Tüzeléstechnika, 1928 (1. évfolyam, 1-12. szám)

1928-07-08 / 1. szám

4 TÜZELÉSTECHNIKA 1928 július 8. lorid hőmennyiség halmozható fel, így kétségtelen, hogy az égető zónából távozó égéstermények 4X312 kalória mel­egtartalomból a tűztérbe az égetés hőfokára felmele­gített mészkővel­ csak 17976 kalória juttatható vissza. A két mennyiség különbsége, azaz 23336 kalória hő­mennyiség tehát itt még az elméleti kemencében sem té­rül vissza s így az égéstermények e hőveszteségnek meg­felelő hőmérséklettel, számítás szerint 750 u-on jutnak a kéménybe. Az így veszendőbe menő 23336 kalória az elméleti kemence tüzelőszerfogyasztásának 35%-á­t teszi ki,­­ így ennek hatásfoka csak 66% lehet. Milyen messze van ez az ideális kemence 100%-os hatásfokától. A mészégető­­kemence hatásfoka a valóságban természetesen ennél sokkal kisebb és legjobb esetben is kb. csak 40%, de leg­többször a 30%-ot is alig éri el. Ha arra gondolunk, hogy modern kazántelepen a 85%-os hatásfok sem ritkaság, önkénytelenül is az a kér­dés merül fel, hogy nem ,lehetne-e a mészégetőkemence hatásfokát s így gazdaságosságát, is megfelelő szerkezeti változtatásokkal lényegesen megjavítani, vagy nem le­hetne-e az égéstermények fölös melegét esetleg más úton értékesíteni? Mielőtt e kérdésekre válaszolnánk, vizsgáljuk meg, vájjon az elméleti adatok a gyakorlatban miképen mó­dosulnak. Láttuk, hogy az elméleti körkemencében az égés­termények hőmérséklete 750 ° C. A gyakorlatban termé­szetesen más körülményekkel kell számolnunk, s így más eredményt is­ kapunk. A mészégetés nem 856°-on, hanem 1100—1200°-on történik. Minél magasabb hőmérsékleten égetjük a me­­szet, annál rövidebb az égetés időtartama, de annál na­gyobb a tüzelőszerfogyasztás. Hogy ez így van, az nem szorul bővebb bizonyításra. Elég, ha arra gondolunk, hogy az égetőtérből távozó égéstermények magasabb hőmér­sékleten több melegmennyiséget visznek el s ezt csak több tüzelőszer elégetésével pótolhatjuk. Ugyancsak növeli a tüzelőanyagfogyasztást az is, hogy a gyakorlatban az elméleti levegőmennyiség többszörösével (gyakran négy-, sőt nyolcszorosával) égetünk. E levegőfelesleget is az ége­tés hőmérsékletére kell melegítenünk. A gyakorlatban tehát több tüzelőszert égetünk el, továbbá levegőfelesleg is szaporítja az égésterményeket és magasabb hőmérsék­lettel égetjük s így jóval több melegmennyiséget vonunk el az égető zónából, mint amennyit az elméleti kemencé­nél a számítás mutatott. A hideg mészkő 100 kg-ja azonban a gyakorlati ke­mence előmelegítő zónájában is csak 17916 kalóriát vehet fel. Ha a mészkő e hőfokra felmelegedett, hiába vezetünk oda több meleget, hőmérsékletét már nem emelhetjük. Hasonló folyamat ez ahhoz, mint amit a víz forralása mutat. Ha 1 kg vizet 109 kalóriával 100°-ra melegí­tünk fel, hiába melegítjük tovább, hőmérséklete nem emelkedik, hanem a víz elpárolog. Ha a mészkövet az égetés hőfokára, 860°-ra melegítettük, akkor továbbheví­­tésével hőmérséklete már nem emelkedik, hanem kiég. Kemencéink­­előmelegítő és égető zónájának tehát ott van a határa, ahol a mészkő már 856°-ra felmelegedett, mert itt már a kiégés kezdetét veszi. A gyakorlati kemencénél — mint látjuk — az égés­­termények sokkal több hőegységet visznek el az égető zónából, mint az elméleti kemencénél. De az előmelegített mészkővel csak 17976 kalória juthat vissza az égető térbe. A hőveszteség tehát a gyakorlatban még jóval nagyobb lesz és pedig annál nagyobb, minél nagyobb levegőfelesleggel és minél magasabb hőmérsékleten ége­tünk. Az égéstermények hőmérséklete a gyakorlati mész­égetőkemencéknél a levegőfelesl­eg miatt valamivel ala­csonyabb (500-—700°), mint az elméleti kemence számí­tott 750° hőmérséklete, azonban még mindig igen magas. Az, hogy