191277. lajstromszámú szabadalom • Tüzelőberendezés égethető mezőgazdasági és/vagy ipari hulladékanyagok energiahasznosítására
1 191 277 2 A találmány tárgya tüzelőberendezés égethető mezőgazdasági és/vagy ipari hulladékanyagok energetikai hasznosítására. Növényi eredetű erdő- és mezőgazdasági melléktermékek, valamint egyéb égethető hulladékanyagok energetikai hasznosítására már ismeretessé váltak célszerű eljárások és tüzelőberendezések, amelyek a szénhidrogén energiaforrások árának robbanásszerű emelkedése óta jelentős mennyiségű mechanikai energia és villamos energia előállítására gazdaságosan hasznosíthatók. Mezőgazdasági és erdőgazdasági hulladékanyagokként elsősorban az erdőgazdasági hulladékfát, a lombozatot, a fakérget, gyökérzetet, ipari növények, például napraforgó szárát és héját, a kukorica szárát, csutkáját, szalmát, töreket, nádat stb. említjük példaként, míg az ipari égethető hulladékanyagok elsősorban a faárugyártás hulladéka; a faforgács, fűrészpor, facsiszolat, de megemlíthető éghető hulladékanyagként az égethető háztartási vagy ipari szemét, valamint a vegyi, illetőleg kőolajipari hulladékok számos fajtája. A fent említett égethető hulladékanyagoknak 2 - 3000 kalóriás energiatartalmuk van. Hazánkban ezen égethető melléktermékek mennyiségét 35 — 45 millió tonnára becsülik. Ennek a jelentős mennyiségnek energetikai hasznosítása lényeges enyhítést jelent az ismert energiagazdálkodási gondokon. Találmányunk tárgyköréhez legközelebb álló ismert tüzelőberendezést például a magyar 132 997 számú szabadalmi irat ismertet. Ezt a berendezést főleg tőzegnek, mint égethető ipari anyagnak energetikai hasznosítására tervezték. A berendezés úgy van kialakítva, hogy egy felül lévő fedélen át a tűztér közepén cső van átvezetve, amely alul kúposán támaszkodik a tűzhely alsó részére. A tűzteret ezen cső körül tőzeggel töltik, majd egy oldalnyíláson át a tőzeget meggyújtják. A tüzelőberendezés hősugárzó felületét a tűzhely köpenye alkotja. A füstgázokat közvetlenül a szabadba vezetik, és minthogy a füstgázok hőtartalmát nem hasznosítják, ezért ennek az ismert tüzelőberendezésnek hatásfoka nem kielégítő. A tűztérben a tőzeget befogadó betétcső élettartama viszonylag alacsony. Ugyancsak éghető hulladékanyag energetikai hasznosítására már alkalmaznak olyan berendezéseket, amelyeknél a nagyméretű tűzteret adagolóberendezésekkel töltik. A betöltött éghető melléktermékek a tűztérben gyorsan elégnek, ezért a folyamatos tüzelés céljából szükséges a nagyméretű tűzteret és az adagolóberendezést alkalmazni. Ezeknél a berendezéseknél a füstcső víztéren van átvezetve a füstgázok hőjének hasznosítására, így a lángtér a vízteret közvetlenül fűti. Ezeket az említett tüzelőberendezéseket melegvíz vagy gőz fejlesztésére alkalmazzák. A fent ismertetett berendezések további hátránya, hogy konstrukcióik mindenkor az alkalmazni kívánt tüzelőanyag (tőzeg, aprófa, éghető ipari hulladék stb.) fűthető, ezért általános használatuk, azaz tetszőleges tüzelőanyag melléktermék, illetőleg hulladékanyag hasznosítására csak igen korlátoltan alkalmazhatók. Ezen berendezések további hátránya, hogy többségükben helyhez kötöttek, mint említettük, nagy méretűek, és előállításuk költséges. Számos hulladék- és melléktermék hasznosítására alkalmazott