153368. lajstromszámú szabadalom • Több égetőzónás, egyen-ellenáramú aknakemence, valamint üzemeljárás endoterm folyamat egyen-ellenáramú lefolytatására aknakemencében

3 153368 az égési hőmérséklet a megengedett értéket ne lépje túl. Az ilyen rendszerű aknafceimence fajlagos hőfelhasználása köztudomás szerint magas és teljesítménye viszonylag alacsony. Az égetőzóna alsó részének hőmérséklete 5 mérsékelhető továbbá a fokozatos gázelégetési eljárással. Ennek lényege, hogy a tüzelőanyagot az égetőzóna különböző magasságú helyein, elosztva vezetik be. A tüzelőanyagnak az égési levegővel való keveredése természetesen itt sem 10 jobb, mint az említett kemencékben. A keveredés tökéletlensége emellett helyi túlmelegedéseket idéz elő, mert olyan helyeiken, ahol a tüzelőanyag és a levegő keveréke éppen az elméleti értéknek felel meg, igen magas hőmér- 15 sékletek keletkeznek; Ez a jelenség a több égősoros kemencék alsó égősora felett mintegy fél méterrel a kememoefalazatban jól megfigyelhető kimaródást eredményez. Mirit a fentiekből kitűnik, az olaj- és gáz^ 20 tüzelésű aknafcemencék eddigi üzemvitele még a leggondosabb üzemeltetés mellett sem zárja ki a megengedett hőmérsékleti batár túllépését. Az aknakemenoében lejátszódó égési folyamat 25 elemzéséből az a következtetés vonható le, hogy az égetőzóna felső részén sokkal magasabb füstgázhőmérséklet engedhető meg a túlégetés veszélye nélkül s ennék a hőmérsékletnek a kiégetés előrehaladásával, vagyis az anyag lefelé . 30 való haladásával csökkennie kell. Az endoterm reakció ugyanis a nyersanyag szemcséinek felületén indul meg és halad befelé; a reakció egyidőben a szemcse egy viszonylag vékony rétegében játszódik le. Minél nagyobb mélység- 3t> ben helyezkedik el a reagáló réteg, annál vastagabb az azt körülvevő kiégett anyag .s így a szemcse felületén a reakció nűtőhatása csökken. Az eddig ismert és az előbbiekben leírt ellenáramú aknafeemetnoékben azonban a lefelé 40 haladó anyag egyre magasabb hőmérsékletű térbe jut, tehát ezeknek a kemencéknek a hőmérsékleti viszonyai a kívánatos hőmérsékleti viszonyok egyenáraimimal lennének elérhetők, amikor tehát a reakció kezdetén érintkezik a 45 nyersanyag a legmagasabb hőmérsékletű füstgázakkal és a reakció befejezése az alacsonyabb hőmérsékletű füstgázak tartományába esik. Ilyen egyeníáraimú égetőzónát alkalmaz az Arnold—Weigel-féle aknafaemence. 50 Az egyenáramú égetőzónia alján azonban a teljesen kiégetett szemcse felületének hőmérséklete szükségképpen magasabb a reakcióhőmérsékletnél; ezért a távozó füstgázak hőmérséklete itt magasabb, mint az ellenáramú ege- 55 tőzóna esetében. Ennek folytán az ilyen kernenicetípus termikus hatásfoka az ellenáramú kemencéhez képest rosszabb. A konstrukcióból adódó pufferzónák pedig a beruházási költséget növelik és a térfogati kihasználást rontják. 60 Találmányoim célja olyan aknakemence-típus és üzemeltetési mód kidolgozása, amely egyesíti az egyenáramú és ellenáramú kemencék előnyeit és amellyel az anyag az elérhető legjobb termikus hatásfok mellett, magas égéshőmér- 65 sékletű tüzelőanyaggal is a legelőnyösebb hőmérsékleten égethető a túlégetés veszélye nélkül. Találmányom tárgya több égetőzónás, egyen-, ellenáramú aknakemenee, valamint üzemeljárás endoterm folyamat egym^-eHenáramú lefolytatására aknakemenoében. A találmány tárgyát képező aknakemence lényege, hogy a felső, el- ' lenáramú és a középső, egyenáramú égetőzóna határán égőnyílások, a középső, egyenáramú és az alsó hűtőzóna határán lefoúzati nyílások vannak s ez utóbbiakat az égőnyílásokkal zárt gázáramlási utak kötik össze. Ezekbe a gázánamlási utafcba gáznyomásfokozó és tüzelőanyagbevezető szerkezet van beépítve. A nyomásfokozó lőhet melegüzemű ventillátor vagy injektor. Utóbbi esetben az injektort működtető primer közeg lehet az égési levegő vagy annak egy része, amelyet nyomásiokozóval nyomunk az injektorba, vagy — pl. földgáztüzelés esetén — maga a nagy nyomással rendelkezésre álló tüzelőanyag. A találmány szerinti üzemeljárás lényege, hogy az aknakemence középső egyenáramú égetőzónájában felülről lefelé áramló füstgázokat és az alsó bűtőzónában alulról felfelé áramló égési levegőt a két zóna határán elszívatjuk. Ezt a füstgáz-levegő keveréket a tüzelőanyaggal keverve a középső egyenáramú és a felső ellenáramú égetőzóna határán veztetjük vissza az aknakemencébe. Ily módón a középső, egyenáramú égetőzónában a füstgázak és az anyag lefelé irányuló, egyenirányú áramlása következik be. Eszerint tehát a középső, egyenáramú égetőzóna felett alacsony ellenáramlású égetőzóna, efelett pedig ellenáramlású előmelegítő zóna, végül az aknakemence alsó szakaszában ellanáramlású hűtőzóna alakul ki. A találmány tárgyát képező több égetőzónás aknakemence példalképpeni kiviteli alakját, valamint az egyien-ellenáramlású üzemeltetési eljárás példaképpeni foganatosítási módját mészégetés esetére rajzokon is bemutatom. Az ábrák az aknaikemenoe függőleges metszetét ábrázolják, éspedig az 1. ábra föHgázinjektor, a 2. ábrái levegőinjektor alkalmazása, s végül a 3. ábra a kemenoefaiban képzett füstgázcsatorna esetén. A cseppfolyós vagy gázalakú tüzelőanyagot — ide értve a szénportüzelést is — az 1 porlasztón vagy fúvókán, az égési levegőt és a recirkuláltatott füstgázokat a 2 csövön vezetjük . be a kemencébe a 3 égőnyílásokon át. A tüzelőanyag a levegővel a 3 égőnyílások előtt keveredik el, s így a keveredés gyors és egyenletes. Ennek folytán a légfelesleg a szokásosnál alacsonyabb értéken • tartható s ennek következtében a bőfelhasználás jelentékenyen csökken. Olajtüzelés esetében elmarad az olaj elgázosítása, ami szintén kedvező a hőfelhasznárlás alakulására; a fajlagos hőfelihasználás 1000 kcal/kg mész érték alatt tartható. Az égési hőmérséklet a recirkuláltatott füstgázak hűtőhatása folytán mintegy 1200—1300 C°, ami a kemencének ezen a helyén, ahol a reakció a 2