192854. lajstromszámú szabadalom • Nagyvízterű, háromhuzamú kazán, beépített tápvízelőmelegítővel
3 192854 4 A találmány tárgya olyan nagy vízterű, háromhuzamú kazán, amelynek utolsó huzaina láp vizelőmelegítő. Az úgynevezett nagyvizterű kazánok általában két vagy három hozamúak. A kéthuzamú kazánok csak a füstcsövek ben elhelyezett turbulencianővelő elemekkel kiegészítve érnek el e három huzamiíakhoz hasonló hatásfokot. Az ismert nagyvizterű kazánok az egyes szerkezeti részek különböző kialakítása és elrendezése ellenére is megegyeznek abban, hogy a kazán fűtőfelületeinél vagy forrásban lévő víz vagy esetleg gőz a hőfelvevő közeg. A benyomott tápvíz gyorsan elkeveredik a forrásban lévő vízzel, felvéve annak hőmérsékletét, ezért csak jelentéktelen nagyságú futófelület érintkezhet u telítési hőmérsékletnél hidegebb vízzel. Az ismert kazánokban a füstgáz a fent elmondottak szerint elméletileg csak a gőz telítési hőmérsékletén kerülhetne be, a gyakorlatban azonban a telítési hőfok közelében már annyira romlik a hőátadás, hogy gazdaságtalan a futófelületek növelése. A gazdaságosság szempontjainak figyelembevételével ma általánosan elfogadott méretezési elv a nagyvizterű kazánok fűtőfelületének olyan megválasztása, amelynél a füstgázok kilépési hőmérséklete 50 °C-kal magasabb a telítési hőmérsékletnél. Minthogy a füstgázok lehűtési hatását egyébként a savharmatpont határozza meg, amely viszont olajtüzelésnél is, de különösen gáztüzelésnél alatta van a telítési hőmérsékletnek, a kilépő füstgázok hőmérsékletének előbb leírt kényszerű megválasztása egyben belenyugvást íb jelent egy jelentős füstgázveszteségbe. Ennek a veszteségnek a csökkentése elvileg lehetséges volt olyan módon, hogy például tápvízelőmelegítőt kapcsoltak a kazán után. Ez azonban ismét újabb ráfordításokat igényelt, mint például nagyobb méretű kazánház, többlet szivattyú teljesítmény, vezetékek és maga a tápvízelőmelegítő. Ezért a gyakorlatban nem is építenek be a nagyvízterű kazánok után tápvízelőmelegítőt, hanem a füstgázokat közvetlen a kéménybe vezetik. Találmányunkkal a füstgázok kilépési hőmérsékletének és ezzel együtt a füstgázveszteségnek a csökkentését, illetve ennek megfelelően magasabb kazánhatásfok elérését kívánjuk lehetővé tenni, egy olyan nagyvízterű hároinhuzamú kazán útján, amelynek az utolsó huzama egy önmagában ismert tápvízelömelegítö. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy a fűtőfelületek célszerű elrendezésével és egy-kél speciális konstrukciós elem beépítésével az utolsó huzam tápvízelőmelegítőként működtethető, ami a füstgázok alacsonyabb hőmérsékletre történő lehűtésére nyújt lehetőséget, mintegy elpárologtatóként működő harmadik huzam. A találmány egyik előnye az, hogy a hagyományos konstrukciójú hároinhuzamú kazá nők hoz viszonyítva - azonos nagyságú ('ülőfelületei feltételezve - jobb a hatásfoka. A találmány másik nagy előnye az, hogy a gőz telítési hőmérséklete nem korlátozza a kilépő füstgáz hőmérsékletét. A találmány szerinti kazánból ugyanolyan hőmérsékletű füstgáz távozhat, mint a hagyományos konstrukciójú kazán után kapcsolt tápvízelőmelegítóból. Ha nagyobb méretű Iá pvizelőmolegitót kívánunk helyettesíteni, előfordulhat, hogy a Lalálmány szerinti kazán fűlófelülelét kissé meg kell növelni a hagyományos kazánhoz képest, de az ebből adódó háLrányt messze felülmúlja a tápvízelömelegítő és az ezzel kapcsolatos - előbbiekben leírt - járulékos berendezések elmaradásától és a kisebb helyigényből adódé) előny. A harmadik huzam akkor működik valóban lápvízelőmelegítőként, lm a benyomott tápvíz hőfelvél.elériek nagy része a harmadik huzam füstcsöveitől származik és csak jelentéktelen része a forrásban lévő vízből, illetve a felette lévő gőzből. Ezért a tápvizet el kell szigetelni az utóbbiaktól. A találmány szerinti hároinhuzamú kazán ezt egyrészt azzal segíti elő, hogy a harmadik huzam a kazán alján van elhelyezve. Ekkor ugyanis a lápvízelómelegítöben a már felmelegedett víz - amely a még fel nem mo - legedettnél kisebb fajsúlyú - az ismert fizikai törvény szerint felülre kerül, és így a tápvíznek az a része lesz a legközelebb a forrásban lévő közeghez, amelyik már alig képes hófolvéleire. A lápvíz elszigetelésére szolgái a találmányban alkalmazott speciális terelőlemezck is, amelyek közölt a tápvíznek előbb át kell áramolnia, mielőLl a forrásban lévő vízbe kerül. A tápvíz fő tömege így nem érintkezik olyan fémfelülettel, amelynek a másik oldalán forrásban lévő víz vagy gőz lenne. Az utolaó hozamban végbemenő hőcsere minél nagyobb intenzitására törekedve a találmány szerinti kazánbun alkalmazzuk az ellenárain elvét is. A hideg tápvizet a kazánnak azon végén vezetjük be, ahol a lehűlt füstgáz távozik. Ugyanakkor a terelőlemezek átömlő nyílásainak előnyös kialakítása révén » tápvíz a kazán másik vége felé irányuló áramlásra kényszerül, vagyis ellenáramban halad a füstgázhoz képest. Ezt a terelést az alsó terelőlemez hozza létre, amelynek az élendő nyílásai a tápvíz bevezetés helyén még zérus értékűek, majd u másik kazánvég felé kiszélesednek. Jellegzetes a találmány szerinLi kazán tápvíz bevezetési helye: a III. huzam felső részén található a kazán tengelyére állított függőleges síkban. Hőlechnikuilag még kedvezőbb lenne ugyan, ha a tápvíz a III. huzam alján lépne be, ebben az esetben azonban lényegesen nagyobb feszültségei idézne elő a kazán köpenylemezében az alul elhe5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
