HU197625B - Bag for bag type heat technical equipments carrying out thermodynamic process based on heat exchange between flowing media - Google Patents

Description

A találmány tárgya áramló közegek közötti hőcserén alapuló termodinamikai folyamatot megvalósító táskás hőtechnikai berendezésekhez való táska.

Ismeretesek olyan hőtechnikai berendezések, nevezetesen bepárlók és szorpciós hűtőgépek, amelyek táskákból vannak összeállítva. Ilyen berendezéseket ismertet például a 179 157 számú magyar szabadalmi leírás. A táskák egymástól közzel elválasztott két határoló lemezből állnak, amelyek egyrészt hőátadó felületeket alkotnak, másrészt közeget vezető járatokat fognak közre. Alkalmazásuk előnye, hogy valamely kívánt teljesítmény a táskák számának változtatásával szabatosan beállítható, tehát különböző teljesítményű hőtechnikai berendezések azonos elemekből építhetők össze, ezek pedig mindössze néhány gyártástechnológiai műveletet igénylő sorozatgyártásban például automatizált robotokkal készíthetők el.

Az egymás mellé helyezett táskák járataiban áramló közegek a hőátadó felületeken keresztül egymásra hatva váltják ki a kívánt hőtechnikai folyamatot, például bepárlást vagy hűtő körfolyamatot.

A közegeket általában a táskákon kívül elhelyezett szivattyúk keringtetik. Ahol azonban a közeg áramlását hermetikusan lezárt és esetleg bonthatatlan táskán belül kell biztosítani, például hűtőgépekben, az ismert berendezésekben ezt ís hőhatással érik el, amenynyiben a hermetikusan lezárt táskában termoszifonokat alkalmaznak, amelyeket a hermetikusan lezárt táskával szomszédos táskában elhelyezett hőforrás gerjeszt.

Az ismert táskás hőtechnikai berendezések tehát kizárólag hőcsere útján működnek, áramló közegeik nyomásváltozása a közegek kölcsönhatásában nem érvényesül. Ezért kívánatosnak mondható olyan megoldás kidolgozása, amely nemcsak a közegek közötti hőcserét, hanem nyomásváltozásuk kölcsönös érvényesülését is lehetővé teszi, mert ezzel további hőtechnikai feladatok táskás megoldása válik lehetségessé, vagyis bővül a megoldható feladatok köre.

Találmányunkkal célunk ennek az igénynek kielégítése.

A találmánnyal megoldandó feladatot oly táskák létesítésében jelölhetjük meg, amelyek nemcsak a hőtechnikai folyamatban résztvevő közegek hőhatását, hanem nyomásváltozását is érvényesítik.

A találmány alapja az a fölismerés, hogy a kitűzött feladat megoldható, ha a táskák határoló lemezeit nemcsak hőátadásra, hanem nyomás közvetítésére is alkalmassá tesszük. Ezt pedig elérhetjük, ha a határoló lemezek egyikében vagy mindegyikében egy vagy több membránt alakítunk ki. A határoló lemezben kialakított membránok ugyanis nyomásérzékenyek és ezért a szomszédos táskákban föllépő nyomáskülönbségek hatására kitérnek, tehát nemcsak hőátadó felü2 létként érvényesülnek, hanem nyomást is közvetítenek. Az egyik táskában uralkodó nagyobb nyomás így átvihető a szomszédos táska járataiban áramló kisebb nyomású közegre, amelyet ezzel kényszeráramlásba hozhatunk. Sőt, a membrán lehetőséget nyújt a járatok áramlási ellenállásának szabályozására is.

Fentiek értelmében tehát a találmány olyan önmagukban ismert táskákból indul ki, amelyeknek egymástól közzel elválasztott és hőátadó felületet alkotó határoló lemezei, valamint ezekkel közrefogott, közeget vezető járatai vannak. A találmány maga abban van, hogy a határoló lemezek legalább egyikében járathatároló legalább egy membrán van kialakítva.

A membránt működtethetjük azzal a hőhordozó közeggel, amely a hőtechnikai folyamathoz, például elpárologtatáshoz szükséges hőt vezeti be, vagy az elpárologtatás során keletkezett gőzök kondenzálásához szükséges hőelvonást biztosítja. Ilyenkor a membrán hőátadó felülettel határolt járatba van iktatva. Az ilyen megoldás előnye, hogy a membránon keresztül a hőhordozó közeg hőhatása is érvényesül, ami adott esetben kedvezően befolyásolja a hőtechnikai folyamat hatásfokát.

De működtethetjük a membránt kizárólag ehhez alkalmazott áramló közeggel, nevezetesen folyadékkal vagy gázzal. Evégből a táskának a membránhoz ilyen működtető közeget vezető járata van. A megoldás előnye, hogy a membránra ható nyomást szabatosan beállíthatjuk, aminek különösen akkor van jelentősége, amikor a membránt az áramlási ellenállás pontos szabályozására használjuk.

Sőt, elektromágnesesen működtetett membránt is alkalmazhatunk, aminek előnye, hogy a membránmozgás amplitúdóját és frekvenciáját tág határok közö.tt szabatosan változtathatjuk és a membránt mintegy kényszermozgásba hozhatjuk. Ennek a megoldásnak akkor van különös jelentősége,amikor a membrán hőátadó szerepe háttérbe szorul és keringtető szerepe lép előtérbe.

Több membrán esetén ezek a működtetési módok vegyesen is alkalmazhatók. Például két membrán esetén az egyiket működtető közeggel, a másikat a hőhordozó közeggel vagy elektromágnesesen mozgathatjuk.

A fentiekből látható, hogy a membrán különféle szerepeket tölthet be.

Szükség lehet például arra, hogy a hőtechnikai folyamatban résztvevő közeg, például hűtőkörfolyamat munkakőzegének áramlási ellenállását meghatározott értékre állítsuk be. Ilyenkor a kérdéses közeget vezető járatba szabályozó szelepet iktatunk, amelynek működtető szerve a membrán.

Ha viszont kényszeráramlás a célunk, olyan táskát alakíthatunk ki, amelynek a kérdéses közeget vezető járatába a membrán

-2197625 előtt és után egy-egy visszacsapó szelepet iktatunk. Ezzel membránkompresszort vagy membránszivattyút létesíthetünk, aszerint, hogy a közeg gáz illetőleg gőz, vagy folyadék.

Az említett két intézkedés nyilván együttesen is alkalmazható.

Membránok alkalmazásával kialakíthatunk olyan táskát is, amellyel Stirling-hűtőkörfolyamatot megvalósító táskás berendezést létesíthetünk. Ebben az esetben a táska hermetikusan, esetleg bonthatatlanul le van zárva és határoló lemezeinek legalább egyikében két membrán van. A membránokkal határos járatba a két membrán között regeneratív hőcserélő van iktatva. A membrános megoldás előnye az ismert javaslatokkal szemben, hogy a membránokat a hőhordozó közeg mozgathatja. Minthogy pedig a membránok időegységenkénti löketszáma eleve kicsiny, a membránok viszonylag nagyméretű hőátadó felülete jól érvényesülhet. Mindazok a nehézségek tehát, amelyek hagyományos nagyfordulatszámú dugattyús berendezéseknél a hőátadási folyamatot lebonyolító hengerek kis mérete és a berendezés nagy fordulatszáma miatt a Stir ling-hűtőkörfolyamat megvalósítását gyakorlatilag megakadályozták, itt eleve elmaradnak.

