyezkedő 2 nyitott elválasztólemez van beépítve, vagyis az 1 tartály 3 alsó térre, 4 felső tc-rre, valamint két 28 és 64 közbenső térre van megosztva. Mindegyik térben egy-egy 13 felhajtó-áramlásrendező tag helyezkedik el, amelyek közül az első háromnak a 15 felhajtócsöve a felette levő 2 nyitott elválasztólemez 5 nyílásába torkollik, és a felhajtócsövek felső vége tartományában 27 nyílások vannak, mint pl. az 5. ábra szerinti berendezés esetében. Mindegyik 13 felhajtó-áramlásrendező tag 14 harangjának a belsejében egy-egy 65, 66, 67 és 68 hőcserélő van beépítve. (Egyébként a korábban már ismertetett szerkezetrészeket a már alkalmazott hivatkozási számokkal jelöltük.) 18 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 35
