186063. lajstromszámú szabadalom • Vándorrostélyos kazán elsősorban értékcsökkent szén eltüzelésére
186063 2 A találmány tárgya vándorrostélyos kazán, elsősorban értékesükként szén eltüzelésére, tüzelőegységgel, hőcserélő egységgel és széntárolóval, ahol a tüzelőegység tűzteret és adott esetben gyújtóboltozatot tartalmaz, a vándorrostély rostélyelemei pedig egyik végük felé keskenyedő lapos elemek, amelyek lánctengelyeken elfordíthatóan vannak ágyazva és szélesebbik végükön távtartó vállakkal vannak ellátva. A kazán elsősorban kisméretű, családiházak, fóliasátrak stb. gazdaságos fűtésére alkalmas konstrukció, amely automata vagy félautomata üzemmódban is használható szénféleségek elégetésére. Ismeretes, hogy az utóbbi időben ismét egyre inkább előtérbe kerülnek a szilárd halmazállapotú, darabos tüzelőanyagok a kisebb méretű, például háztartási vagy kisüzemi kazánok üzemeltetéséhez. Ennek oka a folyékony és gáznemű tüzelőanyagok árának rohamos növekedése, illetve hogy ezek a tüzelőanyagok háztartási célokra egyre korlátozottabb mennyiségben állnak rendelkezésre. Ugyanakkor az is köztudott, hogy a kisebb teljesítmény kategóriákba tartozó kazánok közül a korszerű tüzeléstechnikai követelményeknek lényegében csak azok felelnek meg, amelyek az említett folyékon> vagy gáznemű szénhidrogénekkel üzemelnek. Ennek megfelelően automatizálás is elsősorban ezeknél a berendezéseknél lehetséges, ugyanis a nagyobb ipari berendezéseknél felhasznált mechanikus rostélyok láncrostélyok, vándorrostélyok, előtoló rostélyok, dobrostélyok stb. jelentős súlyuk és viszonylagos bonyolultságuk következtében a háztartási berendezésekben nem használatosak. Hasonló okok miatt nem alkalmaztak eddig hőgenerátorokban, azaz meleg levegőt előállító berendezésekben sem széntüzelést. A fent felsorolt mechanikus rostélyokkal ellátott berendezések számos változata ismert. A 1921881 számú vagy a 26 20 374 számú NSZK közzétételi iratok vándorrostélyos kazánokat mutatnak be. A 3000096 számú NSZK közrebocsátási iratban már olyan különleges vándorrostélyt írnak le, amelynek hatásfokát oxigén hozzávezetéssel kívánják növelni. Az oxigén, illetve oxigént tartalmazó gáz bevezetése külön terelőkamrákban történik, innen áramlik át a gáz a rostély nyílásain. A 3041025 számú NSZK szabadalom olyan kazánt ismertet, amelynek vándorrostélyán a salakot már üzem közben mechanikusan törik, hogy a légbevezetést és ezzel a megfelelő egyenletes égést biztosítsák. Alkalmaznak bizonyos berendezésekben rostélydobokat is. Ilyen konstrukció látható például a 756 813 számú francia szabadalomban. A konstrukció debszerűen kialakított forgó rostélyszerkezetet tartalmaz és ez kamrákra van osztva. A rostély felületét a kamrákat befedő rostélypálcák alkotják. A rostély szerkezet kamráiba bevezetett levegő a rostélypálcák közti hézagokon keresztül áramlik a tűztérbe. A rosté iyszerkezetbe vezetett levegő azonban jóval meghaladja az égéshez szükséges mennyiséget, így a felesleges levegőt a rostélyszerkezet másik végén lévő nyílásokon keresztül vezetik el. Hátránya a megoldásnak, hogy a levegőellátás nem egyenletes, minthogy a rostélyszérkézét elfordulása olyan átmeneteket képez a kam* ák oldalnyílásai és a befúvószelepek között, hogy a levegőbeáramlás jelentős mértékben ingadozik. Ez zavarja a kialakult tűz égési egyensúlyát. Az 1 176783 számú NSZK és az 1943 855 számú USA szabadalom olyan kazánokat ír le, amelyek lényegében egymás mellett elhelyezett dobokból alkotott mozgó rostélyt tartalmaznak. Ennek a megoldásnak is alapvető hátránya, hogy a levegőellátás ingadozó, még nagyobb mértékben, mint az egyetlen dobot tartalmazó berendezéseknél. Olyan megoldás is ismert, amelyben a dobrostélyokat és a vándorrostélyt kombináltan alkalmazzák. Ilyen megoldásra mutat példát az 1 176783 számú NSZK közzétételi irat. A levegőellátás ennél a konstrukciónál sem harmonikus, így az üzemeltetés során a tűz égési egyensúlya nem kedvező. Az ismertetett hagyományos megoldásoknak az elmondottakon kívül még további hátrányai vannak: A vándorrostélyt, illetve a dobot viszonylag nagy és nehéz, többnyire öntött elemek alkotják, amelyek levegőbevezetés egyenletlenségei miatt kialakult egyenlőtlen égés következtében inhomogén hőterhelésnek vannak kitéve, ezért gyakran megrepednek. A rostélyelemekben és az elemek között viszonylag nagyméretű rés van, ezért ezek a berendezések nem alkalmasak értékesükként, morzsolódott, port tartalmazó szén eltüzelésére. További hátrány, hogy a bemutatott rostélyok nem öntisztítók, azaz viszonylag sok salakdarab, törmelék marad a résekben, ami tovább fokozza az egyenlőtlen levegőellátást és égést. A fenti hátrányok kiküszöbölésére alkalmaznak olyan vándorrostélyokat, amelyek a lánctengelyeken elfordíthatóan ágyazott elemekből állnak. Ezek az elemek légbevezető réseket, illetve járatokat tartalmaznak és a vándorrostély felső ágán egymásra felfekve a tüzelőanyagot hordozó síkot képeznek, ugyanakkor az alsó ágon lefelé billennek és lehetővé teszik a szén, illetve salakdarabok kiesését. Ez az ún. öntisztítás jelentős mértékben javíthatja a berendezések hatásfokát, azonban nem oldja meg az elemekben lévő légátvezető járatok tisztítását, még abban az esetben sem, ha a lebillenő egységek több lapos elemből vannak összeillesztve (lásd a 103 756 számú osztrák szabadalmat). Olyan megoldások is ismertek, ahol a lebillenő rostélyelemek egymástól függetlenül mozgó lapos elemekből állnak. Ilyen megoldások találhatók például a 83 722 számú magyar vagy a 104195 számú osztrák szabadalomban. A 83 722 számú magyar szabadalomban olyan láncrostély megoldás található, ahol a lánctengelyek között kidudorodásokkal ellátott haránttartók vannak elrendezve és ezekre pofák segítségével vannak egymást átlapoló rostélytagok lazán feltolva. Ez a megoldás, jóllehet az egyes tagok egymáshoz képest elmozdulhatnak és így közülük a fennakadt részecskék kieshetnek, az öntisztítást semmiképpen sem tudja hatékonyan biztosítani, minthogy az elegyek billenése rendkívül korlátozott. A haránttartókra pofák segítségével történő felerősítés ugyanis csak igen kis szögben teszi lehetővé az elfordulást, és így az egymást követő sorokban lévő elemek közül a részecskék nem tudnak kihullani. További hátránya a megoldásnak, hogy a kidudorodásokkal ellátott haránttartók előál5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
