146955. lajstromszámú szabadalom • Függőleges csőkemence
Mégjelent: 19R0. május 31. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 146.955. SZÁM 24. c. OSZTÁLY — MA—792. ALAPSZÁM Függőleges csőkemence Mátrai László oki. kohómérnök, Budapest, 35%; Deutloff Erwin gépészmérnök, Leipzig, 25%; Jancsó Tibor oki. vegyészmérnök, Budapest, 20%; Károlyi József oki. vegyészmérnök, Budapest. 20% A bejelentés napja: 1958. június 23. Függőleges csőkemencék anyagok előhevitésere és kémiai reakciók foganatosítására különösen az ásványolajiparban igen jól beváltak. Viszonylag egyszerű a szerkezetük; könnyen kezelhetők és jó hatásfokkal dolgoznak. A közvetlen hősugárzásnak kitett csöveik miatt azonban a hőmérséklet, ill. az egyenletes és kíméletes hőátadás biztosítása nehézségekbe ütközik. Helyi túlmelegedések léphetnek fel, ami a hevítendő anyag' hőbontásához vezethet. Ásványolajok hidrogénezésénél, különösen ahol szilárd katalizátorokkal dolgoznak, általában keringtetett füstgázokkal, konvekció útján átadott, meleggel fűtött kemencéket alkalmaznak. Az effajta kemencéknél a csövek helyi túlmelegedését alacsony hőmérsékletű füstgázok alkalmazásával el lehet kerülni. A szükséges melegmennyiség átadása céljából azonban a tüzelésnél keletkező füstgáz mennyiségének sokszorosát, pl. tízszeresét állandó keringésben kell tartani. A hőátadás javítása céljából e csöveket bordázassál is ellátják. E konvekciós hőátadással dolgozó kemencék hátránya, hogy azoknak nagy a beruházási költsége, a rossz hőátadás miatt a csőfelületet nagyra kell méretezni, a csöveken munka- és anyagigényes bordázatot kell létesíteni. A forró füstgázok keringtetéséhez nagyteljesítményű korrózióálló füstgázventillátorra van szükség, melynek nagy az energiaszükséglete. A kemencének viszonylag kicsi, 40—45%-os, a termikus hatásfoka. A helyi túlmelegedések elkerülésére ajánlották, hogy a sugárzásnak kitett függőleges csöveket gőzzel átjárt burkolócsövekben helyezzék el. Ez, azonban körülményes és drága. A találmány olyan függőleges csőkemence, mely a fent említett hátrányokat kiküszöböli, a hősugárzásos és konvenciós kemencék előnyeit egyesíti, viszonylag jó hatásfokkal dolgozik, a csövekben a hőmérséklet jól beszabályozható' ás a melegmenynyiség átadása egyenletes és kíméletes. A találmány szerinti függőleges csőkemencének a lángtér körül legalább két hevítőcsősora van. A lángtér szomszédságában levő csősort a lángtéi sugárzó hőjével és az áramló füstgázokkal szemben fallal ernyőzzük, a lángtértől távolabb elrendezett csősort konvekció útján füstgázokkal szállított meleggel fűtjük. Különösen előnyös kivitelnél a találmány értelmében a lángtértől távolabb elrendezett egy vagy több csősort konvekció útján füstgázokkal szállított meleggel akként fűtjük, hogy a füstgázoknak közvetlenül kitett csősor teréből hidegebb füstgázokat szívunk el és azokat a lángtérben levő vagy onnan jövő melegelbb füstgázokkal keverjük. A találmány célszerű kivitelénél a lángtértől távolabb levő csősor teréből füstgázokat szívó szervet a fúvókaként kialakított égő, valamint a lángteret az említett csősor terével összekötő csatorna alkotja és célszerűen a füstgázvezeték az; égő körzetében Venturi-cső módjára van kialakítva. A találmány egy másik célszerű kialakítása értelmében a kemencének a lángtértől távolabb levő, csősor teréből füstgázokat szívó' szervét a lángtér füstgázait szállító injektorszerű vezeték, valamint nz injektor szívóterét a hidegebb füstgáztérrel öszszekötő csatorna alkotja. A találmány további részleteit a példakénti kivitelek kapcsán magyarázzuk el. Az 1. ábra függőleges csőkemence hosszanti metszete, a 2. ábra az 1. ábra szerinti kemence I—T vonala mentén vett metszet, a 3. ábra egy másik kivitel hosszmetszete, a 4. ábra pedig a 3. ábra II—-II vonalán át vett metszet. Az 1. és 2. ábra szerinti kivitelnél az; —1—: csövek a kemence falazatára helyezett 2 vasszerkezeten vannak önmagában ismert módon rögzítve. A kemence 3 külső falazata 4 tartókon nyugszik. A központosán elrendezett 5 lángtér alsó részén van a 6 égő, melynek 7 diffuzora fúvókaszerűen van kiképezve. A lángteret hőszigetelő anyagból való kerámiai, pl. korund téglákból készített 8 fal határolja, mely a csőpárokból alkotott 9 csősort a sugárzó hővel szemben ernyőzi. E esősor hátsó oldalán 10 fal van, mely ugyanolyan vagy másfajta kerámiai anyagból lehet kialakítva, mint a 8 fal. E 9 csősor tehát e két fal között van elrendezve úgy, hogy azt a füstgázok nem érik. Az első 9 csősoron kívül második 11, ül. harmadik 12 csősor van a lángtér körül koncentrikusan elrendezve, mely csöveket a füstgázok konvekciós meleggel hevítik. Az egyes csősorok a 2 vasszerkezeten túlnyúló 1 végükön egymással tetszés szerint kapcsolhatók. Ezeket, az összekötő vezetékeket a rajzon nem tüntettük fel. A lángtérből a forró füstgázak a 13 nyilak irányában áramolnak,- a 11 csősor 14 terébe, ahonnan a kemence alján levő 15 elosztóvezetékbe jutnak. Ez a 15 elosztóvezeték a