Bepárló berendezésekhez olyan táskát alkalmazhatunk, amelynél a táska mindkét határoló lemezében egy-egy membrán, valamint a membránok előtt és után páronként ellentétes értelemben nyíló visszacsapó szelepek vannak. Az ilyen megoldás előnye, hogy a berendezésen belül elősegíti a keveredést és ezzel azonos hőmérséklet és koncentráció kialakulását.

A találmányt részletesebben a rajz alapján ismertetjük, amelyen a találmány szerinti membrános táska és ilyen táskákból fölépített berendezés néhány példakénti kiviteli alakját tüntettük föl. A rajzon:

Az 1. ábra a találmány szerinti táska elvi megoldását föltüntető részlet a 2. ábra I-I vonala mentén vett keresztmetszetben.

A 2. ábra az 1. ábra II-II vonala mentén vett hosszmetszet részlete.

A 3. ábra szabályozó szelep keresztmetszete a 4. ábra III-ΠΙ vonala mentén.

A 4. ábra a 3. ábra IV-IV vonala mentén vett hosszmetszet.

Az 5. ábra visszacsapó szelepnek a 6. ábra V-V vonala mentén vett keresztmetszete.

A 6. ábra az 5. ábra VI-VI vonala mentén vett hosszmetszet.

A 7. ábra hütőkörfolyamat elvi kapcsolási vázlata.

A 8. ábra .a 7. ábra szerinti hűtőkörfolyamatot a találmány szerinti táskákkal megvalósító hőtechnikai berendezés elrendezését tünteti föl.

A 9. ábra a 8. ábra szerinti berendezésbe iktatott találmány szerinti táskák egy párjának oldalnézete.

A 10. ábra a 9. ábra X-X vonala mentén vett hosszmetszet.

A 11. ábra a 9. ábra XI-XI vonala mentén vett hosszmetszetet tüntet föl.

A 12. ábra a 10. ábra XII-XII vonala mentén vett keresztmetszet.

A 13. ábra hagyományos hűtőkörfolyamat diagramja.

A 14. ábra ugyanezt a körfolyamatot más paraméterek függvényében feltüntető diagram.

A 15. ábra Stirling-hűtőkörfolyamat diagramja.

A 16. ábra szerinti diagram az előbbi körfolyamatot más paraméterek függvényében tünteti föl.

A 17. ábra Stirling-hűtőkörfolyamattal dolgozó hűtőgép elvi kapcsolási vázlata.

A 18. ábra Stirling-hütőkörfolyamatot a találmány szerinti táskákkal megvalósító berendezés elrendezési vázlata.

A 19. ábra a 18. ábra szerinti berendezésben alkalmazott táskák egy párjának a

20. és 21. ábra XIX-XIX vonala mentén vett keresztmetszete.

A 20. ábra a 19. ábra XX-XX vonala mentén vett hosszmetszetet tüntet föl.

A 21. ábrán a 19. ábra XXI-XXI vonala mentén vett hosszmetszet látható.

A 22. ábra a 20. és 21. ábra XXII-XXII vonala mentén vett keresztmetszet.

A 23. ábra bepárló berendezés kapcsolási vázlata.

A 24. ábra a 23. ábra szerinti bepárló berendezésben alkalmazott találmány szerinti táskákból álló bepárló fokozat oldalnézete.

A 25. ábra a 24. ábrának megfelelő homloknézet.

A 26. ábra a 28. ábra XXVI-XXV1 vonala mentén vett hosszmetszet, amely a 24. ábrán is be van jelölve.

A 27. ábra a 28. ábra XXV1I-XXVII vonala mentén vett hosszmetszet, amelyet a 24. ábrán ugyancsak bejelöltünk.

A 28. ábra a 26. és 27. ábra XXVIII-XXVIII vonala mentén vett keresztmetszetet tüntet föl.

A rajzon azonos hivatkozási számok hasonló részleteket jelölnek. Ahol azonos rendeltetésű elemek válfajairól van szó, ezeket a hivatkozási számot kiegészítő betűkkel különböztetjük meg egymástól. Több elemből álló részletet az elemek hivatkozási számainak együttesével azonosítunk.

Az 1. és 2. ábrán a találmány szerinti táskát jellemző vonásaira leszűkítve mutatjuk be.

Amint a rajzon látható, a találmány szerinti táskának egymástól közzel elválasztott 50 határoló lemezei vannak. A határoló lemezek közét az ábrázolt példakénti kiviteli alakok esetén 52 köztartó elemek biztosítják, amelyek önmagában ismert és ezért a rajzon föl nem tüntetett módon például ragasztás, forrasztás vagy hegesztés útján vannak az 50 határoló lemezekkel összeköt3

-3197625 ve, vagy 54 tömítések útján vannak ezekhez csatlakoztatva. Az 52 köztartó elemek helyett azonban ugyancsak önmagában ismert módon az 50 határoló lemezekben kialakított domborulatokat is alkalmazhatunk, amint ezt az említett magyar szabadalmi leírás részletesebben ismerteti. Áttekinthetőség végett a rajz ábráin csak köztartó elemes táskákat mutatunk be.

Az 52 köztartó elemek az 50 határoló lemezek között önmagában ismert módon a kívánt hőtechnikai folyamatban résztvevő közegeket vezető különféle járatokat alkotnak, amelyeket általánosságban megkülönböztetés nélkül 56 hivatkozási számmal jelöltünk.

Ahol a határoló lemezek két oldalán közegek áramlanak, ezek között a határoló lemezeken keresztül hőcsere megy végbe. A határoló lemezek tehát hőátadó felületet alkotnak.

A találmány értelmében az 50 határoló lemezek legalább egyikében, nevezetesen az 1. ábrán a középső 50 határoló lemezben a szomszédos táskák 56 járatai között 58 membrán van kialakítva, amely járathatároló elhelyezése folytán egyrészt hőátadó felület részét alkotva lehetővé teszi az egymással kölcsönhatásban álló közegek között a hőcserét, másrészt módot ad a közegek közötti nyomáskülönbség érvényesülésére is.

Amikor ugyanis az 1. ábrán baloldali táska 56 járatában áramló közeg nyomása kisebb, mint a jobb oldali táskában áramló közegé, az 58 membrán az 1. ábrán folytonos vonallal főitüntetett helyzetbe mozdul el. Amikor viszont a nyomásviszonyok az ellenkezőre fordulnak, az 58 membrán az 1. ábrán szaggatott vonalakkal feltüntetett helyzetet foglalja el.

Az 1. és 2. ábra szerinti megoldás önmagában is alkalmas arra, hogy a bal oldali táska 56 járatában áramló közeget váltakozó irányú áramlásra kényszerítse, aminek gyakorlati jelentőségére a későbbiekben még adunk példát. De például szabályozó szeleppel kiegészítve a membrán fölhasználható az 56 járatok áramlási ellenállásának változtatására, nevezetesen fojtásra, vagy visszacsapó szelepek bevonásával sűrítésre illetőleg szivattyúzásra is.

Membránnal működtetett szabályozó szelep példakénti kiviteli alakja a 3. és 4. ábrán látható.

A rajzon bal oldali táska 52 köztartó eleme a táska 56 járatában 60 mélyedésből kiemelkedő 62 szelepülést alkot, amellyel 58 membrán homloklapján rögzített 64 szelepkúp működik együtt. Az 58 membrán másik oldalán, vagyis a rajzon jobb oldali táskában az 58 membránra ható működtető közeget, például nyomólevegőt vezető 56 járat van, amelyet az 58 membrán zár le. Aszerint tehát, hogy az 58 membránt táska 56 járata felől tekintjük, vagy működtető közeget vezető járatot zár le, vagy a 62 szelepüléssel 4 és a 64 szelepkúppal együtt áramlási keresztmetszetet változtató 58, 62 , 64 szabályozó szelep működtető szerve.

