Wynalazek niniejszy dotyczy urzadzenia do wymiany ciepla, zwlaszcza plytowego wymienni¬ ka ciepla do przekazywania ciepla miedzy dwo¬ ma Osrodkami gazowymi sposobem regeneracji, wedlug którego plyta nagrzewa sie przez stycz¬ nosc z goracym gazem i nastepnie oddaje to cie¬ plo gazowi chlodniejszemu/ przeplywajacemu na¬ stepnie przez te same kanaly wymiennika cie¬ pla, albo tez sposobem rekuperacji, wedlug któ¬ rego cieplo przekazywane jest z cieplejszego o- srodka do chlodniejszego przez prowadzenie pra¬ dów goracego i ewentualnie zimnego osrodka w tym samym czasie kanalami, utworzonymi mie^ dzy sasiednimi plytami.Podstawowe typy urzadzen, których dotyczy* wynalazek niniejszy, sa dobrze znane, np. ty$ urzadzenia regeneracyjnego znany jest z paten¬ tu amerykanskiego 2023965, a typ urzadzenia do rekuperacji znany jest z patentu amerykanskie¬ go 2064931. We wszystkich tego rodzaju urza¬ dzeniach zdolnosc przekazywania ciepla z urza¬ dzenia o wiadomych wymiarach jest funkcja sto* -sunku ciepla przekazywanego miedzy osrodkiem gazowym i urzadzeniem plytowym, jednak uzyt- kownosc handlowa lub wydajnosc urzadzenia sa okreslone nie tylko wspólczynnikiem wydajnosci' ciepla przekazywanego, ale takze czynnikiem oporu przy przeplywaniu osrodka gazowego przez urzadzenie, jak wreszcie i czynnikami kosz¬ tu i wagi pozadanego urzadzenia plytowego, latwoscia czyszczenia kanalów gazowych itd.W dawniejszych urzadzeniach omawianego rodzaju uzyskiwano zadowalajace wspólczynni¬ ki wydajnosci ciepla przekazywanego w urzadze¬ niach pracujacych z przeplywajacym silnie wi¬ rujacym gazem, osiagano je jednak kosztem wy¬ sokiego oporu przeplywu i wielkim spadkiem ci¬ snienia jego w urzadzeniu, co zwykle bylo jesz¬ cze polaczone z trudnosciami w oczyszczaniu po¬ wierzchni plyt. W.celu ulepszen starano sie stwo¬ rzyc urzadzenia plytowe, których wyrazem sa wyzej wymienione patenty, w których przewody lub kanaly do gazu proste i bez oporów, posia¬ daly jedna lub wiecej scianek, utworzonych z-plyty lub plyt, zaopatrzonych w skosne i wzgled¬ nie plytkie' falistosci lub rowki w celu zmusza¬ nia przeplywajacego bocznego pradu warstwy granicznej slupa gazu przez tarcie czasteczko¬ we rdzenia slupa gazu do dzialania hamujacego, majacego wplyw na uwarstwienie sie gazu, oraz stopniowo w kierunku doprowadzania calosci ga¬ zu do najlepszego stosunku wymiany ze scianka¬ mi kanalu, zachowujac przy tym dostatecznie wysoki stosunek przekazywania ciepla na scian¬ ki kanalów i w tym samym czasie stosunkowo bardzo niski opór przeplywu gazu, w porówna¬ niu z typami urzadzen znanych.Podstawowym celem niniejszego wynalazku jest ulepszenie" ukladu kanalów powyzej opisane^ go typu przez zaopatrzenie go w urzadzenie ply¬ towe o nowych ksztaltach i urzadzeniach dodat¬ kowych w celu polepszenia stosunku przekazy¬ wania ciepla, zmniejszenia, oporu przeplywu ga^ zu, utworzenia kanalów o takich proporcjach wymiarów scianek, aby mozna bylo je bardziej dokladnie czyscic, umozliwienia budowy urzadzen z plyt o jednakowej postaci ukladu rysunkowe^ go tak, aby koszty wyrobu plyt zmniejszyc oraz aby zmniejszyc ilosc materialu, zuzytego na ply¬ ty, przy utrzymaniu wielkiej wydajnosci przeka¬ zywania ciepla, co wszystko razem prowadzi dol zmniejszenia wagi i ceny calego urzadzenia. W, celu lepszego zrozumienia szczególów przedmio¬ tu wynalazku i korzysci, wynikajacych przy je¬ go uzytkowaniu, zalaczono rysunki, gdzie fig. 1 przedstawia widok z góry na czesc plyty wedlug wynalazku; fig 2 — przekrój pionowy krawedzi plyty wedlug fig. 1; fig. 3 — widok