FI72592C - Foerfarande och anordning foer generering av het gas. - Google Patents

Description

1 72592

Menetelmä ja laite kuuman kaasun kehittämiseksi

Keksinnön kohteena on menetelmä kuuman kaasun kehittämiseksi, jossa menetelmässä kuumennustilassa kehitetään 5 kuumia kaasuja, joihin lisätään vettä, joka höyrystetään ja sekoitetaan kuumiin kaasuihin.

Keksintö liittyy siis suoratoimisiin kuumailman-kehittimiin, joista kaasu-vesihöyryseos johdetaan samassa putkessa itse lämmityskohteeseen.

10 Aikaisemmin tunnetuissa suoratoimisissa kuumailman- kehittimissä on kuumiin savukaasuihin sekoitettu ainoastaan ns. toisioilmaa tai kiertoilmajärjestelmissä prosessista palaavaa savukaasuseosta. Aikaisemmin tunnetuissa suoratoimisissa höyrynkehittimissä on sen sijaan kuumiin 15 savukaasuihin sekoitettu vettä itse tulipesässä.

Tunnettujen kuumailmankehittimien epäkohtana on se, että energian siirtoon ilmaa väliaineena käyttävä järjestelmä vaatii erittäin suuret ilmamäärät. Em. syystä johtuen on puhaltimien, puhallinmoottoreiden ja lämmönjako-20 putkistojen oltava hyvin suuria. Lisäksi näille tunnetuille järjestelmille on ominaista suhteellisen pienet puhallin-paineet, jotka ovat yleisimmin alle 0,01 bar. Pienistä paineista johtuen kuumennetut kaasut eivät pysty läpäisemään pienirakeisia raaka-aineita kuten esim. hienorakeista 25 kiviainesta, jonka raekoko on 0-8 mm. Pienirakeisia raaka-aineita lämmitettäessä on käytettävä kalliita ja helposti tukkeutuvia lämmönjakolaitteita. Suuresta ilma-määrästä johtuen ovat pienirakeisilla aineilla ongelmana suuret pölyhaitat sekä suuren läpäisyilmamäärän aiheuttama 30 suuri energianhukka.

Tunnettujen suoratoimisten höyrynkehitysjärjestel-mien epäkohtana on puolestaan suuri vesimäärä suhteessa järjestelmän syöttämään tehoon. Em. seikka johtuu siitä, että vesi ei sekoitu täydellisesti savukaasuihin vaan vesi 35 ja kuuma kaasu virtaavat samassa putkessa osittain erillään. Em. syystä johtuen tällaisia häyrynkehittimiä käy- 72592 tetäänkin lähinnä kuuman veden valmistukseen lämmönvaih-timien välityksellä. Tunnetut järjestelmät soveltuvat suoraan raaka-ainelämmitykseen ainoastaan prosesseissa, jotka sallivat suuret vesimäärät. Tunnettujen järjestelmien 5 haittapuolena on lisäksi se, että ne rakenteesta johtuen eivät salli korkeita lämpötiloja. Tunnetut järjestelmät soveltuvat ainoastaan kaasukäyttöön, sillä esim. öljykäy-tössä tulipesään syötetty vesi aiheuttaa palotilan jäähtymisen, josta puolestaan on seurauksena monessa suhteessa 10 haitallinen epätäydellinen palaminen.

Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan menetelmä ja laite kuuman ilman kehittämiseksi, joiden avulla aiemmin tunnettujen kuumailman- ja höyrynkehitysjärjestelmien yhteydessä esiintyneet epäkohdat on saatu eliminoiduksi.

15 Tähän on päästy keksinnön mukaisen menetelmän avul la, joka on tunnettu siitä, että kuumat kaasut johdetaan kuumennustilasta pyörrekammioon ja saatetaan pyörimisliikkeeseen, että vettä syötetään pyörrekammioon olennaisesti kammion keskiakselin kohdalta niin, että vesi sekoittuu 20 mekaanisesti kuumiin kaasuihin siirtyessään kaasujen pyöri misliikkeen vaikutuksesta kammion kehälle ja höyrystyy kaasujen sisältämän lämpöenergian avulla ja että kuumien kaasujen ja höyrystyneen veden muodostama seos poistetaan pyörrekammiosta olennaisesti kammion keskiakselin kohdalta 25 veden syöttökohtaan nähden kammion vastakkaiselta sivulta.

