187672. lajstromszámú szabadalom • Gázfűtésű sütő keringető ventillátorral
1 187 672 2 A találmány témája szerint gázfűtésű sütőre vonatkozik, a sütő hátfalán lévő keringtető ventillátorral, amely létrehozza a sütőtéren keresztül az égéstermék-levegő keverék körbeáramlását, és amelynek a hatáskörzetében az égéstermék-levegő keverék részére terelőlemezek vannak elhelyezve. A sütőnek gázfúvókából, keverőcsőből és égőcsőből álló gázégője van, amely a sütőtér fenéklemeze alatti égéstérben van elhelyezve. Eddig a szokásos, a szóban forgó keringtető ventillátorral felszerelt sütőket a sztöchiometriai arányt el nem érve működő előkeverő égővel fütik, amelyeknél az úgynevezett elsődleges levegő, ami önmagában nem elegendő a teljes égéshez, a gázsugár hatására szívódik be a gázfúvóka mögött, az úgynevezett másodlagos levegő pedig a létrejövő lángba diifundál be. Ezeknél az égőknél, illetve sütőknél az égéstérbe a levegő számos nyíláson keresztül jut be nagy összkeresztmetszettel. Ennek következtében ezeknél az égőknél, illetve sütőknél a másodlagos levegő mennyisége nem szabályozható, illetve nem vezérelhető. Mivel a másodlagos levegő mennyiségének teljes terhelés mellett viszonylag nagynak kell lennie ahhoz, hogy az égés tökéletes legyen, és mert a ventillátor állandó szívó hatása miatt, valamint a hőterhelés csökkentésekor, azaz részleges terhelésnél a gyakorlatilag állandó felhajtóerő miatt, a másodlagos levegő mennyisége még nagyobbá válik, a sütőn keresztül az öszszes átjutó mennyiség nagyon nagy és a hatásfok általában viszonylag rossz. Azért, hogy a fűtőanyagot optimálisan kihasználjuk, az a kívánság lép fel, hogy a teljes és a részleges terhelésnél a hatásfok növekedjen. Mivel az égéstermék közvetlenül érintkezik a sülő étellel, a fentieken kívül fennáll az az igény, hogy az égéstermék mérgezőanyag-tartalma, különösen a nitrogénoxid tartalma, amennyire lehetséges, csökkenjen. Ismeretes, hogy a gázégő sztöchiometriai arány feletti üzemmódja által - azaz például azáltal, hogy maga a gázsugár beszivja a sztöchiometriai aránynak megfelelő, valamint bizonyos többletet is jelentő levegőmennyiséget úgy, hogy közben már az elégés előtt a gáz és az égéshez szükséges levegő egymással egyenletesen elkeveredik - rendkívül alacsony nitrogénoxid (NOx)-tartalom érhető el az égéstermékben. Ezenkívül az ilyen égőkkel nagy hatásfok érhető el a teljes és a részleges terhelésnél is, mert maga az égő mindig a legkedvezőbben, közel azonos levegőaránnyal üzemel a sztöchiometriai arány felett. Nem ismert azonban még olyan, a tárgyat képező sütő, amelyet olyan gázégő hevít, ami a sztöchiometriai arányt meghaladó üzemmódban a fent felsorolt előnyökkel rendelkezik. A sütőfütésre szolgáló eddig ismert égőmegoldások az ilyen jellegű üzemmódra nem alkalmasak. A sztöchiometriai arányt meghaladó előkeverésű égők, például a tűzhelyégök, önmagukban nem alkalmazhatók a köráramú sütőégő kivitelezésénél, mert a gázégő levegőtáplálását a ventillátor szívása befolyásolja, továbbá, mert az ilyen égőknél az a követelmény, hogy azok a ventillátor leállásánál vagy előzetes üzemen kívül helyezésénél, például a sütőajtó kinyitásakor is, kifogástalanul működjenek. A találmánynak ezek szerint az a feladata, hogy a tárgynak megfelelő olyan gázfűtésű sütő kialakítását biztosítsa, amelynek az égője lehetővé teszi a zavartalan sztöchiometriai arányt meghaladó üzemmódot azért, hogy ezáltal elérjük az olyan ismert előnyöket, mint az NOx-szegény égéstermék, a széles szabályozási tartomány és a nagy hatásfok a teljes és a részleges terhelés tartományában. Az égőnek a keringtető ventillátor üzemétől függetlenül optimálisan kell működni és szerkezeti szempontból egyszerű felépítésűnek kell lenni. A találmány feladata az 1-3. igénypontokban említett ismérvek szerint oldható meg. A találmány mindenekelőtt kimondja, hogy az égéstér a levegő közvetlen kívülről történő bejutása ellen zárt, továbbá, hogy legalább az önmagában ismert módon a sztöchiometriai arányt meghaladó levegőelőkeveréssel üzemelő gázégő keverőcsövének és gázfúvókájának belépőnyílása olyan beszívótérben van, ami levegőbelépő nyílásokkal, valamint a beszívótér és az égéstér között legalább egy nyomáskiegyenlítő nyílással van ellátva, továbbá, hogy az égéstérben lévő égőcső belsejében elosztószerkezet, a felső oldalán pedig lángfogó rács van elhelyezve, továbbá, hogy az égőcső oldala mellett árnyékoló lemez halad végig, és végül, hogy a levegőbeeresztő nyílások szabad keresztmetszete körülbelül 150 mm2-350 mm2, előnyös módon 250 mm2, az égő kilowattonként! névleges hőterhelésére vonatkoztatva. Legalább a keverőcső és a gázfúvóka belépőnyílásának takarásával elérhető, hogy a keverőcsőbe csak a beszívótérbe belépő tiszta levegő juthat be. Az égő névleges hőterhelésének megfelelően méretezett levegőbeeresztő nyílásokon keresztül csak meghatározott összlevegő-mennyiség jut a beszívótérbe, és így az injektor beszívótartományába. A sztöchiometriai arányt meghaladó előkeveréssel működő égőnek az égéstermék visszajutása és a ventillátor szívóhatása által nem befolyásolt, minden tekintetben kifogástalan, optimális üzeme a beszívó és az égéstér közötti azon nyomáskiegyenlítő nyílások által érhető el, amelyek biztosítják azt, hogy a keverőcső beszívónyílásánál és az égőcsőnél közelítőleg azonos nyomás uralkodik. Csak ilyen feltételek mellett működik ez az égő maga különböző hőterhelés esetén közelítőleg állandó levegőaránnyal NOx-szegény égéstermék képződése közben. A találmány tárgyának működését és előnyös kiképzését az alábbiakban a rajzokon ábrázolt kiviteli példa alapján ismertetjük közelebbről. Ezek a következőket mutatják be vázlatosan: 1. ábra : a találmány szerinti sütő oldalsó hosszmetszete, 2. ábra: az l.'ábra A-B jelű metszetének nagyított nézete. Az ábrázolt sütő például része lehet egy gáztűzhelynek, de alkalmazható önálló beépített egységként is. A sütő házában a 4 sütőtér alatt helyezkedik el a 6 égéstér, amelyben az égés lezajlik. A sütő 5 hátoldalán van a 10 keringtető ventillátor, amely-5 10 <5 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