A rajzon jobb oldali táska 56 járatában vezetett közeg nyomásától függően az 58 membránt különféle tengelyirányú helyzetet foglal el és ezzel a 62 szelepülést különböző mértékben nyitja vagy zárja, vagyis a rajzon bal oldali táska 56 járatában 66 nyilak irányában áramló közeg áramlási ellenállását változtatja.

Visszacsapó szelep kialakítására az 5. és 6. ábra szerinti megoldás kínálkozik.

Az 52 köztartó elem az 56 járatban 62 szelepülést alkot. Ezzel szeleptányérként működő rugózó 68 membránlap dolgozik együtt, amelyet 70 csavarok az 52 köztartó elemen rögzítenek. Az 52 köztartó elemben a 68 membránlap alatt a 60 mélyedés lehetővé teszi, hogy a 68 membránlap nyitásakor a közeg a 62 szelepülés teljes kerülete mentén egyenletesen tudjon szétáramlani. Az akadálytalan kiáramlást segítik elő a 68 membránlap négyszög alakú 71 kikönnyítései is.

Amikor az 56 járatban a 66 nyilak irányában áramló közeg nyomása legyőzi a 68 membránlap rugóerejét, a 68 membránlap a rajzon ábrázolt helyzetbe emelkedik és az 56 járatot a 62 szelepülésen át szabaddá teszi. Amikor viszont az 56 járatban áramló közeg nyomása a 68 membránlap rugóerejénél kisebb értékre csökken, a 68 membránlap — rugózó erejénél fogva — fölfekszik a 6? szelepülésen és az áramlást az 56 járatban megszakítja, egyben a közeg visszaáramlását megakadályozza. A 62 szelepülés és ; 68 membránlap tehát 62,68 visszacsapó szelepet alkot.

Rugózó membránlap helyett természetesen más megoldást, például golyós visszacsapó szelepet is alkalmazhatunk. Az 5. és 6. ábra szerinti megoldás azonban lapos alakjánál fogva a találmány szerinti táskákban való fölhasználásra különösen alkalmas.

A továbbiakban bemutatjuk, hogy a találmány szerinti táskákból hogyan lehet különféle hőcserés hőtechnikai berendezéseket összeállítani.

A 7—12. ábrákon hagyományos hűtőkörfolyamatot megvalósító táskás berendezés látható, amelynek működési elvét a 7. ábra szemlélteti.

A hűtőkörfolyamat munkaközege, például ammónia (NH₃) zárt rendszerben kering. Ennek főrészei 72 elpárologtató hőcserélő, 74 kompresszor, 76 kondenzátor, valamint a 72 elpárologtató hőcserélő nyomásáról szabályozót; 78 expanziós szelep. A szabályozást a 78 expanziós szelepből kiinduló és a szelep mögé vezető szaggatott vonal jelzi.

Üzemben a 72 elpárologtató hőcserélőn hőhordozó közeg, például sóié áramlik át, amely a zárt rendszerben áramló munkaközeget alacsony hőfokon elgőzölögteti. A keletkezett gőzöket a 74 kompresszor a viszonylag nagyobb nyomású 76 kondenzátorba szál-4197625 lítja, amelyen hűtőközeg áramlik át. Ennek hatása alatt a gőzök kondenzálódnak és folyadékfázisba mennek át. A 78 expanziós szelepen átáramló folyadék nyomása fojtás következtében ismét a 72 elpárologtató hőcserélőben uralkodó nyomás értékét veszi föl. Ekkor a leírt folyamat újrakezdődik. A hűtőteljesítményt a 72 elpárologtató hőcserélőn át áramló közeg, nevezetesen például a már említett sóié hordozza.

Ezt a folyamatot megvalósító táskás hőtechnikai berendezés elrendezési vázlatát példaként a 8. ábrán tüntettük föl.

A 7. ábrán látható elvi kapcsolás a találmány szerinti táskákban valósul meg, amelyek párosával 84 és 86 keretek között 88 csavarokkal 90 központi egységgé vannak összefogva. A 88 csavarok közül áttekinthetőség végett csak kettőt tüntettünk föl. Egy táskapár tagjait 92 illetőleg 94 hivatkozási számmal jelöltük, amint ez legjobban a 9. ábrán látható.

A 72 elpárologtató hőcserélőn átáramló és a hűtőteljesítményt hordozó közeget 96 vezetékben 98 szivattyú keringteti. A 96 vezeték 100 téren van keresztül vezetve, ahol a közeg a hűtőteljesítményt 102 hőcserélő útján elvonja a 100 térből és ennek következtében fölmelegszik.

A 76 kondenzátor hűtőközegét 104 vezetékben 106 szivattyú áramoltatja. Hőjét 108 kürtőben elhelyezett 110 hőcserélőben adja le, amelyet ugyancsak a 108 kürtőben elhelyezett 112 ventilátor által szállított levegő von el. Ezek az elemek együttesen 108,110,112 léghűtőt alkotnak.

A 104 vezetékbe iktatott 114 vezérlő szelep a hűtőközeg nyomását szakaszosan változtatja, amire a táskákban kialakított 74 kompresszor működtetéséhez van szükség. Ugyanekkor a 106 szivattyú folyamatosan szállít. Ezért az ábrázolt esetben szükség van a 106 szivattyún és a 114 vezérlő szelepen átáramló hűtőközeg mennyiségi ingadozásának kiegyenlítésére. Ezt a 104 vezetékbe iktatott 116 tároló (puffer) tartály biztosítja.

A hűtőkörfolyamatot megvalósító zárt rendszerbe iktatott 78 expanziós szelepet és a 104 vezetékbe iktatott 114 vezérlő szelepet a kívánt hűtőteljesítmény, vagyis a 100 térben uralkodó hőmérséklet függvényében kell szabályozni. Ezt a feladatot hidraulikus 118 vezérlő egység látja el, amelynek a 100 térhez csatlakozó hőmérséklet érzékelő 120 bemenete, valamint a 90 központi egységhez, illetőleg a 114 vezérlő szelephez csatlakozó egyegy vezérlő 122 és 124 kimenete van.

A 90 központi egység táskáinak részletei a 9—12. ábrákon láthatók.

A 9. ábrán egy 92 és 94 táskából álló párt tüntettünk föl. A 92 táska az L-alakú 94 táska öblében helyezkedik el és hermetikusan, sőt, az ábrázolt esetben bonthatatlanul le van zárva, amennyiben 50a és 50b határoló lemezeit például hegesztés útján tömitőén csatlakozó 126 övlemez köti össze.

Az 50a és 50b határoló lemezekkel és a 126 övlemezzel hermetikusan lezárt 92 táska belső kialakítása a 10. ábrán látható. Az 52 köztartó elem a 92 táskában alsó 56a és fölső 56b járatot határoz meg, amelyek két membrános szerkezeten át közlekednek egymással.

A 10. ábrán jobb oldalt látható egyik membrános szerkezet lényegében az 1. és 2. ábra szerint van kialakítva. 58a membránja előtt és után egy-egy 62a, 68a illetőleg 62b, 68b visszacsapó szelep van, amelyek az 5. és 6. ábra szerinti 62,68 visszacsapó szeleppel azonos kivitelűek.