Keksinnön mukainen laite on puolestaan tunnettu siitä, että purkausputki on yhdistetty pyörrekammion kehälle kuumien kaasujen saattamiseksi pyörivään liikkeeseen ja että pyörrekammio on varustettu kammion keskiakselin lähei-30 syyteen avautuvalla vedensyöttölaitteella ja kammion keskiakselin läheisyydestä lähtevällä, vedensyöttölaitteen suu-aukkoon nähden kammion vastakkaiselle puolelle sijoitetulla höyrystetyn veden ja kuumien kaasujen muodostaman seoksen poistokanavalla.

3 72592

Keksinnön etuna tunnettuihin järjestelmiin nähden on se, että pienillä ilmamäärillä voidaan siirtää suuria lämpötehoja. Ilmamäärät tunnettuihin järjestelmiin verrattuna ovat suuruudeltaan vain 1/20, sillä esimerkiksi aiem- 3 5 min käytettiin 500 kW:n kuumailmankehittimessä 14 000 m /h suuruista ilmamäärää ja keksinnön mukaisen järjestelmän 3 avulla sama 500 kW:n teho siirrettiin 690 m /h suuruisella ilmamäärällä. Etuna on myös se, että pienemmällä puhallin-teholla voidaan siirtää suurempia lämpötehoja. Em. esimerk-10 kitapauksen 500 kW:n lämpötehon siirtämiseen tarvittiin ennen 90 kW:n puhallinmoottoriteho. Keksinnön mukaista ratkaisua käytettäessä tarvitaan ainoastaan 15 kW:n teho. Puhallintehon säästö on näin ollen 75 kW. Pienen ilmamäärän johdosta saavutetaan myös lämmönjakoputkistoissa huo-15 mattavasti aikaisempien järjestelmien putkistojen dimensioita pienemmät dimensiot. Esimerkkitapauksen 500 kW:n teho tarvitsi puhalluskanavan, jonka halkaisija oli 500 mm. Keksinnön mukaista ratkaisua käytettäessä halkaisijaksi tarvitaan ainoastaan 100 mm. Koska keksinnön mukaisessa 20 laiteratkaisussa käytetään kuumien kaasujen ja veden seosta niin kaasuihin yhtyneen veden lauhtuminen saa aikaan lähes täydellisen energian siirtymisen lämmitettävään materiaaliin, jona esimerkkitapauksessa oli hiekka. Keksinnön mukaisella raktaisulla ei ole myöskään pölyhaittoja 25 lainkaan, sillä kuumat kaasut ovat kosteita ja pölyhaittoja eliminoi myös pieni ilmamäärä. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa voidaan käyttää korkeampia paineita kuin aiemmin tunnetuissa järjestelmissä. Em. esimerkkitapauksessa pystyttiin pienirakeiseen kiviainekseen syöttämään energiaa 30 ilman kalliita ja hankalia lämmönjakolaitteita ja paine voitiin keksinnön avulla nostaa viisinkertaiseksi aiempaan järjestelmään verrattuna. Paineet olivat 0,1 ja 0,5 bar.

Em. esimerkissä keksinnön mukaisen laiteratkaisun pyörre-kammioon syötettiin 500 kW:n teholla vettä n. 5 1/min.

