189771. lajstromszámú szabadalom • Kerámiabetét zsáktüzterű kazánok részére
1 2 A találmány tárgya: kerámiabetét zsáktűzterű kazánok részére a láng és a füstgázok szétválasztására a kazán és a tüzeléstechnikai hatásfok növelésére, valamint a kazán élettartamának növelésére. A zsáktűzterű kazánok tüzelőanyagát - mint ismeretes - főleg olaj vagy gáz, azaz szénhidrogének alkotják, azonban számos olyan megoldás vált ismeretessé, ahol a tüzelőanyagot gázosított szénből (szénpor vagy porszén) nyerik. A zsáktűztér belépőnyílásához — mint tudott - égő csatlakozik, amely a tüzelőanyagot levegővel keverve adott nyomással fúvatja be az égőtérbe. A korszerű tüzelőberendezéseknél az égőt követően a tüzelőanyag-levegőkeverék útjába lángstabilizátorokat helyeznek, amelyeket például torlasztótárcsával, perdítőelemmel képeznek ki, azonban számos olyan konstrukció ismeretes, ahol a láng stabilizálására és a láng alakjának irányítására — kézbentartására - az égőket lángcsövekkel és/vagy levegőfejekkel is ellátják. A lángstabilizátorok általában korong, illetve réseit felületű korongok, míg a lángcsövek egyenes vagy ferde csövek, amelyek többnyire a lángstabilizátort is magukba foglalják. Az égés folyamata a hőhasznosító égőtérben megy végbe. A hő hasznosítása szempontjából lényeges előfeltételek a következők : 1. Az égőtérbe juttatott tüzelőanyag és levegő keveredésének mértéke, amely a bevitt tüzelőanyag kémiailag kötött energiájának felszabadítható hányadát és egyben a fel nem szabaduló — veszteségként — a füstgázokkal távozó részének hányadát befolyásolja. 2. A láng környezetében kialakuló határfelületi jelenségek és folyamatok: lényegében a láng képét, irányát, a tűztérben kialakuló turbulenciákat, a koromképződést stb. nagymértékben befolyásolják. A tűztérben ugyanis turbulens zónák, kompressziós és dekompressziós terek jönnek létre, amelyek a láng képét, irányát és ezáltal az oxidációját is befolyásolják. 3. A hő hasznosítása szempontjából fontos szerepe van annak, hogy a zsáktüzterének fenékfala hogyan van kialakítva: amennyiben a láng hideg tűzfalat ér, úgy lehűl, és az égés tökéletlen lesz, másrészt, ha a fenékfal a füstgázokat a lángtérbe reflektálja vissza, úgy az égés hatásfoka, a kazán működésének stabilitása romlik, mert a füstgázok magas hőmérsékleten, sok kormot szállítva távoznak a tűztérből. 4. A tűftér hőterhelésének egyenetlensége a kazánok égőterének és/vagy falazatának élettartamára jelentős hatással van. A fent ismertetett folyékony és gáznemű tüzelőanyagok égetésével üzemelő égővel és zsáktűztérrel kialakított kazánok néhány típusát az alábbiakban említjük meg: Láng Gépgyár, Budapest: CK, Lángtherm, Láng-Ignis LHD kazántípusok, amelyek hegesztett kivitelű, fekvő elrendezésű, zsáktűzterű, háromhuzamú kazánok. Az ajtó felülete tűzálló betonból készül, amely visszasugárzás elleni védelmet nyújt. A Láng Ignis LHD kazán láng és füstcsöves kazán. A mellső fordulókamrát csuklósán kifordítható tűzálló anyaggal hőszigetelt ajtó védi. A füstcsövekben örvénykeltő spirális huzalok helyezkednek el. További hasonló típusú zsáktűzterű kazántípus az Orosházi Kazángyártó KTSZ Thermopress kazánja. (lásd Korényi-Nádas: Kazánfűtés, Műszaki Kiadó, Budapest, 1978). Hasonló típus az osztrák Hóval kazán. A tűztér hőhasznosításának fent említett előfeltételeit optimális viszonyok között kézbentartani rendkívül nehéz műszaki probléma. Ez indokolja, hogy rendkívül sok égőkonstrukció vált ismeretessé. Néhány égőtípust .említünk az alábbiakban:- Pestvidéki Gépgyár PG N5, PG N 380 típusú nyomásporlasztásos blokkolajégő típusai, amelyek réseit felületű korong lángstabilizátorral és egyenes', illetve ferde hengeres lángcsövekkel rendelkeznek.