A 10. ábrán bal oldalt látható másik membrános szerkezet lényegében ugyanaz, amelyet a 3. és 4. ábrával kapcsolatban ismertettünk. A 10. ábrán csak a 62 szelepülés látható.

A 92 táskát hermetikus zárás előtt a hűtőkörfolyam munkaközegéből, például a már említett ammóniából álló töltettel látjuk el.

Az L-alakú 94 táskának a 9. ábrán nézetben, a 10. ábrán metszetben látható rövidebb szárában a 8. ábrán föltüritetett 90 központi egységen végigvonuló 128, 130, 132, 134 és 136 csatornák táskánkénti szakaszait alkotó üregek vannak.

Az L-alakú táska hosszabbik szárának belső kialakítását a 11. ábrából ismerhetjük meg. Itt az 52 köztartó elem egymástól elválasztott alsó 56c és fölső 56d járatot határoz meg, amelyek a 128 és 130 illetőleg a 134 és 136 csatornákhoz csatlakoznak és a 92 táskát a 94 táskától elválasztó 50b határoló lemezen keresztül a 92 táska 56a illetőleg 56b járatával vannak fedésben. További 56e járat a 132 csatornával közlekedik és az 50b határoló lemezben kialakított 58b membrán fölé vezet, amely az 56e járatot lezárja.

A 92 és 94 táska járatainak viszonylagos elrendezése részben kitűnik a 12. ábrán látható keresztmetszetből.

Látható, hogy az 58a membrán az 56d járattal határos 50b határoló lemez része és maga is határos az 56d járattal, tehát hőátadó felület szerepét is betölti.

A 9., 10. és 11. ábra összevetéséből kitűnik továbbá, hogy a 92 táskák önmagukban zárt rendszereket alkotnak, a 94 táskák 56c és 56d járatai viszont a 128 és 130 illetőleg a 134 és 136 csatorna között egymással párhuzamosan vannak kapcsolva. Lényegében ugyanez vonatkozik az 56e járatokra is, amelyek egyaránt a 132 csatornából nyílnak.

A 7—12. ábrák szerinti berendezés működésmódja a következő:

A 96 vezetékben (8. ábra) a hőhordozó közeg áramlik, amely hőjét a 100 térben a 102 hőcserélő útján veszi föl, amivel a 100 tér hőjét elvonja.

A fölmelegedett hőhordozó közeget a 98 szivattyú átáramoltatja a 128 csatornán és a 94 táskák párhuzamosan kapcsolt 56c járatain (11. ábra, vastag nyilak), majd a 130 csatornán át visszajuttatja a 102 hőcserélőbe.

-5197625

A hőhordozó közeg közben lehűl, mert hőjét az 50a és 50b határoló lemezeken keresztül leadja a 92 táskákban zárt rendszerben keringő munkaközegnek.

A lehűlt hőhordozó közeg a 102 hőcserélőben újból fölmelegszik és hőelvonás útján hűti a 100 teret (hűtőteljesítmény).

Az 56c járatokban áramló hőhordozó közeg hőjének hatására a 92 táskák 56a járataiban áramló munkaközeg elpárolog (10. ábra, szaggatott nyilak). Az 56a és 56c járatok, valamint 50a és 50b határoló lemezeik tehát megfelelnek a 7. ábrán látható 72 elpárologtató hőcserélőnek.

Az 56a járatokból az elpárologtatás során keletkezett gőzöket az 58a, 62a, 68a, 62b, 68b elemekből álló membránkompresszor, amely a 74 kompresszornak felel meg, viszonylag nagyobb nyomáson a 92 táska 56b járataiba továbbítja, ahol a 94 táska 56d járataiban áramló hűtőközeg hatása alatt kondenzálódnak (10. ábra, folytonos nyilak). Az 56b járat az 50a és 50b határoló lemezekkel tehát a

7. ábrán látható 76 kondenzátornak felel meg.

A 74 kompresszort a 94 táska 56d járataiban áramló hűtőközeg nyomásváltozása működteti. Ez ad jelentőséget annak, hogy az 58a membrán hőátadó felület része, mert így nemcsak hőcsere, hanem nyomásközvetítés is végbemegy, anélkül, hogy ehhez külön működtető közegről kellene gondoskodni.

A 92 táskák 56b járataiban kondenzálódott gőzökből származó folyadék az 58b, 62, 64 elemekből álló 78 expanziós szelepeken átáramolva az 56a járatokban uralkodó nyomásra fojtódik és újra elpárolog, miközben a 94 táska 56c járataiban áramló hőhordozó közegből hőt von el (hűtőteljesítmény).

A hűtőközeget a 106 szivattyú a 116 tároló tartályból a 134 csatornába és innen az 56d járatokba szállítja, ahol fölmelegedés közben az 50a és 50b határoló lemezeken keresztül kifejti kondenzáló hatását. A fölmelegedett kondenzátum a 114 vezérlő szelepen át a 108, 110, 112 léghűtőbe jut, ahol hőjét a környezetnek adja át, majd visszakerül a 1 16 tároló tartályba.

A hidraulikus 118 vezérlő egység egyrészt a 120 bemeneten át érzékeli a 100 térben uralkodó hőmérsékletei, vagyis a hütőteljesítmén mértékét, másré-zt ennek függvényében a '22 vezérlő kimeneteli és a 94 táskák 56e jái.e.iin át állítja a 92 táskák 78 expanziós szelepeit, illetőleg a 124 .ezérlő kimeneten át a hűtőközeg 10-1 veze’ékébe iktatott 114 vezérlő szelepet. A hűtót» ' ie<tmény függvényében tehát a 92 táskákban zári rendszerben áramló munkaközeg és a 94 táskákon átáramló hűtőközeg áramlási ellenállásába egyaránt beavatkozik. Ha a hűtőteljesítmény a kívántnál nagyobb, a 78 szabályozó szelepek és a 114 vezérlő szelep útján fojt. Túl kis hűtőteljesítmény esetén viszont a kérdéses szelepeket nyitja. Kialakítása a hidraulikus vezérlések területén egyértelmű feladatot je6 lent és itt márcsak azért sem szorul részletezésre, mert nem része a találmánynak.

A hűtőkörfolyamat lezajlására jellemző diagramok a 13. és 14. ábrán láthatók, amelyekből egyúttal a találmány szerinti táskák alkalmazásával járó előnyök is kitűnnek.

A 13. ábra a 100 térben uralkodó T hőmérséklet változását az s entrópia függvényében tünteti föl.

A 14. ábrán a körfolyamat alakulását a hűtőgépes gyakorlattal összhangban mint a nyomás logaritmusa (lgp) és az entalpia (i) közötti összefüggést ábrázoltuk.

A vékony vonalak mindkét esetben a paramétereknek a körfolyamattól független öszszefiiggését ábrázolják.

A 74 kompresszorban (7. ábra) a sűrítést veszteségmentesnek föltételezve a folytonos vastag vonalakkal ábrázolt állapotváltozásokat kapjuk. Ha azonban a 90 központi egységet (8. ábra) a találmány szerinti 92 és 94 táskákból építjük föl, a kompresszió hőelvonással karöltve megy végbe, mert a kompressziót végző 58a membrán (11. és 12. ábra) egyúttal hőátadó felületet is alkot. Ezért a kompresszió valójában a 13. és 14. ábrán látható szaggatott vonalak szerint fog alakulni, ami azt jelenti, hogy a kompresszió munkaszükségletének csökkenése folytán a hűtőkörfolyamat munkasziikségletére mértékadó terület is csökken.

