198334. lajstromszámú szabadalom • Berendezés hőcserélők hatásfokának javítására
1 2 Ez az eset áll fenn például gőzturbináknál télen, azaz alacsony hőmérsékleteknél, ahol az eflennvomás az alacsonyabb hűtőközeg, illetve vízhőmérséklet következtében csökken. A találmány szerint előnyös lehet, ha a tartószervek a hossztengelyre szimmetrikusan és ezen tengelyt merőlegesen metsző keresztsíkban a gyűrűk belső köpenyén vannak elrendezve, Előnyösen a ferde gyűrű a hossztengelyre merőleges síkhoz képesti ferdesége mintegy 306-os. A tartószervek az elülső és a hátulsó homlokfal tartományában a gyűrű belső köpenyén vannak elrendezve. Célszerűen a tartószervek párosával és a hossztengelyre szimmetrikusan vannak a gyűrűn elrendezve. Amikor a találmány szerinti felfogókosár négy bordával rendelkezik célszerűen legalább két, egymással szimmetrikusan szemben fekvő szélességűek és előnyös lehet, ha a keskenyebb bordák a szélesebb bordák mintegy felét teszik ki. A találmányt részletesen kiviteli példa kapcsán, a rajzok alapján ismertetjük, ahol az 1. ábra több, hűtőcsővel ellátott hőcserélő és a közeget a hőcserélőbe váltakozó irányban bevezető csőrendszer sematikus rajza. A 2. ábra a találmány szerinti felfogókosár oldalnézete a benne elhelyezett pont vonalkázottan jelzett kefével, mielőtt az nyugalmi helyzetét elérné. A 3. ábra a 2. ábra szerinti felfogókosár előlnézete. A 4. ábra a 2. ábra szerinti felfogókosár 90°-nál elfordított nézete. Az 5. ábra a 4. ábra szerinti felfogókosár V-V vonal mentén vett metszete. A 6. ábra két, egymás mellett elrendezett és eddig ismert felfogókosarat szemléltet. A 7. ábra két egymás mellett elrendezett találmány szerinti felfogókosarat szemléltet, míg a 8 ábra csőfenék felülnézete az abban rögzített csővégekkel, illetve a csővégekre felhelyezett felfogóhüvelyekkel. Ennél az ábrán az átömlési keresztmetszetet egy cső vonatkozásában sraffozottan jelöltük. A találmány szerinti berendezés 1 felfogókosárként van kialakítva és 2 csövek hőserélő hatásfokának javítására, valamint az ilyen hőcserélőben az áramlási veszteségek csökkentésére szolgál. Ilyen csöves hőcserélők hőerőgépekben, mint gőzturbinákban, valamint klímaberendezésekben és hűtőgépekben nyernek alkalmazást. A kiviteli példánál a találmány egy csöves hőcserélő kapcsán ábrázoljuk, illetve magyarázzuk. Annak érdekében, hogy az ilyen 2 hőcserélőknél a térfogatot olyan kicsire lehessen választani, amilyen csak lehetséges, az egyes 3 hűtőcsöveket a lehető legkisebb távolságban kefl egymástól elrendezni. Ez azzal a követelménnyel jár, hogy a 4 tlszítótestek 1 felfogókosarait a 3 hűtőcsövek 5 csővégein a legszűkebben kell elrendezni, hogy a 2 hőcserélő kompakt kialakítású legyen. A/ 1 felfogókosarak hüvelyalakúan vannak kialakítva és végeiken 6, 7 gyűrűkkel rendelkeznek, amely gyűrűk közül az egyik, azaz a 7 gyűrű az 1 felfogó kosárnak a 3 hűtőcső 5 végével való kapcsolását biztosítja, míg a másik 6 gyűrű a felfogókosárba beúszó 4 tisztítótest rögzítésére szolgál. A 6 és 7 gyűrűk az 1 felfogókosár kerületén elrendezett 8, 9 bordák révén egymással össze vannak kötve. A 8, 9 bordák, amelyek közül mindenkor három-három lehet mindegyik 1 felfogókosárhoz rendelve, koncentrikusan vannak a felfogókosár X hossztengelyéhez képest elrendezve. Abban az