188912. lajstromszámú szabadalom • Előégő kamra, előnyösen kemencékhez
1 188912 2 A találmány tárgya előégő kamra, előnyösen recirkuláló füstgázzal működő kemencékhez, ahol a lángcsőhöz ellen- vagy egyenáramban az előégő kamra hűtésére recirkuláló füstgázt vezetünk az előégő kamrához csatlakozó kettősfalú köpenyen keresztül, mielőtt az a lángcső végénél a fűtőgázokkal összekeveredne. Füstgázzal történő fűtésnél, különösen kemencéknél, a magas hőmérsékletű, 1400 °C-os láng következtében előfordul az előégő kamra revesedése, és ezért szükséges az előégő kamra falát hűteni. Ismeretesek olyan berendezések, amelyekben a hűtést mind friss levegővel, mind recirkuláló füstgázzal végezhetjük. Mindkét esetben vagy a friss levegőt, vagy a recirkuláló füstgázt vezetjük ellenáramban vagy egyenáramban a láng irányában. Míg a friss levegőt egy ventilátorral szívatjuk el, a recirkuláló füstgázt a lángcső végénél a fűtőgázzal az előégő kamrában keverjük. A fűtőgáz és a recirkuláló füstgáz keverékének hőmérséklete ezen a helyen 600 °C. Az ilyen ismert berendezések hátránya, hogy a kettősfalú köpenybe bevezetett füstgáz a legrövidebb úton áramlik a füstgáz belépési helyétől az előégő kamrához, úgy, hogy az előégő kamra kettős falának csak részben körüláramoltatott helyein túlmelegedés következik be, és ez az előégő kamra revésedéséhez, illetve meghibásodásához vezet. Az ismert berendezés további hátránya, hogy a recirkuláló gáznak az előégő kamrába történő belépési helyénél annak keveredése a fűtőgázzal nem eléggé intenzív, mivel mindkét gáznak azonos az áramlási iránya. A találmány szerinti megoldással célunk az, hogy az előégő kamra kettős falának revésedését megakadályozzuk, és ezáltal növeljük az előégő kamra élettartamát, valamint a recirkuláló füstgáznak a fűtőgázzal történő jobb keveredését érjük el. A találmánnyal célunk továbbá, hogy megakadályozzuk az clőcgő kamra kettős falának helyi túlmelcgedcsét mind a belső, mind a külső falon azáltal, hogy a recirkuláló gázzal egyenletes hűtést hozunk létre. A találmány szerint ezt úgy érjük el, hogy az elöégő kamrához csatlakozó kettősfalú köpenyt úgy képezünk ki, hogy a recirkuláló gázáram a kettős falat egy, a köpeny külső falán radiális csavar alakú gázáramban és a köpeny belső falán axiális egyenesvonalú gázáramban áramoltatja át. A kettősfalú köpenybe belépő füstgázáramnak két irányított részáramra történő osztásával elérhetjük, hogy a recirkuláló füstgázáram nem a legrövidebb utat teszi meg a be- és kilépési hely között, hanem az egyik részáram radiálisán csavaralakban körbeáramolja a köpeny külső falát és a másik részáram pedig axiális egyenesvonalú áramlást végez a köpeny belső fala körül, mielőtt mindkét részáram az égőcsőnél az előégő kamrába belépnek és ott a fűtőgázokkal keverednek. A recirkuláló füstgáz irányításával elérhető továbbá, hogy a fűtőgáz és a recirkuláló füstgáz áramlási iránya különböző legyen, úgy, hogy a gázok intenzív keveredését biztosítsa. A recirkulálót lústgázáramnak két részáramra történő osztását és annak irányítását úgy érjük cl, hogy a kettősfalú köpeny külső fala spirális bordaként van elrendezve, amelynek belső átmérője nagyobb, mint a kettősfalú köpeny belső falának átmérője. Ez a spirális borda a köpeny külső falán biztosítja a recirkuláló gázok egyik részáramának megvezctését, míg a borda és a kettősfalú köpeny belső átmérője között megmaradt gyűrűalakú rés a recirkuláló gáz másik részáramának megvezetését biztosítja. A kettősfalú köpeny külső falán levő spirális borda helyett a recirkuláló gázok részáramainak megvezetése történhet úgy is, hogy a kettősfalú köpeny külső fala spirális hornyot tartalmaz. A találmányt a továbbiakban kiviteli példában, rajz segítségével ismertetjük. 