perspekty¬ wiczny grupy plyt wedlug fig. 1; fig. 4 do 8 — widok podobny do fig. 3 grup róznej postaci plyt i urzadzen wedlug wynalazku; fig. 9 — widok podobny do fig. 3 z odmiana postaci zeberka, a fig. 10 i 11 — widok z góry na plyty z róznego rodzaju odmiennym umieszczeniem zeberek.' Zgodnie z rysunkiem wymiennik zbudowany jest z plyt i posiada pewna ilosc kanalów o za7 sadniczo jednakowym przekroju. Przy przeply¬ wie gazów przez te kanaly powstaje tarcie mie¬ dzy warstwa graniczna pradu gazu i srodkowa czescia slupa gazu. Pod wplywem tego tarcia ca¬ la masa gazu w kanale plynie w postaci s,lupa ruchem obrotowym po drodze zasadniczo srubo¬ wej. Tego rodzaju urzadzenie weszlo szeroko w uzycie i próby dowiodly, ze najlepsze wyniki o- siaga sie z kanalami do gazu, których szerokosc jest kilkakrotnie wieksza niz glebokosc jak na rysunku przedstawiono. • Osiaga sie je w kana¬ lach o stosunkowo niskiej wartosci promienia hydraulicznego, tj. stosunku plaszczyzny prze¬ kroju poprzecznego do obwodu; a znów z punktu widzenia oporu przeplywu jasna jest rzecza, ze im wieksza bedzie wartosc promienia hydraulicz¬ nego, tym lepsze beda wyniki. Jezeli z tych do¬ swiadczen wyciagnac wniosek, to zmiana postaci kanalów na wezsze i glebsze w celu powieksze¬ nia promienia hydraulicznego daje w wyniku malo skuteczne przekazywanie ciepla i jest za- *. tern niepraktykowana. , Stwierdzono jednak, ze najwyzsze pozadane powiekszenie promienia jest osiagalne nie tyl¬ ko bez zmniejszenia wydajnosci przekazywania ciepla, ale z istotnie powiekszona wydajnoscia, przez takie rozmieszczenie skosnych rowków na. sciance lub sciankach kanalu, ze boczne prady strumienia gazu, wywolane w róznych czesciach jego granicznej warstwy tego .samego obcinka, daza do rozdzielenia slupa gazu jako calosci na wieksza ilosc .mniejszych podslupów, plynacych równolegle do siebie w jednym-zasadniczym kie¬ runku przez ten sam kanal, lecz. wraz z prada¬ mi bocznymi strumienia o przeciwnym kierunku obrotowym w stosunku do osi podluznej kanalu, tworzac ciagla droge srubowa o kierunku obrotu przeciwnym kierunkom róznych podslupów.To niezwykle znamie -przeplywu gazu moz¬ na uzyskac za pomoca wielu urzadzen plytowych, specjalnie sie rózniacych, jednak w celu wyjas¬ nienia wynalazku wystarczy podac kilka przy¬ kladów wykonania, które nie tylko tworza zada¬ ny strumien, ale które daja wyniki o zaletach, które beda ponizej omówione.Zgodnie z przykladem wedlug fig.' 1 do'3 u- rzadzenie plytowe zawiera wieksza ilosc poszcze¬ gólnych jednakowych plyt 10. Sa to zwykle cienkie arkusze metalu walcowanego lub tloczo- - ne blachy, zadanego ksztaltu; wynalazek jednak nie jest ograniczony do stosowania ^lyt meta¬ lowych. Plyty 10 sa uksztaltowane tak, iz posia¬ daja przestrzennie równolegle grzbiety 12, 1U badz jedna nasadke z jednej strony plyty, a druga — z drugiej jej strony. Miedzy tymi grzbietami plyty sa «falowane, przez co uzysku¬ ja szereg pochylych rowków 16, które, jak to wi¬ dac na rysunku, sa stosunkowo plytkie w po¬ równaniu z wysokoscia grzbietów 12, 1U i które sa wzglednie waskie w porównaniu z odlegloscia miedzy grzbietami. Jak widac, rowki sa nachylo¬ ne pod katem okolo 30°, co moze byc oczywiscie zmienione w zaleznosci od podluznych grzbietów tym bardziej, ze wynalazek dotyczy rowków, tworzonych przez sfalowanie plyty lub, bardziej ostre sfaldowanie jej gladkiej plaszczyzny.Jak to wynika z fig. 3, plyty 10 sa umiesz¬ czone swymi grzbietami na plytach sasiednich, spietrzajac sie i tworzac szereg równoleglych kanalów 18, przy czym dostawiana