esetben, amikor négy ilyen 8,9 borda tartozik egy-egy 1 felfogókosárhoz, ezek általában szimmetrikusan, egymással szemben fekve vannak elrendezve és az egymással szemben fekvő 8,9 bordák különböző szélességűek lehetnek. A 2 hőcserélő mint ismeretes, számos 3 hűtőcsővel van ellátva és ezek a csövek 5 csővégeikkel, 10,11 csőfenekekbe vannak behengerelve,vagy ott rögzítve. Ezek 3 hűtőcsövek 12, 13 bevezető és elvezető csövek révén kerülnek hűtővízzel ellátásra. A 2 hőcserélő ezen 12, 13 bevezető, illetve elvezető csöve egy vezetékrendszerhez van csatlakoztatva és ez a rendszer lehetővé teszi a hűtőcsöveken átáramló közeg áramlási irányának megváltoztatását. Az áramlási irány megváltoztatására a rendszerbe, egy négyutas szelepként kialakított 14 szabályozószerv van beiktatva, amely a H vagy X állásától függően a közeget vagy a folyamatos vonalú 15 nyü irányában vezeti a 3 hűtőcsövön keresztül„ vagy pedig a szaggatott vonalú 16 nyű irányában. így a nűtőcsöveken váltakozva, különböző irányban áramlik a közeg. Az egyes 3 hűtőcsövek, amelyek au úgynevezett alaplapba, azaz a 10,11 csőfenekekbe annak befogva, 5 csővégeiken az I felfogókosarakkal vannak ellátva. Ezek a felfogókosrak a cső-' végekkel szilárdan össze vannak kötve és úgy vannak kialakítva, hogy a kefealakú 4 tisztítótesteket fel tudják fogni. A 4 tisztítótest, amely lényegében 18 sörték befogására szolgáló 17 feszítőtestből és ezen feszítőtest két végén lévő 19, 20 sapkákból áll, az áramló folyadék révén a 3 hűtőcsőben az áramló folyadékkal együtt mozog, azaz az egyik 5 csővégtől, a másik csővégig úszik. Ezt a tisztítótestet a mindenkori szállítási iránytól függően a megfelelő 5 csővégen lévő 1 felfogókosár felfogja, azaz a tisztítótest a közeg révén ebbe a felfogókosárba be tud jutni. A közeg áramlási irányának a 14 szabályozószerv révén történő megváltoztatásakor a 4 tisztítótest a felfogókosárból újra kimozdul és a másik 5 csővéghez megy, ahol ismételten az 1 felfogókosárba kerül. A tisztítótestnek az 1 felfogókosarakban történő tartózkodási ideje a váltási Intervallumtól függ, amelyet a szennyeződés mértékében kell meghatározni. Annak érdekében, hogy a közegnek a 3 hűtőcsöveken történő átáramlásakor az áramlási ellenállás minél kisebb legyen, és ezáltal a közeget szállító szivatytyú energiaszükséglete is minimális értéken legyen tartható, az 1 felfogókosarakat áramlástechnikailag a legkedvezőbben kell kialakítani. Számos kísérlet megmutatta, hogy ez különösen akkor valósítható meg, ha az 1 felfogókosarat minél kevesebb részből alakítjuk ki és annak 21 kiömlő keresztmetszetét lehetőleg nagy értéken tartjuk. Mértékadó a mindenkori, a 4 tisztítótestet tartó 6 gyűrű 22 tartószerve, amely a felfogókosár X hossztengelyére merőleges síkhoz képest ferdén van a 8 és 9 bordákhoz csatlakoztatva. Ezen 6 gyűrű 23 ferdesége körülbelül 30°-os. A 22 tartószervek, amelyek a 6 gyűrűn vannak elrendezve, az 1 felfogókosár 24 keresztsíkjába fekszenek, még pedig a 6 gyűrű belső köpenyén. Ezek a 22 tartószervek párosával, szimmetrikusan vannak a felfogókosár X hossztengelyéhez képest elrendezve. A 22 tartószervek maguk bütyükként lehetnek kialakítva, amelyek műanyag fröccsöntött felfogóhüvely esetén a 6 gyűrű belső köpenyére fröccs-198.334 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