35 Mikäli samalla teholla kysymyksessä olisi ollut aiemmin 4 72592 tunnettu höyrynkehitin, niin vastaava vesimäärä olisi ollut n. 13 1/min. Em. ero saavutettiin sillä, että keksinnön mukaisessa laitteistossa käytettiin korkeampia seoksen lämpötiloja ja pyörrekammiohöyrystäjä pystyi se-5 koittamaan ja tulistamaan veden tehokkaasti ja täydellisesti kuumiin savukaasuihin. Keksinnön mukainen kuuma-ilmankehitin ei ole höyrykattila eikä höyrynkehitin, koska vettä ei höyrystetä vesivaipassa, vesiputkistossa tai tuli-pesässä, vaan vesi höyrystetään keskipako-lämpöenergian 10 yhteisvaikutuksena pyörrekammiossa. Em. erityisominaisuus sallii kehittimen toiminnan millä energialla tahansa kunhan pyörrekammioon tuodaan kuumia kaasuja. Em. seikka mahdollistaa myös suoran sähkölämmityskäytön tai varaavan käytön ratkaisut ilman kuumentajana. Keksinnön mukaisen 15 ratkaisun pyörrekammiojärjestelmä mahdollistaa siis myös täysin kuivien tulipesäratkaisujen käytön. Esimerkkeinä kuivista tulipesistä voidaan mainita esimerkiksi muuratut pesät ja massapesät, joita käytetään öljyllä, kaasulla, turpeella jne. Myöskin sähkökäyttö on mahdollinen, kuten 20 edellä on todettu. Varaavana käyttönä tarkoitetaan kiveen tai muuhun materiaaliin varattua lämpöenergiaa, josta lämpö siirretään ilmaa väliaineena käyttäen pyörrekammioon. Keksinnön mukaisessa järjestelmässä lämpötilan säädöllä toimiva vedensäätö huolehtii automaattisesti tarvittavasta 25 vesimäärästä, jolloin saavutetaan haluttu puhalluslämpötila. Näin ollen kun esim. varaajakäytössä varaustilanne ehtyy, voidaanpuhaltaa pelkkää kuumaa ilmaa ilman veden tai vesivaipan jäähdytystä, kuten kävisi tunnetuissa höy-rynkehitinjärjestelmissä. Kuivakäyttöpesien etuna on lisäk-30 si se, että jäätymisvaaraa ei ole, mikäli syöttövesiputki pidetään sulana. Keksinnön mukaisen laitteen etuna on lisäksi se, että sitä ei lueta paineastiaksi, koska vesitila on avoin tai sitä ei ole lainkaan. Keksinnön mukaisen öljy-tai kaasukäyttöisen kuumailmankehittimen palamisen analy-35 sointi voidaan toteuttaa erittäin edullisesti joko automaattisesti tai käsin. Em. analysointi voidaan toteuttaa

II

5 72592 johtamalla ylipaineinen savukaasu puhtaan veden läpi, jolloin veden tummumisesta tai tummuusasteesta voidaan päätellä, palaako liekki hyvin vai huonosti. Analysointi-astia voidaan erittäin edullisesti viedä laitteen käyttä-5 jän näkökenttään, jolloin palamista voidaan analysoida jatkuvasti tai jaksottain esimerkiksi jokaisen sytytyksen jälkeen. Analysointiin liittyen on tässä yhteydessä syytä todeta, että lievästä ilmaylimäärästä ei ole haittaa, koska lämmitys tapahtuu varsinaisilla savukaasuilla. Näin 10 ollen analysoinnin tärkein tehtävä on selvittää, tapahtuuko palaminen puhtaasti. Em. seikka voidaan todeta erittäin edullisesti vesianalyysillä, sillä pienikin öljymäärä näkyy selvästi kalvona veden pinnalla ja myös noki näkyy vedessä hyvin nopeasti. Kaasukäytössä nähdään vesianalyy-15 sillä lähinnä ali-ilmakäytöstä aiheutuva nokinen palaminen. Keksinnön mukaisen ratkaisun etuna on vielä se, että varo-venttiili voidaan sovittaa erittäin edullisesti järjestelmään. Laitteistoon voidaan muodostaa poistokanavasta haarautuva varoventtiilihaara. Varoventtiili on tällöin sää-20 detty ns. savutusrajaan eli siihen paineeseen, jossa polt-timen palamisilmapuhaltajan ilmamäärä putoaa minimiin, jolloin syntyy ali-ilmamääräinen palaminen. Varoventtiili voidaan myös säätää esim. kiertomäntäkompressorin varo-venttiilin avautumispaineen alapuolelle, jolloin kompres-25 sorin varoventtiilin osittainen avautuminen ei aiheuta palamisilman vajausta. Puhalluspuolen varoventtiilin vuoto-vartijaksi on lisäksi asennettu termostaatti, joka laukaisee, mikäli lämpötila varoventtiiliputkessa nousee liiaksi. Termostaatti ei kuitenkaan laukaise, jos paineisku on het-30 kellinen, jolloin vältytään turhilta katkoksilta toiminnassa. Em. varoventtiilijärjestely mahdollistaa laitteen erittäin joustavan käytön tunnettuihin laitteisiin verrattuna .

