185342. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés középnyomású vízgőz és/vagy melegvíz hőbevezetéssel - előnyösen hulladékhő felhasználásával történő - előállítására
1 185 342 2 A találmány tárgya eljárás cs berendezés középnyomású vízgőz, és/vagy melegvíz liőbcvcz.etcsscl - előnyösen hulladékhő felhasználásával — történő előállítására. Az egyre növekvő energiaigény és az energiaforrások ezzel egyidőben jelentkező csökkenése, illetve az energiahordozók árának rohamos növekedése következtében egyre több és több olyan megoldást dolgoztak ki, amelyek segítségével nagyfokú energiamegtakarítás érhető cl. Olyan megoldások is születtek, amelyek a már meglévő berendezések hatásfokának javítását célozzák, amit egyrészt a tüzelőanyag megtakarítása, másrészt pedig a tüzelés során keletkező füstgázokkal távozó hő ún. hulladékhő felhasználása — elsősorban melegvíz előállítására történő felhasználása — révén valósítottak meg. A gyakorlatban számos hőhasznosító eljárás ismeretes, amelyek különféle technológiai folyamatok - pl. szárítás vagy hőrögzítés — során keletkezett nedves meleg levegőnek vízmelegítésre történő felhasználására vonatkoznak. Egy ilyen eljárást ismertet a 180 228 számú magyar szabadalom is, amely eljárás lényege, hogy a hőhasznosítás vegyes rendszerű hőcserélő alkalmazásával történik oly módon, hogy a hőcsere részben hőátadó felületen keresztül, részben pedig a két közeg közvetlen érintkeztetése révén megy végbe. Az eljárás hátránya, hogy alkalmazási területe korlátozott. A hőhasznosítására használt berendezések gazdaságossága a füstgáz hőmérsékletétől és mennyiségétől függ. A felhasználás körülményei szükségessé tehetik a 300— 500 °C hőmérsékletű füstgázok hőhasznosító berendezésbe történő bevezetését is. Ilyen esetekben a berendezés jobb kihasználására a füstgáz hőmérsékletét külön tüzelőanyag felhasználásával növelik, ez azonban jelentős költségráfordítást igényel. A hőhasznosításra számos berendezést dolgoztak ki, ilyen berendezést ismertet a 170 961 sz. HU szabadalmi leírás is. A leírás szerinti berendezés gázturbinából kilépő füstgáz hőtartalmának forróvíz, vagy gőz termelésére történő felhasználására vonatkozik. A berendezés lényege, hogy a kazánnak a csőkötegek között a csőkötegeket két részre osztó tűztere van, a tűztér több oldalát maguk a csőkötegek képezik és a füstgáz irányítására elzáró, illetve terelő elemei, csappantyúi vannak. Jelen találmány célja, hogy olyan berendezést és eljárást hozzon létre, amely kiküszöböli az eddig ismert eljárások és berendezések hátrányos tulajdonságait, továbbá amely alkalmas bármely energiaforrás hulladékhőjének hasznosítására és tetszőleges teljesítmény biztosítására. A találmány szerinti célkitűzést olyan eljárással valósítjuk meg, amelynek során a tüzelésnél keletkezett gáznemű égésterméket — továbbiakban füstgázt — a füstgázcsatornába, majd a füstgázcsatornához csatlakozó hőcserélőbe vezetjük, amely hőcserélő hőátadó felülete mentén vízzel érintkeztetjük. A hőcsere során keletkezett vízgőzt és/vagy melegvizet elvezetjük, miközben a füstgázt a hőcserélő alsó részéhez csatlakozó és a tárolótartályon keresztülmenő csövön átvezetve tovább hűtjük, majd ventilátor segítségével a szabadba juttatjuk. A találmány szerinti eljárás egy előnyös foganalosítási módjánál a hőcseréhez szükséges vizet a tárolótartályból nyerjük és porlasztás után a hőcserélőbe juttatjuk. A