strotia ich scianek posiada rowki ukosne nachylone w kie- — 2runku tej samej bocznej krawedzi. Przy takim wykonaniu warstwy graniiczntf strumienia gazu na przeciwnych stronach kanalu sa, kazda z o- sojbna, prowadzone w kierunku tej samej strony kanalu i w wyniku tego te czesci granicznej warstwy strumienia w róznych miejscach obwo¬ du odcinka posiadaja prady bocznego strumie¬ nia o obrocie w kierunku przeeiwnym w stosun¬ ku do podluznej osi 20 kanalu, jak wykazano strzalkami 22, przy czym zasadniczy kierunek przeplywu gazów przez kanal, wykazany jest strzalkami 2 U. Gdy strumienie gazu warstwy granicznej na przeciwleglych bokach kanalu o- siagna boczna koncowa scianke kanalu, zostaja * one wzgledem siebie pochylone, powodujac po¬ wrotny boczny strumien .' 26 przez srodkowa czesc kanalu.Slup gazu w kanale jest podzielony na pod- slupy zasadniczo o srubowym ruchu przeplywu; w kierunku przeciwnym, jak to widac z fig. 3, a,wiec glebokosc kanalu w stosunku do jego sze¬ rokosci musi byc znacznie wieksza, anizeli gdy¬ by byl tylko jeden slup gazu o ruchu srubowym, gdyz od bardziej pozytywnego bocznego ruchu, powstajacego w srodku czesci rdzeniowej stru¬ mienia gazu, w kanale powstaje daznosc dopro¬ wadzania wszystkich czasteczek gazu szybko do* zetkniecia sie ze scianka powierzchni kanalu lub bardzo blisko niej. Oczywiscie, ze wzdluz kana¬ lu rowki kazdego rzedu sa pochylone w tym sa¬ mym kierunku od konca do konca tak, iz kazdy podslup gazu zachowuje ten sam kierunek ru¬ chu obrotowego przez cala dlugosc kanalu.Na pierwszy rzut oka moze sie wydawac, iz opisana budowa bedzie' powodowac wirujacy przeplyw, powodujacy zwiekszenie oporu prze¬ plywu, jednak próby, poczynione z takim urza¬ dzeniem plytowym na skale techniczna, wykaza¬ ly, ze tak nie jest i ze przez stosowanie kanalów o wiekszym promieniu hydraulicznym od stoso¬ wanego dotychczas do tego rodzaju konstrukcji otwartych kanalów, zmniejsza sie opór przeply¬ wu, a wiec i spadek cisnienia w porównaniu z po¬ przednimi konstrukcjami w tych samych warun¬ kach.Tytulem przykladu przeprowadzono próby z urzadzeniem plytowym, wykonanym z zelaznych plyt, w którym kanaly mialy szerokosc 3^,5 mm i 4,6 mm glebokosci (przecietna odleglosc mie¬ dzy plytami) z rowkami 2,3 mm glebokosci we¬ dlug fig. 3 w tych samych warunkach i tym sa¬ mym wyposazeniu do prób, jak przy znanych u- rzadzeniach plytowych o najwiekszej wydajnos¬ ci /powszechnie dotychczas stosowanych i które wytwarzaja podobny'iyp srubowego przeplywu w kanale o szerokosci 50 mm glebokosci 3,8 mm z rowkami glebokosci 2/7 mm i stwierdzono, ze w zakresie szybkosci przeplywu gazu, stosowane¬ go na skale handlowa w takim urzadzeniu, spa¬ dek cisnienia w nowym urzadzeniu jest w przy¬ blizeniu 30% .mniejszy niz w urzadzeniu' typu znanego dotychczas.Próba taka wykazala równiez, ze nowe urza¬ dzenie przekazalo^wieksza ilosc ciepla, niz urza¬ dzenie znane, co stanowi polepszenie wspólczyn¬ nika przekazywania ciepla z gazu na metal w przyblizeniu o 18% w zakresie stosowanych w praktyce szybkosci przeplywu gazu.W zaleznosci od szczególnych warunków sto¬ sowania, jak np. rodzaju gazu i jego tempera¬ tury, szybkosci przeplywu pozadanego przez u- rzadzenie i innych podobnych czynników, naj¬ wiekszy stosunek miedzy szerokoscia i. glebokosc cia kanalu, z którego wynika najwieksza wydaj¬ nosc, jest bardzo znaczny, zwlaszcza jezeli wziac w rachube, ze w niektórych przypadkach bardzo duza ilosc przekazywanego ciepla jest bardziej, wazna od wartosci spadku cisnienia. W innych, przypadkach wlasciwe jest