203149. lajstromszámú szabadalom • Aknarendszer - különösen háztartási és kommunális - melegvíz termelő kazánhoz
1 HU 203 149 B 2 A találmány tárgy aknarendszer - különösen háztartási és kommunális - melegvíz termelő kazánhoz, szilárd anyagok - előnyösen szénféleségek - elégetésére. A javasolt aknarendszerű kazán alkalmas családi házak, kisebb bérházak és középületek, azonkívül raktárak, mezőgazdasági tárolók, állattartó telepek és hasonlók fűtésének és/vagy melegvíz szolgáltatásának ellátására. Ismeretes, hogy az ezen teljesítmény csoportba tartozó kazánok általában csöves vagy nagyvízterű rendszerűek. A nagyvízterű rendszerűeknél a felmelegítésre kerülő víz kettős falu terekben kering, melyek főként a kazán oldalfalai mentén, a kazán belső terében elrendezett tűzfalban, terelőbetétben, illetőleg rostélyban, rostélyrendszerben vannak kialakítva. Az egyszerűbb kazánoknál ezek aknarendszeréhez tartozóan általában síkrostélyt alkalmaznak. Ilyen megoldású, billenthető rostélya van a HU - PS 187.660 lsz. találmány szerinti kazánnak, amely alapjában véve egy kétaknás, tűzaknával és lángaknával rendelkező berendezés. A két-aknás tüzelés könnyen kezelhető, bevált módszer volt mindaddig, amíg a működéshez szükséges optimális szénfajta és minőség biztosított volt. A szénkínálat azonban az utóbbi időben - egyre inkább - kedvezőtlen mennyiségi és minőségi változáson megy át, minek következtében a homogén fajták eltűnnek, a szénfajták portartalma növekszik és így a szén minősége is romlik. Alacsony fűtőértékű, nagy hamutartalmú, rövid lángú szenek kerülnek felhasználásra. Ennek következtében is csökken a hatásfok és a tüzelőberendezések hasznosítható teljesítménye. Salakolás után az általánosan alkalmazott rostélyon kevés parázs marad, ami nem képes gyorsan meggyújtani a csekély illótartalmú, rövid lángú szeneket. A nagy hamutartalom miatt gyakoribb salakolásra van szükség, ami túlhűti a rostélyt, a tüzelés folytonosságát megszakítja, ezzel növeli a salakéghető és a füstgázzal távozó éghető gázok okozta veszteséget. Másik fejlesztési irányként kialakult a rostély nélküli aknarendszer, melynél a rostélyszerkezet elhagyásával a salakakna és a salaktér közvetlen összeköttetésbe került egymással és így létrejött egy gravitációs - nem bolygatott - salakmozgás. Ezen előnyös hatást elérését célzó megoldást mutat be az SE - PS 115.868 lsz. szerinti találmány, melynek 1. és 2. ábráján láthatóan a töltőaknához csatlakozóan lejtős falazatú, lényegében a tűzteret támasztó szakasz van kialakítva, amely egyben el van látva primer levegő bevezető rendszerrel is. A lejtős falazatú tűztér közvetlenül - rostélyszerkezet nélkül - csatlakozik a salaktélhez, amelyben salakterelő lap van elrendezve. A salaktéren keresztül vezetik be a szükséges szekunkder levegőt. A találmány szerinti megoldás egyszerű és ezért az az üzembiztosságot jól szolgáló megoldást ismertet, ugyanakkor azonban hátránya a levegő - különösen a bonyolult, osztott primer levegő - különösen a bonyolult, osztott primer levegő - hozzávezetés, amely az egyébként is egyenlőtlen elhelyezkedésű tűztér levegővel való kellő és egyenletes ellátását nem teszi lehetővé. Ugyancsak problematikus a salakakna speciális kialakítása, minek következtében a salakéghető hányad hátrányosan növekszik és következésképp romlik a kazán hatásfoka. Jelen találmányunk elé azt a célt tűztük ki, hogy javítsa a kazán hatásfokát a salak éghető tartalmának csökkentésével, tegye folyamatossá a salak mozgását a salakaknában és kilépését a salakaknából, vagyis hogy - a tüzelőanyag feltöltésének és a salak eltávolításának szükségszerű, időszakos elvégzését nem tekintve - kialakítható legyen egy gyakorlatilag szünet nélküli, folyamatos üzemeltetés. Mind emellett cél volt az egyszerűbb szerkezet, a gyors kivitelezhetőség, a könnyű javíthatóság és karbantartás, illetve a szerkezet szükségszerű elhasználódásának minél kisebb mértéke. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy az egymással közlekedő töltőakna, salakakna, benne a részét képező tűztér és lángakna, továbbá a salakakna és a kapcsolódó salaktér közötti közvetlen, tehát rostély nélküli összeköttetés, illetve a salaktérben elrendezett salakterelő lap a tüzelőanyag tökéletesebb kiégését és ezáltal kedvezőbb üzem-körülmények mellett jobb hatásfok elérést tesz lehetővé, ha a salakakna magassága, valamint a salakakna alsó síkja és a salakterelő lap közötti távolság arányát 2:1 értékre állítjuk be. (A találmány tekintetében a salakakna magasságát úgy értelmezzük, hogy az megegyezik a salakakna felső szakaszán kialakuló tűztér ±5-10%-os magasságváltozásából eredő felső határvonallal, mivel a tűztér felső határvonalának szintje szükségszerűen ilyen mértékig fluktuál.) Ennél a rendszernél a tüzelőanyag egy közel állandó tömegű parázsrétegre adagolódik, ami - még a csekély illótartalmú és nagy hamutartalmú szeneknél is - lehetővé teszi a biztonságos meggyulladást és elősegíti a jobb égést. Az izzó tüzelőanyag nem a rostélyon, illetve a rostély adott esetbeni salak rétegén helyezkedik el, hanem a salakterelő lap feletti, megfelelő magasságú saját salakoszlopon. Ez a salak-oszlop a salakterelő lap felső síkjától a salakakna alsó szakaszáig terjed, tehát részben - a felső részén - a salakakna falazata határolja, illetve részben - túlnyomó részben - a salaktérben helyezkedik el, annak levegő tere által körülvéve. Megfigyeléseink - és üzemi méréseink alapján is - ez az utóbbi, a fenti aránynak megfelelő salak-oszlop magasság a szilárd anyagú tüzelőanyagok, főleg szénféleségek esetén - lehetővé teszi egyrészt, hogy még salakolás során sem bomlik meg a tűztérben levő parázstömeg kialakult sztöchiometriai egyensúlya, gyakorlatilag nem alakul ki változó vastagságú parázs réteg. Ha ez az egyensúly kis mértékben mégis kibillenne, elegendő hely és idő áll rendelkezésre, hogy a tűz felégjen az eredeti szintig. Ugyancsak ennek a salak-oszlopnak köszönhető, hogy a csonkagúla-, vagy csonkakúpszerű palástján keresztül a primer levegő hozzávezetés kellő mérték5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
