FI87489C - Luftkyld eldstadsvaegg - Google Patents

Description

1 87489

Ilmajäähdytteinen palotilaseinä

Keksinnön kohteena on ilmajäähdytteinen palotilaseinä polttouuneja varten, erityisesti jätteenpolttolaitok-5 siä varten, joka palotilaseinä muodostuu ainakin yhdestä muurista, joka on varustettu välitilalla jäähdytysiiman syöttämiseksi palotilanpuolesta poispäin olevaa seinän-puolta pitkin, jolloin muuri sisältää kiviä, joiden seinämät sulkevat sisäänsä kulloinkin vähintään yhden viereis-10 ten kivien vastaavien ilmakanavien kanssa virtausyhteydes-sä olevan ilmakanavan.

Tunnettuja ovat palotilaseinät, joissa on kaksi välimatkan päähän toisistaan pystytettyä muuria liitettynä yksittäisillä välikkeillä toisiinsa, kuten käy ilmi esim.

15 US-patenttijulkaisusta 1 809 417. Tunnetaan myös kivistä tehtyjä palotilaseiniä, jolloin kivissä on koverruksia ja jolloin kivet toisiinsa liitettyinä muodostavat ilmakanavia, kuten ilmenee esim. US-patenttijulkaisusta 1 831 675. Tällaiset rakenteet eivät ole kovinkaan vankkoja.

20 DE-patenttijulkaisusta 23 17 064 on tunnettu ilma- jäähdy tteinen palotilaseinä, joka on muodostettu metallisesta ilmaajohtavasta ontosta seinästä, joka on varustettu palotilan puolelta ilmantuloaukoil1 a, jolloin onttoihin seiniin on asetettu palotilan puolelle välimatkan päähän 25 metallinen levyseinä ja jolloin onttojen seinien ontto tila, jonka ilmantuloaukot laskevat sisävaipan ja levy-seinän väliseen välitilaan, ovat yhteydessä palotilaan levyseinässä ensiksi mainittuja aukkoja vastapäätä olevilla aukoilla. Täten pitäisi saavuttaa se, että toisaalta 30 tulivyöhykkeen lähellä oleviin sisäseinän pintoihin ei tule tuhkansulamiseen johtavia lämpötiloja, jolloin ulko-lämpötila laskee olennaisesti. Tällaiset teräsrakenteet rajoittuvat noin 600°C:n maksimikäyttölämpötilaan. Ne tarvitsevat suuria ilmamääriä jäähdytystä varten ja ovat 35 erittäin kalliita.

Esillä olevan keksinnön tehtävänä on saada aikaan 2 87489 mainitunlainen palotilaseinä, joka antaa tulokseksi pienemmin kustannuksin vankemman ja toimivamman seinärakenteen jäähdytystä varten sekä palotilanpuoleista tuhkansulamista vastaan.

5 Tämä tehtävä ratkaistaan keksinnön mukaisesti olen naisesti siten, että kivien palotilaa päin olevan seinämän palotilanpuoleinen pinta on pienempi kuin tämän seinämän vastapäätä oleva, ilmakanavaa päin oleva pinta, jolloin kulloinkin ilmakanavaan päin olevalla seinämäpinnalla on 10 pintaa suurentava pintarakenne. Sellainen muuri on yksinkertainen ja halpa pystyttää ja antaa tulokseksi vankan rakenteen. Sen tunnusmerkkien avulla on yksinkertaisella tavalla mahdollistettu, että kivien seinämän palotilanpuoleinen pinta on pienempi kuin sen toisella puolella 15 oleva, ilmakanavaa päin oleva pinta, jonka rakenne on pintaa suurentava. Tämän seurauksena syntyvät suuret jääh-dytyspinnat johtavat ylimitoitettuun lämmönvaihtoon, niin että väheneminen ja siten palotilanpuoleisten kuonakasau-tumien väheneminen jo suhteellisen vähäisellä ilmamääräl-20 lä saavutetaan palotilanpuoleisten seinämäpintojen pinta- lämpötilan pieneneminen ja siten myös huomattava palotilan-puoleisen tuhkansulamisen pieneneminen. Suurista eristyksistä voidaan välttyä, koska kivien ilmakanavissa johdettu ilma toimii tehokkaana eristäjänä.

25 Pintaa suurentava pintarakenne voidaan muodostaa esimerkiksi kourumaisilla syvennyksillä, jotka kulkevat kanavan pituussuunnassa niin, että suuremmassa pinta-aktiivisuudessa virtausvastus kanavissa virtaavalle il-. . . malle ei vahingoitu olennaisesti. Tällaiset kourumaiset 30 syvennykset voidaan myös valmistaa yksinkertaisella tavalla.

