195317. lajstromszámú szabadalom • Előregyártható elemekből készült köralakú hőcserélő főleg tetszőleges hosszúságban összeszerelhető kéményrekuperátor
195317 2 A találmány főleg alacsony hőmérsékletű közegek elsősorban füstgázok hőjének rekuperatív hőhasznosítására alkalmas berendezés, mely vékony lemezekből sajtolással előállított táskákat tartalmaz, melyekből változtatható elemszámmal és elrendezéssel az igények nek megfelelő, különböző alakú és fűtőfelületű egységek építhetők fel. Az irodalomból és a gyakorlatból az előregyártható elemekből felépíthető hőcserélők sok változata ismeretes. Az egységnyi térfogatban elrendezhető fűtőfelület növelését célozza több cég — köztük a Kraftanlegen Heidelberg, és a Corner Schmidt — hőcserélő megoldása. Előbbiekhez hasonlót ír le a DE 3102523 A1 számú német szabadalmi leírás, azzal a megoldással, hogy a közegek közlekedtetésére szögletesre, vagy hullámvonalszerűre, hajlított lemezekből, azok kétoldali lezárásával kis keresztmetszetű csatornákat képez ki. Az így kialakított elemekből, pl.minden másodikat az elsőre merőleges irányítottsággal, vagy hegyes szöget bezáróan összeépítve alakítja ki az azonos irányítottságuakból az egyik, illetve másik közeg számára az áramlási keresztmetszetet. Az ismertetett berendezések hátrányos tulajdonsága, hogy a készülék illesztése a hőleadó rendszerekhez, valamint a közegek elosztása és összegyűjtése sok — a hőcserében szerepet nem játszó — elem kiépítését igényli és ezáltal nőnek az előállítási költségek. A 2 048452 A számú angol szabadalmi leírásban ismertetett berendezés két, nagyfelületű, pl. sajtolással egymás tükörképének megfelelő alakúra kiképzett és pl. hegesztéssel összeépített vékonyfalú lemezfélből áll. A hőcserében résztvevő egyik közeg számára a két lemez közt áramlási keresztmetszettel, egyik végén beömlővel, másik végén kiömlővel rendelkező kettősfalú szerkezetet spirál alakúra hajtják. Az így kialakított készüléket a spirál síkjában mindkét végén lezárják úgy, hogy az egyik oldalon a spirál közepe szabadon marad, pl. a hőleadó közeg beléptetésére, mely azután szétoszolva a palást mentén áramlik a spirál vonalát követve egyre távolodva a spirál középtengelyétől és a palástok közötti nyíláson, tangenciális irányban hagyja el a rendszert. Az ismertetett berendezés hőcsere jellemzői olyan közegek esetén kedvezőek, melyeknél a hőleadó, illetve hőfelvevő anyag térfogata lényegesen eltér egymástól, ilyen pl. gázfázisú hőleadó és folyadék fázisú hőfelvevő közeg. A konstrukció lényegéből adódik, hogy az áramlási keresztmetszetek a hőleadó, illetve hőfelvevő közeg oldalán lényegesen eltérnek, így a kedvező hőcsere jellemzők nem biztosíthatók akkor, ha a két közeg térfogata közel egyenlő. A készülék alkalmazási területét korlátozza az is, hogy a kettősfalú szerkezet spirál alakúra hajIítása nehézkes, a kialakítható fűtőfelületet korlátozza a 1 2 gyárthatóság, így az alkalmazási terület nem széles. Csak a kis hőteljesítmény tartományban alkalmazható. Gáz-gáz típusú hőcserélőként való alkalmazása nem lehetséges kielégítő hőcsere paraméterekkel. A DE 2921770 C2 számú NSzK szabadalmi leírás egy két félből — amelyek egymásnak tükörképei — általában hegesztéssel összeépített hőcsereelemet ír le. A . két fél fémből és műanyagból álló rétegelt szerkezet, — az előzőekben leírt berendezéshez hasonlóan — a kiképzett áramlási keresztmetszet viszony miatt csak a hőcsereközegek lényegesen eltérő térfogatviszonya esetén alkalmazható eredményesen. Ezt célozza a hőleadó közeg bevezetésének és kiléptetésének kiképzése is. Főként kommunális fűtőberendezések elemeként alkalmazható és csak alacsony hőmérséklettartományban. Erre utal az alalki kiképzésen túlmenően a burkoló héj műanyagbevonata is. Méretekkel is behatárolt, hőátadás szempontjából kedvező equivalens átmérőjű csatornák képezhetők ki a 3011011 C2 lajstromszámú NSzK szabadalmi leírásból megismerhető elemekből. A hőcsere közegek áramoltatására szolgáló csatornák a rendkívül nagy pontosságú megmunkálást igénylő, alakos elemek kötegelésével alakulnak ki. A leírásból megismerhető elemekből összeálló hőcserélőkészülék csak olyan közegek közti hőcserére alkalmas, amelyek hőmérséklete között kicsi a különbség, a hőfeszültségek nem okozhatják a nagy pontossággal megmunkált elemek deformációját, é$ ebből adódó tömítetlenségeket. A készülék a füstgáz és égéslevegő hőmérsékleti viszonyai között nem alkalmazható. További hátránya, hogy a közegek be, illetve elvezetésének problémájára nem ad megoldást. A találmány célkitűzése olyan hőcserélő létrehozása, mely előregyártható elemekből köralakban felépíthető, az egységnyi térfogatban elrendezhető fütőfelület a lehető legnagyobb, bármilyen közegpár esetén megfeleljen és alkalmazható legyen. A találmány előregyártható elemekből készült köralakú hőcserélő főleg tetszőleges hoszszúságban összeszerelhető kéményrekuperátor, melynek U alakú belső áramlást biztosító hőcseretáskái, beömlőcsatornája, illetőleg kiömlőcsatornája egymáshoz és/vagy palástlemezhez kapcsolása által kialakított belső burkoló hengerpalástja, a belső hurkoló hengerpalást körül elrendezett külső hengerpalástja, a belső burkoló hengerpalást és a külső hengerpalást között kialakuló legalább két átömlőtere, az átömlőtereket elválasztó gyűrűalakú válaszfala, az átömiőterek soros és/vagy párhuzamos kapcsolása esetén a kapcsolástól függően legalább egy kör, és/vagy gyűrűalakú beömlőnyílása és kiömlőnyílása, a hőcseretáskák végei által meghatározott hőátadási holttérben elhelye5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
