190276. lajstromszámú szabadalom • Gázkazán
1 .190 276. 2 A találmány meleg vizes fűtési rendszerekben alkalmazható atmoszferikus gázkazánra vonatkozik, amelynek kazánteste, a kazántestben elrendezett gázégője, a gázégő felett elhelyezkedő, folyadékbevezető nyílással és folyadékkivezető nyílással rendelkező füstgáz-folyadék hőcserélője, keringtetőszivattyúja, gázbevezető nyílása, füstgázkivezető nyílása, valamint elektromos működtető automatikával öszekapcsolt gyújtószerkezete van. Helyiségek, pl. lakások gázzal történő fűtésére különféle fűtőkészülékek ismeretesek. Ezek közül az atmoszférikus gázkazánok hőcserélői általában füstgáz-víz hőcserélők, melyek felületét a füstgáz hőmérsékletének, valamint áramlási ellenállásuknak a függvényében kell megválasztani. Az áramlási ellenállást - a füstgázok biztonságos elvezetésének a követelményéből következően - kicsire kell választani. A füstgáz hőmérsékletét jelentősen befolyásolja az ún. másodlagos levegőmennyiség, amelynek egy része az égésben már nem vesz részt, hígítja viszont a füstgázt, és a hőcserélő előtt csökkenti annak hőmérsékletét. A füstgáz hőmérsékletének csökkenése a hőcserélő felületének megnövelését teszi szükségessé, ami - a megkívánt fűtőteljesítmény eléréséhez - magával hozza a kazántest méreteinek növekedését is. Az alkalmazási esetek nagy részében - pl. családi házaknál, társasházaknál - a kazántestet általában a lakótéren belül kell elhelyezni, így a nagy kazán test-méretek hátrányos tényezőként jelentkeznek. Nem megfelelő a jelenleg ismert atmoszferikus kazánok hatásfoka sem. További hátrányt jelent, hogy egy-egy kazántestmérethez egyetlen fűtőteljesítmény-érték van hozzárendelve, igy a változó teljesítményigényekhez csak a kazántest méreteinek megváltoztatásával lehet igazodni. További hátrányt jelent az ismert kazánoknál az őrlángos gyújtási rendszer, amely gázpazarlással jár. A találmány feladata, hogy olyan atmoszferikus gázkazánt szolgáltasson helyiségek, különösen családi házak, lakások és hasonlók melegvíz-keringetéses fűtőrendszereihez, amely gázkazánnak a kazántestméretei minimálisak, hatásfoka kedvező, üzeme gáztakarékos és biztonságos, emellett ugyanazon kazántest több, egymástól eltérő értékű fűtőteljesítmény leadására tehető alkalmassá. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy amennyiben a kazántesten belül az áramlási viszonyok javításával a másodlagos levegő mennyiségét jelentősen (de tüzeléstechnikai szempontból nem károsan) sikerül csökkenteni, a hőcserélő előtti füstgáz-hőmérséklet jelentősen megnövelhető, miáltal viszont csökkenthető a hőcserélő-felület, ami a kazántest méreteinek és súlyának csökkenését eredményezi. A találmány alapja továbbá az a felismerés, hogy amennyiben vízszintes elrendezésű fémcsövekből és azokat összefogó közös, ugyancsak fém anyagú hőcserélő lemezekből építjük fel a hőcserélő egységet - amely hőcserélő lemezek mindegyike fémesen érintkezik minden egyes csővel, mind hőátadási, mind áramlási szempontból optimális körülmények biztosíthatók. A bordák ugyanis a füstgázárm irányában gyors hőátadást eredményeznek, igy csökkentik a lehűlést a felső hőcserélő csövek tartományában; a füstgázáram irányára keresztirányú hőcserélő csövek intenzív hőátadást biztosítanak ; emellett a füstgázárammal párhuzamos bordák - amellett, hogy áramlási ellenállásuk csekély - a hőcserélő egységen belül a jobb hőeloszlást is elősegítik. Végül lényeges az a felismerésünk is, hogy megfelelő automatika beépítésével a gyújtóláng gyújtószikrával helyettesíthető, miáltal a gázfelhasználás csökkenthető, és az üzemeltetés biztonságosabbá tehető. E felismerések alapján a kitűzött feladatot a találmány értelmében olyan gázkazán segítségével oldottuk meg, amelynek kazánteste, a kazántestben elrendezett gázégője, a gázégő felett elhelyezkedő, folyadékbevezető nyílással és folyadékkivezető nyílással rendelkező füstgáz-folyadék hőcserélője, keringtetőszivattyúja, gázbevezető nyílása, füstgázkivezető nyílása, valamint elektromos működtető automatikával összekapcsolt gyújtószerkezete van, és amely gázkazánra az jellemző, hogy a hőcserélő egység a füstgáz áramlási irányára keresztirányban húzódó csöveket tartalmaz, amelyek legalább két olyan hőcserélőcsoportot alkotnak, amelyek közül az egyik csoport csövei közös elosztókamrából lépnek ki, és közös forditókamrába torkollnak, a másik csoport csövei pedig ebből a fordítókamrából lépnek ki, és közös gyűjtőkamrába torkollnak ; az elosztókamrához a hőcserélőben felmelegítendő folyadékot betápláló vezeték torkollik, a gyűjtőkamrából pedig a felmelegített folyadék elvezetéséhez előirányzott vezeték lép ki, és a hőcserélő egység csövei merev, jó hővezető anyagból készült, hoszszanti geometriai középtengelyeikre keresztirányú, egymástól oldalirányú távközökkel húzódó közös bordákkal vannak ez utóbbiakkal együtt merev térbeli vázszerkezetet alkotó módon összefogva. Célszerű, ha a hőcserélő egység hőcserélő csövei hosszanti geometriai középtengelyeikkel egymás felett, egymástól távközzel húzódó párhuzamos síkokban helyezkednek el, és ha egy-egy sorban a hőcserélő csövek hosszanti geometriai középtengelyei egymástól azonos oldaltávolságban húzódnak, továbbá ha a szomszédos sorokban a hőcserélő csövek egymáshoz képest - célszerűen az egyes sorokon belüli oldaltávolság felét kitevő mértékkel - eltoltan vannak elrendezve. Egy további találmányi ismérv szerint a hőcserélő egységnek az elosztókamrából kilépő hőcserélő csövei alul, a gyűjtőkamrába betorkolló csövei pedig felül húzódnak, és a fordítókamrá(k)ba alul torkollnak be, és felül lépnek ki a hőcserélő csövek. Előnyös, ha az elosztókamra és a gyűjtőkamra a kazántest hátoldala tartományában helyezkedik el. A kazán egy előnyös kiviteli alakjára az jellemző, hogy az elosztókamrába a felmelegítendő folyadék továbbítására szolgáló vezeték (visszatérő vezeték) csatlakoztatásához előirányzott csőcsonk torkollik, a gyűjtőkamrából pedig a felmelegített folyadék továbbítására szolgáló vezeték (előremenő vezeték) csatlakoztatásához előirányzott csőcsonk lép ki, és e csőcsonkok célszerűen az elosztó-, illetve gyűjtőkamrával vannak egybeépítve. Előnyös az a kiviteli példa is, amely szerint a hőcserélő egységnek a hőcserélő csövei négy, egymás felett párhuzamosan, egmyástól távközzel húzódó sorban vannak elrendezve, a legalsó sor csövei lépnek ki az 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