Keksintöä ryhdytään seuraavassa kuvaamaan tarkemmin 35 oheisessa piirustuksessa esitetyn erään edullisen suoritusmuodon avulla, jolloin 72592 kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen laitteen erästä edullista suoritusmuotoa sivulta nähtynä periaatekuvanto-na ja kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaista laitetta toisesta 5 suunnasta nähtynä periaatekuvantona.

Kuvioiden mukaisessa esimerkissä on kuumennustilaa merkitty viitenumerolla 1. Kuvioiden esimerkissä kuumen-nustilana 1 on tulipesä. Viitenumerolla 2 on esitetty pyörrekammiota, joka on yhdistetty tulipesään purkausput-10 ken 3 avulla. Tulipesän seinämään on muodostettu avoin vesitila 4, joka ympäröi tulipesää. Tulipesään on vielä sijoitettu ns. kuiva tuliputki 5, joka estää lämmön siirtymisen säteilemällä tulipesän liekistä veteen. Vesitila 4 on yhdistetty pyörrekammioon 2 putkiyhteen 6 avulla ja 15 kaasut poistetaan pyörrekammiosta poistokanavan 7 avulla.

Eräänä olennaisena seikkana keksinnölle on se, että tulipesä ei höyrystä vesitilassa 4 olevaa vettä, kuten tunnetuissa höyrynkehittimissä tapahtuu. Vesitilassa 4 oleva vesi on näin ollen aina lämpötilassa, joka on alle 100°C 20 eli toisin sanoen veden höyrystymislämpötilan alapuolella. Vesitilassa 4 olevan veden liiallinen lämpeneminen on estetty tuliputken 5 avulla, joka estää liekin säteilylämmön siirtymisen jäähdytysveteen kuten edellä jo on todettu. Tuliputki 5 on asennettu niin lähelle vesitilaa 4, että 25 tuliputken valmistusmateriaalin sallittua maksimilämpötilaa ei ylitetä, ts. vesitilassa 4 oleva vesi toimii tuli-putken 5 jäähdyttäjänä. öljykäytössä tuliputkella 5 saavutetaan huomattava etu, koska tuliputki nostaa palotilan lämpötilan yli 1000°C lämpötilaan, jolloin öljy palaa erit-30 täin täydellisesti. Tuliputken 5 avulla saavutetaan lähinnä keraamisen palokammion olotila. Tuliputki 5 valmistetaan ohutseinäisestä materiaalista, koska tällöin palotilan lämpötila nousee maksimiarvoonsa muutamassa sekunnissa siitä kun liekki syttyy.

35 Tulipesän seinämään sovitettu vesitila 4 on veden pinnan yläpuolelta yhdistetty pyörrekammioon 2 suurihalkai- 7 72592 sijaisen ylijuoksuputken 8 avulla. Em. järjestelyllä on aikaansaatu avoin rakenne, joka varmistaa, että missään tilanteessa vesitilasta 4 ei muodostu suljettua tilaa, jolloin vesitilassa ei koskaan voi syntyä suurempaa pai-5 netta kuin palamisilmapuhaltimen maksimipaine.

