186553. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés égethető gázkeverék meggyújtására
1 2 A találmány tárgya eljárás és berendezés égethető gázkeverék meggyújtására. A találmány szerinti megoldás szikragyújtó rendszerként utókeveréseségőfejekhez, különösképpen ipari égetőberendezéseknél alkalmazható. Általában kétféle égőfejet különböztetnek meg, előkeveréses és utókeveréses típusút. Az előkeveréses égőfejnél a tüzelőanyag és az oxidálószer az égőfejfúvákba való belépése előtt és az égetőszakaszba jutása előtt keveredik. Az utókeveréses égőfejnél a tüzelőanyag és az oxidálószer az égetési szakaszba jutásig külön áramlik. A gyújtórendszerek általában két fő szempont szerint vannak kialakítva. Mégpedig az egyik, hogy a tüzelőanyag-oxidálószer keveréket megbízhatóan meggyújtsa, a másik pedig, hogy a gyújtás kellő védelemmel legyen ellátva. Nyilvánvaló, hogy a gyújtórendszer elemei az égetési szakaszokban uralkodó hőmérsékleteken könnyen meghibásodhatnak. Az utókeveréses égőfejhez használt gyújtórendszer általában olyan védőszerkezetekkel van ellátva, amely védelmet nyújt az égetési szakaszban uralkodó nagy hőmérsékletekkel szemben. A gyújtórendszemek ugyanis gyújtólángot kell biztosítania a tüzelőanyag-oxidálószer keverék számára az égetési szakaszban. Az általában alakalmazott szerkezetnél külön őrlángot alkalmaznak, amely az égetési szakasz túlzott hőjétől védett körzetben van meggyújtva, és ezt vezetik az égetési szakaszba a fő égetőelemek meggyújtásához. Ennek a rendszernek azonban lényeges hiányossága, hogy a tüzelőanyag-oxidálószer betáplálására •két táprendszerből kell gondoskodni. Az utókeveréses égőfejekhez használt másik jellegzetes gyújtórendszernél a gyújtóláng hozzávezetése után azonnal visszahúzzák a gyújtóberendezést. Ezek a berendezések azonban túl bonyolult szerkezeti kialakításúak, nagy beruházási, üzemeltetési és karbantartási ráfordítást igényelnek. Ismert továbbá olyan gyújtórendszer is utókeveréses égőfejekhez, amely a szikra körzetében jó tüzelőanyagoxidálószer keveréket előállító szerkezettel van ellátva. Amint azt már a fentiekben említettük, az utókeveréses égőfejnél a tüzelőanyag és az oxidálószer csak az égési szakaszba jutás után keveredik egymással. Az ilyen égőfejek a szikra körzetében jó keverést biztosítanak a tüzelőanyag és az oxidálószer számára és a keverési szakaszban nem adnak szikrát, mint ahogy az a visszahúzható ilyen szerkezetek esetében fennáll. Hiányosságként említhető azonban meg, hogy a jó keverést elősegítő szerkezet, például a terelőszerkezet, vagy porlasztó feltétlenül szükséges. További hiányosság, hogy az elektródák jelentős mértékben kopnak, ha az égés azok közelében zajlik. Ha a gyújtórendszer nem közvetlen gyújtásé, amilyen például a szakaszos, illetve időszakonkénti őrlánggal ellátott rendszer, akkor az égetés az elektródák közelében is történhet, mivel több rendszer nem alkalmas a folyamatos gyújtásra. Ezek a rendszerek az elektródák körül pillanatnyilag nagy hőmérsékleteket is elviselnek, amelyek a jól összekevert tüzelőanyag-oxidálószer keverékének az elektródák közelében történő elégetésekor lépnek fel. Egy közvetlen gyújtórendszer azonban, amelynek folyamatosan kell gyújtania, ilyen nagy hőmérsékleteket az elektródák közelében nem képes elviselni az elektródák kopása illetve károsodása nélkül. • 2 Egy további tipikus utókveréses égőfejgyújtórendszernél a szikrákat a tüzelőanyag-oxidálószer keverékének körzetébe vezetik, anélkül azonban, hogy a szikrát előállító szerkezet ebben a körzetben lenne elrendezve. Ez történhet a szikra előállításához használt feszültség növelésével, úgy, hogy a szikra a jó keverék körzetébe is átüssön. A szikraátütésre azonban olyan alternatív megoldást is alkalmaznak, amelynél a szikrát enyhén mozgó gázáram pályájába vezetik. A fentiekből nyilvánvalóan kitűnik, hogy az ilyen megoldások jelentősen megnövelt energiaigényűek. Az utókeveréses égőfejhez használt gyújtórendszer a gyújtási biztonságot garantálhatja, továbbá védelmet nyújt az égetési szakaszban uralkodó nagy hőmérsékletekkel szemben. Továbbá, ennél az égetőagregát járulékos szerkezetei és a gyújtáshoz szükséges nagy energiaigény elmaradása igen kívántos lenne. A találmánnyal célunk a fenti hiányosságok kiküszöbölése, azaz a műszaki-gazdasági gyártási ráfordítás, valamint az üzemeltetési és karbantartási költségek csökkentése, továbbá a helyigény és a szikraelektródák kopásának csökkentése, valamint fokozott energiatakarékosság. A találmánnyal megoldandó feladat ennek megfelelően égethető gázkeverék gyújtására olyan eljárás létrehozása, amely utókeveréses égőfejhez alkalmazható, és a tüzelőanyag- oxidálószer keveréket megbízhatóan meggyújtja. A kitűzött feladathoz tartozik továbbá olyan berendezés létrehozása, amellyel egyrészt lényegesen egyszerűbb szerkezeti megoldást nyerünk, mint az ismert megoldások, másrészt amely a gyújtórendszer kielégítő védelmét látja el egyúttal az égetési szakaszban uralkodó nagy hőmérsékletekkel szemben. A kitűzött feladatot a találmány szerint olyan égethető gázkeverék meggyújtására való eljárással oldottuk meg, amelynél a fűtőgáz és az oxidálógáz áramát villamosán vezető, de egymástól elszigetelt és azonos oldali kiömléssel rendelkező csatornákon azonos irányban áramoltatjuk, ahol a gázáramokat egymástól az első csatornával választjuk szét, továbbá a gázáramokat kiömlésüknél összekeverjük, a második csatornát pedig az első csatornától olyan távközzel rendezzük el, hogy az átütési feszültség az első és a második csatorna kiömlése között a legkisebb legyen, továbbá a legkisebb átütési feszültséget meghaladó villamos feszültséget úgy vezetünk az első és a második csatornához, hogy a villamos kisülés lényegében egyenes vonalban és az első és a második csatorna közötti térben kizárólag az első csatorna kiömlésénél történjék, ahol lényegében csak egyetlen gáz található.. Célszerű, ha a fűtőgázt az első csatornán, az oxidálógázt pedig a második csatornán keresztül áramoltatjuk. Ez azonban történhet fordítva is. A fűtőgáz lehet például földgáz, az oxidálógáz pedig például oxigén, vagy levegő. A találmány szerinti eljárás olyan berendezéssel foganatosítható, amelynek fűtőgázvezető első csatornája és oxidálógázvezető második csatornája van, amelyek a berendezés kiömlésénél végződnek. A javasolt berendezés lényege, hogy olyan gyújtórendszere van, amelynél az első és a második csatorna is villamosán vezető anyagból van kialakítva, továbbá a második csatorna az első csatornától a berendezés kiömlésénél a csatornák között a legkisebb átütési feszültséget biztosító távközzel van elrendezve, továbbá az első és a 186.553 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