némely mészégetőkemence égésterményei aránylag alacsony hőmérsékleten (néha 300°-on) távoznak a kemencéből — az elmondott tények ismerete nélkül —, arra a téves következtetésre vezethetne, hogy az ilyen kemence hőgazdasága jobb, mint azé, amelynél az égés­termények magasabb hőmérsékletűek. A kazántüzelésnél való­ban érvényes az a szabály, hogy alacsonyabb hőmérsékletű füstgáz tökéletesebb hő­­kihasználást s így jobb hatásfokot jelent. A mészégetés­­nél azonban ennek éppen az ellenkezője igaz. Amilyen hibás volna az a kemence, melyből az égéstermények az előmelegítő tér hiánya vagy elégtelen mérete miatt túl­­forrón távoznak, annyira gazdaságtalan az olyan mész­égetés, melynél a füstgázok hőmérséklete 500° C alá száll. Csak abnormálisan nagy sugárzási veszteség, túl­­nagy levegőfelesleg, vagy a kemence repedésein és nyílá­sain betóduló hideg (falshh) levegő hűtheti le a gázokat a hőmérséklet alá. Nem ismételhetem elégszer, hogy a mészégetőkemen­­ce gázainak túl alacsony hőmérséklete csak kedvezőtlen hőkihasználás következménye lehet s így tüzelőszerpazar­lást jelent. Tudjuk most már, hogy a mészégetőkemence égés­terményeivel jelentős hőmennyiség vész el. Azt is tud­juk, hogy a hőveszteség a legkedvezőbb estben, vagyis az elméleti kemencében is a tüzelőszer fűtőértékének 35 szá­zalékát teszi ki. Tudjuk, hogy a valóságban a veszteség ennél is nagyobb. Most már arra a kérdésre kell meg­felelnünk, hogy milyen célra és milyen módon volna ez az elvesző jelentékeny melegmennyiség értékesíthető? Legcélszerűbb mindenesetre, ha az égéstermények hőfeleslegét magában a mészégetőkemencében értékesít­jük. Ennek pedig egyetlen kivihető és célszerű módja csak az lehet, hogy a forró égésterményekkel az égetés­hez szükséges levegőt melegítjük fel és ezek hőfeleslegét így az égető zónába juttatjuk vissza. E megoldásnak sem hőtechnikai, sem konstruktív akadályai nincsenek. Az idea nem új. A német birodalmi mészipari érdekeltség hőtechnikai szakosztályának 1925 december havi ülésén dr. Quincke tanár egyik felszólalá­sában ugyan a következő megjegyzést tette: „Sokkal célszerűbbnek vélném, ha a mészégetőkemencék szerke­zetét úgy módosítanánk, hogy az elvonuló égéstermények fölös melegének azt a részét, amelyet a mészkő előmele­gítésére nem tudunk kihasználni, valami más célra fordít­hatnánk.” Dr. Quincke azt javasolja, hogy az égéster­mények fölös melegét tüzelésre vagy energiatermelésre használja ki. E megoldás azonban a legtöbb mész­égetőtelepen már csak azért sem jöhet tekintetbe, mert ezek rendesen a mészkőbányák mellett minden más ipari teleptől, sőt kultúrhelytől is távol fekszenek. Csak a cu­korgyárak mészégetőtelepeinél lehetne célszerűen az égés­termények fölös melegét fűtésre vagy energiatermelésre értékesíteni. Ugyanazon a gyűlésen E. Laaser mérnök értekezésé­ben azt ajánlja, hogy az aknás mészégetőkemencék forró égésterményeit az égetéshez szükséges levegő fel­­hevítésére használják ki és pedig a kemence mellé épí­tett vaslemezes léghevítő közbeiktatásával (Taschen­lufterhitzer).­­Számításai szerint ezzel 16—20% tüzelő­anyagmegtakarítás járna és­ a léghevítőberendezés 1­­2— 2 év alatt ammortizálná magát. A szakközlemények is mind­ megegyeznek abban, hogy a mészégetőkemence gázai — tényleges mérések szerint is — általában igen magas hőmérsékletűek. A jelenség igazi okára azonban alig mutatnak rá. A gázok melegtartalmának értékesítésére pedig — Laaser javaslatát kivéve — nem találkozunk elfogadható ideá­val, noha az így veszendőbe menő hőértékek vissza­nyerésével megtakarítható tüzelőszer nem csekély, elha­nyagolható mennyiség. Húszszázalékos, vagy ennél t­öbb tüzelőanyagmegtakarítás a­­ mészégetés rentabilitására lényeges befolyást gyakorol.

Next