192215. lajstromszámú szabadalom • Növelt hatásfokú hőcserélőszerkezet atmoszférikus gázégőrendszerrel ellátott melegvíz előállító kazánok részére
1 192 215 2 A találmány tárgya növelt hatásfokú hőcserélőszerkezet atmoszférikus gázégőrendszerrel ellátott melegvíz előállító kazánok részére, célszerűen zárt rendszerű szivattyús melegvíz fűtés körében a viszszatérő ág alacsony, kb. 35 °C hőmérsékletű vizének kb. 45 °C hőmérsékletre való melegítésére. Atmoszférikus gázégőrendszerrel ellátott melegvíz előállító kazánokat zárt rendszerű melegvíz fűtési körben olyan üzemi paraméterek között alkalmazzák, ahol a kazánból kivezetett meleg tápvíz hőmérséklete kb. 90 °C, míg a zárt rendszerű vízkörnek a kazánba visszatérő ágában a víz hőmérséklete kb. 70 'C. Ilyen szolgáltatásoknak megfelelő kazántípusokat például az Építéstudományi Intézet 7-100 típusú kazántervei alapján készítik Magyarországon, de példaképpen említhetjük az NSZK. Wiesmann típusú kazánjait, vagy pedig a Lichtensteinben gyártott „Hóval” típusú kazánokat. A fent említett kazán-típusok általános jellemzője, hogy hatásfokuk a fűtőértékre vonatkoztatva maximálisan 80-85%. További hátrányként említhetők, hogy a korszerű igényeknek megfelelő padlófűtésekhez és az alacsony hőmérsékletű sugárzó fűtőtestek (falfütés) céljaira ezek a kazánok nem megfelelőek. A padló- és a falfűtéshez az előremenő vezetékágban kb. 45 °C, a visszatérő ágban pedig kb. 35 °C hőmérsékletű vizet keringtetnek. Ilyen üzemi feltételek esetén a fent említett típusú kazánok vízgőztartalma lecsapódik, ez jelentős korróziós veszéllyel jár. További hátrány az, hogy a kazánokban alkalmazott kis fűtőfelületek miatt a lecsapódó vízgőz hőjét nem tudja átadni. A korszerű fűtési igények kielégítésére, a fentiekben már említett padló- és falfütés céljára az épületek hőveszteségének csökkentésével alacsonyabb hőmérsékletű sugárzó fűtőtestek (padló- és falfűtés) igénye egyre fokozottabb mértékben jelentkezik. Amennyiben a technika állásához tartozó kazánok üzemi hőfokát csökkentené, akkor a kazánokban kondenzálódó pára hőtartalmának kinyerése céljából a kazán fűtőfelületét jelentősen növelni kellene, ami viszont a korróziós veszélyt is növeli. Köztudomású, hogy a korrózióálló szerkezeti anyagok igen költségesek. Célkitűzésünk ennek a problémának jó hatásfokú megoldása. Célkitűzésünk továbbá, hogy az alacsonyabb üzemi hőmérsékletre való áttérésnél (35-45 *C) a füstgázok nedvességtartalmának rejtett hőjét is hasznosítani tudjuk. További célkitűzésünk, hogy a füstgázok hőjét felszabadítva hasznosíthatóvá tegyük. A füstgázok harmatpontja ugyanis 50-55 “C körüli hőmérsékleten van. Ha a fűtést ezen harmatpont alá állítjuk be, akkor a füstgázok hője felhasználható. Rájöttünk arra, hogy fenti célkitűzéseink azáltal realizálhatók, ha az atmoszférikus gázégőrendszerrel ellátott melegvíz előállító kazánokat a találmány szerint kialakított pótlólagos hőcserélővel látjuk el, mely esetben a fent említett célkitűzéseink megvalósíthatók. A találmány tárgya növelt hatásfokú hőcserélőszerkezet atmoszférikus gázégőrendszerrel ellátott melegvíz előállító kazánok részére, célszerűen zárt rendszerű szivattyús melegvíz fűtési körben a viszszatérő ág alacsony, kb. 35 *C hőmérsékletű vizének kb. 45 °C hőmérsékletre való melegítésére. A kazántestben lévő füstgázjáratba víztáskákból és ezeket átkötő csövekből alkotott hőcserélő helyezkedik el, amelynek a fűtési melegvíz-hálózat előremenő és visszatérő vezetékeihez csatlakozó ki- és bevezető csonkjai vannak. A találmány szerinti növelt hatásfokú hőcserélőszerkezet oly módon van kialakítva, hogy a kazán hagyományos fűtőfelületét alkotó hőcserélő után a füstgázhuzamban egy pótlólagos hőcserélő van elhelyezve, amelynek hőátadó felületeit olyan bordáscsövek képezik, amelyek füstgázoldalon két huzamban, vízoldalon több huzamban kereszt-ellenáramú kapcsolásban vannak összekötve. A bordáscsövek a vízrendszerhez mindkét végükön az eredeti kazán visszatérő vízbevezető csonkjához csatlakozó víztáskákhoz vannak kötve, amely víztáskák között függőleges elrendezésű - a két füstgázoldali huzamot szétválasztó és pótlólagos fűtőfelületet alkotó - merevítő víztáskák vannak rögzítve. Az egyik, célszerűen a hátsó víztáska alsó részén kialakított kivezető csonk csatlakozik az eredeti kazán visszatérő vízbevezető csonkjához, míg ezen víztáskán kiképzett új csonk szolgál a vízrendszer új bevezető csonkjaként. A füstgázoldali két huzam függőlegesen van az eredeti kazán mellé helyezve. A találmány szerinti növelt hatásfokú hőcserélőszerkezet célszerűen mindkét függőleges huzam alatt kondenzátumgyűjtő és elvezető szervvel, például edénnyel van ellátva. A találmány szerinti növelt hatásfokú hőcserélőszerkezet legfontosabb előnyei a következők: Alacsony hőmérsékletű (35-45 *C) vizhőfokkal való fűtésigény esetén a füstgázok víztartalma hasznosíthatóvá válik. További előnyként említjük, hogy a harmatpont alá hűtött füstgáz égéshőjének nagy része hasznosíthatóvá válik, minek következtében a fűtőértékre vonatkoztatva 102-105%, égéshőre vonatkoztatva 95-98% hatásfok érhető el. A találmány szerinti növelt hatásfokú hőcserélőszerkezet példaként! kiviteli alakját rajz alapján ismertetjük részletesebben, ahol az 1. ábra a technika állásához tartozó ismert melegvíz fűtésre alkalmazott atmoszférikus gázégőrendszerrel felszerelt melegvíz kazán elrendezésének vázlatos képét szemlélteti, a 2. ábra az 1. ábrának A-A vonala mentén vett metszete, a 3. ábra az l. ábra szerinti kazánnak a találmány szerinti növelt hatásfokú hőcserélőszerkezettel kialakított példakénti alakját szemlélteti a 2. ábrán látható B-B vonalak mentén vett metszet alapján, a 4. ábra a 3. ábrának A-A vonalak mentén vett nézetét szemlélteti, az 5. ábra a 4. ábra B részletét mutatja, a 6. ábra az 5. ábrának C-C vonalak szerint vett metszetét mutatja, a 7 ábra a 4. ábrának D irányból vett németét mutatja, a 8 ábra az egyik pótlólagos víztáska, a 9. ábra a másik pótlólagos víztáska metszetét mutatja vázlatosan oldalnézetben. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