Toisena olennaisena seikkana keksinnölle on pyörre-kammion 2 käyttö kuumien kaasujen ja veden sekoittamiseen. Kuvioiden esimerkissä kuumat kaasut johdetaan tulipesästä pyörrekammioon suhteellisen ahtaan purkauskanavan 3 kautta. 10 Purkauskanavan 3 toinen pää on sijoitettu pyörrekammion kehälle, jolloin em. kaasut joutuvat pyörimisliikkeeseen pyörrekammion sisällä kuten kuvioissa on esitetty. Kuumat kaasut joutuvat tällöin keskipakovoiman vaikutuksesta kammion kehälle. Vesi syötetään pyörrekammioon 2 vesitilan 15 alaosasta putkiyhteen 6 ja venttiilin 9 avulla. Vesi syötetään pyörrekammioon keskiosaan kammion keskiakselin 10 läheisyyteen annosperiaatteella venttiiliä 9 jaksottamalla tai portaattomasti säätämällä. Veden joutuessa pyörrekammioon se sinkoutuu tai valuu kammion kehälle, jossa se jou-20 tuu kuumien kaasujen kanssa pyörivään liikkeeseen. Koska vesi on raskaampaa kuin kuumat kaasut niin se ei pääse poistumaan pyörrekammiosta ennen kuin se on täydellisesti höyrystynyt ja yhtynyt kuumiin kaasuihin. Vesihöyryn ja kaasun muodostama seos voidaan tulistaa pyörrekammiossa 25 jopa 400°C:een, jolloin vesimäärä suhteessa lämmitystehoon on erittäin pieni. Tämä on erittäin olennainen seikka silloin, kun lämmitettävässä kohteessa lauhtuva vesi aiheuttaa ongelmia,joko lämmitettävälle aineelle tai ympäristölle. Periaatteessa seoksen lämpötila voidaan säätää 30 portaattomasti alueella 80° - 400°C. Alhaisemmilla lämpötiloilla laite toimii kuumavesikehittimenä tai höyrynke-hittimenä.

Veden määrän säätö voi tapahtua seoslämpötilan funktiona jaksottaen portaattomasti tai portaattomasti 35 säädetyn vesiventtiilin tai annostuslaitteen avulla. Käytettäessä annostustoimilaitteena magneettiventtiiliä tai 8 72592 vastaavaa avautuvat sekä pyörrekammioon vettä syöttävä venttiili 9 että vesitilaan 4 vettä syöttävä venttiili 11 samanaikaisesti. Em. vesivirrat säädetään niin, etät ne vastaavat toisiaan. Tällöin vesitilasta 4 otetaan yhtä 5 paljon vettä mitä ko. tilaan lisätään. Mikäli pyörrekammioon 2 syötetty vesimäärä on pienempi kuin vesitilaan 4 syötetty vesimäärä, niin vesi voi valua ylijuoksuputken 8 kautta pyörrekammioon 2, jolloin tasapainotilanne saavutetaan automaattisesti. Ylijuoksuputki on yhdistetty pyör-10 rekammion samaan kohtaan kuin putkiyhde 6. Em. järjestelyn etuna on se, että vesitilassa 4 olevaa vettä vaihdetaan jatkuvasti ja veden pinta vesitilassa on aina oikealla korkeudella. Mikäli vesitilassa 4 olevan veden pinta laskee liiaksi, avaa pintaelektrodi venttiilin 11, jolloin pinta 15 nousee oikealle kohdalle. Vesitilan 4 täyttö toimii aina elektrodin 12 ohjaamana, mikäli ko. elektrodi ei havaitse veden läsnäoloa, riippumatta siitä, toimiiko poltin tai pyytääkö lämpötilansäätäjä vettä.

Mikäli laitteen pysäytyksen yhteydessä kondensoitu-20 nutta vettä valuu pyörrekammioon 2 ja purkauskanavaan 3 poistuu vesi seuraavassa käynnistyksessä aivan samoin kuin muukin pyörrekammioon syötetty vesi. Laitteessa on näin ollen automaattinen lauhteiden palautusjärjestelmä.

