191504. lajstromszámú szabadalom • Kéthuzamú, fekvőhengeres, meleg vizes, szilárdtüzelésű, központi fűtési kazán, mely családi házak és társasházak fűtésére alkalmas
1 191 504 2 A találmány tárgya kéthuzamú, fekvőhengeres, melegvizes, szilárdtüzelésű, központi fűtési kazán, családi és társasházak fűtésére, előnyösen nagy portartalmú és/vagy kis fűtőértékű szenek eltüzelésére. Ismeretes, hogy az energiahordozó készletek csökkenésével együtt értékelődik fel azoknak minél teljesebb és jobb hatásfokú tüzeléstechnikai hasznosítása. A szenek bányászata, osztályozása, szállítása, elosztása közben nagy mennyiségű, 0-5 mm szemnagyságú szénpor és poros szén keletkezik, amelynek az elosztó hálózat végpontjánál, a fogyasztónál történő hasznosítása sehogyan, vagy csak nagyon rossz tüzeléstechnikai hatásfokkal lehetséges. A szilárdtüzelésű háztartási hőhasznosítók, így a fűtési kazánok is rostélytüzelésű berendezések, ezeknek a kialakítását olyan tapasztalati és kísérleti eredmények alapján határozták meg, amelyek alapvetően portartalom nélküli, vagy kis portartalmú szén eltüzeléséből erednek. A jelenleg ismert háztartási kazánokra jellemző, hogy a rostélyfelület a fűtőfelületnek legfeljebb 3-3,5%-a, továbbá ugyancsak jellemző, hogy a besugárzott fűtőfelület rovására egyre nagyobb a konvektiv fűtőfelület, ez utóbbi eléri, vagy meghaladja a besugárzott fűtőfelület nagyságát. Az előbbiek megfigyelhetők mind az ismert felsőégésű, mind pedig a korszerűnek számító alsóégésű, töltőaknás háztartási kazánokon, amelyek általában két, vagy többhuzamúak. A fent említett kazánokra több példa található Tallér Ferenc: „Háztartási és kommunális kazánok” című, a Műszaki Könyvkiadónál 1984-ben megjelent könyvében. A kazánok közös jellemzőjeként megemlíthetjük, hogy a gyenge minőségű, po ros szenekre nem alkalmazhatók, vagy csak nagyon rossz hatásfokkal tüzelhető el ezen berendezésekben a nagy portartalmú tüzelőanyag. Célkitűzésünk olyan háztartási melegvízfűtési kazán kialakítása, amelyben jó hatásfokkal eltüzelhetők egyebek mellett a nagy portartalmú szenek is. Célunk továbbá, hogy a kazán egyszerű előállítá sú és kezelésű legyen, adott esetben pedig alternatív tüzelőanyaggal, például tüzelőolajjal is működtethető legyen. A találmány szerinti kazán azon a felismerésen alapszik, hogy a nagy portartalmú, nagy fajlagos felületű tüzelőanyagok rostélyon csak úgy tüzelhetők el jó hatásfokkal, ha a berendezésben a tüzelőszerkezetet és a tűzteret a találmány szerinti, az ilyen tüzelőanyagokhoz optimális arányokkal alakítjuk ki. A találmány tárgya kéthuzamú, fekvőhengeres, melegvizes, szilárdtüzelésű, központi fűtési kazán, családi és társasházak fűtésére, előnyösen nagy portartalmú és/vagy kis fűtőértékű szenek eltüzelésére. A találmány szerinti kazán úgy van kialakítva, hogy a rostélyfelület a fűtőfelületnek legalább 10—15%-a, a fűtőfelületből pedig a besugárzott felület legalább 30-50 %-kal nagyobb, mint a konvektiv felület. A berendezés az ismert fekvőhengeres, kéthuzamú elv megtartása mellett a vízszintes, hengeres külső köpenyben a függőleges tengely mentén lefelé excentrikusán elhelyezett, viszonylag nagyméretű, belső végén nyitott, vízszintes, hengeres lángcsőből és a lángcsövet a köpeny által nyitott szájú zsákszerűén közrefogó víztérből áll, így van kialakítva az arányaiban nagy besugárzott fütőfelületű első huzam. A köpeny hátsó fala és a lángcső hátsó fala közötti fordulókamra, annak felső részén viszonylag kis felületet alkotó füstcsövekkel van összekötve a mellső füstkamrával, így van kialakítva a konvektiv második huzam. A lángcső átmérő alsó egyharmadánál helyezkedik el az önmagában ismert síkrostély, amely azonban a lángcsővel azonos vagy nagyobb hosszúságú, így elhelyezéséből eredően arányaiban túlzottan nagy felületű, ezenkívül változtatható magasságban is rögzíthető. A lángcső mellső részét a tűztéri és a salaktéri kezelőajtó zárja le, célszerűen a primer és a szekunder égéslevegő szabályzó nyílásaival ellátva, a mellső füstkamra felül égéstermék füstcsatornához csatlakozik. A találmány szerinti kazán a külső köpeny alsó részén hátul, valamint a külső köpeny felső részén elöl elhelyezett csőcsonkokkal a fűtési hálózathoz csatlakoztatható. A találmány szerinti kéthuzamú kazán legfontosabb előnyei a következők : A poros tüzelőanyagok nagy fajlagos felületéhez, amely a normál frakciójú tüzelőanyagok fajlagos felületéhez képest nagyságrenddel lehet nagyobb, biztosítja a nagy rostélyfelületet, így a tűzágy kis rétegmagasságú lehet, ez kis ellenállást eredményez, és az átlagosan rendelkezésre álló huzatnál is elegendő égéslevegővel érintkeznek a tüzelőanyagszemcsék, amelyek az égés folyamán a nagy felületű tüzággyal kölcsönös sugárzásos hőcserében maradnak, és a nagy térfogatú lángcsőben elegendő úthossz áll rendelkezésre a szénszemcsék kiégéséhez, a szénrészecskék sugárzásos hőleadásának nagyobb része a lángcsőben megtörténik. így a poros szeneknek a háztartási kazánokra jellemző második huzambeli, kiégetlen porlerakódása megszűnik, a tüzelőanyag hasznosításra kerül, ezáltal a tüzeléstechnikai hatásfok poros tüzelőanyagnál is eléri, vagy meghaladja a normál tüzelőanyag frakciónál lehetségesét. A nagy besugárzott tűztér a kazánt igen előnyössé teszi olajtüzelésekhez is. További előnyeként megemlítjük, hogy a hűtött salaktér és hátsó fordulókamra miatt a salakveszteség és a füstgázveszteség minimális, a hengeres külső felületből adódóan a berendezés sugárzási vesztesége alacsony, a hengeres szerkezeti elrendezés ugyanakkor kiküszöböli a káros holttereket, és ezáltal a kazán huzatigénye és a fűtött oldali ellenállása is alacsony. A nagyon kevés sík falat tartalmazó kazánszerkezet kedvező anyagfelhasználást és előnyösen nagy üzemnyomást eredményez, üzemnyomása egyenlő lehet a fűtési rendszerek egyéb elemeinek az üzemnyomásával. Gyártástechnológiai előnyként említhető még, hogy a találmány szerinti kazán kevés darabból áll, csupán a köpeny, a lángcső és a füstcsövek hosszának a változtatásával tetszőleges nagyságú sorozat készíthető. A találmány szerinti kéthuzamú, fekvőhengeres 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