odwrócenie, a w in¬ nych spokojnych przypadkach sprawdzian jest zalezny od polaczenia obu czynników. Oczywis- - cie wymiary i stosunki, podane powyzej, nalezy rozwazac jedynie przykladowo i nie w sensie ograniczania ram wynalazku. .Co sie tyczy budowy plyt, to moga one róz¬ nic sie w ramach wynalazku bardzo znacznie. Dla ulatwienia ich budowy moga byc one zaopatrzo¬ ne w grzbiety i falawanie wedlug fig. 4 z grzbie¬ tami 28, wystajacynii jedynie na jedna strone ogólnej plaszczyzny kazdej plyty lub tez wedlug . fig. 5, wedlug której przestrzen miedzy plytami moze byc uzyskana przez grzbiety podluzne, u- tworzone przez oddzielnie ukladane zebra SOi miejscami z plytami spawane lub w inny sposób zamocowywane na plytach. We wszystkich przy¬ padkach grzbiety lub zebra maja tworzyc komo¬ ry przestrzenne miedzy plytami jak równiez po¬ dluzne boki scianek kanalów.Uklad pochylych rowków w granicach wyna¬ lazku nie jest ograniczony do powyzej opisanych, przykladów. Jak widac z fig. 6, rowki miedzy sa¬ siednimi grzbietami lub przestrzeniami maja po¬ stac koscca ryby, sa nachylone równolegle w za¬ sadzie jeden do drugiego w sasiednich plytach, i stwarzajac przejscia dla podslupów gazu, wyka¬ zanych strzalkami.We wszystkich opisanych uprzednio posta¬ ciach wykonania rowki sa w zestawionych sa¬ siednich plytach pochylone w tym samym kie¬ runku, a chociaz to zasadnicze znamie jest najlep¬ sze, moga byc zastosowane i inne nie wykracza¬ jace poza ramy wynalazku. Np. wedlug fig. 7 v. budowa" plyt jest taka sama, jak wedlug fig. 6, jednak plyty sa kolejno odwrócone od konca do konca tak, iz ksztaltowane o postaci daszków rowki koncza sie w podluznie przeciwnych so¬ bie kierunkach. Przy takim ukladzie plyt liczba podslupów gazu zmniejsza sie do dwóch zajmu¬ jacych pelna glebokosc i czesc szerokosci kana¬ lu, jak to wskazuja strzalki SA, w przeciwienst¬ wie do rozdzialu slupów w postaciach wykona¬ nia wedlug fig. 1 — 5, gdzie kazdy slup zajmu¬ je cala szerokosc kanalu, ale tylko czesc jego gle¬ bokosci. W przypadku,- gdy znamie rowka jest takie, ze wytwarza on podslup gazu, wykracza¬ jacy poza zakres pelnej szerokosci kanalu, urza¬ dzenie jest tak zbudowane, ze po obu stronach plyty umieszczone sa kolejno plaszczyzny gladkie 36 (fig. 8) miedzy przestrzeniami grzbietów bez przeszkody dla przeplywu podluznego. Równiez jest widoczne, ze w przypadku, gdy sa stosowane kolejno plyty gladkie, jest rzecza obojetna, któ¬ re miejsce obrano dla posrednich plyt rowkowa¬ nych pod wzgledem kierunku tych rowków, gdyz w takiej konstrukcji rowki róznych plyt nie od¬ powiadaja sobie w tym samym kanale.Jak to wynika z powyzej przytoczonego, urza¬ dzenie plytowe, nadajace sie do wykonywania wynalazku, moga byc w niektórych przypadkach wykonane w postaci warstw lub grup plyt jedna¬ kowego ich ukladu rysunkowego i, jak to widac zwlaszcza z fig. 3 i 4, zadana przestrzen miedzy plytami moze byc zapewniona grzbietami o po¬ staci otwartych karbów, która to- konstrukcja jest zwlaszcza korzystna z punktu widzenia kosz¬ tów, gdyz nie potrzeba wytwarzac i umocowy¬ wac na plytach oddzielnych sztuk, tworzacych przestrzenie miedzy nimi. Jest rzecza oczywista. jednak,-ze plyty wedlug,fig. 4 mozna poruszac w kierunku podluznym jedne w stosunku do dru¬ gich i przez to „zagniezdzac" je zgodnie z ich jednakowym ukladem rysunkowym. Nie mozna v tego zastosowac w zwyklym rekuperacyjnym wymienniku ciepla, który wymaga plyt, przy¬ mocowanych koncami do laczników lub czesci po¬ dobnych w celu rozprowadzania gazów, do kolej¬ nych grup kanalów, przez