tüzelőberendezésnél ugyanis samottéglából kiképzett tűzpatronokat és rostélyszerkezeteket képeznek ki, amelyek költségesek, rövid élettartalmúak, és a legnagyobb hátrányuk abban van, hogy a samottanyag a kisebb kalóriaértékű tüzelőanyagok égetésénél rossz hatásfokkal adja át a lángtér hőjét a víztérnek. Célkitűzésünk, hogy a különböző mezőgazdasági és/vagy ipari hulladékanyagok általános széles körű energetikai hasznosítására olyan tüzelőberendezést javasoljunk, amely univerzálisan alkalmazható különböző éghető hulladékanyagokkal való fűtés céljára. A találmány szerinti tüzelőberendezéssel tetszőleges helyiségeket kívánunk fűteni sugárzóhővel, vagy forróvizet és adott esetben gőzt előállítani, amely helyiségek melegítésére, fűtésére, melegvíz előállítására vagy akár iparilag hasznosítható hőt, melegvizet vagy gőzt képes termelni. További célkitűzésünk, hogy az általunk javasolt tüzelőberendezés konstrukciója lehetővé tegye a mobil felépítést, előállítása olcsó és gazdaságos legyen, és hogy — mint már említettük — üzemeltetéséhez tetszőleges égethető mezőgazdasági vagy ipari hulladékanyag legyen felhasználható. Az is célkitűzéseinkhez tartozik, hogy a hulladékanyagok hasznosítására eddig ismertté vált tüzelőberendezések hatásfokát azáltal növeljük, hogy a füstgázok hőjét igen jó hatásfokkal visszanyerve a tüzelőberendezés kalóriateljcsítmcnyét növeljük. Kiemelten említjük azt a célkitűzésünket, hogy a szénhidrogén tüzelőanyagokkal fűtött tüzelőberendezések egy részét a találmány szerinti melléktermék- és hulladékanyag-tüzelésü berendezéssel tudjuk kiváltani. A találmány szerinti tüzelőberendezés lényegében a hulladékanyagok hasznosítására eddig alkalmazott tüzelőberendezések továbbfejlesztését jelenti. A találmány szerinti tüzelőberendezés újdonsága azon a felismerésen alapszik, hogy a füstgázok hőjének hatékony visszanyerésére a füstgázokat a tüzelőtér és a tüzelőberendezés fedele közötti téren, a célszerűen hullámosítással növelt felületű tűzhelyköpeny és a tűzteret közrefogó betéthenger közötti téren, valamint egy több elemből alkotott, célszerűen U-alakú füstcsövet befogadó zárt téren vezetjük a kéményhez vezető csőbe, akkor a tüzelőberendezés külső köpenyét nemcsak a tüzelőtér hőjével, hanem ugyanakkor a füstgázokból visszanyert hővel is melegítjük, akkor a találmány szerinti tüzelőberendezés hatásfokát a hasonló tüzelőberendezésekhez képest jelentősen növelhetjük. Természetesen a találmány szerinti tüzelőberendezés oly módon is kialakítható, hogy a tüzelőberendezés betéthengerében belső vízteret, külső köpenyében külső vízteret hozunk létre, ezeket célszerűen gőz vagy melegvíz termelésére hasznosíthatjök. Az ily módon kialakátott tüzelőberendezést természetesen a melegvíz, illetőleg gőz fejlesztő kazánok szükséges szerelvényeivel, vízszintmérő, gőznyomásmérő, szabályozószeleprendszer stb. egészíthetjük ki. A találmány tárgya tüzelőberendezés égethető mezőgazdasági és/vagy ipari hulladékanyagok energetikai hasznosítására, amelynek tűztere a tűzhely köpenyében lévő betéthengerben van elhelyezve, amelynek zsanérral felszerelt tűzhelyfedele. A tűztér és a kémény között füstcső helyezkedik el, amely adott esetben ventilátorral van ellátva. A tűzhely fedelén huzatsza5 15 20 25 30 35 4C 45 50 55 60 65 2
