189771. lajstromszámú szabadalom • Kerámiabetét zsáktüzterű kazánok részére
1 2 189.771 feletti hőmérséklettel való tartó hőterhelésre alkalmasak (lásd a Szilikátipari Kézikönyv 1982. adatait). A 13 kerámiabetét méretezésénél számításainkat az alábbi négy tényező befolyásolja: — az égéshez szükséges levegő szállításának módja, illetve a tüzelőberendezés ventilátorának jelleggörbéje — a tüzelőanyag bevezetésének módja: — a lángeső mérete : és — az égőtér geometriai méretei, amely célszerűen lehet görbefelületekkel határolt, másodrendű felületekkel határolt, síkfelületekkel határolt test, illetve a füstgázok áramlásának útja. Bevezetve az alábbi jelöléseket: — a 13 kerámiabetét — 21 belépőnyílása = 01 — 14 kilépőnyílása = 01 (azonos méret) — 22 maximális belső méret = 02 — 23 maximális külső méret = 03 — első 13a konvergens szakaszának a vízszintesre vonatkoztatott vetülete = h2/a és a vízszintessel bezárt szöge = a 2/a — további 13a konvergens szakaszoknak a vízszintesre vonatkoztatott vetülete = h2 és a vízszintessel bezárt szöge =oc 2 — a 13b divergens szakaszoknak a vízszintesre vonatkoztatott vetülete = hj és a vízszintessel bezárt szöge = a 1 — a megengedett nyomásesés = Ap a 10 lángcső mérete = Ç) 1 (m) — az égőtér mérete = 0 e (m), n (-) — az égőtér hossza = m — a füstgázjáratok száma = n — az alaktényező = — a tűztér terhelés = M — a tüzelőanyag = gáznemű Nm3/h, folyékony kg/h — a belépőnyflás mérete = M (MJ/Nnr/kg, azaz az égő térterhelés (kisláng-nagyláng): const = f (m kisláng/ /M nagyláng) — a 13 kerámiabetét belépőnyílásának keresztmetszete : 01 = const. 1-től 10 01-ig előnyösen 1-től 1,5 01-ig. 02 = 1-től 5 01-ig előnyösen 1,2-től 3 01-ig. 03 = 02-től 0e-ig előnyösen 1,001 02-től 0,98 0e-ig. — a belépőnyílást megelőző 13 kerámiabetétrész hossza: h2/a= 1-től 3 01-ig előnyösén 0,2-tői 1,5 01-ig — a belépőnyílást követő első 13b divergens szakasz hossza: hj =f(M,e.Ap/l,n) 0,25-től 15 01-ig — a belépési nyílást követő második 13a konvergens szakasz hossza: h2 % 1-től 3 01-ig előnyösen 0,2-től 1,5 01-ig — a belépési nyílás távolsága a láncsőtől: h4 = 0-tól 2 01-ig előnyösen 0,05-től 1,5 01-ig — a 13 kerámiabetét távolsága a 10 lángcsőtől: hj = -h4-től h4 értékékig előnyösen 0-tolz 01 -lg — a 01 belépési nyílást megelőző 13 kerámiabetét palástjának a vízszintessel bezárt szöge: a 2/a = 0-tól 05 tr-ig előnyösen 0,06-tól 0,4 7?-ig — a 01 belépési nyílást követő 13b divergens szakasz palástjának a vízszintessel bezárt szöge: 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 a 1 =(Ap/l)e, M, 0e 0-tól 0,5 7T-Íg előnyösen 0,06-tól 0,4 7r-ig — a 01 belépési nyílást követő második 13a konvergens szakasz palástjának a vízszintessel bezárt szöge: a2 = f (0eAp/l,n,M) 0-tól 0,5 7T-ig előnyösen 0,06-tól 0,4 7r-ig Az elábbiakban a 16,17,19, 20 bevonatok előállítására szolgáló anyagokat és összetételüket ismertetjük: Alumínium (Al) Iridium (ír) Cérium (Ce) Króom (Cr), Lan tán (La) Kobalt (Co) Nikkel (Ni) Molibdén (Mo) Pallódium (Pd) Osmium (Os) Rénium (Re) Platina (Pt) Vanádium (V) Vas (Fe) Mangán (Mn) A fenti említett elemek a peridósus rendszer III, Vb, VIb, VHb, VIII oszlopának féméi és lantanidák csoportjába tartoznak, amelyek a 16, 17, 19 és 20 bevonatokban elemi állapotukban vagy ötvözet alakjában vannak jelen oxidok, foszfátok, formájában, a kerámiára vonatkoztatott 0,001—3 súly%, előnyösen azonban 0,6-1 súly% arányban. Az adalékanyagok felületi koncentrációja 50-2 súly%, előnyösen 50 sűly%-kal nagyobb, mint ezen anyagok koncentrációja a kerámia belsejében. A 16,17,19 és 20 bevonatok az oxidációt és/vagy a hősugárzóképességet növelő, önmagukban ismert anyagok. A 16,17,19 és 20 bevonatok tartósan jó emissziós tulajdonságúak. Legfontosabb feladatuk az el nem égett tüzelőanyag és a kivált korom oxidációjának elősegítése, a sugárzott hőátadás javítása és ezzel a kazán és a tüzeléstechnikai hatásfok növelése. A találmány tárgyát képező kerámiabetét egyik legfontosabb hatása, hogy a láng és a füstgázok áramát szétválasztja, a lángos nem engedi érintkezni a tűztér fallal, így a füstgázok a 13 kerámiabetét külső falai és a 8 tűztér fala közötti téren terelődve kénytelen áramolni, eközben hőenergiájukat az égőtér, illetve a 8 tűztér falán egyenletesen adják le. A füstgázokat a 10 lángcső nyílása és a 6 füstcsövek között kialakuló huzat hajtja ki a 8 tűztérből. A kiáramló füstgázok a befejezett égési folyamat állapotában vannak. A fentiek szerint elkészített találmány szerinti kerámiabetét alkalmazását egy olajtüzeléses nagynyomású forróvizes mosóberendezésen vizsgáltuk, és az alábbi eredményeket kaptuk: A tüzelőberendezéssel 6 kg/h olajat égettünk el, 720 1/h vizet melegítettünk. A méréseket esetenként azonos olajfogyasztási és visszaállítási mennyiségekkel végeztük az alábbi előfeltételek alapján: 1) felfűtési idő: 20 °C-os vízhőmérsékletről 80 °C- os vízhőmérsékletre 2) felfűtési idő: 20 °C-os vízhőmérsékletről, az elérhető maximális vízhőmérsékletig 3) füstgázösszetétel mérése: a) koromkép (Bacharach szerint) b) füstgázhomérséklet (°C) c) szénmonoxid tartalom (CO) dl Széndioxid tartalom (C02) 4) tüzeléstechnikai hatásfok %-ban 5