Em. vedensäätöjärjestelmä mahdollistaa ulos puhal-25 lettavan seoksen lämpötilasäädön erittäin tarkasti, esim.

PID-säätimellä on päästy n. 1 %:n säätötarkkuuteen eli vesimäärä hallitaan erittäin tarkasti.

Pyörrekammiossa muodostettu seos poistetaan kammiosta poistokanavan 7 kautta. Poistokanava 7 on yhdistetty 30 pyörrekammioon 7 sen keskiakselin 10 kohdalle mutta vastakkaiselle puolelle kuin putkiyhde 6 ja ylijuoksuputki 8.

Em. järjestely näkyy erityisen hyvin kuviossa 2. Seos voidaan johtaa mihin tahansa käyttökohteeseen em. kanavan 7 avulla. Kuvioiden esimerkissä käyttökohteena on hiekkapat-35 ja 13.

9 72592

Keksinnön mukaisen menetelmän ja laitteen etuna on erittäin hyvä säädettävyys kaikilla vesimäärillä. Lisäksi vesi sekoittuu pyörrekammiossa kuumiin kaasuihin lähes täydellisesti. Em. seikoista on seurauksena pieni vesi-5 määrä suhteessa tehoon. Lämpöteknisiltä ominaisuuksiltaan seos vastaa erittäin korkeapaineista tulistettua vesihöyryä, vaikka kyseessä on kuumailmakehitin ja vesihöyryn paine on alle 1 bar, useimmiten alle 0,5 bar.

Mikäli prosessissa syntyvä vastapaine on suuri ja 10 mikäli vastapaine voi vaihdella, niin palamisilmanpuhal-timena käytetään kiertomäntäkompressoria, jonka ilmamäärä muuttuu hyvin vähän vastapaineesta riippuen. Painealueel-la, joka on lähellä 1 bar, käytetään aina kiertomäntäkompressoria. Mikäli vastapaine on pienempi kuin 0,5 bar 15 voidaan palamisilmapuhaltimena käyttää korkeapainepuhal- timia, joissa ilmamäärä riippuu voimakkaasti vastapaineesta. Tämä edellyttää kuitenkin vastapaineen muutosten tarkkaa tuntemista ja painevaihtelut saavat olla vain pienellä alueella.

20 Kuvioissa 1 ja 2 kuvattu laite toimii periaatteessa seuraavalla tavalla. Palamisilma johdetaan imusuodattimen ja äänenvaimentajan 14 kautta kiertomäntäkompressoriin 15. Painekytkin 16 varmistaa, että palamisilman paine on saavutettu ja lukitus polttimen käynnistykselle on poistettu, 25 jolloin käynnistystoiminnot voivat alkaa. Polttimen automatiikka kytkee sytytysmuuntajan 17 päälle sytytyksen ajaksi, öljypumppu 18 käynnistyy ja viiveajan jälkeen avautuu öljyn magneettiventtiili 19. Korkeapaineisen öljyn, jonka paine on n. 15 bar, syöksyessä öljypoltinsuuttimesta 30 20 öljy suuntautuu ja syttyy sytytysmuuntajan suurjännite- kipinästä. Valovastus 21 näkee liekin ja liekinvalvonnan häiriöaikavalvonta ohittuu ja jää valvomaan liekkiä, öljyn paine säädetään paineensäätimen 22 avulla.

