200226. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés füstgázelvezető rendszerek kondenzációmentes üzemállapotának biztosítására
1 HU 200 226 2 A találmány tárgya eljárás és berendezés tüzelőberendezésekhez csatlakozó füstgázelvezető rendszerek (kémények, füstcsatornák) stabil, kondenzátum kicsapódásától mentes üzemállapotának biztosítására a tüzelés megkezdésekor és zavaró körülmények fellépése esetén, főként pedig gáztüzelő berendezések ún. kondenzációs üzemmódja mellett. A kémények, füstcsatornák és a tüzelőberendezésekhez csatlakozó más füstgázelvezető rendszerek (a továbbiakban általában: kémények) feladata az, hogy a tüzelőberendezésekben keletkező égésterméket a szabadba vezessék, ugyanakkor a keletkezett szívóhatás ("huzat”) segítségével az égéshez szükséges levegőt a tüzelőszerkezetbe bejuttassák. Ezt a feladatot a kémény (általában) a kéményben lévő égéstermék és a kéményt környező levegő eltérő hőmérsékletéből adódó sűrűségkülönbség útján oldja meg. A hagyományos tüzelőberendezésekből távozó égéstermék (füstgáz) hőmérséklete nagy, 150 *C feletti, aminek oka a kellő nyomáskülönbség létrehozásán túlmenően az, hogy az égés során a tüzelőanyagból keletkező vízgőz ne csapódjon ki a kéményben az ott bekövetkező további óhatatlan lehűlése során. Ez a meleg égéstermék így még jelentős energiatartalommal rendelkezik, amelynek egyik része érezhető hő formájában van jelen, míg másik része párolgási hőként keletkezett vízgőzben található. A hagyományos tüzelőberendezésekben az égéstermékkel veszendőbe menő energiamennyiség a tüzelőanyag égéshőjének mintegy 20%-a. E jelentős energiamennyiség hasznosítására az utóbbi években olyan hőhasznosító berendezéseket készítenek, amelyek az égésterméket jobban lehűtik. Ha ez a hűtés az égéstermékben levegő vízgőz harmatpontját meghaladja, azaz a hőhasznosítóból kilépő égéstermék hőmérséklete a harmatpontnál kisebb, akkor az érezhető hőn kívül a vízgőz párolgási ^kondenzációs) hőjének egy része is hasznosul. Ilyen esetben űn. kondenzációs berendezésről van szó. A harmatpont fölé hűtött égéstermékből, esetenként a harmatpont alá hűtöttből, lévén telített, mindig víz csapódik ki, ha az égéstermék elvezetése során hígítatlanul tovább hűi. A kicsapódó víz önmagában is átáztatja, az égéstermékben levő gáznemű égéstermékek (szén-dioxid, kénoxidok, nitrogén-oxidok stb.) oldódásával kialakuló savas kondenzátum pedig vegyileg is megtámadhatja a hagyományos kémény falazatát és gyors tönkremenetelét okozhatja. A kémények üzemének javítására, a kondenzáció káros hatásainak kiküszöbölésére történtek kísérletek és születtek megoldások, amelyek a problémát az égéstermék-elvezető rendszer belső felülete nedvesség- és korrózióállóságának növelésével igyekeztek megszűntemi. A 162 458 lajstromszámú magyar szabadalom például a kémény belső felületét fémfóliából készített bevonattal javasolja ellátni, amelyet hajtogatott szalag alakjában juttatnak a kéménybe, majd ezt semleges gázzal felfújják, így a fémfólia a kémény alakját felvéve ahhoz hozzátapad. E megoldás egyik hátránya, hogy a kémény belső oldalán a fúgák, elhúzások sarkain a vékony fólia megsérülhet. Másik hátrány, hogy a fólia anyagát is nehéz megválasztani: az alumíniumfólia tartósan nem korrózióálló, a rozsdamentes acél drága, a műanyag pedig nem hőálló. Kidolgoztak különféle speciális vakolóanyagokat is, amelyek pl. a 192377 számú magyar szabadalom szerinti szerkezettel felhordhatók a kémény belső felületére. Az így kialakított réteg azonban az épület mozgásainak nem tud ellenállni, megrepedezik, s a repedéseke nát a kondenzátum átjut a kéményfalon. A kémények nedvesség- és korrózióállóságának növelésére kifejlesztett, egymásra rakott kerámia vagy hasonló anyagú elemekből álló égéstermékelvezető rendszerek drágák és rendszerint csak új létesítménynél alkalmazhatók. Ilyen rendszert ismertet a DE 3 108 227 számú NSZK, a 2 134 038 számú brit és a 198 890 számú magyar szabadalom. A létesítés jelentős költségén túlmenően hátrányuk az is, hogy az illesztési helyek tömörségét nehéz tartósan biztosítani. A találmány célja ezen ismert kémény védelmi megoldások hátrányainak kiküszöbölése, és olyan védelmi eljárás és berendezés kialakítása, amely a kéménybe jutó égéstermék relatív nedvességtartalmát csökkenti. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy a kéményszerkezet védelmét a nedvességkiválás kedvezőtlen hatásaival szemben nemcsak a kémény belső felületének védelmével és a kicsapódó nedvesség elvezetésével lehet elérni, hanem maga a nedvességkiválás is megakadályozható azáltal, hogy megváltoztatjuk a kéménybe jutó égéstermék fizikai állapotát olymódon, hogy a kéményben való további lehűlés során ne kerüljön vízgőzzel telített állapotba. A telített állapot, a 100%-os relatív nedvességtartalom kétféleképpen változtatható meg. A 100%-nál kisebb relatív nedvességtartalom egyrészt elérhető a közeg (égéstermék) melegítésével, másrészt pedig egy másik, arra alkalmas állapotú (hígító) közeg hozzákeverésével. A kitűzött feladatot a találmány értelmében olyan eljárás révén oldhatjuk meg, amelynek során az égésterméket egy melegebb közeggel hőcsere-kőlcsönhatásba hozzuk és ezt a kölcsönhatást egy a füstgázelvezető rendszerben elrendezett érzékelő által vezéreljük. A találmány szerinti eljárás megvalósítására alkalmas berendezés egy érzékelő által egy vezérlőegységen keresztül működtetett hőbevezetővel egységet és/vagy egy szintén vezérelt, hígító közeget bevezető szerkezetet tartalmaz, amely berendezés a kéményben levő közeg fizikai állapotától függően vagy nem avatkozik be, vagy a tüzelőberendezéstől függetlenül más hőforrásból hőt juttat a kéménybe vagy ugyanoda hígító közeget, például levegőt vezet be és kever hozzá az égéstermékhez. A találmány szerinti berendezés legegyszerűbb kiviteli alakjánál tehát a kéménybe egy a tüzelőberendezéstől független hőforrásból vezetünk be hőt és a bevezető hő mennyiségét a kéményben kialakult értékek alapján szabályozzuk. Mivel azonban ez a hőbevezetés rendszerint csök5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
