179303. lajstromszámú szabadalom • Égő, folyadéban szuszpendált finomszemcséjű szén tüzelőanyagként történő elégetésére
5 179303 6 tősége, például úgy, hogy a bevezetőcső a ráerősített torlasztótárcsával mozdulatlanul áll, vagy más szögsebességgel forog, mint a forgóserleg. A találmányt részletesebben rajz alapján ismertetjük. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti égő elvi vázlatát mutatja, a 2. ábra a találmány szerinti égő egyik példakénti kiviteli alakja, tengeiymetszetben, a 3. ábra a 2. ábrán feltüntetett égő egyik változatának részletét mutatja, tengelymetszetben, a 4. ábra a találmány szerinti égő forgóserlegének egyik kiviteli alakját mutatja tengelymetszetben, az 5. ábra a találmány szerinti égő forgóserlegének másik kiviteli alakját mutatja tengelymetszetben, a 6. ábra a találmány szerinti égő gyűrű alakú légbevezető fúvókájának külső határolófalát tünteti fel egyik változatában, a 7. ábra a 6. ábra szerinti külső fal felülnézetben, a 8. ábra a 6. VIII—VIII vonala szerinti metszet, a 9. ábra a légbevezető fúvóka külső határolófalának másik kiviteli változatát mutatja a 7. ábrához hasonló nézetben, a 10. ábra a légbevezető fúvóka külső határolófalának másik kiviteli változatát tünteti fel a 8. ábrához hasonló metszetben. Az 1. ábra a találmány szerinti égő elvi vázlatát mutatja. Az égőnek 10 forgóteste (forgóserlege) és ebben elrendezett 11 bevezetőcsöve van a tüzelőanyag számára, amely tüzelőanyag finomszemcséjű szén szuszpenziója folyadékban, különösen vízben. A 11 bevezetőcső 12 torlasztótárcsa mögött torkollik a 10 forgótest serleg alakú részének belsejébe. A 12 torlasztótárcsa a 10 forgó testre van felerősítve és a viszonylag viszkózus szuszpenziót a 10 forgótest serlegének belső felületére kényszeríti. A 10 forgótestet M hajtómű hozza forgásba, amelynek során a szuszpenzió a centrifugális erő hatására a 10 forgótest 13 külső pereméhez áramlik. A 10 forgótest primerlevegőt bevezető 14 csőben van elrendezve, amelynek külső 15 éle a 10 forgótest 13 külső peremével gyűrű alakú légbevezető 16 fúvókát határol, amelyen keresztül 17 nyilakkal jelölt primerlevegőáramot vezetünk be kúposán széttartó levegőáram formájában, ami ejektor-hatást vált ki és ennek megfelelően a levegőáram sebessége éppen a 10 forgótest 13 külső peremének tartományában a legnagyobb. A 17 primerlevegő-áram kúpos 18 terelőernyő felülete mentén áramlik előre, amely 18 terelőernyő a légbevezető 16 fúvóka mögött kezdődik és attól sugár irányban adott távolságra helyezkedik el, így a primerlevegőt bevezető 16 fúvóka külső oldala körül szabad 19 rést képez. Ez a 19 rés azért fontos, hogy a 10 forgástestről kirepített szénrészecskék ne csapódjanak egyenesen és közvetlenül a 18 terelőernyőre, hanem változtassák meg mozgásirányukat és a 17 primerlevegőáram magával tudja ragadni őket. A kúposán széttartó 17 primerlevegő-áram az ismert toroid-hatás következtében a 20 nyilak irányában befelé fordul és ott egy deformált toraidra emlékeztető, álló örvényt képez, amely a tulajdonKéppeni égési zónát jelenti. A gázok egy része a 21 nyilak irányában elhagyja az égési zónát. Amint azt a rajzon pontvesszős vonalakkal jeleztük, a kúpos 18 terelőernyő külső végét el lehet látni befelé görbített 22 résszel vagy toldalékkal, vagy akár az egész ernyő is ki lehet ily módon alakítva, hogy erősítsük a toroid-hatást. A kísérletek azt mutatták, hogy a legjobb eredményeket akkor érjük el, ha a gyűrű alakú légbevezető fúvóka a kúposán széttartó 17 primerlevegő-áramot 30—70°-os a szögben téríti el az égő tengelyirányhoz képest. Körülbelül ugyanezt a szöget kell a 18 terelőernyő kúpos részének is bezárnia az égő tengelyirányával, vagyis a 5 szögnek körülbelül ugyanakkorának, vagy néhány fokkal nagyobbnak kell lennie, mint az a szögnek. A 10 forgótest serlegének belső oldala az égő hossztengelyéhez képest különböző szögek alatt lehet kiképezve, de az adott tüzelőanyag számára, ami finomszemcséjű szén szuszpenziója folyadékban, legtöbbször vízben, az az eredmény adódott, hogy a legjobb hatásfokot és a forgótest belső felületére ráégett szénrészecskék lehető legkisebb mennyiségét akkor tudjuk biztosítani, ha az égő hossztengelyével bezárt szög 35—80°. Ha a 10 forgótest külső oldalát a légbevezető 16 fúvóka egyetlen határolófalaként alkalmazzuk, amint az az 1. ábrán látható, gyakorlati szempontokat figyelembevéve az a legelőnyösebb, ha a 7 szög, vagyis a 17 primerlevegőáram iránya és a 10 forgótest külső peremrésze közötti szög legalább 10°, hogy a forgótest peremrészén a szerkezet megfelelő szilárdsága biztosítva legyen. Azáltal, hogy az égő felépítésénél fogva a rotációs égők és a toroid-égők törvényszerűségeinek kombinációja alapján működik, biztosítható a bevezetőben említett tüzelőanyag-szuszpenzió stabil elégetése. A szerkezeti felépítés lehetővé teszi, hogy all bevezetőcsőnek kellően nagy átmérője legyen a szuszpenzió dugulásveszély nélküli szállításához, a szuszpenzió finom eloszlatását pedig a 10 forgótest rotációs hatása biztosítja. A toroidhatást azáltal érjük el, hogy a 10 forgótest 13 külső peremét elhagyó szénrészecskék a kifelé kiszélesedő, széttartó 17 primerlevegő-áram hatása alá kerülnek, amely nem gyakorol túlságosan erős irányváltoztató hatást a szénrészecskékre, hanem azokat csak a toroid-áramlásban ragadja magával. Ha a még el nem égett szénrészecskék a 13 külső peremet elhagyják, és a 20 toroid-áramlás elragadja őket, viszonylag hosszú tartózkodási idő alatt éghetnek el az égő égési zónájában, amely zónát a toroid-hatás oly mértékben koncentrálja, hogy az égési front nem hagyja el a 18 terelőemyő, a 10 forgótest és a légbevezető 16 fúvóka által alkotott tulajdonképpeni égőfejet. A toroid-hatás nélkül az égési front eltávolodna az égőfejtől és a tüzelőanyag nem égne tovább. A találmány szerinti égő beindításakor a szénszuszpenziót gyújtóláng segítségével kell meggyújtani, amely gyújtólángot a találmány szerinti égő egyik előnyös kiviteli alakjánál olaj vagy gáz segítségével képezzük, amelyet külön olaj- vagy gázbevezető csövön keresztül juttatunk a forgótestbe, amint az a találmány további kiviteli alakjaival kapcsolatban részletesen is ismertetésre kerül. A gyújtás 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
