197437. lajstromszámú szabadalom • Elrendezés forró és/vagy meleg folyadék előállítására gőz segítségével
3 197437 4 A találmány tárgya olyan elrendezés forró- és/vagy meleg folyadék előállítására gőz segítségével, amely góztermelő és/vagy gőzfelhasználó rendszerből, továbbiakban gőzrendszerből, és forró- és/vagy meleg folyadékrendszerből, továbbiakban folyadékrendszerből, továbbá ezek közé iktatott melegitőeszközből áll. Az ismert és elterjedt gőzt, forró- és melegvizet, illetve ezek hótartalmát felhasználó fűtési vagy technológiai rendszerekben a kazánházban előállított gőz hótartalmát gőz-folyadék felületi hőcserélőben folyadék melegítésére használják. A hőcserélőben keletkezett kondenzátumot atmoszférikus kondenzrendszeren keresztül a kazánházba vezetik vissza. Az atmoszférikus szellóztetésű kondenzgyűjtőtartályból ilyenkor sarjú- illetve páragőz távozik. A távozó sarjú- illetve páragőz a fűtési rendszerben hő- és anyagveszteséget okoz. A veszteség mértéke a fűtőgáz nyomásától és mennyiségétől függ. A felületi hőcserélőben felmelegitett folyadékot höleadó felületek, folyadék-folyadék hőcserélők melegítésére, illetve technológiai melegvíz előállítására használják. Az ismertetett megoldások azonos alapelvű részletesebb tárgyalását adja: Dr. Menyhárt J.: Az épületgépészet kézikönyve c. műve (Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1977) és Homonnay Gy.-né dr. Távfűtések c. könyve (Tankönyvkiadó, Budapest, 1977.) stb. A találmány feladata olyan elrendezés létesítése forró és/vagy meleg folyadék előállítására gőz segítségével, amely az említett sarjú- és páragőzöket kiküszöböli, illetve a beruházási költségeket csökkenti. Ezt a feladatot a találmány értelmében azáltal oldjuk meg, hogy a gőzrendszer és a folyadékrendszer közé hőcserélő vagy keverőmelegitő helyett gőzsugár-folyadékmelegitő vagy sorba és/vagy párhuzamosan kapcsolt gőzsugár-folyadékmelegítők van illetve vannak iktatva és a gőzsugár-folyadékmelegitóbe vagy melegítőkbe bevezetett gőz a gőzrendszer tetszőleges pontjáról vagy pontjairól van elvezetve és ez a gőz a gőzsugár-folyadékmelegitón vagy -melegítőkön átáramló, a folyadékrendszer tetszőleges pontjáról vagy pontjairól elvezetett folyadékba van bevezetve. A gőzsugár-folyadékmelegitő előnyösen úgy van kiképezve, hogy a folyadékot vezető csőbe egy szűkülő szakasz, majd egy keverő szakasz és ezt követő bővülő szakasz van beiktatva. A folyadékot melegítő gőz a közel állandó keresztmetszetű keverő csőszakaszon elhelyezett nyílásokon át jut be az áramló folyadékba. A szűkülő csőszakaszban a folyadék sebessége növekszik, nyomása csökken. A közel állandó keresztmetszetű szakaszban kialakuló kisnyomású turbulens áramlásba a gőz könnyen bekeverhető. Az áramlás kellően turbulens, ha a szakaszban a Reynolds-szám nagyobb mint 100 000. A bővülő szakaszban a már felmelegített folyadék sebessége csökken, miközben nyomása növekszik. E megoldás alkalmazása hő- és anyagtakarékosságot eredményez a hagyományoshoz képest, mivel a sarjú- és páraveszteséget megszünteti, ugyanakkor elmaradhat a gőz-folyadék felületi hőcserélő, kondenzedény (torlasztószerelvény) és kondenzgyűjtő beépítése. Alacsonyabb hőmérsékletű folyadék juttatható vissza a gőzrendszer pót- és/vagy táprendszerébe, ami szintén kedvező. A gózsugár-folyadékmelegitő vagy -melegítők beruházási költsége pedig egy-két nagyságrenddel kisebb, mint az említett hőcserélőké. A javasolt megoldás keverőmelegitők esetében is alkalmazható, akkor a keverómelegítök és a gőzsugár -folyadékmelegítök közötti jelentős beruházási különbség a javasolt megoldás előnye. További nem elhanyagolható előny, hogy azonos teljesítmény mellett a gőzsugár-folyadékmelegitő lényegesen kisebb méretű, mint a hőcserélő vagy keverómelegítő. A találmányt részletesebben a rajzok alapján ismertetjük, amelyek a találmány szerinti elrendezés két példakénti kiviteli alakját tüntetik fel. Az 1. ábrán a találmány szerinti elrendezés blokksémája látható. A 2. ábrán egy másik, néhány további, alkalmazási változatot bemutató kivitel blokksémája látható. A 3. ábra a gőzsugár-folyadékmelegitő vázlatos rajza. Az 1. ábrán látható 1 kazán és a 4 hőleadó felületek közé csővezetékek közbeiktatásával 2 gőzsugár-folyadékmelegitő van kapcsolva. Az 1 kazán és a 2 gőzsugár-folyadékmelegítő közé 6 tápszivattyú és 3 fojtóelem, a 2 gőzsugár-folyadékmelegitő és a 4 hőleadó felületek közé 7 melegvíz-szivattyú van iktatva. A folyadékrendszer leghidegebb 0 pontjához 5 tágulási vezeték van kapcsolva-A 3. ábra a gőzsugár-folyadékmelegitő egy lehetséges kiviteli alakját mutatja. A folyadékot szállító 8 csőszakaszba iktatott 9 szűkülő szakaszhoz egy közel állandó keresztmetszetű 10 keverő szakasz, ehhez pedig a 11 bővülő szakasz van csatlakoztatva. A 10 keverő szakasz belső átmérője úgy van meghatározva, hogy a folyadék áramlására jellemző Reynolds-szám 100.000-nél nagyobb.A 10 keverő szakaszon gőzbevezető elemként 12 nyílások vannak elhelyezve. A 3. ábra szerinti gőzsugár-folyadékmelegitő a következőképpen működik: A 8 csőszakaszban áramló hideg folyadék sebessége a 9 szűkülő szakaszban növekszik, nyomása csökken. A 10 keverő szakaszban kialakuló kisnyomású turbulens áramlásba a gőz a 12 nyílásokon át könnyen beáramlik és a folyadékban kondenzálódik, növelve annak hőmérsékletét. A 10 keverő szakaszt kővető 11 bővülő szakaszban a már 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
