183137. lajstromszámú szabadalom • Tányérlángú rekuperatív gázégő
1 HU 183 137 B 2 A találmány tárgya olyan, főképpen ipari kemencék fűtésére szolgáló gázégő, amely magában foglalja az égési levegő előmelegítésére szolgáló rekuperátort és a kemence falazatán szétterülő tányérlángot biztosít, miközben rekuperátorában a távozó füstgáz hőtartalmának egy részét hasznosítva növeli a tüzelés és ezzel a kemence hatásfokát. Az ismert gázégők egyik csoportja csak az égési levegő és a tüzelőanyag összekeverésére szolgál és nem rendelkezik olyan szervekkel, melyek a füstgáz elvezetésére és annak hőtartalmának hasznosítására szolgálnak. Az üyen égők szerkezeti kiképzésük szerint zárt, nyitott vagy tányérlángot állítanak elő aszerint, hogy perdület, illetve irányparaméterük értéke mekkora. Ilyen zártlángű égő ismerhető meg például dr. Bíró Attila: „Hőkezelő berendezések” (Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1979.) című könyvének 83. oldalán és a tányérlángű égők több változata Erinov és Soroka: „Racionalnaja metodi szzsiganyia gazovo topliva v nagrevatyelnih pecsej” című könyvének (TECHNIKA, Kijev, 1970.) Vili. fejezet 72., 73.és75. ábrák metszetein. Az üyen égők hátránya, hogy nem alkalmasak a füstgáz hőtartalmának hasznosítására. A tányérlángú égők csoportos beépítés esetén (pl. tolókemencék boltozatában) egymás munkáját is zavarják, mivel a füstgáznak a többi égőből kflépő füstgáz áramlási útján át kell a lehúzónyíláshoz áramolnia. A már lehűlt'gázokkal való keveredés csökkenti a hőátadás intenzitását. Az ismert gázégők másik csoportja rendelkezik füstgáz elszívására szolgáló szervvel és az égési levegőt előmelegítő rekuperátort is magában foglalja. Ilyen égők ismerhetők meg Davies, Masters és Webb: „The use of modelling techniques in the design and application of recuperative burners” (British Flame Conference, Leeds 1979) című előadásának 1. ábrájáról, vagy Aichinger: „Thermoprocess 79” (Stahl und Eisen 99. Jg. 1083/1138) című cikke 6. ábrájáról. Az üyen égők hátránya, hogy csak zárt láng előállítására képesek, mivel füstgázlehúzó nyílásuk az égő körül gyűrű alakban helyezkedik el, ami kizárja tányérlánggal való üzemeltetésüket. A keverőfej az égő tengelyében helyezkedik el és az égőben levő füstgáztér vékony gyűrű alakú. Az üyen hőcserélő csak konvektiv rekuperátorként működik és nem alkalmas sugárzásos hőcserére, ami rontja hatásfokát. A találmány célja olyan rekuperatív gázégő létrehozása, amely az ipari kemencék több típusánál előnyösen használható tányérláng (laposláng) előállítására, továbbá füstgázoldali eüenáüása kicsi, a füstgáz hőtartalmát jobb hatásfokkal hasznosítja és nem csak a kemence oldalán, hanem boltozatán is elhelyezhető, ezenkívül üzemelés alatt a szomszédos égőkre nincs káros befolyása. Találmányunk szerinti égő a kitűzött célt úgy éri el, hogy az égővel egybeépített rekuperátor segítségével előmelegített levegőt perdítö elemek alkalmazásával forgásba hozza, biztosítva ezáltal a gáz és az égéslevegő jó keveredését és a kemence falon elterülő tányérláng kialakulását. A füstgáz az égő tengelyében távozik oly módon, hogy irányát jelentősen nem változtatja sem az égőben, sem