A 8. ábra szerinti berendezés lényegesen egyszerűbbé válik, ha hűtőközegként nagynyomású hálózati vizet alkalmazunk, amelynek nemcsak hűtőhatását, hanem nyomását is hasznosítani tudjuk. Ekkor nyilvánvalóan elmarad a 106 szivattyú, a 108, 110, 112 léghűtő, valamint a 116 tároló tartály, mert a hűtés feladatát a hálózati víz veszi át, amelynek csak nyomását kell szabályozni, amit változatlanul a 118 vezérlő egységgel állított 114 vezérlő szelep végez. A fölmelegedett hűtővíz csatornába kerül.

A 74 kompresszort nemcsak a hűtőközeggel, hanem a hőhordozó közeggel vagy külön erre a célra alkalmazott nyomóközeggel is működtethetjük. Az előbbi esetben a 74 kompresszor a 94 táska 56c járatába, a 114 vezérlő szelep pedig a 96 vezetékbe van iktatva. Ha viszont külön nyomóközeget alkalmazunk, az 58a membrán az 58b membránhoz hasonlóan működik és az 56e járathoz hasonló további járatot zár le. A 118 vezérlő egység 124 kimenete ennek megfelelően a 96 vezetékbe iktatott 114 vezérlő szelephez vagy az említett további járathoz csatlakozik.

A 116 tároló tartály méretei minimálisra csökkenthetők, ha ellenütemben dolgozó, párhuzamosan kapcsolt két 90 központi egységet alkalmazunk, mert ekkor a 104 vezetéknek rr gfelelő két vezetékben áramló közegek puhái r egymást részben kioltja.

S icnyebb igények esetén a 78 expanziós ·-/'··· .k helyett állandó fojtásokat is alkalmaztunk, amivel egyrészt csökkenthetjük a

-6197625 létesítési'költségeket, másrészt korlátozhatjuk a hibalehetőségeket.

A 74 kompresszort (10. ábra) az ábrázolthoz hasonlóan például szorpciós hűtőkörfolyamat megvalósítása végett membránszivattyúként is alkalmazhatjuk, amely a zárt rendszerben keringő munkaközeget áramoltatja.

A 15—22. ábrákon a találmány szerinti táskák előnyös alkalmazási lehetőségeinek további eseteként Stirling-hűtőkörfolyamat megvalósítására alkalmas berendezést mutatunk be.

A Stirling-hűtőkörfolyamat munkaközege olyan gáz, például hidrogén vagy hélium, amely az üzemi hőfoktartományban ideális gázként viselkedik.

Mint a körfolyamatnak a 15. ábrán látható pv (nyomás-fajtérfogat) diagramjából kitűnik, a körfolyamat során két B-C és D-A izotermikus állapotváltozás egy-egy izochor A-B illetőleg C-D állapotváltozással váltakozik.

Az állapotváltozásokat a T hőfok és az s entrópia függvényében a 16. ábra tünteti föl.

A Stirling-hűtőkörfolyamat megvalósításának műszaki elve a 17. ábra szerinti kapcsolási vázlatból tűnik ki.

Két 138 és 140 hengerben egy-egy 142 illetőleg 144 dugattyú mozog, amelyeket egymással kényszerkapcsolatban álló egy-egy 146 illetőleg 148 tengely hajt. A két 138 és 140 henger tere egymással 150 regeneratív hőcserélőn át van kapcsolatban. Amikor tehát a munkaközeg nyomásnövekedés vagy nyomáscsökkenés hatása alatt az egyik hengertérből a másikba áramlik át, a regeneratív hőcserélőt fölmelegítve hűl, vagy a regeneratív hőcserélőt lehűtve melegszik. Ez biztosítja, hogy a munkaközeg izochor állapotváltozás során fölmelegedjék illetőleg lehűljön, ami az A-B illetőleg a C-D szakasszal 'van összhangban. A 138 és 140 hengerek egyben hőcserélő felületeket alkotnak, amit 152 illetőleg 154 hőcserélőkkel jeleztünk. Ezek feladata a B-C illetőleg D-A állapotváltozások izotermikus lefolyásának biztosítása.

A Stirlíng-hütőgép működésmódja a 15. és 16. ábrán látható diagramok bevonásával a következőképpen vázolható:

Amikor a 142 és 144 dugattyúk kölcsönös helyzete folytán a munkaközeg a 138 hengerben van és p nyomása minimális (A pont), a dugattyúk úgy mozdulnak el, hogy a munkaközeg — a 150 regeneratív hőcserélőn hőfelvétel mellett átáramolva — a 140 hengerbe kerül, miközben a rendelkezésére álló térfogat nem változik, de a nyomás a hőfelvétel következtében növekszik (A-B szakasz).

Az izochor fölmelegedés végén (B pont) a 144 dugattyú olyan ütemben komprimálja a 140 hengerben lévő munkaközeget, amilyen mértékben á 154 hőcserélő a hőt el tudja vonni, úgy hogy a kompresszió alatt a mun12 kaközeg hőmérséklete nem változik. így valósul meg az izotermikus kompresszió (B-C szakasz).

A kompresszió végpontjában (C pont) a 142 és 144 dugattyúk úgy mozdulnak el, hogy a munkaközeget a 150 regeneratív hőcserélőn át a 138 henger terébe áramoltatják. A 150 regeneratív hőcserélőn. való átáramlás közben a munkaközeg hőt ad le, a rendelkezésére álló térfogat viszont nem változik (izochor lehűlés), a munkaközeg nyomása és hőmérséklete tehát a 15. illetőleg

16. ábrán látható módon csökken (C-D szakasz) .

Az izochor lehűlés végén (D pont) a 138 hengerben lévő munkaközeg a 142 dugattyú további elmozdulása és a 152 hőcserélőn át a munkaközegbe áramló hő együttes hatására izotermikusan expandál (D-A szakasz).

Ezzel a Stirling-hűtőkörfolyamat lezárul illetőleg a fent leírt módon ismétlődik.

A hűtőteljesítményt a 152 hőcserélő szolgáltatja.

A találmány szerinti táskák alkalmazásával összeállított Stirling-hűtőgép elrendezési vázlata a 18. ábrán látható.

Mint a hivatkozási számokból kitűnik, a Stirling-hűtőgép részben ugyanolyan elemekből épül föl, mint a 8. ábra szerinti berendezés, amely hagyományos hűtőköríolyamatot valósít meg. Kivétel a két 160a és 160b hőcserélő, amelyek azonos kivitelűek és mind hőbevezetésre, mind hőelvonásra be vannak rendezve, aminek a jelentőségére később még rámutatunk.

A 90 központi egység a 19—22. ábrákon látható 162 és 164 táskákból van fölépítve, amelyek párosával kerülnek alkalmazásra.

Ilyen párt keresztmetszetben a 19. ábrán, hosszmetszetben a 20. ábrán tüntettünk föl.

A munkaközeget tartalmazó zárt 162 táska a hőhordozó és hűtőközeget vezető 164 táska 166 fészkében helyezkedik el. A 164 táska tehát a 162 táskát a 126 övlemez mentén körülveszi.

A 162 táska 50b határoló lemezében egymás fölött két 58c és 58d membrán van, amelyek a 162 táskában 56f illetőleg 56g járatokat határolnak. A két 56f és 56g járat között van a 17. ábrával kapcsolatban említett 150 regeneratív hőcserélő. A 162 táska 52 köztartó elemének a membránokat övező íveiben a 150 regeneratív hőcserélő irányában 168 nyílások vannak, amelyeken át az 56f és 56g járatok a 150 regeneratív hőcserélőbe torkollnak.

