180817. lajstromszámú szabadalom • Gáz vagy olajtüzelésű melegvíz-, forróvíz- vagy gőzkazán
5 180817 6 sának és mértékének megfelelően kell változtatni, ami biztosítja a tűztéri felületek egyenletes hő terhelését. További felismerés az, hogy a hőközlésnek megfelelő vízoldali cirkulációval egyenletes hőszállítás, ezzel pedig további élettartamnövelés érhető el. A kitűzött feladatot a találmány értelmében azáltal oldjuk meg, hogy a kazán membránfalként kiképzett lángcsöve a hősugárzás mértéke szerint változó keresztmetszetű forgástestként van kialakítva, és a lángcső kívülről egy, a lángcső alakjához igazodó, ugyancsak membránfalként kiképzett konvektiv hőátadó felület által van füstjáratot határoló módon körülvéve, amely konvektiv hőcserélő felület membránfalának csőgyűrűi a lángcső membránfalának csőgyűrűihez képest eltoltan, célszerűen ezek közé eső módon vannak elrendezve. A találmány egyik előnyös kiviteli alakjánál a lángcső az égőt tartó homlokfaltól a tüztér fenékfala felé szélesedő \ csonkakúpként van kialakítva. A találmány egy további előnyös kiviteli alakjánál a kazán hőszigetelt burkolata és a konvektiv hőátadó felület között harmadik búzámként még egy füstjárat van kialakítva, A találmányt részletesebben a csatolt rajz alapján ismertetjük, amely példaként a találmány szerinti kazán két célszerű kiviteli alakját tünteti fel. A rajzon az 1. ábra egy hagyományos (nyitott) tűztérrel rendelkező találmány szerinti kazán vízszintes hosszmetszete; a 2. ábra az 1. ábrán látható kazán A—A vonal szerinti keresztmetszete; a 3. ábra az 1. ábrán látható kazán függőleges hosszmetszete; a 4. ábra az 1. ábrán látható kazán B—B vonal szerinti keresztmetszete; az 5. ábra egy zsáktűztérrel rendelkező találmány szerinti kazán vízszintes hosszmetszete; a 6, ábra pedig az 5, ábrán látható kazán C—C vonal szerinti keresztmetszete. Amint az a rajzból kitűnik, a két példakéntí kiviteli alak legfontosabb részleteiben azonos felépítésű és működésű, ezért az azonos részleteket mindkét kiviteli alaknál azonos hivatkozási számokkal jelöltük. Amint az az alábbiakból kitűnik, a két kiviteli alak között lényegében csak a füstgázelvezetés iránya jelent különbséget. A találmány szerinti kazán lényegét az 1—4. ábrákon látható kiviteli alak kapcsán ismertetjük. Amint az az ábrákon látható, a találmány szerinti kazán tüzterét körben csonkakúp alakű, hátrafelé, a 6 fenékfal felé bővülő 1 lángcső határolja, amelynek alakja megfelel a kazán 8 homlokfalára felerősített 10 égő lángja által kibocsátott sugárzási energia változásának. Ez az alak lehet azonban gömb vagy más, változó keresztmetszetű forgástest is, aszerint hogy a láng nagyságától, hőmérsékletétől, valamint az infravörös hullámok hosszától függő hősugárzásnak milyen az eloszlása a láng tengelye mentén. Ez a változó keresztmetszet biztosítja azt, hogy a legnagyobb hőterhelésnek kitett részeken legyenek a legnagyobb hőátadó felületek, ami egyrészt az energia jobb hasznosítását, másrészt a berendezés kímélését, élettartamának növelését teszi lehetővé. Az 1 lángcső membránfalként van kialakítva, vagyis a lángcső palástját a fütött közeget befogadó 11 csőgyűrük és ezeket összekötő, viszonylag vékony lemezszakaszok alkotják. Ez a már ismert megoldás egyrészt jó hőátadást tesz lehetővé, másrészt pedig anyagtakarékos, mégis kellő szilárdságot biztosít. A 10 égőt tartó 8 homlokfal ugyancsak körgyűrűs membránfalként van kialakítva. Az 1 lángcső végét körgyűrűs vízcsövek alkotják, amelyek között a füstgiz a 6 fenék fallal határolt 7 fordulókamrába, majd innen második huzamot