196488. lajstromszámú szabadalom • Egységes házkiképzésű, égőkőbetétes rekuperatív impulzuségő
3 196488 4 A találmány rövid épitési hosszal, rendelkező egységes házkiképzésü, változtatható teljesítményű, cserélhető rekuperátort tartalmazó, nagy égéstermék kilépési sebességet előállító tüzelőberendezés. Ipari kemencék korszerűsítésénél elsősorban két fontos feladatot kell megoldani, nevezetesen a belső hőcsere fokozását, illetve a leglényegesebb hőveszteség a füstgázveszteség csökkentését, vagyis az optimális primér höhasznositás megvalósítását. A munkatéren belüli höcsere fokozásénak fontos eszközei az impulzuségők. Ezen égőknél a nagy égéstermék kilépési sebesség (100- 200 m/s) fokozott konvektiv hőátadás révén gyorsítja meg a betét felmelegedését. A primér höhasznositás céljára különböző típusú rekuperátorokat alkalmaznak. A korábbi gyakorlatnak megfelelően kemencénként egy közős rekuperátort, újabban égőnként, közvetlenül hasznosítva a távozó füstgázok hőjét. Az irodalomból és a gyakorlatból különböző típusú impulzuségők ismertek. Ezek közül azok az égők terjedtek el, amelyeknek 'a zajszintje a nagy (200 m/s) égéstermékkilépési sebesség mellett sem haladja meg lényegesen a hagyományos égők zajszintjét. Ennek a követelménynek olyan konstrukciójú impulzuségők tudnak eleget tenni, ahol az égőkében (égőtérben) a folyamatos keveredés és égés feltételei biztosítottak. A távozó füstgázok égőnkénti hóhasznositása valósul meg a rekuperatív (rekuperátoros) égőknél. Az eddig ismert rekuperatív égők a legfontosabb jellemzőik alapján a következőképpen csoportosíthatók: Az első csoporthoz tartoznak azok az égők, amelyeknél az égőtér az előmelegítendő égéslevegő által hűtött. Másszóval a levegőelőmelegités nem kizárólagosan a kemence munkateréből távozó füstgázok hőjének hasznosítása által történik, hanem az égöböl ki* lépő égéstermékek hűtése által. Itt a levegömelegités alapján számítható energiamegtakarítás egyrésze csak látszólagos, mert az égötér hűtése miatti csökkentett kilépő égéstermék hőmérséklete a mérhetőnél lényegesen kisebb levegóhőmérsékletnek felel meg. Az égőtér hűtése lerontja a levegőelómelegitéssel, a nagyobb égéstermékhömérséklettel elérni kívánt gyorsabb hőátadást a kemencében. Ebbe a csoportba sorolható a GB 1 258 950 lajstromszámú szabadalmi leírásban ismertetett égő is. Az égéslevegő az égöteret körülvevő köpenyben áramlik és a hütőhatás nagymértékben érvényesül. Ezen túlmenően a kilépő égéstermék sebessége, impulzusa a munkatéren belüli hőátadás fokozásához nem kielégítő. Úgyszintén ide sorolható a US 4 255 122 lajstromszámú szabadalmi leírás szerinti égő is. Az égöteret körülvevő körgyűrű szelvényű levegójárat közvetlenül hűti azt és úgyszintén hűti az égéstermékeket a tűztérbe benyúló csövön áramló levegő is. A Tüzeléstechnikai Kutató- és Fejlesztő Vállalat által kifejlesztett RO típusú, növelt impulzus rekuperatív gázégő esetében is érvényesül az előmelegítendő levegő hűtóhatása az égötérre. Előzőektől eltérően az elosztó tárcsa érintőjével 40-60“-os szög alatt elrendezett levegőbevezetó furatok biztosítják az égótérben az égés olyan mértékű befejezését, amely növelt impulzust (20-80 m/s sebességet) eredményez. A második csoporthoz tartoznak azok az égők, amelyeknél az égötér ugyan nem hűtött, de az mint égőké az égő meghosszabbításaként jelentős méretnövekedést eredményezve csatlakozik a rekuperátorhoz. Ilyen égő ismerhető meg GB 1 260 489 lajstromszámú szabadalmi leírásból. A körgyűrű szelvényű térben és a füstgázzal ellenáramban haladó levegő a gázzal az égőkében keveredik és itt megy végbe az égés is. A DE 2 948 048 lajstromszámú szabadalmi leírásból megismerhető égő szintén ellenáramú rekuperátorral van egybeépítve, melynél az égőkébe áramló előmelegített levegő a füstgáz egy részét injektálással az égéstérbe juttatja, melyet a rekuperátor réssel való illesztése tesz lehetővé. A DE 2 303 280 lajstromszámú szabadalmi leírás szintén egy füstgázvisszakeveréses folyékony tüzelőanyaggal üzemelő égőt ismertet. A füstgáz viszonylag kis hányadának az égéstérböl visszaáramló része melegíti a rekuperátorként működő kettős köppenyben áramló égéslevegőt, az égő tüzelőanyag és levegő ellátó szerveit, valamint a levegőfúvókákon beáramló, füstgázt injektáló levegőt. Az ismertetett megoldások hátránya az, hogy egyiknél sincs meg együtt a hatékony höhasznositás (égötér hűtése miatt), valamint a kemencében a höcsere fokozásához szükséges égésterméksebesség, impulzus (kiégés nem kielégítő mértéke az égótérben, levegőperdület, megfelelő keveredés hiánya, hagyományos égők nyitott égókövei miatt) továbbá a korszerű égőkre jellemző kis szerkezeti méretek (hagyományos égőkhöz csatlakoztatott rekuperátor és a rekuperatív impulzuségőknél a toldalékként beépített égökó miatt). Hiányzik továbbá az ismert rekuperatív impulzuségőknél az a megoldás alkalmazása, amely megakadályozza hűtetlen égőtér és a nagymértékű (550-600 °C) levegöelömelegítés esetére is az NO* kiválását. Az ismert megoldások további hátránya, hogy minden teljesítmény értékhez külön-külön égő tartozik megfelelő szerkezeti kialakítással, mely egyrészt nem teszi lehetővé a sorozatgyártás egyszerűsítését, másrészt a kemence munkatér hőmérséklethez való rugalmas alkalmazását. A találmány célkitűzése olyan rövid kialakítású i góköbetéles rekuperatív impulzus-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