Suurissa palotilakuormituksissa voi kunkin kiven ilmakanava olla edelleen muodostettu ilmavirtaussuunnas-sa kulkevilla jaotteluseinillä kaksi- tai useampivetoi-35 sesti. Sitten voidaan lämmönvaihtoa ilmalla parantaa vielä edelleen, erikoisesti kun myös jaotteluseinien pinnat omaavat pintaa suurentavan pintarakenteen.

3 87489

On myös mahdollista järjestää ilmakanaviin tai vetoihin lisäksi pintaa suurentavat sisärakenteet, Cowper-järjestelmän kaltaisesti.

Jotta taattaisiin yhdenmukainen lämmönjohtaminen 5 pois painetasauksella yksittäisten ilmakanavien välillä, on keksinnön eräässä erityisessä suoritusmuodossa yhden ja saman kiven vierekkäisten kivien ilmakanavien ja/tai vetojen välillä yhdyskanavat.

Edelleen voi ilmakanavien ja itse palotilan välil-10 lä olla ilmansyöttökanavia. Täten voi jäähdytysilma saapua palotilaan ollakseen käytettävissä lisäilmana savukaasujen jälkipalamiselle. Koska lisäilma on jo lämmennyt ilmakanavissa, tapahtuu savukaasujen hyvä seostuminen, palotilan seinälämpötilojen laskeminen ja siten kuonan ka-15 saantumisen estyminen.

Keksinnön mukaisesti voidaan yhdyskanavat ja/tai ilmansyöttökanavat muodostaa yksinkertaisella tavalla kourumaisil1 a, kivien etupinnoissa olevilla muodostuksilla, joita mahdollisesti täydennetään kulloinkin ylä- tai 20 alapuolella olevien kivien vastaavilla kourumaisilla muodostuksilla kanaviksi, joiden poikkileikkaus on suurempi.

Seinärakenteen kestävyyden parantamiseksi voidaan kivet järjestää limittäin, siis kerros kerrokselta toistensa suhteen siirretysti.

25 Edelleen on keksinnön 1isätunnusmerkki siinä, että vierekkäiset kivet on hammastettu toistensa kanssa. Ham-mastus voi tapahtua sekä sivuseinän ulkopinnoilla kivikerroksessa olevien viereisten kivien välillä että myös viereisten kerrosten kivien toisiaan päin olevien etu-30 pintojen välillä seinärakenteen suuren kestävyyden saavuttamiseksi.

Sellaisen seinärakenteen kestävyyden parantamiseksi voidaan edelleen keksinnön eräässä erityisessä suoritusmuodossa järjestää niin, että kiven palotilaa 35 päin oleva seinämä on paksumpi kuin sen sivuseinämät.

Erittäin edullista on, kun kivien väliin tai 4 87489 niiden päälle on järjestetty ilmakanavattomia tiiliä kiin-nitysosien vastaanottamiseksi ja/tai ilmakanavien sulkemiseksi. Tällä tavoin on ilman suuria rakennekustannuksia palotilaseinän asentaminen rakenteeseen, esimerkiksi te-5 räsrakenteeseen mahdollista. Sitäpaitsi tiilet toimivat ilmakanavien sulkijoina ylä- ja alapäässä, siis niinsanotusti pohjana ja/tai kantena.

Myös tiilet voivat olla kivien kanssa aikaisemmin kuvatulla tavalla hammastetut.

10 Kivien ja/tai tiilien hammastus voidaan muodostaa suhteellisen yksinkertaisesti ura- tai kiilajärjestelyil-lä kivien ja/tai tiilien sivuseinän ulkopinnoille ja/tai etupinnoille.

Sekä kivillä että myös tiilillä on edullisesti 15 korkeus, syvyys ja leveys, jotka (tässä järjestyksessä) täydentyvät 64 mmriin, 125 mm:iin ja 250 mm:iin tai niiden kerrannaiseen. Täten keksinnönmukaiset kivet ja tiilet sopivat normaalikokoisten (tiilikoko)-kivien rasteriin niin, että niitä voidaan ilman muuta täydentää lisä-20 muurauksella tms. samanlaisella rasterilla.

Kivet ja/tai tiilet muodostuvat parhaiten SiC:stä, materiaalista, joka on havaittu käyttökelpoiseksi palo-tilaseiniin. Lämpöjohdon takia ehdotetaan edelleen muuraamaan kivet ja/tai tiilet SiC-pitoisella tulenkestäväl-25 lä laastilla.