képező 3 füstjáratba jut. A második huzamot képező 3 füstjáratot egyik oldalon az 1 lángcső külső palástja, másik oldalon pedig egy 2 konvektiv hőátadó felüli t határolja. Mind a 7 fordulókamra a 6 fenékfala, mind pedig a 2 konvektiv hőátadó felület membránfalként van kialakítva. A találmány fontos jellemzője, hogy a 2 konvekt v höátadó felület membránfalának 12 csövei az 1 lángcső nembránfalának 11 csöveihez képest félosztásnyi, vagyis két szomszédos 11 illetve 12 csőgyűrü közötti távolság felét V itevő eltolódással vannak elrendezve. így közöttük a füstgázok hosszirányban, körkörös hullámvonalban áramlanak, r mi jelentősen javítja a konvektiv hőátadást, mivel megnőnek a falmenti füstgázsebességek. A második huzamot képe; ő 3 füstjárat végén a füstgázok egy újabb, harmadik huzamként kiképzett 4 füstjáratba fordulnak, amely füstjáratot belülről a 2 konvektiv hőátadó felület külső palástja, kívülről pedig hőszigetelt 5 burkolat határolja. Ebben a huzamban a füstgázok maradék hőjüket is átadják a 2 konvektiv nőátadó felületnek, így a beépített hőátadó felületek hőkihasználtsága az eddigi 50-60%-kal szemben 100%-os. Miítán a 2 konvektiv hőátadó felület követi az 1 lángcső alakét, a 2 konvektiv hőátadó felület nagysága is arányos a íonvektiv úton átadható hőenergia nagyságával, vagyis a :egforróbb füstgázok érik a legnagyobb hőátadó felületeket, tehát a hőszállítás igazodik a hőterhelés mértékéhez. A füstgázok egyébként ennél a kiviteli alaknál 15 füstgázszekrényen keresztül áthaladva a végén kialakított 9 füstcsonkon távoznak. Ami a kazán vízoldalát illeti, a membránfalak 11 illetve 12 csőgyürűi alul és felül alsó 13 elosztókamrában és felső 14 gyűjtőkamrában futnak össze. Az alsó 13 elosztókamrában van a visszatérő illetve leszálló vezeték csonkja, a felső 14 gyűjtőkamrában pedig az előremenő illetve felszálló vezeték csonkja kialakítva, amelyeken keresztül kapcsolódik a kazán a hőelvételi rendszerhez, vagy gőzkazán esetén a dobhoz. Az S. és 6. ábrákon látható másik, úgynevezett zsáktűztérre] kialakított kiviteli alak az előzőtől mindössze abban különbözik, hogy a tűzteret hátul a körgyürűs membránfalként kialakított 6 fenékfal gáztömören lezárja, így a füstgázok második huzamként visszaáramlanak a kazán elejéhez, ahol megfelelő nyíláson át jutnak a harmadik huzamként kialakított, kívülről 2 konvektiv hőátadó felület által határolt 3 füstjáratba, majd a kazán végén lévő 15 füstszekrényen és 9 füstcsonkon át kerülnek a kéménybe. Ennél a megoldásnál a kazán 17 hátsó fala célszerűen szintén membránfalként van kialakítva. A találmány szerinti kazánnál a vízoldali cirkulációs körök úgy vannak kialakítva, hogy akár természetes, akár kényszeráramlással vagy keringtetéssel a höszállítás biztosítva legyen. Az alsó 13 elosztókamra és a felső 14 gyűjtőkamra ezt a feladatot végzi el. Gőzkazán esetén a dobot összekötő le- és felszálló vezetékek, amelyek a 13 elosztó-, illetve a 14 gyűjtőkamrákhoz csatlakoznak, elhelyezkedésükkel és keresztmetszetükkel biztosítják az egyenletes hőszállítást. A csőrendszer kevés ütköző ellenállást tartalmaz, ezért a cirkulációs rendszer ellenállása kicsi. így intenzív áramlás biztosítható. A találmány szerinti kazán legfontosabb előnyei összefoglalva a következők: — A beépített hőátadó felületek hőkihasználtsága az eddigi konstrukciókra jellemző 50-60% helyett 100%. — Az egyenletes hőállapotok és hőáramok miatt csökken a tápvíz minősége iránt támasztott követelmény és a kazánszerkezet kedvezőbben viseli el a hőelvételi változásokat. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
