190672. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és égő, kemencék fűtésére
11 190672 12 mint a kővetkező empirikus egyenlettel megadott érték: V=0,3048/5,7P - 70/, ahol V az oxidálógáz sebessége m/sec-ban és P az oxidálógáz oxigéntartalma térfogat%-ban, feltételezve, hogy a találmánnyal elért keveredés és cirkuláció legalább olyan mértékű, mint egy levegőt alkalmazó rendszernél. Egy hagyományos levegőt alkalmazó kemencénél az oxidálógáz jellemző sebessége körülbelül 17,04-34,08 m/sec. Egy 100% oxigént alkalmazó kemencében a levegős rendszerrel egyenlő impulzus fenntartása mellett az oxidálógáz sebessége körülbelül 153,36- 323,76 m/sec, 50% üzemanyag megtakarítást feltételezve. Általában a hagyományos levegős rendszerekkel egyenlő vagy annál nagyobb impulzus elérése érdekében a gáz sebességének legalább 170,4 m/sec-nak kell lennie, és előnyösen nagyobbnak, mint 272,64 m/sec. Az előnyös sebességtartomány 153,36-340,8 m/ /sec. A 3a ábra vázlatosan mutatja a találmány szerinti oxigénbeszívásos égő egy kiviteli alakjának elölnézetét, amely égő alkalmas a találmány szerinti eljárás végrehajtására. A 3b ábra ugyanannak az égőnek a hosszmetszetét mutatja. Az 1 égő a 2 üzemanyagvezetékkel és a 3 oxídálógáz-vezetékkel rendelkezik, amely több 4 oxidálógáz-fúvókához vezet, amelyek D átraérójüek. A 4 oxigéngáz-fúvókák az 5 kor mentén egymástól egyenlő távolságokban vannak elhelyezve a 6 üzemanyag-fúvóka körül, annak szélétől X távolságban. Belátható azonban, hogy sem a körkörös fúvókaelrendezés, sem az egymástól való egyenlő távolság nern lényeges a találmány megvalósításánál. A találmány más kiviteli alakjainál más elrendezéseket alkalmazunk, így pl. az oxidálógáz-fúvókák párhuzamos sorokban vannak elhelyezve X távolságban egy vagy több üzemanyag-fúvóka körül, vagy aszimmetrikus oxidálógáz-fúvóka elrendezést alkalmazunk, amely az egyik oldalon csökkenti a lángot, a másik oldalon pedig fokozza az oxidációt, stb. Csak az a lényeges, hogy az X távolság az üzemanyag-fúvóka és a legközelebbi oxidálógáz-fúvóka között legalább négyszer olyan nagy legyen, mint az oxidálógáz-fúvóka belső D átmérője, úgyhogy elgendő hely maradjon a megfelelő sugarak között a kellő mennyiségű kemencegáz beszívásához a 8 oxidálógáz-sugárban, még mielőtt a 9 üzemanyag-sugár és a 8 oxidálógáz-sugár keveredik. Előnyösen a 6 üzemanyag-fúvóka lángstabilizáló eszközökkel van ellátva. A 3. ábrán a 6 üzemanyag-fúvóka körül egy 10 gyűrű van kialakítva, amely a 7 vezetéken át össze van kötve a 3 oxidálógáz-vezetékkel. A 7 vezetéken és a 10 gyűrűn átjutó viszonylag kismennyiségü oxidálógáz a 11 oxidálógáz-köpeny keletkezik a 9 üzemanyag-sugár körül, ami egy folyamatos lángfelületet hoz létre és stabilizálja a lángot. A 11 oxidálógáz-köpeny létrehozásához elegendő az oxidélógáz 5-10%-a. A működés folyamán a 8 oxidálógáz-sugár bejut a kemencébe. Az egyes 4 oxidáló- 5 gáz-fúvókák és a 6 üzemanyag-fúvóka közötti X távolság miatt a 12 tér keletkezik a 8 oxidálógáz-sugarak és a 9 üzemanyag-sugár között, amely 12 teret egyrészt az 1 égő homlokfelülete és másrészL az a 13 tartomány 10 határolja, ahol sz üzemanyag- és az oxidálógáz-sugarak keverednek, és az égés lezajlik. A kemencegázt, amelyek ebben az esetben, amikor oxigént alkalmazunk oxidálógázként, lényegében égéstermékekből állnak (hatásos 35 keveredést és gázcirkulációt feltételezve), a nagysebességű 8 oxidálógáz-sugarak heszívják környezetükből, amely tartalmazza a 12 teret. A 8 oxidálógáz-sugarak ezután keverednek a 9 üzemanyagsugárral és egy eredő 20 sugarat (nincs feltüntetve) alkotnak a 13 tartományban. (A cirkuláló kemencegáz utat talál a 8 oxidálógáz-sugarak környezetében a 12 térben, ahol a kemencegázt a 8 oxidálógáz-sugarak ismét beszívják, ami hatékonyan 25 hígítja az oxigént. így a találmány szerinti eljárás alkalmas kemencegáz használatára nitrogén helyett és ugyanolyan vagy kisebb lánghómérsékletet biztosít, mint a normál lánghőmérséklet egy ugyanazt az üzemanya- 30 got és ugyanolyan oxigéntartalma oxidálógázt alkalmazó hagyományos rendszernél, amelynél azonban nincs beszivés, és fenntart egy ugyanolyan vagy nagyobb méretű keveredést és gázcirkulációt, valamint biztosítja a hó- 35 mérsékleteloszlás egyenletességét a nitrogénoxid kibocsátás növelése nélkül, sőt csökkenti is a nitrogénoxid kibocsátást. A találmányt az alábbiakban példák alapján niég részletesebben ismertetjük: 40 A számításokat és a kísérleteket arra az esetre végeztük el, amikor földgázt használunk fűtőanyagként, amelynek összetétele és fűtőértéke a következő: 45 50 Gáz komponens CHt CíH6 N2 02 CsHb CaHa i-C»Hs 55 Tárfogatszá zalék 96,0 1,6 1,6 0,3 0,3 0,1 0,1 100,0 Fùl&êrlèk Joule m3 15.5 °C-nál 60 bruttó 1.065xl06 nettó 9.6xl05 Azonban a találmány más gáz- vagy folyékony halmazállapotú fűtőanyag esetén is alkalmazható, vagy akkor is, ha egy szilárd 65 fűtőanyag folyékony közegben alkotott disz-7
