195881. lajstromszámú szabadalom • Fűtőberendezés cirkulációs tüzelésű nyitott égetőkemencékhez
1 195 881 2 lyamán a hő a cella falából hővezetéssel terjed tovább. Hiányossága az ismertetett berendezésnek, hogy függőleges irányba nem érhető el egyenletes hőmérsékleteloszlás az egyes rekeszekben, különösen akkor, ha üzemanyagként olajat alkalmazunk. Az általános tapasztalatok alapján úgy találtuk, hogy a legmagasabb a hőmérséklet a rekesz alján, és a legalacsonyabb a rekesz tetején. Ennek következménye, hogy ilyen körülmények között a rekesz alján elhelyezett elem sokkal nagyobb mértékben lesz kiégetve, mint az, amelyik a rekesz tetején van. Ennek a hőmérsékleteloszlási egyenetlenségnek még egy további káros hatása is van, nevezetesen a rekeszek fala igen könnyen deformálódik tés a rekeszek falát képező tűzálló téglák szerkezete megváltozik, tűzállóságuk romlik,; különösen abban a tartományban, ahol a tűzálló téglák a teljes téglaszerkezetnek a terhelését hordozzák. Ezek a deformációk természetesen elkerülhetők lennének akkor, ha alacsonyabb hőmérsékletet alkalmazunk, azonban a tapasztalatok szerint ebben az esetben a hőmérséklet a rekesz felső tartományában nem érte el azt az értéket, amely egy tökéletes kiégetéshez elegendő lenne. Igen sok mérést végeztek különböző rekeszekben, amelynek során a hőmérsékletet hőelemmel mérték és a hőmérsékletet regisztrálták,és azt tapasztalták, hogy a rekesz felső és alsó tartománya között a hőmérsékletkülönbség sok esetben még a" 150°C-ot is túllépi, és a legnagyobb eltérés abban a tartományban volt, amely az injektor tengelyével esett egybe. Kísérleteket végeztek arra vonatkozóan, hogyan lehetne a hőmérsékletkülönbséget lényegesen lecsökkenteni a rekesz felső és alsó tartománya között anélkül, hogy az üreges rekeszek szerkezeti felépítésében lényeges változtatást kellene végrehajtani, mivel ez a szerkezeti felépítés egy folyamatos fejlődés és kísérletezés eredménye. A találmánnyal célunk a fent említett probléma kiküszöbölése egyszerű, hatásosan megvalósítható megoldással és lényeges konstrukciós változtatások nélkül. A találmány tárgya fűtőberendezés nyitott cirkulációs tüzelésű égetőkemencékhez, amely berendezés üreges rekeszeket tartalmaz, amelyekbe éghető gáz áramlik, továbbá tartalmaz injektorokat, amely injektoron keresztül a tüzelőanyagot a hordozó gázáramba vezetjük. Legalább az egyik injektor úgy van elhelyezve, hogy a belőle kiáramló üzemanyag a hordozógáz áramával ellentétes irányú. A találmány szerinti berendezéssel lehetővé válik nyitott cirkulációs tüzelésű égetőkemencék égetőrckeszci élettartamának meghosszabbítása, mégpedig úgy, hogy a lángnak a hosszát oly módon változtatjuk az injektor kimeneti nyílásánál (amely injektor az üzemanyagot fecskendezi a térbe; vagy az injektor kimeneti nyílásánál; és a rekeszeknek a felső részén a láng hossza le van rövidítve azáltal), hogy a gáz irányát a rekeszekben eltoljuk oly módon, hogy az üzemanyag sugarának iránya részben ellentétes a gáz áramának irányával, legalábbis abban a periódusban, amikor égetünk. A 4. ábrán a találmány szerinti berendezés egyik példakénti kiviteli alakja látható. A 19 rekesz 20, 21 és 22 terelőclcmckct tartalmaz, amely terelőelemek ugyanúgy vannak elhelyezve, mint a 3. ábrán bemutatott 7 üreges rekeszben lévő 8, 9 és 10 terelőelemek, és a gáz rekeszben ugyanúgy cikk-cakk-vonalban áramlik, mint ahogy a 7 rekeszben, a gáz bemeneti nyílása a 23 nyílás és azután a gáz áramlása a 23 nyílás felől a nyilakkal jelölt útvonal mentén halad, egészen a 24 nyílásig, amely 24 nyílás a 19 üreges rekeszt összekapcsolja a 25 rekesszel. A 26 injektor üzemanyagot fecskendez a rekeszbe, és az üzemanyag a 27 fedélen keresztül van bevezetve, és az üzemanyagként alkalmazott nehézolaj sugáriránya a 20 és 21 terelölemezek között lefelé, a rekesz alja felé irányulóan van kialakítva. A hőmérséklet jelzésére és/vagy szabályozására elhelyezett 28 hőelem a 20, 21 és 22 terelőlemezek közötti tartományban a rekesz felső részén van elhelyezve, és mivel a 21 terelőelem alul van elhelyezve, az áramló üzemanyag és az éghető gáznak legalább egy részét a 28 hőelem is érzékeli. A 4. ábrán bemutatott példakénti kiviteli alaknál egy további második 29 injektor is el van helyezve, mégpedig ugyanabban a rekeszben, a 22 terelőlemez és a 30 fal közötti tartományban, amely 30 fal a 19 rekeszt a következő 25 rekesztől elválasztja. Ahogyan ez a 4. ábrán látható, a második 29 injektor oly módon van elhelyezve, hogy az üzemanyag sugara, amelyet az injektor kibocsát, a felfelé áramló gáz irányával ellentétes. A második 29 injektor működését ellenőrizzük és/vagy szabályozzuk egy további második 31 hőelemmel, amely 31 hőelem a következő 25 rekesz felső tartományában van elhelyezve úgy, hogy a 19 rekeszből a 24 nyíláson kiáramló gáz hőmérsékletét méri. Kísérletek és próbák eredményei rögzítik, hogy a 3. ábrán bemutatott, hagyományos kivitelű cirkulációs tüzelésű égetőkemencében és a 4. ábrán bemutatott, a találmány szerinti kialakítású égetőkemencében milyen a hőeloszlás. A 3. ábrán bemutatott kiviteli alaknál a 13 injektor által befecskendezett üzemanyag áramlási hánya megegyezik a 7 rekeszben lévő gázáram irányával,és ugyanígy megegyezik a 17 injektor által kibocsátott üzemanyag áramlási iránya a gázáram irányával, míg a 4. ábrán bemutatott kiviteli alaknál mindkét 26 és 29 injektor által kibocsátott üzemanyag áramiránya a 19 rekeszen belüli gázáram irányábal ellentétes. Üzemanyagként mindkét esetben olajat alkalmaztak. Az alkalmazott rekeszek kb. 4,5 m magasak és 5 m hosszúak voltak,és a belső szélességük 0,25 m volt. Az összehasonlítási kísérletek azt mutatták, hogy minden egyéb paraméter a korábbi 3. ábrán bemutatott kiviteli alaknál mért paraméterekkel megegyezett, egyedül a hőmérséklet eloszlása volt sokkal jobb a találmány szerinti ellenáramú injektálás során. A hőmérséklet mérést az injektorok tengelyének irányába végezték el a rekesznek a hőálló falában, a rekesz tetején és a rekesz alja és teteje között félúton. A mérés eredményeit a következő táblázat mutatja: 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 f 55 60
