146653. lajstromszámú szabadalom • Elpárologtató hűtésű üreges vállgerendaszerkezet Martin-kemencék stb. részére
Megjelent: 1960. május 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEIRÄS 146.653. SZÁM 18. c. 9-11. OSZTÁLY — VA—740. ALAPSZÁM Elpárologtató hűtésű üreges vállgerendaszerkezet Martinkemencék stb. részére Vadas Zoltán, Molnár Gyula és Nagy József gépészmérnökök, Budapest A bejelentés napja: 1958. február 15. Ipari kemencék, elsőisorban Martinkemencék nagy hűtőterhelésnek kitett acélszerkezetei hűtött kivitelben készülnek. Ilyenek pl. a Martinkemenceboltozatok tartógerendái, az ún. vállgerendák (boltválltartók), melyeik a boltozat oMalnyomásának felvételére szolgálnak. Ezek a vállgerendák hűtés nélkül magas hőfokra hevülnének, amelyen szilárdságuk oly mértékben csökkenne, hogy feladatuknak már nemi felelhetnének meg. Az ilyen tartók hűtése egész, a legutóbbi időkig átfolyó vízhűtéssel történt, újabban azonban áttérnek az ún. elpárologtató hűtésre. Ennek lényege az, hogy a hűtőhatást nem csupán a gerendába bevezetett víz felmelegítésével, hanem annak elpárologtatásával érik el. Az elpárologtató hűtés sok előnye miatt gyors elterjedés előtt áll és rna már úgy tekinthető, mint nagy kemencék egyedül korszerű hűtőrendszere. Az elpárologtató hűtésnél ugyanis (szemben a régi átfolyó vízhűtéssel) a hűtés vízszükséglete a töredékére csökken, a hűtési hőveszteség gőz alakjában visszanyerhető ós hasznosítható, végül a hűtőelamek élettartama lényegesen meghosszabbodik. Ahhoz, hogy az elpárologtató hűtés nyújtotta előnyök teljes mértékben kiaknázhatók legyenek megfelelő hűtőelemszerkezetek kialakítására van szükség. Ebből a szempontból legnehezebb és legkényesebb az elpárologtató hűtésű vállgerenda megfelelő kialakítása, mivel ennek alakja (vízszintesen fekvő, alacsony, de 'hosszú gerenda) a legkevésbé alkalmas az elpárologtató hűtés által megkívánt felszálló áramlás, megvalósítására. Az elpárologtató hűtésű vállgerenda szerkezettel szemben támasztott műszaki gazdasági követelmények az alábbiak: külső alakja alkalmazkodjék a kemenceépítés és üzembiztonság érdekeihez, iU. követelményeihez, elegendő szilárdságú legyen a külső terhelések (nyomás, hajlítás a boltozattól) felvételére, minél nagyob'b belső nyomásra legyen méretezhető a termelt gőz gazdaiságosalbb felhasználhatósága érdekében, alakjánál fogva biztosítsa az elpárologtató hűtőrendszerben szükséges staibil és kielégítő keringést (cirkulációt) természetes keringés esetén is, gyártása viszonylag egyszerű és olcsó legyen, ne igényeljen sem különleges, drága anyagot, sem pedig drága gyártási eljárásokat. A találmány tárgyát képező vállgerendaszerkezet a fenti követelményeket kielégíti, szemben az eddig ismeretes, hasonló célt szolgáló szerkezetekkel, amelyeknél az elpárologtató hűtés adta előnyök nem érvényesülhetnek eléggé. A találmány lényege egy L (csizma) keresztmetszetű, acéllemezből készült, üreges vállgerendaszerkezet, melynek ürege a hűtőközeg felvételére szolgál. Az L keresztmetszetű vállgerenda szárai egymással közel derékszöget zárnak be. Az; alsó rövidebb szár beépítési helyzetben a vízszintessel kb. 30°-os, míg a felső, hosszabb szár a vízszintessel ellenkező irányú, kb. 60o -os szöget zár be. A vállgerenda (beépítési helyzetében az L (csizma) csúcsa (orra) van a legmélyebb ponton. A vállgerenda fent leírt keresztmetszeti síkjára merőleges kiterjedése (hossza) a keresztmetszet legnagyobb méretének többszöröse (4—8-szorosa) is lehet a kemence szerkezeténeik és méreteinek függvényében. A beépítés szöge egyébként a kemence (boltozat) alakjától függ. A vállgerenda a víz bevezetésére és a fejlődő gőz kivezetésére szolgáló csőcsonkokkal van ellátva. Ettől eltekintve a Vállgerenda teljesen zárt kivitelű. A víz bevezetésére szolgáló (ejtő) csövek a vállgerenda legalsó részébe vannak levezetve és ott vízszintes elosztóesöveklhez csatlakoznak, melyek a vizet a vállgerenda vízszintes hosszában egyenletesen osztják el. Az elosztócsövek perforáltak, vagy hosszirányban felhasítottak. A víz a nyílásokon kilépve először a vállgerenda alsó (vízszinteshez kb. 30°-os szögű), majd felső (vízszinteshez kb. 60°-os szögű) síklapja (fala) mentén áramlik végig és azokat hűti. Az áramlás irányítására a vállgerendáiba terelőlemez van beépítve, mely a vizet a falak mentén való gyors áramlásra kényszeríti az elosztócsövektől kezdve egészen a gőzkivezető csonkig. A terelőlemez a gőzkivezető csonk felé emelkedő alakú. A képződő gőz, (gőz-víz keverék) elvezetése a vállgerenda legfelső pontjáró] történik.
