172513. lajstromszámú szabadalom • Kazán a kazánvíz konvekciós áramlásával hűtött rostélyrendszerrel
5 172513 6 csövek. Az 1 lépcsős rostély minden egyes eleme önállóan csatlakozik az oldalsó víztérből a 6 gyűjtőtaghoz, ill. a 2 síkrostélyelemek is önállóan csatlakoznak a 7 osztótaghoz és a 3 forrcsövekhez vezető áramlási szakaszhoz. Ennek a megoldásnak az a funkcionális feladata, hogy az egyes rostélyelemekben a helyi hőterheléstől függően kialakulhasson a szükséges áramlási sebesség és a megfelelő hűtés. A találmány szerint kazán üzemeltetése — különös tekintettel a hűtött rostélyrendszer által biztosított magas terhelhetőségre — az alábbiak szerint történik. Az 1 lépcsős rostélyra kerül a kazán tetején elhelyezett 5 adagolón keresztül beadott tüzelőanyag. így biztosítható a tüzelőanyag fajtájának megfelelő egyenletes rétegvastagság és a szén osztályozódása is elkerülhető. Az 1 lépcsősrostély lehetővé teszi, hogy a jó égéshez szükséges zónák kialakuljanak, mivel biztosítja a tüzelőanyag belső mozgását. Az 1 lépcsős rostély elemeiben és 6 gyűjtőtagban kiképzett üregeken keresztül áramlik a kazánvíz. A rostélytagok közötti nyílásokon, az eleven-rostélyfelületen keresztül pedig a primér levegő áramlik a tüzelőanyaghoz, biztosítva az égéshez szükséges oxigént. Az 1 lépcsős rostély hűtése a víztér alsó részébe bevezetett tápvízzel, illetve a 4 tűztér oldalfala mellett előre és felfelé áramló „hideg” kazánvízzel történik. Ide csatlakoznak az 1 lépcsős rostély üreges rostélytagjai. Mivel a rostélyon a rajta levő tűzágyból hőátadás történik, a kazánvíz felmelegedve konvekciós áramlással a rostélytagok üregein és meredek 6 gyüjtőtagon keresztül a víztér felső részébe áramlik. Az áramlás sebessége, a hűtés mértéke, mindig a rostélynak átadott hőmennyiségtől függ. Az 1 lépcsős rostélyról a tüzelőanyag elégéséből visszamaradó salak a 2 síkrostélyra kerül, melynek feladata a salak tárolása és a még benne levő éghető kiégetése. A kiégett salak innen a rajzokon nem ábrázolt tűztér alatti salakteknőbe jut, ahol kigázosodik és kihűl. A 2 síkrostély hűtése úgy biztosított, hogy a „hideg” kazánvíz a víztér alsó oldalán csatlakozó 7 osztótagba áramlik. A 2 síkrostély tagok a hátsó víztér felé emelkednek, amelyet a 3 forrcsövek kötnek össze a felső víz-, illetve a gőztérrel. A 3 forrcsövek között áramló füstgáz nagymértékű hőátadást biztosít. De jelentős sugárzásos hőátadás is van a 4 tűztérhez csatlakozó 3 forrcsövekkel növelt fűtőfelületű térben. Ezért a 3 forrcsövekben gőzképződés is van, s a gőz víz keverék állandóan intenzíven áramlik, és a 2 síkrostély elemekben levő hűtővízre szinte „szívó” hatást gyakorol, amely a kazánvíz áramlását és ezzel összefüggésben a hűtőhatást is a mindenkori tűztéri terheléstől függően szabályozza. Célszerűen kiképzett rostélyrendszemél a hődilatációt a kazántest, illetve a rostélyrendszer kettéosztása, vagy a lépcsős-rostély „nyilazott” elrendezése biztosítja. A találmány szerinti kazán előnvei az alábbiakban foglalhatók össze: 1. A hűtött lépcsős és síkrostély rendszerben a kazánvíz a hőterheléstől függően a rostély és a tűztér terhelésétől vezérelve áramlik és így a nagy közvetlen hőhatásnak kitett szerkezeti anyagot hatásosan hűti. Ezáltal nem léphet fel a rostélytagok anyagának olyan mértékű felmelegedése, amely a tervezettnél nagyobb és káros szilárdságcsökkenéshez, elégéshez, idő előtti elhasználódáshoz vezetne. 2. A lépcsős rostélyban, annak kialakítása folytán, a hőhatásra keletkező gőzbuborékok is állandó áramlásban vannak, az alacsonyabb hőmérsékletű helyeken, vagyis a primér levegő által hűtött felületek mentén a gőzbuborékok lekondenzálódnak, így a gőzbuborékok összegyülemlése és a rostélyelemek emiatti helyi túlmelegedése nem következhet be. 3. A kazánvíz miközben állandóan konvekciós áramlásban van, a rostélyrendszeren való áthaladás közben felmelegszik. így a hűtött rostély fűtőfelületként is dolgozik, csökkenti a kazán nagyságát, illetve javítja a hatásfokot. 4. A lépcsős rostélyszerkezet kiképzése lehetővé teszi bármilyen szilárd tüzelőanyaghoz (szén, különféle mezőgazdasági, erdőgazdasági, faipari stb. hulladékok) szükséges eleven rostélyfelület biztosítását, illetve azok eltüzelését. Rostélytagok közötti áthullás nincs, a tüzelőanyag belső mozgása biztosított, a rostélyszerkezet üzem közben is kézi szerszámokkal vagy mechanikus eszközökkel (bolygatással stb.) tisztítható, a tisztítás alatt nem csökken az égés hatásfoka. 5. A forrcsövek között áramló füstgáz konvektiv, illetve a tűztéri sugárzásos hőátadás a forrcsövekben keletkezett víz-gőz keveréket állandóan intenzív áramlásban tartja. Az így fellépő „szívóhatás” a mindenkori terhelésnek megfelelően szabályozza a kazánvíz áramlását, hűtőhatását és felmelegedését. 6. Az egyes rostélyelemek önálló csatlakozása a gyűjtő, illetve osztótaghoz és a további áramlási kör lehetővé teszi a rostélyelemek helyi hőterheléstől függő és annak megfelelő intenzitású hűtésének kialakulását. 7. Megfelelően kialakított tűztér lehetővé teszi a lángképződést, az eleven rostély felület optimálisra választható, az égés sebessége döntően a huzattól függ, jól szabályozható, a tűztéri fűtőfelületek, a rostély rendszer hűtése mindig megfelelő, ezért a tűztéri terhelés olyan magas lehet, mint olaj vagy gáztüzelés esetén. 8. A tágas áramlási keresztmetszetek, a hőtágulás szempontjából rugalmasan kiképzett szerkezet, a nagymértékben gyorsan változtatható hőterhelés a kazánkő veszélyét is nagymértékben csökkenti. A jól hűtött rostély pedig a salakosodás csökkentésére is előnyös. 9. A kazán gyártása „egyszerű” kazánlemezekből, csövekből történhet, nem igényel semmilyen drága, különleges anyagot. Esetleges hibásodás esetén gyorsan, olcsón javítható. 10. A tűztér és a rostélyrendszer kiképzése nagy fajlagos teljesítményt, tág szabályozási tartományt és jó hatásfokot biztosít, jelentősen kisebb gyártási és karbantartási költségek mellett. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
