195319. lajstromszámú szabadalom • Merevcsőköteges hőcserélő vagy kazán
A találmány merevcsőköteges hőcserélő vagy kazán, amelynek két végén oldható fedéllel lezárt hengeres köpenye, és abban elhelyezkedő, csőkötegfalakba befogott csövekből álló csőkötege van. Mint ismeretes, az ipar számos területén elterjedten alkalmazzák a csőköteges hőcserélőket, kazánokat. Ezeknél a hőcserében, illetve a hőátadásban résztvevő egyik közeg a csőköteg csöveiben, míg a másik közeg a csövek és a csőköteget befogadó köpeny közötti térben áramlik. Az egyik legelterjedtebb ilyen hőcserélő típus az úgynevezett merevcsőköteges hőcserélő. Ez egy viszonylag egyszerű szerkezetű konstrukció, amelynek az a hátránya, hogy csupán csak a csövek belsejét lehet tisztítani, míg a csövek és a köpeny közötti teret nem. Hátránya továbbá, hogy a hőtágulásból származó erők a mereven összekapcsolt köpeny és a csőköteg között nemkívánt hatásokat hoznak létre, és ezért ez a megoldás csak viszonylag kis hőmérsékletkülönbségek esetén alkalmazható, holott a hőcsere hatásossága szempontjából éppen a nagy hőmérsékletkülönbség az előnyös. A nemkívánt feszültségek kiküszöbölésére született az a megoldás, ahol a merevcsőköteges hőcserélők köpenyét kompenzátorral látták el. Ezáltal viszonylag egyszerű eszközökkel sikerült a nemkívánt járulékos igénybevételeket kiküszöbölni, és így a készülék alkalmassá vált nagy hőmérsékletkülönbségek eseten is. Megmaradt viszont az a hátrány, hogy a csövek és a köpeny közötti teret nem lehet tisztítani. A hőcserélők hatásossága szempontjából nagyon fontos, hogy a hőcserében résztvevő felületeket tisztítani lehessen, ugyanis a lerakodott szennyeződés nagymértékben lerontja a hőcserélő és a vele érintkező áramló anyag közötti hőátadási tényezőt. A jó hőátadási tényező biztosítása érdekében születtek az úszófejes hőcserélők. Ezeknél a csőköteg kihúzható a köpenyből, és így a hőcserélő mindkét oldala tisztítható. Hátrány viszont, hogy a bonyolult szerkezetű megoldás miatt sok alkatrészre van szükség, ami nagymértékben megdrágítja a hőcserélőt és esetleg alkalmazását gazdaságtalanná teszi. Ismeretesek továbbá a tömszelencés hőcserélők és a hajtűcsöves hőcserélők, amelyek azonban szintén nagyon bonyolultak és ebből kifolyólag drágák. A találmány célja a felsorolt hőcserélők, illetve kazánok hiányosságainak kiküszöbölése és előnyeinek egyesítése. Célszerűen a merevcsőköteges kompenzátoros előnyeit az úszófejes hőcserélő előnyeivel kívánta a találmány egyesíteni azok hátrányainak egyidejű kiküszöbölésével. A találmány tehát merevcsőköteges hőcserélő vagy kazán, amelynek két végén oldható fedéllel lezárt hengeres köpenye,és abban 1 2 elhelyezkedő, csőkötegfalakban befogott csövekből álló csőkötege van. A találmány lényege, hogy a csőkötegfalak közül legalább az egyik kisebb átmérőjű, mint a hengeres köpeny belső átmérője, és erre a csőkötegfalra oldható kötéssel a köpenyen túlnyúló gyűrűlemez van erősítve, és mind a köpenyre, mind a fedélre rögzített vagy zárási irányban szorított karimákon és a csőkötegfalon és/vagy a gyűrülemezen áthatoló, váMaikkal a gyűrűlemezre kívülről felfekvő, mindkét végükön anyákkal ellátott összekötő csavarjai vannak. A találmány szerinti merevcsőköteges hőcserélő viszonylag kis szerelési munka árán biztosítja a hőcserélő mindkét részének tisztíthatóságát, ugyanakkor a speciális kapcsolás révén a csövek belső tere a csövek és a köpeny közötti tér hermetikusan zárt állapotában is tisztítható. A találmány szerinti megoldás lényegesen olcsóbb az ugyanolyan nagyságú úszófejes hőcserélőnél. A tetszőleges hőmérsékletkülönbségek elviselésére célszerűen a találmány szerinti merevcsőköteges hőcserélő hengeres köpenyébe lencsekompenzátor van iktatva. A találmány szerinti merevcsőköteges hőcserélőt kiviteli példa kapcsán a rajzok alapján ismertetjük, ahol az 1. ábra a hőcserélő oldalnézete, míg a 2. ábra az 1. ábra szerinti B részlet nagyobb léptékű metszete, a 3. ábra az 1. ábra szerinti A részlet nagyobb léptékű metszete. Az 1. ábrán látható merevcsőköteges hőcserélő 1 köpenyből, és hozzá 2. és 3. ábrán részleteiben ábrázolt kapcsolással oldhatóan erősített 15 fedelekből áll. A 15 fedeleken vannak a hőcserében résztvevő egyilf közeg be- és elvezető 21 csonkjai, míg az 1 köpenyen a hőcserében résztvevő másik közeg be- és elvezetésére szolgáló 22 csonkjai. A találmány értelmében a hőtágulásból származó feszültségek kiküszöbölésére az 1 köpenybe 4 lencsekompenzátor van iktatva. A hőcserélő 1 köpenyének belsejében mint a 2. és 3. ábrákon látható, 2 csőkötegfalakba befogott 3 csövekből álló csőköteg van elrendezve. A kiviteli példánál az egyik, azaz az alsó 2 csőkötegfal a hőcserélő 1 köpenyén túlnyúlik, míg a felső 2 csőkötegfal kisebb átmérőjű, mint az 1 köpeny belső átmérője. Erre a 2 csőkötegfalra 8 csavarokkal 10 tömítés közbeiktatásával 9 gyűrűlemez van rögzítve, amely külső átmérője azonos az alsó 2 csőkötegfal külső átmérőjével. Mind a 15 fedelekre, mind pedig az 1 köpenyre 13 karimák vannak hegesztéssel rögzítve. Ezen karimákra 13a karimák fekszenek fel oly módon, hogy ezen 13a karimákon és a 9 gyürűlemezen, illetve az alsó 2 csőkötegfalon kiképzett furatokon 12 csavarok hatolnak keresztül, melyek mindkét végükön anyákkal vannak ellátva A 12 csavarok továbbá olyan 16 váltakkal rendelkeznek, amelyek a 9 gyűrűlemezt, illetve 2 195319 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
