197438. lajstromszámú szabadalom • Biztonsági hőcserélő, különösen kompresszoros hűtőrendszerek hulladékhőjének hasznosítására
5 197438 6 akkor szüntethető meg az egyes közegek keveredésének a veszélye, ha az egyes közegeket szállító, egymáshoz közeli vezetékek között azokat egymástól jól elkülönítő, de mégis közvetlen fémes kapcsolatot létesítünk. Felismerésünk alapján az ismert megoldások hiányosságait olyan biztonsági hőcserélővel küszöböljük ki, amelynek hóátadó közeget vezető primer oldali tere és hőfelvevö közeget vezető szekunder oldali tere is csővezeték. A csővezetékek tengelyei ugyanazon síkban helyezkednek el, és legalább a sik mentén a csővezetékek áthidaló kötésekkel fémesen vannak egymáshoz rögzítve. A csővezetékek palástjai belül bordákkal vannak ellátva. A hőátadó és hőátvevö közegeket szállító csővezetékek belső bordái közül egy-egy borda az áthidaló kötésekkel közös síkban helyezkedik el. A célul kitűzött előnyös hatás extrudálással kialakított csővezetékekkel és áthidaló kötésekkel, érhető el. Ebben az esetben az áthidaló kötés a csővezetékek átmérőjénél nagyobb is lehet. A hőcserélő kis helyen, spirálba hajlítva is elfér, ha a szekunder oldali tér két csővezetékével a primer oldali tér csővezetékét két oldalról fogjuk közre, és az egyik szélső csővezetéken csatlakozó hornyot, a másik szélső csővezetéken pedig spirálba hajlitás után a horonyba nyomható csatlakozó szalagot alakitunk ki. A találmányt részletesebben rajz alapján ismertetjük. A rajz, amelynek azonos hivatkozási számai és jelei azonos részleteket jelölnek, a találmány szerinti biztonsági hőcserélő egy lehetséges példakénti kiviteli alakja. A rajzon az 1. ábra a biztonsági hőcserélő oldalnézete, a 2. ábra pedig az 1. ábra szerinti biztonsági hőcserélő A-A metszete. Amint az 1. és 2. ábrán látható, la és lb csővezetékek tengelyükkel párhuzamosan 2a áthidaló kötéssel, az lb és le csővezetékek pedig ugyancsak tengelyükkel párhuzamosan 2b áthidaló kötéssel vannak egymáshoz rögzítve. Az la, lb és le csővezetékek tengelyei közös síkban helyezkednek el. Ennek a képzeletbeli síknak mintegy megvastagított részeiként foghatók fel a 2a és 2b áthidaló kötések, valamint az la csővezeték oldalához rögzített 6 csatlakozó horony és az le csővezeték oldalához rögzített 5 csatlakozó szalag. Ugyancsak ebben a síkban fut mindegyik csövezték legalább egyik 4a vagy 4b bordája, melynek rendeltetése, hogy a csővezeték 3a, 3b, 3c palástját ott vastagítsa meg, ahol a szomszédos csővezetékkel a 2a vagy 2b áthidaló kötés révén fémesen van rögzítve, igy bármelyik la és/vagy lb és/vagy le csővezeték esetleges repedését ebben a síkban megakadályozza. A találmányunk szerinti biztonsági hőcserélő vizhómérsékletének alakulását, vagyis a hőátadás hatékonyságát és az átadott hőmennyiséget az alábbi táblázattal szemléltetjük. A táblázat egy 120 literes víztároló bemeneti és kimeneti csatlakozásánál áramló viz hőmérsékletét mutatja az idő függvényében. A víz áramlási sebessége folyamatosan 180 liter/óra, a kompresszor tolónyomása kb. 10b, a környezeti hőmérséklet azonosan 130 °C. TÁBLÁZAT idő (perc) tbe (°c) tki (°C) t (°C) Q (W) 0 12 12 0 0 5 12 47 35 6300 10 12 49 37 6600 15 12 49.5 37.5 6750 20 12 50 38 6840 25 13 50 37 6660 30 13 50 37 6660 35 15 51 36 6400 40 17 52 35 6300 45 25 52 27 4860 50 36 55 19 3420 55 43 59 16 2880 60 45 60 15 2700 65 47 62 15 2700 70 50 64 14 2520 A bordázat a hőközlő közegek viszkozitásának, fajlagos hőmennyiségének és áramlási sebességének megfelelően sűrűbb vagy ritkább lehet. A bordák száma a csővezetékek átmérőjének növelésével növelhető. A csővezetékek optimális átmérője kísérleteink alapján 17 - 25 mm, a bordák vastagsága előnyösen 1,5 — 2 mm, és egy-egy csővezetékben általában 16 bordát célszerű kialakítani. A csővezetékek hossza előnyösen 6 - - T0 in és azokat spirális alakban hajlítva biztosítható, hogy a kész hőcserélő kb. 0,25 m^es alapterületen elférjen. Ebben az esetben az la csővezeték a szomszédos spirálmenet le csővezetéke mellé kerül, és a biztonsági rögzítés úgy érhető el, hogy az 5 csatlakozó szalagot a szomszédos spirálmenet 6 csatlakozó hornyába illesztjük. A legjobb hatásfok úgy biztosítható, ha a primer és szekunder oldali közegek áramlási iránya ellentétes. A csővezetékek hosszú élettartamát kompresszorra csatlakoztatva gyakorlatilag semmilyen tényező nem csökkenti, de más esetekben pl. savas közegek áramoltatása esetén a csővezetékek belső falai teflonbevonattal láthatók el. A külső és belső bordákat egyaránt tartalmazó, és azokal összekapcsolt csövekből felépített biztonsági hőcserélőnk minden szempontból kielégiti a vele szemben támasztott követelményeket, a vele melegített víz 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