a rekuperátorban, így az áramlási ellenállás kicsiny marad. Afüstgázt elvezető csatorna első szakasza egy sugárzó hőcserélőrész, amely egy kamraszerű kiképzésű füstgázteret tartalmaz, második szakasza a konvektiv hőcserélőrész, ahol a hőcsere hatékonyságát ütközősugaras központi hőcsereszerv és az ezt körülvevő gyűrű alakú térbe beépített henger alakú segédhőcsere-felület, valamint az ezekkel koncentrikus kerületi gyűrű keresztmetszetű hőcsereszerv biztosítja. Az égő tengelyében történő füstgázelszívás - kihasználva a tányérlángú égők tengelyében létrejövő égőirányú visszaáramlást - csökkenti a szomszédos égők egymásra gyakorolt zavaró hatását. A lehűlt füstgázt - kemencetetőbe épített égőknél - a kemence felett közvetlenül a légtérbe lehet vezetni, ha az alkalmazott gáz kémiai tulajdonságai ezt lehetővé teszik. Találmányunk tehát tányérlángú rekuperatív gázégő, amelynek a kemence vasszerkezetéhez csatlakozó lekerekített égőköve és levegő-előmelegítő hőcserélője van. A gázégő hossztengelyében tengelyirányú füstgázbevezető árnyékolókő van és a beömlőnyílás egyben a hőcserélő füstgázbevezető nyílása is. A hőcserélő gyűrű keresztmetszetű kerületi levegőtere perdítő elemeken keresztül csatlakozik a gázégő gyűrű alakú gyújtóterébe. Ebbe a gyújtótérbe torkollnak a levegőtérrel koncentrikus gáztér gázkiömlő furatai. A találmány szerinti tányérlángú gázégőt az ábra alapján ismertetjük részletesen, amely ábra a gázégő hosszmetszetét mutatja. A találmány szerinti gázégő a kemence ismert módon kiképzett 23 vasszerkezetébe erősített 10 égőkővel csatlakozik. A 10 égőkő a tányérlángú (lapos lángú) égőknél szokásos módon lekerekített. Az égési gáz az 1 gázbevezető csonkon keresztül a 2 gáztérbe jut, ahonnan a 2 gáztér orr-részén körben elhelyezkedő 3 furatokon keresztül kiömölve keveredik az előmelegített levegővel. A 3 furatok a gázégő 21 hossztengelyétől kifelé mutatnak. Az égési levegő és az égési gáz keveredési helye a 10 égőkő és a 11 árnyékolókő között elhelyezkedő gyűrű alakú 17 gyújtótér. Az égési levegő a 4 levegőbevezető csonkon keresztül érkezik a berendezésbe, s áthalad először a konvektiv hőcserélő részen, majd a sugárzó hőcserélő részen, továbbá a 8 perdítő elemeken, s beomlik a 17 gyújtótérbe, ahol a gázzal keveredve a lángot táplálja. Az égési levegő a 4 levegőbevezető csonkhoz csatlakozó 22 csövön keresztül ömlik be a konvektiv hőcserélő rész 5 központi hőcsereszervébe oly módon, hegy nekiütközik annak 20 homlokfalába s visszaáramlik a 22 cső külső fala és a 14 fal közötti téren keresztül a 6 átömlőcsövekbe, s innen a 7 kerületi levegőtérbe, amelynek orr-részén helyezkednek el a 8 perdítő elemek. A 7 kerületi levegőtér hátsó 15 hátsó falrésszel határolt része a konvektiv hőcsererészhez az első 9 első falrésszel határolt része a sugárzó hőcserélő részhez tartozik. A15 hátsó falrész és a 14 fal közötti gyűrű alakú 16 átömlő tere a henger alakú 13 segédhőcserefelülete t osztja két részre. A füstgáz all árnyékolókő 18 beömlő nyílásán keresztül lép be a 12 füstgáztérbe, ahol hőtartalmának egy részét sugárzásos úton átadja a 9 első falrésznek, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