5 A rajz egy kemence fűtését mutatja be, amely 1 égőcsőből és 2 előégő kamrából áll. A 2 előégő kamrát 3 kettősfalú köpeny veszi körül, amelybe a 4 fűtőgáz bevezető torkollik. A 3 kettősfalú köpeny egy csőköz, amelyet a 3 kettősfalú köpeny 5 belső fala és 6 külső fala al- 10 kot. A 3 kettősfalú köpeny csőközében a 6 külső falon 7 spirális borda van kialakítva, amelynek belső átmérője nagyobb, mint a köpeny 5 belső falának 10 átmérője, úgy, hogy a köpeny belső oldalán 8 gyűrűs hézag legyen. A 4 fűtőgázbevezetőn keresztül 240 °C-os recirkuláló 15 füstgázt vezetünk a 3 kettősfalú köpenybe. Itt a gázáram két részáramra oszlik. Az egyik fűtó'gázáramot radiálisán spirál alakban vezetjük a 7 bordán a 6 külső falban és a másik fűtó'gázáramot pedig axiálisan vezetjük a kettősfalú köpeny 5 belső falán a csővégen át. A recirkuláló füst- 20 gáz megvezetése a lánghoz ellenáramban történik és biztosítja a 3 kettősfalú köpeny egyenletes körüláramlását és ezáltal hűtését. A két részáram megvezetésével a helyi túlmelegedés lehetetlen. A 3 kettősfalú köpenyen történő átáramlás után a recirkuláló füstgázt a 2 előégő kam- 25 rába benyúló 1 külső lángcsövön vezetjük a 2 előégő kamrába, ahol az a fűtőgázzal keveredik. A láng hőmérséklete 1400 °C, a gázkeveréké azonban már csak 600 °C. A recirkuláló füstgáz és a fűtőgáz különböző áramlási iránya a két gázkeverék intenzív keveredését eredmé- 30 nyezi. A 7 borda helyett a 3 kettősfalú köpeny csővégében lehetséges, hogy a 3 köpeny 6 külső fala spirális hornyot tartalmazzon. A spirális horony is lehetővé teszi, hogy a 6 külső falon a radiális recirkuláló füstgázáram spirálisan irányított áramú legyen, mialatt az axiá- 35 lis recirkuláló füstgázáram az 5 belső fal szabad csővégén kerül megvezetésre. A találmány szerinti 2 előégő kamra előnye, hogy a két részáramra, azaz a radiális csavaralakú és az axiális egyenesvonalú füstgázáramra osztott recirkuláló füstgázáram a 3 kettősfalú köpeny egyenletes 40 körbeáramlását biztosítja. A 3 köpeny teljes falfelületének egyenletes hűtése eredményeként pedig nem következik be az előégő kamra revésedése és ezáltal növekszik élettartama. 45 Szabadalmi igénypontok 1. Előégő kamra, előnyösen kemencékhez, füstgáz recirkulálásával, ahol a recirkuláló füstgázokat az előégő 50 kamra hűtéséhez egy, az előégő kamrához csatlakozó kettős falon át vezetjük egyen- vagy ellenáramban a lángcsőhöz, mielőtt az a fűtőgázokkal keveredne, azzal jellemezve, hogy az előégő kamrához (2) csatlakozó kettősfalú köpeny (3) úgy van kiképezve, hogy a recirkuláló 55 füstgázáram a kettősfalú köpeny 13) külső falán (6) radiális csavaralakú gázáramot és belső falán (5) axiális egyenesvonalú gázáramot alkot. 2. Az 1. igénypont szerinti előégő kamra, azzal jellemezve, hogy a kettősfalú köpeny (3) külső falán (6) spe-60 ciáiis borda (7) van kialakítva, amelynek belső átmérője (9) nagyobb, mint a kettősfalú köpeny (3) belső falának (5) átmérője (10). 3. Az 1. igénypont szerinti előégő kamra, azzal jellemezve, hogy a kettősfalú köpeny (3) külső fala (6) spi-65 rális hornyokat tartalmaz. 2 1 db ábra