- Pestvidéki Gépgyár PGG 10, PGG 380 típusú földgáztüzelésű blokkgázégők, réseit felületű lángstabüizátor korongokkal és egyenes vagy ferde hengeres lángcsövekkel. — Max Wieshaupt GmbH Német Szövetségi Köztársaság-beli cég Wz/A, Wz/D 105 , L 8 V2 DUA. Riz VMBU, stb. olajégők réseit korong längstabilizátorokkal és egyenes vagy ferde hengeres lángcsövekkel (lásd Korényi János: Kazánfűtés, Műszaki Kiadó, Budapest, 1978). Az ismert tüzelőberendezések konstrukciójánál mind a folyékony, mind a gáznemű tüzelőanyagok elégetésénél elsőrendű feladatnak a tüzelőanyag és az égéhez szükséges levegő optimális keveredésének megadását, valamint a láng stabilitásának biztosítását tekintik. Ezekkel a kérdésekkel, különböző megoldásokkal, illetve ajánlásokkal számos szakirodalmi fonás foglalkozik. Példaként az alábbi publikációkra hivatkozunk — öl und Gasfeurung 1978 szeptember (Országos Műszaki Információs Központ 727 329) Az olaj és gázlángok stabilizálása a forró füstgázoknak a lángfrontból a lánggyökbe történő recirkulációjával megy végbe. Ennek biztosítására a lángcsőben duzzanatokat, turbulátorokat, perdülőtereket, torlasztótárcsákat építenek be. Ez a megoldás nem alkalmas a lángoknak és a füstgázoknak elválasztására. — öl und Gasefeurung 1982 október 370 oldal 23. ábra (Országos Műszaki Informácis Központ E 27-21) A lángcsövön belül alkalmazott keverőcsövet ismertetnek, amely csak a láng egy részén belüli recirkulációt biztosítja. Ezek az intézkedések azonban csupán a láng indulásának kialakulására szolgálnak,és nem adnak megoldást a lángnak a füstgázoktól való elválasztására. Ismeretes ugyanis, hogy a láng és a füstgázok tartózkodási idejét és útját az égőtérben spontán áramlások határozzák meg, ezért - hátrányosan — jelentős mennyiségű tüzelőanyag nem ég el, és a füstgázokkal távozik a tűztérből. A láng ugyanis a lángstabilizátor előtt szabadon lobog, a füstgázok pedig akadálytalanul szabadon áramlanak az égőtérben.- Dr. Bassa Gábor: Oljatüzelésű Ipari Kazánok (Műszaki Kiad, Budapest, 1965.13. oldal) A láng külső felületén jelentős turbulens keveredés van. Amikor a sugár eléri a burkolófalat, a turbulens keveredés intenzitása csökken (a fal mellett kisebb a lamináris áramlás, mint a sugár felületén). A szerző javasolja a tűztér méreteit a sugár alakjához igazítani, hogy' a sugár a hideg fal előtt fejeződjön be, nehogy a láng hőmérséklete az égés hőmérséklet alá süllyedjen. Általában elfogadott az a nézet, hogy az égési folyamat szempontjából kitüntetett szerepe van a láng felületén végbemenő folyamatoknak, ugyanis a láng felületén mennek végbe az oxidációs reakciók, valamint a tüzelőanyag és az oxidálószer diffúziós kevere-189.771 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