találmány szerinti eljárás esetén előnyös, ha a hulladékhő hasznosításának folyamatát a füstgázt a szabadba továbbító ventilátor fordulatszámának függvényében szabályozzuk. A találmány tárgyát képezi továbbá a találmány szerinti célkitűzés megvalósítására alkalmas berendezés is, amely berendezésre jellemző, hogy csoportcsöves, függőleges elrendezésű hőcserélője, a hőcserélő felső részében elhelyezett porlasztója, továbbá a hőcserélő alsó terében, a hőescrc során lecsapódó vizet elvezető szabályozóeleme, ugyancsak a hőcserélőhöz csatlakozó, a füstgázt elvezető csöve, ezen elvezetőcsövet körülvevő és a csőben áramló füstgázt lehűtő tárolótartálya, ehhez kapcsolódó, a hőcseréhez szükséges vizet a porlasztóba juttató szivattyúja, valamint a lehűtött füstgázt a szabadba juttató ventilátora van. A találmány szerinti berendezés egy célszerű kiviteli alakja egy kettős fedelű hőcserélőt tartalmaz, amely hőcserélő lényegében egy gyorsgőzfejlesztő dcsztillátort foglal magában. A találmány szerinti berendezés egy másik célszerű kiviteli alakjánál a hőcserélő alsó terében lévő szabályozóelem egy úszós szabályozószelep, amely összeköttetésben áll a hőcserélőhöz szükséges vizet a porlasztóba továbbító szivattyúval. A találmány szerinti berendezés egy további kiviteli alakjánál a hőcserélő csöveiben az áramló víz útját meghosszabbító elem, előnyösen spirálrugó van elhelyezve. A találmány szerinti berendezés egy előnyös kiviteli alakját, valamint a találmány szerinti eljárás egy célszerű foganatosítási módját a csatolt ábra alapján részleteiben is ismertetjük, ahol az 1. ábra a találmány szerinti berendezés vázlatos képét szemlélteti. Az 1 tüzelőberendezés — amely jelen példa szerinti esetben egy gáztüzelésű kemence kapcsolatban áll a 2 hőcserélővel, a 8 füstgázcsatornán keresztül, amelynek révén az 1 tüzelőberendezés üzemeltetése során keletkező gáznemű égéstermékeket - füstgázokat - a 2 hőcserélőbe vezetjük. A 2 hőcserélő egy csoportcsöves függőleges elrendezésű gyorsdesztillátor. A 2 hőcserélő felső része kettős fedéllel van ellátva. A 2 hőcserélő felső részében található a 7 porlasztó, amely a hőcseréhez szükséges és a 3 tárolótartályból az 5 szivattyú segítségével a porlasztóba juttatott vizet porlasztja és az így porlasztóit víz a 2 hőcserélő 15 csöveinek felső részén kialakított 13 furatokon keresztül jut a 15 csövek belsejébe. A hőcsere, során a 2 hőcserélőbe vezetett füstgáz, valamint a 2 hőcserélő 15 csöveiben áramló víz a 2 hőcserélő hőntadó felülete mentén érintkezésbe kerül egymással, aminek során a 15 csövekben áramló víz a füstgáztól hőt von el és felmelegszik. Az így kapott vízgőzt a 2 hőcserélő felső részéhez csatlakozó 9 csővezetéken keresztül a felhasználás helyére szállítjuk. A 2 hőcserélő 15 csöveinek belső falán — itt nem ábrázolt módon — a lefelé áramló víz útjának meghosszabbítására spirálrugó van elhelyezve, amelynek révén a folyadék áramlása olyanná válik, hogy a 15 csövek tengelyvonalában felfelé áramló vízgőz számára szabad tér alakul ki. A 15 csövekben lefelé áramló víz a 2 hőcserélő alsó részében gyűlik össze. A 2 hőcserélő ezen alsó részéhez van csatlakoztatva a 6 szabályozóelein, amely jelen kiviteli alak esetén egy úszós szabályozóelem. Ez a 6 szabályozóelem az 5 szivattyúval — az 5 szivattyú szívóvezetékévcl — van összekötve. Ez azért lényeges, mivel a 2 hő-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