Em. tavalla suoritetun sytytyksen jälkeen liekki 35 palaa tulipesässä tuliputken 5 sisällä. Tuliputken 5 ja 10 72592 vesitilan väliin on sovitettu n. 10 mm suuruinen ilmaväli. Em. järjestelyn ansiosta tulipesän lämpötila on erittäin korkea, kuten edellä on todettu. Em. järjestelyn ansiosta vesitilassa 4 oleva vesi ei saa säteilylämpöä, joten joh-5 tamalla siirtyvä lämpö ei pysty nostamaan veden lämpötilaa höyrystyslämpötilaan, joten normaalikäytössä veden lämpötila on aina alle 100°C, kuten myös edellä on todettu. Vesitilassa 4 oleva vesi saadaan kiertämään avaamalla pyör-rekammion 2 ja vesitilan 4 yhdistävään putkivhteeseen 6 10 sijoitettu venttiili 9, jolloin samalla avautuu venttiili 11. Em. järjestelyn seurauksena vesitilaan 4 saadaan jatkuvasti viileää vettä ja veden pinta pysyy vakiona. Mikäli venttiilin 11 kautta virtaavan veden virtaus on suurempi kuin pyörrekammioon venttiilin 9 kautta syötetyn veden 15 virtaus, niin ylimääräinen vesi valuu ylijuoksuputkea 8 pitkin pyörrekammioon 2. Venttiilejä 9 ja 11 ohjataan PID-lämpötilasäätäjän 23 avulla lämpötila-anturin mittaustuloksen mukaisesti. On selvää, että mikäli veden pinnan korkeus vesitilassa 4 jää alemmaksi kuin elektrodi 12, 20 avautuu ainoastaan venttiili 11, kuten aiemmin on esitetty.

Palamisilman syöttö polttimelle tapahtuu ensiö-toisioperiaatteella niin, että ilmamäärän säätäjänä toimii käsin aseteltava läppäventtiili 24. Venttiiliä 24 kuristettaessa lisääntyy ensiöilma ja avattaessa toisioilma.

25 Palamisen seurauksena syntyneet kuumat kaasut joh detaan purkausputken 3 kautta pyörrekammioon 2. Pyörrekam-miossa 2 kuumat kaasut joutuvat pyörimisliikkeeseen, jolloin em. pyörivään liikkeeseen yhtyy myös pyörrekammioon syötettävä vesi, joka valuu kammion keskikohdasta kehälle 30 ja pysyy siellä höyrystymiseensä saakka. Höyrystyminen tapahtuu keskipakoenergian ja lämpöenergian yhteisvaikutuksesta. Keventynyt vesi-kaasuseos purkautuu pois pyörrekam-miosta poistokanavan 7 kautta.

Poistoputkessa 7 olevan lämpötilasäätäjän lämpötila-35 anturi 23 mittaa jatkuvasti seoksen lämpötilaa ja lisää 11 72592 tarvittaessa vettä edellä esitetyn selvityksen mukaisesti. Painekytkin 25 kytkee polttimon pois jos kytkimen asetus-arvo ylitetään yli määrätyn ajan. Painetiedot voidaan lähettää valvomoon painelähettimen 26 avulla. Ylilämpösuoja-5 termostaatti 27 laukaisee puolestaan, jos sen asetusarvo ylittyy. Mikäli prosessin vastapaine ylittää varoventtii-lin 28 asetuspaineen avautuu puhalluskanava ulos ja yli-painetermostaatti 29 laukaisee lämpöviiveajän jälkeen polt-timen pois käytöstä. Ylipainetermostaatti 29 laukaisee 10 myös jos varoventtiili 28 vuotaa, tällöin termostaatti toimii myös ns. vuotovartijana.

Kuvioiden esimerkissä kaasuseos johdetaan pyörre-kammiosta 2 lämmitettävään aineeseen, esim. hiekkapatjaan 13, jonka se läpäisee, jolloin seoksen vesi lauhtuu hiekka-15 patjaan ja luovuttaa tehokkaasti lämpöenergiansa. Samalla kosteus estää hiekkapatjän kuivumisen ja pölyämisen. Hiekkapat jaan lauhtuu myös palamistapahtumasta syntyvä vesi ja näin palamishyötysuhde voi nousta jopa yli 100 % laskettuna öljylle ilmoitetusta ominaislämpökapasiteetista. Tämä 20 edellyttää luonnollisesti, että savukaasut jäähtyvät alle savukaasujen kastepisteen. Tällainen jäähtyminen syntyy esim. silloin, kun sulatetaan jäätynyttä hiekkaa.

