189771. lajstromszámú szabadalom • Kerámiabetét zsáktüzterű kazánok részére
1 2 szerűen irányíthatók, káros turbulenciák, kompreszsziós, depressziós terek a zsáktűztérben nem keletkeznek.- A találmány szerinti kerámiabetét a lángteret a füstgázok terétől elválasztja — a füstgázok részére külön huzamot biztosít - ezért a túztér hátsó faláról verődnek vissza. Füstgázok a lángteret károsan nem befolyásolják, a lángtér szerkezeti anyagát megvédi a láng redukáló-oxidáló hatásától, ezáltal csökkenti az ebből eredő kazánsérülések lehetőségeit. A lángot nem hűti, nem kívánt turbulenciákat, lángelhajlást nem okoz. A találmány szerinti kerámiabetét oxidációt elősegítő és/vagy a sugárzóképességet növelő bevonatai a lángot vezetik, az égést hatásosabbá teszik, tökéletesítik, miáltal a koromkiválás csökken, míg a kivált korom könnyen kiég a fehér izzású kerámiabetét környezetében.- A kazán hőhasznosítása az égőtér optimalizálható viszonyai következtében lényegesen megnövelhető, A tüzelőberendezés működésének stabilitása jelentősen fokozódik, a füstgázok hőmérséklete számottevően csökken, ilymódon jelentős tüzelőanyagmegtakarítás hatásfoknövelés biztositható.- A koromkiválás csökkenése folytán, a környezet szennyeződése csökken.- A kazán égőterének és/vagy falazatának egyenletesebb hőterhelése következtében a berendezés élettartama és teljesítménye növelhetővé válik, ami jelentős gazdaságossági előnyöket biztosít.- A találmány szerinti kerámiabetét a már üzemelő zsáktűzterü kazánokban is alkalmazható. A találmány szerinti kerámiabetét példakénti kiviteli alakját egy lehetséges kiviteli példa kapcsán rajz alapján ismertetjük részletesebben, annak hangsúlyozásával, hogy a találmány igénypontjainak oltalmi körén belül számtalan kiviteli alak és változat készíthető. Jelen kiviteli példa csupán a találmányi gondolat szemléltetésére szolgál. A rajz a találmány szerint kerámiabetét és hőreflektáló elem egy lehetséges példakénti kiviteli alakját szemlélteti zsáktűzterű kazán tűzterébe beszerelve, oldalnézetben, részben nézetben,részben metszetben. Amint az ábrán látható, egy önmagában ismert Láng-Ignis LHD típusú kazán oldalnézetét szemléltetjük, amelynek 1 zsáktűzterében lévő 24 kerámia tartóbakokon rögzítettük a találmány szerinti kialakított 13 kerámiabetétet. A kazán 1 zsáktűztere felett helyezkednek el a 6 füstcsövek, amelyek a 9 fordulókamra útján csatlakoznak az 1 zsáktííztérhez. Az ábrán nem ábrázolt önmagában ismert égő tengelyvonalában helyezkedik el a 11 fúvókatartóhoz csatlakozó 12 perdítőtárcsa, amely az 1 zsáktűztérbe a 10 lángcsőnyüássaJ nyúlik be. A kazán homlokfalán lévő 2 ajtó mögött a 3 tűzálló falazattal ellátott 9 fodulókamralátható. A találmány szerint kialakított 13 kerámiabetét tengelyvonala az 1 zsáktűztérben az égő, illetve a 12 perdítőtárcsa tengelyvonalával esik egybe. A 13 kerámiabetét hosszúságát a láng kívánt hosszúságával közel azonosan választjuk meg. A találmány szerinti kerámiabetét legegyszerűbb kialakítási formáját tekintve egyszerű kerámiacsőként is teljesíti ugyan az általunk várt hatásokat - az égőtérnek a füstgázok huzamától való elválasztását —, azonban elméleti megfontolások és kísérleti eredményeink szerint lényegesén hatékonyabb paramétereket érünk el, ha a 13 kerámiabetét 13a konvergens szakaszokból, majd 13b divergens szakaszokból, azaz szűkülő és bővülő szakaszok egymás utáni sorából alkotjuk olymódon, hogy az égőt, illegve a 12 perdítőtárcsát követően a 13 kerámiabetét első szakaszaként egy a 13 a konvergens szakaszt alkalmazunk, A 13 kerámiabetétnek ilyen alakú kiképzése az-égőtérben nagyobb és kisebb áramlási sebességű zónákat hoz létre, ami a láng felületén keletkező turbulens jelenségeket javítja. Azt tapasztaltuk, hogy optimális áramlási viszonyokat akkor kaptunk, ha a 13a konvergens szakaszok hosszirányú h2 vetületeinek aránya a 13b divergens szakaszok hj vetületeihez minimálisan 0,05, maximálisan 6. Ugyancsak kedvező eredményeket kaptunk azáltal, hogy az 1 zsáktűztérben a 8 tűztérfalához 7 kerámialapot illesztettünk, amelyet a füstgázok 18 második huzama irányában kis mértékben megdöntve hőreflektáló elemként helyeztünk el. Hasonlóan kedvező hőreflektáló paramétereket értünk el a tüzelőberendezés lángjának és a füstgázok megfelelő irányú terelése szempontjából, azáltal is, hogy a 7 kerámialap helyén gömbhély vagy alakos kerámiát helyeztünk el. Kísérleteink során kitűnt, hogy kedvezőbb kazán és tüzeléstechnikai hatásfoknövelést érhetünk el, ha az 1 zsáktűztérben elhelyezett 13 kerámiabetét külső és belső felületeit, a hőreflektáló elemet alkotó 7 kerámialapot vagy alakos kerámiát, és adott esetben a 24 kerámia tartóbakokat is oxidációt elősegítő és/ vagy a sugárzóképességet fokozó bevonattal látjuk el. Az ábrán a 13 kerámiabetét belső felülete a 17 belső bevonattal, külső felülete a 16 külső bevonattal, a 7 kerámialap a 19 bevonattal, a 24 kerámiatartóbakok pedig a 20 bevonattal vannak ellátva. Leírásunk további részeiben a 13 kerámiabetét kialakítását, méretezését, anyagának összetételét, továbbá a 16, 17, 19 és 20 bevonatok anyagösszetételének példáit ismertetjük. A 13 kerámiabetét anyaga előnyösen - alumíniumoxid A1203- cirkóniumoxid Zr02- magnéziumoxid MgO- szilícium-dioxid Si02- titándioxid Ti02 ahol Al2 03:0-3 mól% Zr02:0—3 mól% MgO: 0—3 mól% Si02:1—6 mól% Ti02:0—1 mól% Példa: A 13 kerámiabetét egy lehetséges kiviteli alakját az alábbi anyagösszetétel alapján állítjuk elő: Al203-ot 32,4%-ban Zr02-öt 7%-ban MgOt-t 5%-ban Si02 -ot 49%-ban Ti02-ot 6,6%-ban 100% További példaként említjük a kereskedelmi forgalomban kapható Morganit, Magnezit, Motim cégek hasonló összetételű kerámiaanyagait, amelyek 1450 °C 189.771 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 4
