192937. lajstromszámú szabadalom • Kerámiabetét kazánok tűztere részére
3 192937 4 A találmány tárgya- kerámiabetét kazánok tüztere részére, pontosabban konvektiv hőátadással besugárzott terű láng-füstcsöves és/vagy vlzcsőves kazánok tűzterei részére, kiegészítve az Ismert kerámiabetétet a füstgázok visszaáramlását szabályozó kerámia elemmel, az energetikai hatásfok és a kazán élettartamának növelésére, valamint a távozó füstgázok környezetkímélő Jellemzőinek Javítására. Ismeretes, hogy a füstcsöves és/vagy vlzcsőves kazánok egy részét folyékony és/vagy gáz halmazállapotú szénhidrogén tüzelő-anyaggal üzemeltetik. A tüzelést az anyag elégetésére alkalmas automatikus égők biztosítják. Az égés folyamata a kazán égőterében azaz a tüztérben megy végbe. A hőhasznositás szempontjából lényeges előfeltételek a következők:- Az égőtérbe juttatott tüzelőanyag és levegő keveredésének mértéke nagymértékben befolyásolja a bevitt tüzelőanyag kémiailag kötött energiájának felszabadított hányadát, valamint a fel nem szabaduló - veszteségként a füstgázokkal távozó, vagy a tűztér falára lerakódó részének hányadát.- A láng környezetében kialakuló határfelületi jelenségek és folyamatok nagy mértékben befolyásolják a láng képét, irányát, a tüztérben kialakuló turbolenciákat, a korom képződést stb. A tüztérben ugyanis turbulens zónák kompressziv és dekompressziós terek jönnek létre, amelyek a láng képét, irányát és ezáltal az oxidációt is befolyásolják.- A hő hasznosítása szempontjából fontos szerepe van annak, hogy a láng hideg tüztér falat ér, gyulladási hőmérséklet alá hül vissza, minek következtében az égés tökéletlen lehet.- A tüztér hóterhelésének egyenetlensége a kazánok égőterének és/vagy falazatának élettatamára jelentős jhatással vannak. Az alábbiakban megemlítünk néhány folyékony vagy gáznemü tüzelőanyaggal üzemelő láng-füstcsöves és/vagy vlzcsőves kazántípust: Láng Gépgyár: HF, HÓK, 3HO, GO, POX Magyar Hajó és Darugyár: TK, GIB Orosházi Kazángyártó: IF: Bronswark Szovjet típus: PTVM, stb. A láng és a füstgázok tartózkodási idejét és útját az égótérben a spontán létrejövő áramlások határozzák meg. Minthogy ezek az áramlások nem voltak kézbentarthatóak, ezért számos probléma jelentkezett. A lángnak a tüztérrel való érintkezése a tüzelőanyagot a gyulladási hőmérséklet alá hüti le. Gáztüzelés esetében magas szénmonoxld tartalmú füstgáz távozik. Ha erősebb levególmpulzust alkalmaznak, hogy .soványabb" láng képződjön, akkor a lánghömérséklet csökken, és a légfelesleg nő. Olajok tüzelése esetén, főleg nehéz tüzelőanyag, pl. pakura tüzelésénél, - ha a láng érintkezik a tüztér falával, kokszosodás képződik, ami szennyezi a tüzteret, ugyancsak rontja az égés és a hőátadás hatásfokát.- Ha a láng a tűztérfallal érintkezik, akkor annak "redukáló-oxidáló" hatása van, az pedig apró repedéseket képez a tüztérfalban, minek következtében Idő előtti lángcső és/vagy forrcsőcsere szükséges. Fenti problémákkal a szakirodalom számos helyen foglalkozik. Ezek közül említjük: dr. Bassa Gábor: Olajtüzelésű ipari kazánok (Műszaki Könyvkiadó 1965.) c. könyvét, melyben a szerző javasolja a tűztér méreteit a láng sugarának alakjához igazítani, hogy a sugár a hideg fal előtt fejeződjön be, nehogy a láng hőmérséklete az égés hőmérséklete alá süllyedjen. A kazánok fent vázolt problémáinak csökkentésére az utóbbi időben vált ismeretessé az a megoldás, amit a CFI Berichte Deutschen Kerámischen Ca. 1983. VII. publikációja ismertet: . Kerámiatesttel az olajfogyasztás csökkentéséért" címen (lásd. Építőanyag XXXVI. szám 1984. 3. szám, 96. oldal). Ezen megoldás szerint az égőhöz olyan kerámiatestet kapcsolnak, amely az égőteret csökkenti. A kerámiatest az égésterméket visszavezeti a lánghoz, ami a levegő oxigénjének és a termelt hó jobb kihasználásét eredményezi. Ennek a publikációnak egyik gyakorlati realizálására ad kitanitást az NSZK 30 17 050 C2 (F23 M9)Q6 osztály) számú szabadalmi Irat, melynek címe: Betét kazánok, vagy hőtermelő berendezések részére. Ezen megoldás szerint a láng-füstcsöves és/vagy vlzcsőves kazánok energetikai hatásfokának Javítására a tűztérben olyan kerámiabetét alkalmazását javasolják, ami a betétnek mind a szénhidrogén égő felé néző végén, mind pedig a tüztérben lévő túlsó végén egy-egy olyan kerámia fordítótárcsa van elhelyezve, amely gyűrű alakú nyílásokkal rendelkezik. A kerámia betétet az jellemzi, hogy annak belső átmérője nagyobb mint az égő perditőtárcsájának átmérője. A kerámiabetétből a füstgázok a hátsó fordulókamrába, másrészt pedig a füstgázok egy része a hengeres alakú kerámiabetét külső felülete mentén visszafelé áramlanak az égő irányába és az égő közelében elhelyezett fordítótárcsa nyílásán át viszaáramlanak a kerámiabetét belsejébe azaz az égőtérbe. A fenti vázolt ismert megoldás újdonságot Jelentett a kerámiával való megoldás szempontjából. A láng-füstcsöves és/vagy vlzcsőves kazánok energetikai hatásfokának javítására. Kedvező hatást . biztosított az égőhöz recirkuláltatott füstgázok visszaáramoltatásának lehetősége, ami egyrészt a kerámia anyagának kímélését biztosította azáltal, hogy a forró füstgázok a kerámiabetét külső felületét Is melegítették, további előny pedig abban volt, hogy a visszaármoltatott füstgázok hőt vittek be az égő közvetlen közelébe. Előnyként lehet említeni, hogy a kerámia maga is hőtároló képességű és az égő 5 10 15 20 25 3Ő 35 40 45 50 55 60 65 .3
