196499. lajstromszámú szabadalom • Rácsozat üvegolvasztó kemencék álló regenátorkamráihoz
3 196499 4 A találmány tárgya rácsozat üvegolvasztó kemencék álló regenerátor-kamráihoz, amelynek számos egymás mellett elrendezett, alulról felfelé irányuló frissle vegó-áram és ezzel felváltva felülről lefelé irányuló füstgázáram átvezetésére szolgáló csatornája van, ahol a csatornák között örvénykeltő nyílások vannak kialakítva. Ismeretes olyan megoldás, ahol a rácsozat függőleges csatornái között viszonylag kis harántnyilások vannak a csatórnafalakban kialakítva, amelyek a csatornák közötti nyomáskiegyenlítésre szolgálnak. A 372 364. sz. osztrák szabadalmi leírásban ismertetett megoldásnál a csatornafalakban levő harántnyilások órvénykeltó nyílásokként vannak kiképezve, amelyek expanziós térként szolgálnak a gázok száméra, ahol a létrejövő áramlási zavarok révén kedvezőbbé vélik a hőtároló falanyag és az áramló közeg közötti hőátadás. Ennél a megoldásnál a rácsozat felépítésére tűzálló anyagból készült, nyolcszögletű külső keresztmetszettel és négyszögletű belső keresztmetszettel rendelkező hasáb alakú üreges téglákat használnak, amelyek egy átmenő csatornát képeznek. Az órvénykeltó nyílásokat azáltal lehet kiképezni, hogy legalább egy, előnyösen azonban mindegyik csatornát határoló fal egy az üreges tégla talpfelületéig terjedő nyílással van ellátva. A rácsozat azonos nagyságú téglákból áll. A találmány alapja az a felismerés, hogy a fűtőfelület mellett, amelyet adott regenerátor-térfogatnál valamely rácsszerkezet biztosit a hőátadás száméra, a regenerátor hatásfoka szempontjából döntő jelentőségű a levegöfázisban végbemenő hőátadás is, ezzel szemben a gézfázisban végbemenő hőátadásnak csak alárendelt szerepe van. A találmány által megoldandó feladat a regenerátor felépítésének hozzáigazítása a levegófázísban uralkodó feltételekhez és ezáltal a hőátadás hatásfokának a javítása. A kitűzött feladatot a találmány értelmében a bevezetőben ismertetett típusú regenerátorkamra-rácsozatnál azáltal oldjuk meg, hogy két egymás fölötti szinten elhelyezkedő órvénykeltó nyílás függőleges irányú távolsága a legalsó rácsozattartományban a legnagyobb és ez a távolság a felső rácsozatvég felé haladva csökken. A hó a forró téglákról a hideg égési levegőre csaknem kizárólag konvektiv úton adódik át. A teljes konvektiv hőátadás a szívás és/vagy nyomás, vagyis erőhatás következtében létrehozott, kényszerített konvekcióból és a felhajtó hatáson alapuló szabad konvekcióból tevődik össze, mely utóbbit a falazat és az áramló közeg közötti hőmérséklet-különbség hozza létre. A rácsozat alsó tartományában a téglák és a levegő közötti hőmérséklet-különbség és ezzel a felhajtó hatás nagy. A találmány szerinti rácsozat az alsó rácsozat-tartományban nagy, sima futófelületekkel rendelkezik, miáltal a felhajtó hatás által kiváltott konvektiv hőátadás teljes mértékben érvényesül. Felfelé haladva csökken a téglák és a levegő közötti hőmérsékletkülönbség és ezzel együtt csökken a felhajtó hatás is. A találmány szerinti rácsozatnak felfelé egyre több órvénykeltó nyilasa és ezzel egyre több harértirányban átáramlott futófelülete van, amelyek áramlási zavarokat okoznak. Az ily móiion kiváltott turbulenciák kedvezőbbé teszik a konvektiv hőátadást a rácsozat felső tar tományában. A regenerátor gézfázisában a füstgáz téglákra történő hőátadása főként sugárzással történik, amelynek hatékonysága szempontjából csak a csatorna-szélesség bir jelentőséggel. Üvegolvasztó kemencékben a füstgáz jelentős mennyiségű agresszív porokat tartalmaz, amelyek hajlamosak a rácsozat alsó, hidegebb tartományában lecsapódni és lerakódást képezni, amely jelenséget a rácsozat öregedésének szokták nevezni. A találmány szerinti rácsozat járulákos előnye, hegy az alsó tartományban levő nagy, sima függőleges felületek következtében kevésbé hajlamos lerakódások képzésére. Ennek értelmében ajánlatos a legalsó rácsozatréteget örvénykeltő nyílásokkal mentesen kialakítani. Az említett előnyök különösen akkor érvényesülnek, ha a találmány egyik célszerű kiviteli alakja értelmében két egymás fölötti szinten kialakított órvénykeltó nyílás függőleges irányú távolsága a legalsó, örvénykeltó nyílásokkal mér ellátott rácsozattartoményban maximum a háromszorosa, míg a legfelső rácsozattartományban maximum a 0,3-szorosa a rácsozat középső rétegeiben mért függőleges irányú nyílástávolségnak. A rácsozat általában tűzálló téglák egymás fölötti rétegeiből van felépítve, amely téglák kialakításuknál fogva órvénykeltó nyilasokat képeznek. Annak érdekében, hogy kisebb számú különböző formátumú téglát kelljen felhasználni, célszerű, ha két egymás fölötti örvénykeltő nyílás; függőleges irányú távolsága a rácsozat magassági irányában lépcsőzetesen csökken. A találmány szerinti rácsozat felépítéséhez különösen jól felhasználhatók a 365 545 és a 372 364 sz. osztrák szabadalmi leírásból ismert hasábalakú, tűzálló anyagból készült üreges téglák, amelyeknek nyolcszögletű, előnyösen éles sarkú külső keresztmetszetük, négyszögletű, adott esetben lekerekített vagy lerézselt sarkokkal rendelkező belső keresztmetszetük, valamint átmenő központi csatornájuk van, ahol az órvénykeltó nyílásokat az üreges tégla legalább egy, előnyösen mindegyik oldalfalának az üreges téglák talpfelületéig terjedő kivágása képezi. A minél nagyobb fajlagos fűtőfelület elérése érdekében célszerű az üreges téglákat oly módon kialakítani, hogy a csatorna hid5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