A 164 táska 52 köztartó elemében a 21. ábrán láthatóan az 58c és 58d membránok egyik oldalán két áthaladó 170 és 172 csatorna, másik oldalán két vak 174 és 176 csatorna van. Az áthaladó 170 csatorna 56h járatokon át a vak 174 csatornával, az áthaladó 172 csatorna 56i járatokon át a vak 176 csatornával közlekedik.

-7197625

Amint a 22. ábrán látható, a 164 táskák a 90 központi egységben úgy váltakoznak, hogy két-két szomszédos táska egymáshoz viszonyítva 180° alatt el van fordítva. Ennek következtében a táskák a hőhordozó- és a hűtőközeg áramlásának szempontjából sorba vannak kapcsolva. A megoldás jelentősége, hogy a hőhordozó- és hűtőközeg hőmérséklet zónájának megfelelően a munkaközeges 162 táskákban más-más hőmérsékletű hűtőkörfolyamatok fognak megvalósulni, amivel a berendezés összhatásfoka növelhető.

A 22. ábra alapján azt is fölismerhetjük, hogy a 21. ábrán a vak 174 és 176 csatorna fenekét is látjuk, amelyet az 52 köztartó elem alkot.

A 15—22. ábrák szerinti Stirling-hűtőgép működésmódja a következő:

A hőhordozó közeg, amelyet a 106a szivattyú végigáramoltat a 164 táskák sorbakapcsolt 170 és 174 csatornáin, a 162 táskák 58c membránjain keresztül az 56f járatban lévő munkaközeggel hőt közöl illetőleg a munkaközeget a 104a vezetékben uralkodó nyomás alá helyezi.

Ugyanekkor a 106b szivattyú a hűtőközeget hajtja át a 164 táskák 172 és 176 csatornáin. A 162 táskák 56g járatában tehát az 58d membránon keresztül a 104b vezetékben uralkodó nyomás és hőmérséklet érvényesül.

A 118 vezérlő egység a hőhordozó közeget vezető 104a’ illetőleg a hűtőközeget vezető 104b vezetékben uralkodó nyomást a 114a illetőleg 114b vezérlő szelepek útján a

17. ábrával kapcsolatban leírt dugattyúmozgással összhangban vezérli. Az 58c és 58d membránok tehát ugyanúgy térnek ki, mint a 142 és 144 dugattyúk, de a 118 vezérlő egység által meghatározott ütemben.

Az 56f járatban lévő munkaközeg nyomása az 58c és 58d membránoknak a 19. ábrán látható helyzetében minimális (A pont). A membránok most úgy térnek ki, hogy a munkaközeg állandó térfogat mellett az 56f járatból az 56g járatba áramlik, miközben a 150 regeneratív hőcserélőből hőt vesz föl, aminek következtében nyomása növekszik (izochor állapotváltozás, A-B szakasz).

Az izochor állapotváltozás végén (B pont) az 58d membrán a munkaközeget az 50a határoló lemezen és az 58d membránon keresztül érvényesülő hűtéssel összhangban állandó hőmérsékleten komprimálja (izotermikus kompresszió. B-C szakasz).

Amikor az izotermikus kompresszió befejeződik (C pont), az 58c és 58d membránok kitérése folytán a munkaközeg a 150 regeneratív hőcserélőn át lehűlés és nyomáscsökkenés közben állandó térfogat mellett visszaáramlik az 56f járatba (izochor állapotváltozás, C-D szakasz).

Az izochor állapotváltozás végén (D pont) az 58c membrán kitérése folytatódik, miközben az 50a határoló lemezen és az 58c membránon keresztül érvényesülő fűtőhatás folytán a 8 munkaközeg állandó hőmérsékletén expandál (izotermikus expanzió, D^A szakasz).

A fentiekben leírt körfolyamat most megismétlődik.

A hűtőteljesítményt a 17. ábrán látható 152 hőcserélőnek megfelelő 160a hőcserélő szolgáltatja.

Mint látható, a találmány szerinti táskákból fölépített Stirling-hűtőgép alapvető előnye, hogy a hőátadás — ellentétben a hagyományos nagyfordulatszámú dugattyús gépekkel — a hőhordozó közegekkel program szerint mozgatott és így adott esetben kis löketszámú membránokon keresztül megy vég. be, amelyeknek hőátadó felülete ugyanakkor viszonylag hagy. így a hőátadási folyamatok lassúságát a hőátadó felületek nagy méretei kiegyenlítik, ellentétben a dugattyús gépekkel, ahol a hőátadásnak viszonylag nagy fcrdulatszám mellett kis hengerfelületeken keresztül kellene végbemennie. így a kompreszszió és expanzió viszonylag jobban megközelítheti az állapotváltozás izotermikus jellegét, vagyis a hatásfok elméletileg elérhető értékét. Valójában a találmánnyal válik lehetővé a Stirling-hűtőkörfolyamat gyakorlati megvalósítása, ami mindezideig csak elméleti lehetőség volt.

További előny, hogy a 118 vezérlő egység átállításával a hőáramlás ellentétes irányúvá tehető, tehát hűtőgép üzemről egyszerűen át lehet térni hőszivattyús üzemre, amire a berendezésnek a rajzon látható szimmetrikus felépítése ad lehetőséget, és amire a fentiekben már céloztunk, amikor a 160a és 160b hőcserélők azonos kivitelét említettük. A hűtőgép üzemről a hőszivattyús üzemre való áttérés azt jelenti, hogy a rendszerből nem hőt vonunk ki, hanem hőt vezetünk be. Az áttérést a 18. ábrán a 160a és 160b hőcserélők mellett föltüntetett ellentétes irányú nyilak érzékeltetik. A 118 vezérlő egység átváltásra alkalmas kialakítása a hidraulikus vezérlő rendszerek területén nyilván egyszerű tervezési feladat, amelynek részleteire itt nem kell kitérnünk. Az átváltási lehetőségnek egyébként klímatechnikai alkalmazás esetén van különös jelentősége, amikor nyári hűtésen kívül téli hőszivattyús fűtési igény is fölmerülhet.

A fentiekben leírt Stirling-hűtőkörfolyamat megvalósítható úgy is, hogy a 162 táskák mindkét 50a és 50b határoló lemezében alkalmazunk membránokat. Ezzel csökkenthetjük a membránok kitérését, tehát növelhetjük élettartamukat.

A 116a és 116b tároló tartályok itt is elmaradhatnak, ha párhuzamosan kapcsolt több 90 központi egységet alkalmazunk és ezeket például a 118 vezérlő egység által egymással összhangban szabályozzuk. Ezzel itt is biztosíthatjuk, hogy a különböző 104a és 104b vezetékekben az áramlások pulzáiása egymást kioltja.

A 23—28. ábrákon azt mutatjuk be, hogy hogyan lehet a találmány szerinti táskák al-8197625 kalmazásával bepárló berendezést összeállítani.

A bepárlás folyamatának lényege a 23. ábrán látható kapcsolási vázlatból tűnik ki:

A bepárlandó közeg (például besűrítendő oldat) 180 vezetéken át érkezik. A 180 vezetékhez csatlakozó 182 vezetékbe iktatott 184 szivattyú a közeget 186 hőcserélőn hajtja át, ahol részben elpárolog. A párolgási hőt 188 vezetéken át bevezetett fűtőgőz szolgáltatja, amely hőjét a 186 hőcserélőben leadva kondenzálódik. A kondenzátum 190 vezetéken át távozik.