Palamisen analysointi voi tapahtua automaattisesti läpinäkyvän astian 30 avulla. Kuumat kaasut johdetaan täl-25 löin automaattisesti venttiilin 31 avulla määräajoin astian veden läpi, jolloin mahdollinen epätäydellinen palaminen näkyy välittömästi värin muuttumisena puhtaassa vedessä. Astioiden määrä voidaan luonnollisesti valita tarpeen mukaan.

30 Vesitilaan 4 syötettävän veden määrää ja painetta voidaan luonnollisesti mitata ja säätää sopivilla laitteilla 32, 33. Vesitilan 4 lämpötilaa seurataan rajoitti-men 34 avulla. Rajoitin 34 säädetään 93°C:een ja ko. lämpötilan ylityksen jälkeen rajoitin pysäyttää polttimen.

35 Edellä esitettyä esimerkkitapausta ei luonnollises tikaan ole tarkoitettu mitenkään rajoittamaan keksintöä, 12 72592 vaan keksintöä voidaan muunnella vaatimusten puitteissa monin eri tavoin. Näin ollen on selvää, että kuumennus-tilan 1 ei tarvitse olla tulipesä vaan kuumennustilana voidaan käyttää myös iruunlaista rakennetta, esim. sähköllä 5 toimivaa laitetta. Kuumennustilana voi myös toimia jokin muu prosessi, jonka kuumat poistokaasut johdetaan pyörre-kammioon. Veden syöttö pyörrekammioon täytyy tällöin järjestää sopivasta säiliöstä tai vastaavasta.

Claims (4)

13 72592

1. Menetelmä kuuman kaasun kehittämiseksi, jossa menetelmässä kuumennustilassa kehitetään kuumia kaasuja, 5 joihin lisätään vettä, joka höyrystetään ja sekoitetaan kuumiin kaasuihin, tunnettu siitä, että kuumat kaasut johdetaan kuumennustilasta (1) pyörrekammioon (2) ja saatetaan pyörimisliikkeeseen, että vettä syötetään pyörrekammioon (2) olennaisesti kammion keskiakselin (10) 10 kohdalta niin, että vesi sekoittuu menkaanisesti kuumiin kaasuihin siirtyessään kaasujen pyörimisliikkeen vaikutuksesta kammion kehälle ja höyrystyy kaasujen sisältämän lämpöenergian avulla ja että kuumien kaasujen ja höyrystyneen veden muodostama seos poistetaan pyörrekammiosta (2) 15 olennaisesti kammion keskiakselin (10) kohdalta veden syöttökohtaan nähden kammion vastakkaiselta sivulta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, jossa kuumennustilana käytetään tulipesää, jonka savukaasuja käytetään kuumina kaasuina, tunnettu siitä, että 20 tulipesän jäähdytyksen käytettyä vettä syötetään pyörre-kammioon (2) .

3. Laite kuuman kaasun kehittämiseksi, joka laite käsittää kuumennustilan (1) kuumien kaasujen kehittämiseksi ja väl£Ä^&^^3a«Siris(äarti§^Ji®e^a»^ffifei>n 0^asi£äjhtopfejc4>3SiSLn kuwnSha #Τ5ϊ^λ «EfiÖtS,' 93002: ptftrkiaais putki -(y) y^iF#eet^Ti^S^dk«St®^T(®)E?4<iöihäi&lMeJiilieaien kaasujen kaituSid^) ut?eri!ddUtim^si31*®£!s3i3aft5g:«ä terfpntf s^at^ö ISi^g^di? 3s i£a3»^iiTh383<Ä«n ukspsmi tiRsifeaakFtesis^i^d -TT^3oΙΦΒίΦT<S>fj!3äft£t^SäS^TjräiqkiBaft^rfgaäd^Ujen mu<Sädseaifel¥ *fe Sk äe rtnggeg 35

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, jolloin ^^lSrSr^Austilana (1) on tulipe^ä, jonka savukaasut on sovi- 15 72592