195316. lajstromszámú szabadalom • Hőcserélő, több egymással párhuzamos első közeget vezető csövekkel és ezeken levő bordákkal
195316 A találmány tárgya hőcserélő, több, egymással párhuzamos első közeget vezető csövekkel, amelyek egymással párhuzamos sorokban vannak elhelyezve és hosszúk mentén elosztott, a csőtengelyre keresztirányban futó lemezből készült hullámos bordákkal vannak ellátva, amelyek a csövekkel hővezetőén vannak összekötve és a bordák között maradó térközökben második közeg áramlik. A 23 05 056 sz. NSZK közrebocsátási iratból olyan hőcserélő ismerhető meg, amelynél a lemezbordák hullámosítva vannak és azonkívül lyukakkal vannak ellátva. A lyukak a bordák és a második közeg közötti hőátadás javítására szolgálnak, azáltal, hogy ezt a közeget örvénylő mozgásba hozzák és az a lemezbordák egyik oldaláról a másik oldalára áramlik. Bebizonyosodott azonban, hogy a hőátadásnak a javulása ebben az esetben nanyon nagy nyomásveszteségek árán valósítható csak meg. Azonkívül az ismert hőátadóknak az előállítása a csövek áthatolási tartományában létrehozott hullámosítások miatt rendkívül nehézkes, mivel az említett tartományban a hullámosítást csak bonyolult formaszerszámokkal és több munkalépésben lehet elvégezni. A formaszerszámok előállítási költségei is nagyok. A találmány feladata a bevezetőben ismertetett hőcserélő tökéletesítése olymódon, hogy viszonylag kis nyomásveszteség mellett ugyanolyan jó hőátadási tulajdonságai legyenek, mint az ismert megoldásoké és gyártása egyszerűbb és olcsóbb legyen. Ezt a feladatot a találmány értelmében azáltal oldjuk meg, hogy az egyes bordák hullámosítása csak a hozzátartozó csövet körülvevő tartományon kívül található és ugyanazon esősor szomszédos csöve felé nyúlik és a hullámok áttörésmentesek. Azáltal, hogy a bordák a csövek áthatolási tartományában hullámoktól mentesek, a bordák előállítása sokkal egyszerűbb és olcsóbb, mint a mindenütt hullámosított lemezbordáké az ismert hőcserélőknél, amihez még az is hozzájárul, hogy a formaszerszám olcsóbb. További előnye annak, hogy a bordák hullámain nincsenek áttörések az, hogy a második közegnél a nyomásveszteségek sokkal kisebbek. Ez a jellemző azonkívül a második közegnél tiszta, áttekinthető áramlási képet ad, ami a találmány szerinti hőcserélőnél a fizikai folyamatok elméleti kiértékelését teszi lehetővé, úgyhogy a második közeg termodinamikai viselkedését könnyen ki lehet számítani, elleniében az ismert hőcserélőkével. A találmány szerinti hőcserélő további előnye, hogy miután a hullámositott bordákban nincsenek lyukak, a hőcserélő szilárdsági tulajdonságai javulnak. Azonkívül kitűnt, hogy a hőcserélő hőátadási együtthatója a lyukak hiánya miatt nagyobb, mint az ismert hőcserélőké, ami arra vezethető vissza, hogy a hővezetést a bordáknál a lyukak hiánya nem zavarja. 1 2 Ilymódon a helyi hőtorlódások és az ebből következő hőfeszültségek elmaradnak. A találmány egy rendkívül előnyös kivitelénél az egyes bordák hullámosított szakaszainak hullámhegyei a csövek hossztengelyére merőlegesek és valamennyi borda valamennyi hullámhegye azonos síkban fekszik. Célszerűen mindegyik borda egyenes szakasza és hullámos szakasza különböző, egymással párhuzamos síkokban fekszik és lehajlítással van egymással összekötve. Ez rendkívül kis nyomásveszteségeket eredményez, mivel a lehaj 1 ítások következtében a bordáknak a csövekkel áthatolt tartományaiban a második közeg áramlása nem jön létre. Célszerűen a bordák egyenes szakaszaiban gallérok vannak kialakítva, amelyek egy-egy csövet körülvesznek. Egy további előnyös kialakítás szerint a bordák közötti térközök a csövek áthatolási tartományában töltőtestekkel vannak kitöltve, amivel ugyanaz az előny érhető el, mint a lehajlásokkal, csak a bordák kialakítása még egyszerűbb. Ha a hőcserélő belépő és/vagy kilépő oldalánál a csövek áthatolási tartományában áramlástechnikailag előnyösen kialakított testet helyezünk el, akkor az áramlási visszonyokat tovább javítjuk és ez különösen akkor jelentős, ha a második közeget a hőcserélő előtt vagy mögött eltereljük. A találmányt részletesebben a rajzok alapján ismertetjük, amelyek a találmány szerinti hőcserélő példakénti kiviteli alakját tüntetik fel. Az 1. ábra a hőcserélő egy szakaszának keresztmetszetét ábrázolja. A 2. ábra a hőcserélő egy részének perspektivikus nézete. A 3. ábra a hőcserélő egy másik kiviteli alakjának keresztmetszete, ugyanolyan léptékben mint az 1. ábrán. A 4. ábrán hűtőtorony vázlatos keresztmetszete látható, amelynek alsó részében vannak elhelyezve a találmány szerinti hőcserélők. Az 5. ábrán a 4. ábra V-V vonala mentén, a hűtőtorony egyik felén át vett metszet. A 6. ábra az 5. ábra A részlete metszetben. A 7. ábra a hőcserélő egy további kivitelének a bordák hullámhegyein át vett hosszmetszete. Az 1. és 2. ábrák szerinti hőcserélő több, egyenes 2 csőből áll, amelyek több, egymással párhuzamos sorban, egymás fölött vannak elhelyezve és egy első közeget, pl. forróvizet vezetnek. A 2 csöveket a 3 bordák kötik össze és az így kialakított hőcserélőn második közeg, pl. L hütőlevegő áramlik át a esősorok irányában. A 3 bordák lemezből készülnek és egymással párhuzamosan, a 2 csövek hossza mentén elosztottan vannak elhelyezve. Amint a 2. ábrából látható, mindegyik 3 bordának van egy nem-hullámos 3’ szakasza és két, ehhez kívülről csatlakoztatott hullámos 3" szakasza. A 3' szakasz a 2 csövek áthatolási 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