które one przeplywa¬ ja. W zwyklych wymiennikach regenerujacych cieplo nie jest konieczne dotrzymanie tego wa¬ runku. W takiej budowie plyta jest po prostu podzielona na przedzialy w rodzaju wycinków w cylindrycznym rotorze i ze wzgledu na koszty w przypadku zamiany z powodu korozji lub in¬ nego uszkodzenia czy potrzeb poszczególne plyty nie sa zwykle sztywnie laczone jedna w stosunku do drugiej. Pod wplywem drgan, nieznacznego wygiecia lub innego powodu jedna lub wiecej plyt z szeregu plyt przesuwa swe polozenie do¬ statecznie w celu „zagniezdzenia" sie na sasied¬ niej plycie tak, iz nie tylko zamyka szereg kana¬ lów, ale powoduje zwolnienie pozostalych plyt ograniczonej warstwy plyt, nie * zamocowanych sztywnie ze soba. Dotychczas trudnosci „za¬ gniezdzania" sie (usadawiania sie) warstw plyt w regenerujacych wymiennikach ciepla nie wy¬ stepowaly dla tej prostej przyczyny, ze w naj¬ czesciej i szeroko stosowanych dawniejszych po¬ staciach budowy sasiednie plyty nie mialy tego samego ukladu rysunkowego.Zgodnie z dalsza cecha wynalazku niniejszego,, korzysci, wynikajace ze stosowania plyt o takim samym ukladzie rysunkowym, uzyskuje sie bez. ryzyka pod wzgledem umocowania ich w ten spo¬ sób, ze równolegle grzbiety sa rozstawione wzgle¬ dem siebie i (lub) bocznych krawedzi plyty. Tak np. plyty o postaci wedlug fig. 4 moga byc utwo¬ rzone podobnie, ale z róznym odstepem miedzy sasiednimi grzbietami przez szerokosc plyty. Gdy takie plyty grupuje sie, nalezy je kolejno odwra¬ cac w celu utworzenia warstwy wedlug fig. 9.Na rysunku przedstawiono róznice odstepów mie¬ dzy grzbietami w celu Jepszego zrozumienia, jed¬ nak jest rzecza oczywista, ze przez stosunkowo niewielkie róznice w odstepach przestrzeni zapo- biezono ryzyku co do usadowiania sie plyt ze wzgledu na podluzne ruchy, a róznice co do sze¬ rokosci kanalów, wynikajace z rozmaitych prze¬ strzeni, sa utrzymywane w dostatecznie malych rozmiarach, aby nie wywierano to istotnego skut¬ ku na wszechstronne wykonanie* zgrupowan plyt.Dla niektórych ukladów plyt rózne odstepy miedzy grzbietami*, polaczonymi z plytami od¬ wróconymi, nie sa praktyczne ze wzgledu na za¬ danie, aby zestawiane rowki sasiednich plyt by¬ ly w stosunku do siebie w kazdym kanale syme¬ tryczne.Cel ten moze byc ekonomicznie osiagniety przez utrzymanie jednakowych odstepów miedzy grzbietami, tworzac z blachy paski dluzsze od zadanych plyt z jednakowymi przestrzennie grzbietami, przerywanymi odstepami wzdluz ich dlugosci. Jedno takie urzadzenie przedstawia fig. 10, gdzie grzbiety 38 sa utworzone jako zebra podluznie wspólpowiekszajace sie, a plyty sa wy¬ ciete tak, az grzbiety sa rozstawione w stosun¬ ku do krawedzi plyty nie jednakowo, gdyz od¬ leglosc a jest mniejsza od odleglosci 6. Przy sto¬ sowaniu takich plyt, odwracanie kolejnych plyt powoduje podluzne przesuniecie odleglych grzbie¬ tów dwu sasiednich plyt, jak wskazuja uwidocz¬ nione kropkowana linia polozenia grzbietów 38a na tak odwróconej plycie i polozonej pod plyta wskazana liniami pelnymi.Fig. 11 przedstawia jeszcze inne wykonanie, wedlug którego przerwy w grzbietach 40 wycho-dza poza plyty tak, iz gdy odwrócic kolejna ply¬ te, jej grzbiety ukladaja sie jak wykazano linia¬ mi kropkowanymi UOa.Oczywiscie rózne charakterystyczne kontury miedzy grzbietami na powierzchni plyt oraz róz¬ ne grzbiety, które mozna zastosowac, opisano po¬ wyzej tylko'tytulem przykladu, wobec czego mo¬ ga byc wprowadzane rózne zmiany w róznych tych konstrukcjach bez przekraczania ram wy¬ nalazku, okreslonych zastrzezeniami. PL