A 186 hőcserélőben keletkezett gőzök a bepárlandó közeg el nem párolgóit részével együtt a 182 vezetéken át 192 cseppleválasztóba jutnak.

Innen a cseppektől mentesített gőzök 194 vezetéken át távoznak.

A leválasztott cseppek a sűrítménnyel együtt a 182 vezetéken át részben újból a 186 hőcserélőbe jutnak, részben pedig 196 vezetéken át távoznak.

Ilyen lemezes filmbepárlók táskás kivitelben is ismeretesek. Példaként említhetjük az APV lemezes filmbepárlókat, ahol azonban minden fokozatnak a táskákon kívül elhelyezett szivattyúja és cseppleválasztója van.

A találmány szerinti táskák alkalmazása lehetővé teszi a táskákon kívül elhelyezett 184 szivattyúnak és 192 cseppleválasztónak a táskákon belüli elhelyezését, amivel az ismert táskás bepárlók még tömörebbé és egyszerűbbé válnak.

Ilyen berendezés összeállítási rajza a 24. és 25. ábrán látható.

A táskákat itt is 84 és 86 keretek között 88 csavarok fogják össze. A különféle közegek a 23. ábrán feltüntetett vezetékeknek megfelelő és ezért ugyanazokkal a hivatkozási számokkal jelölt csonkokon át érik el illetőleg hagyják el a táskákat.

Az ábrázolt esetben kétféle táska van, amelyek kétféle köztartó elemből és kétféle határoló lemezből állnak.

A 26. ábrán az egyik 52a köztartó elem az egyik 50c határoló lemez látható a 88 csavarok és a 86 keret elhagyásával.

Az 52a köztartó elemben a különféle közegeket vezető és a 23. ábra alapján azonosítható 188, 194, 190, 196 és 180 járatok vannak, amelyek közül a fütőgőzt bevezető 188 járat és a lecsapódott fűtőgőzökből származó kondenzátumot elvezető 190 járat a táska belső terével közlekedik. Az 52a köztartó elem alsó részében membránszivattyúval határos 200 tér-van kialakítva, amely a 198 tértől teljesen el van különítve.

Az 52a köztartó elem mögött elhelyezett 50c határoló lemezben ugyancsak megtaláljuk a 188, 194, 190, 196 és 180 járatokhoz csatlakozó nyílásokat. Alsó részében a 200 térrel fedésben 58e membrán, valamint ettől kétoldalt 62a és 62b szelepülések vannak kialakítva, amelyek szerkezetileg az 1. és 2. ábrán látható 58 membránnal, illetőleg az 5.

és 6. ábrán látható 62 szelepüléssel egyeznek. A 62a szelepülést az 52a köztartó elemen rögzített 68a membránlap zárja le, amint ez ugyancsak az 5. és 6. ábrán látható rögzítési móddal van összhangban.

A másik 52b köztartó elem és a másik 50d határoló lemez részletei a 27. ábrából tűnnek ki, ugyancsak a 88 csavarok és a 86 keret elhagyásával.

A 52b köztartó elemben itt is megtaláljuk a 188, 194, 190, 196 és 180 járatokhoz csatlakozó nyílásokat, csakhogy ezek közül a 194, 196 és 180 járat közlekedik a táska belső 202 terével, amelyet az 52b köztartó elem egy keskenyebb és egy szélesebb részre oszt. Alul a 202 tértől elkülönített hengeres 204 tér van.

Az 50d határoló lemeznek egyrészt a 188, 194, 190, 196 és 180 járatokhoz csatlakozó nyílásai, másrészt a hengeres 204 térrel fedésben álló 58f membránja van. Ettől kétoldalt a 202 térrel közlekedő egy-egy 62a és 62b szelepülés van kialakítva. A 62b szelepülést az 52b köztartó elemen az 5. és 6. ábrán látható módon rögzített 68b membránlap zárja le.

A 28. ábrából kitűnik, hogy az 52a, 52b köztartó elemek és az 50c, 50d határoló lemezek hogyan állnak össze táskákká.

A kétféle köztartó elemek és a kétféle határoló lemezek egymással váltakozva helyezkednek el, vagyis egy 50c, 52a, 50d táskára egy 50d, 52b, 50c táska, majd erre ismét egy 50c, 52a, 50d táska következik, és így tovább. A táskákat egymástól elválasztó határoló lemezek két szomszédos táska közös határoló lemezei.

Minthogy a táskák 198 illetőleg 202 terei egyaránt a 188 és 190 illetőleg a 194, 196 és 180 járatokhoz csatlakoznak, a közegáramlás szempontjából párhuzamosan vannak kapcsolva. Az ábrázolt esetben tehát egyíokozatú bepárlóról van szó.

A 28. ábrából látható továbbá, hogy a 204 tereket határoló 58e és 58f membránok páronként együtt mozognak és mozgatásuk elektromágnesesen van megoldva. Minthogy ugyanis a membránok által határolt 200 és 204 terekben, mint látni fogjuk, nem megy végbe hőcsere, a membránok hőátadó funkciójára nincs szükség és így löketűk szaporább lehet, ami élénkebb áramlást eredményez. Szaporább löketet viszont villamos úton könnyebben érhetünk el, mint hidraulikus eszközökkel, amelyek a vezérlésre lomhábban reagálnak.

Elektromágneses mozgatás végett az egymással együttmozgó membránokat 206 vasmag köti össze. Az elektromágneses teret önmagában ismert módon a bepárlás technológiai követelményeinek függvényében gerjesztjük. A gerjesztő rendszert 208 és 210 tekercsekkel és villamos 212 bemenettel (24. és 27. ábra) jeleztük.

Az 58f membránok a 62a, 68a és 62b, 68b visszacsapó szelepekkel membránszivattyúkat 9

-9197625 alkotnak, amelyek a 10. ábrán 74 hivatkozási számmal jelölt membránkompresszorhoz hasonlóan vannak kialakítva.

A 24—28. ábrák szerinti táskás bepárló berendezés a következőképpen működik:

A 188 járaton át bevezetett fűtőgőz a

26. ábrán látható szaggatott vékony vonalú 213 nyilak irányában az 50d, 52a, 50c táskák 198 terén végigáramolva és hőjét az 50d és 50c határoló lemezeken keresztül leadva kondenzátummá cseppfolyósodik. A kondenzátum a folytonos vékony vonalú 214 nyilak értelmében a 190 járaton át távozik, amint ez a 23. ábrán is látható.

A besűrítendő oldat a 180 járatból az 50c, 52b, 50d táskák 202 terébe és ebből a nyitott 62a szelepülésen át az 50d, 52a, 50c táskák 200 terébe jut.

Amikor az 50d, 52a, 50c táska és az 50c, 52b, 50d táska egymásfelé néző 58f membránjai (28. ábra) az elektromágneses tér gerjesztésekor egymás irányában mozdulnak el, az oldat nyomás alá kerül, a 200 térbe vezető 62a, 68a visszacsapó szelepek záródnak, a 202 térbe vezető 62b, 68b visszacsapó szelepek nyílnak, és az oldat a 202 tér keskenyebbik részén (27. ábra) át fölfelé áramlik, amint ezt folytonos vastag vonalú 216 nyilak jelzik.

A 202 tér szélesebb részében a filmszerűen lecsurgó oldat a fűtőgőznek az 50c és 50d határoló lemezeken keresztül érvényesülő fűtőhatása folytán részben elpárolog (szaggatott vastag vonalú 218 nyilak).

Az oldatból kipárolgó gőzök a ciklonokat alkotó 194 járatokon át távoznak, miközben a velük elragadott oldatcseppek a ciklonhatás alatt kiválnak és a 202 tér fenekén összegyiilemlett oldatfürdőbe hullnak viszsza, amint ezt az említett magyar szabadalmi leírás részletesen ismerteti. Az oldat besürüsödött fölös mennyisége a 196 járaton át hagyja el a 202 teret.

Amint a 28. ábrán láthatjuk, ugyanekkor két-két szomszédos táska között az 58e membránok távolodnak egymástól és a táskapárok közötti 200 terekben depressziót létesítenek. E depresszió hatása alatt ezeket a 200 tereket a 62a, 68a visszacsapó szelepeken át a 202 terekből beszívott újabb oldatmennyiség tölti meg, amelyet azután az 58e membránok a következő löket alatt ismét a 202 terekbe szállítanak.

Látjuk tehát, hogy valamely ütemben a membránszivattyúk egyik része szív, másik része nyom. A következő ütemben szerepeik fölcserélődnek. Ily módon az oldatot a táskákban lüktető keringésben tartják, vagyis gyakorlatilag betöltik a 23. ábrán föltüntetett 184 szivattyú szerepét. A 202 terek ugyanakkor a visszacsapó szelepeken át szakaszosan egymással is kapcsolatba kerülnek, ami azt jelenti, hogy a táskákból álló bepárló fokozaton belül keveredés folytán azonos hőmérsékleti- és nyomásviszonyok alakul10 nak ki. Ez a párhuzamos kapcsolás szempontjából nyílván előnyös.

A fentiekben ismertetett táskák mindegyikénél megtaláljuk a határoló lemezeket, amelyek az ábrázolt példakénti kiviteli alakok esetén áttekinthetőség végett köztartó elemekkel vannak egymástól elválasztva, jóllehet köztartó elemek helyett — mint erre már utaltunk — a határoló lemezekben kialakított domborulatok is felhasználhatók a határoló lemezek közének biztosítására. A példaként fölhozott táskák egy része bonthatatlanul van lezárva. Ez azonban csak célszerűségi intézkedés, amellyel önmagában ismert módon jól megakadályozhatjuk az értékes munkaközeg esetleges szökését és ezzel a hűtőkörfolyamat meghiúsulását. A tömítést nyilván hagyományos bontható eszközökkel is elérhetjük. Ilyen esetben a munkaközeget befogadó táska határoló lemezei eleve két szomszédos táska bármelyikéhez tartozónak tekinthetők. A találmány szerinti táska fogalmának általános tartalma legkönnyebben megítélhető a 23—28. ábrák szerinti bepárló berendezés táskái alapján. Itt ugyanis aszerint, hogy az 52a vagy az 52b köztartó elemet vesszük alapul, 50c, 52a, 50d vagy 50d, 52b, 50c táskákról beszélhetünk. Mindkét esetben a találmány szerinti táskákról van szó, mert mindkét táska határoló lemezében van membrán, vagyis mindkét táska eleget tesz a legalább egyik határoló lemezben előírt legalább egy membránban kifejezésre jutó alapkövetelménynek, tehát megvalósítása a találmányi gondolatnak.

Példaként olyan táskás berendezéseket ismertettünk, amelyek vagy hűtőgépek, vagy bepárló berendezések. A működés alapja mindegyikben a különféle közegek között végbemenő hőcsere, amit éppen a táskák határoló lemezei mint hőátadó felületek tesznek lehetővé. A találmány ezt a működési elvet azzal egészíti ki, hogy az áramlást a határoló lemezekben kialakított egy vagy több membránnal biztosítja és ezzel a táskákon kívül elhelyezett szivattyút illetőleg a táskákon belül alkalmazott termoszifonos keringtetést elhagyhatóvá teszi. Ezzel nyilvánvalóan egyszerűbbé válik a berendezés illetőleg nő az üzembiztonság. A találmány szerinti táskák tehát minden esetben hőcserés termodinamikai folyamatot megvalósító hőtechnikai berendezések részei, függetlenül attól, hogy elgőzöiögtető folyamatról vagy hűtésről van szó. Ebből következik, hogy a találmány szerinti táskák mindenütt alkalmazhatók, ahol a termodinamikai folyamat áramoltatott közegek közötti hőcserén alapszik.

A membránok kialakítása a határoló lemezekben lemeztechnológiai feladat lehet, amennyiben a membránok magából a határoló lemezek anyagából is kialakíthatók, De lehetnek a membránok a határoló lemezek nyílásaiban rögzített betétek is. Utóbbi esetben a membrán anyaga különbözhetik a hatá oló lemez anyagától. Lehet például ru-10197625 galmas műanyag tárcsa, amelynek homloklapja merevítő lemezzel lehet ellátva, amint ez az ábrázolt példaként! kiviteli alakoknál látható.

Claims (8)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Táska áramló közegek közötti hőcserén alapuló termodinamikai folyamatot megvalósító táskás hőtechnikai berendezésekhez, amelynek egymástól közzel elválasztott és hőátadó felületet alkotó határoló lemezei, valamint ezekkel közrefogott, áramló közeget vezető járatai vannak, azzal jellemezve, hogy a határoló lemezek (50) legalább egyikében legalább egy járathatároló membrán (58) van kialakítva. (Elsőbbsége: 1985.04.09.)
2. 2. Az 1. igénypont szerinti táska, azzal jellemezve, hogy hőátadó felület részét alkotó membránja (58) van. (Elsőbbsége: 1985.04.09.)
3. 3. Az 1, vagy 2. igénypont szerinti táska, azzal jellemezve, hogy működtető közeget vezető járatot (56e) lezáró membránja (58b) van. (Elsőbbsége: 1985.04.09.)
4. 4. Az 1—3. igénypontok bármelyike szerinti táska, azzal jellemezve, hogy elektromágnesesen (206, 208, 210) működtetett membránja (58e, 58f) van. (Elsőbbsége: 1985.04.09.)
5. 5. Az 1—4. igénypontok bármelyike szerinti táska, azzal jellemezve, hogy szabályozó szelep (60, 62, 58) működtető szervét alkotó membránja (58) van. (Elsőbbsége:

   5 1985.04.09.)
6. 6. Az 1—5. igénypontok bármelyike szerinti táska, azzal jellemezve, hogy membránnal (58a) határolt járatba (56a, 56b) a membrán előtt és után egy-egy visszacsapó sze10 lep (62a, 68a; 62b, 68b) van iktatva. (Elsőbbsége: 1985.04.09.)
7. 7. Az 1—5. igénypontok bármelyike szerinti táska, azzal jellemezve, hogy Stirling-hűtőkör folyam áthoz hermetikusan lezárt tás15 ka (162) határoló lemezeinek (50a, 50b) legalább egyikében (50b) két membrán (58c, 58d) van kialakítva, a membránokkal határos járatba (56f, 56g) pedig a két membrán között regeneratív hőcserélő (150) van ik20 tatva. (Elsőbbsége: 1985.04.09.)
8. 8. Az 1—6. igénypontok bármelyike szerinti táska, azzal jellemezve, hogy bepárló berendezéshez a táska (50c, 52a, 50d; 50d,

   25 52b, 50c) mindkét határoló lemezében (50c, 50d) egy-egy membrán (58e, 58f), valamint a membránok előtt és után páronként ellentétes értelemben nyíló visszacsapó szelepek (62a, 68a; 62b, 68b) vannak. (Elsőbbsége: 1985.08.30.)