Esillä olevan keksinnön 1isätarkoitukset, tunnusmerkit, edut ja käyttömahdollisuudet ilmenevät seuraavas-ta suoritusesimerkkien selityksestä oheisen piirustuksen perusteella. Siinä kaikki kuvatut ja/tai kuvallisesti 30 esitetyt tunnusmerkit muodostavat sinänsä tai minä ta hansa mielekkäänä yhdistelmänä esillä olevan keksinnön kohteen, myös riippumatta sen vaatimuksissa esitetyistä yhdistelmistä tai vaatimusten riippuvuussuhteesta.

Piirustuksessa 35 kuvio 1 esittää vinokuvana, osittain murrettuna, leikkausta keksinnön mukaisesta palotilaseinästä, ja 5 87489 kuvio 2 esittää päällyskuvaa leikkauksesta, jossa on keksinnön mukaisia kiviä vierekkäin yhdessä kerroksessa.

Kuvion 1 mukaisesti on ilmanjäähdytteinen palotila-5 seinä rakennettu kivistä 1 muodostetusta muurista, joi den seinämät 2 sulkevat sisäänsä vähintään yhden yhdensuuntaisesti seinämäpinnan kanssa kulkevan ilmakanavan 3 niin, että sen ylä- ja alapuolelle järjestettyjen samanlaisten kivien 1 kanssa syntyy aina läpimenevä kana-10 va. Siinä on ryhdytty asian vaatimiin toimenpiteisiin, että kivien 1 seinämän 2 palotilanpuoleinen pinta 13 on pienempi kuin kiven 1 seinämän 2 vastapäätä oleva ilma-kanavaan 3 päin oleva pinta 14. Mutta ei ainoastaan sei-nämäpinnalla 14, vaan myös muilla, ilmakanavaan 3 päin 15 olevilla seinämäpinnoilla 4 on pintaa kohti suureneva pintarakenne 5, joka on muodostettu esitetyssä tapauksessa kourumaisilla syvennyksillä, jotka kulkevat kanavan suuntaisesti, siis ilmavirtaussuunnassa. Kivien 1 ilman kanssa kosketukseen tulevien pintojen suurentamisek-20 si vielä lisää voidaan käyttää ilmavirtaussuunnassa kulkevia jaotteluseiniä 6 niin, että kuten kulloisissakin tapauksissa on esitetty, syntyy kaksivetoisia tai kolmi-vetoisia kanavia 3. Myös jaotteluseinien 6 pinnat on varustettu esitetyssä tapauksessa pintaa suurentavilla pin-25 tarakenteilla, nimittäin virtaussuunnassa kulkevilla kourumaisilla syvennyksillä 5 lämmönsiirron parantamiseksi. Viereisten kivien 1 yksittäisten ilmakanavien 3 väliin on yhdyskanavat 8 muodostettu siten, että kivien 1 etupinnoilla 9 on kourumaisia muodostuksia, jotka muo-30 dostavat etupuolelta rajoittavien kivien 1 vastaavien kourumaisten muodostusten 7 kanssa täyden kanavan 8 ja siirtyvät vastaaviin yhdyskanaviin 8 sivuttain viereisten kivien 1 kivikerroksessa.

Edelleen on ilmakanavien 3 ja palotilan väliin 35 järjestetty ilmansyöttökanavia 8, jotka on muodostettu samalla tavoin etupuolella olevilla kourumaisilla muo- 6 87439 dostuksilla 7, jotka täydentyvät täysin kanaviksi 8. Kivet 1 ovat seinärakenteen lujuuden parantamiseksi limittäin, siis järjestetty kerros kerrokselta siirtyväksi. Vierekkäiset kivet on hammastettu toistensa kanssa, niin 5 että ne kytkeytyvät toisiinsa ura- ja kiilajärjestelmäl lä 11 sivuseinämän ulkopinnoilla 12. Ura- ja kiilajärjestelmät 11 kulkevat samoin olennaisesti pituusvirtaus-suunnassa, mikä estää kivien 1 siirtymisen toisistaan kohtisuorasti seinäpäätason suhteen. Tämän lisäksi tai 10 tämän sijasta voidaan myös kivien 1 etupintoihin 9 järjestää samansuuntaisesti seinäpäätason suhteen kulkevia ura- ja kiilajärjestelmiä niin, että ei ainoastaan kivien 1 vastakkainen siirtyminen yhdessä kerroksessa, vaan myös kivien 1 siirtyminen toisistaan kerros kerrokselta 15 tulee estetyksi. Kuvion 1 mukaisesti on kanavilla 3 varustettujen kivien 1 väliin tai päälle järjestetty ilma-kanavattomia tiiliä 10. Näitä voidaan käyttää kiinnitys-osien 15 varmana kiinnittimenä muurirakenteen kiinnittämisessä lisätuki- tai pitorakenteeseen tai myös kanavien 20 3 etupuolen sulkemiseen. Tiilet 10 voivat olla samoin kuin kivet 1 keskenään kivien 1 kanssa hammastetut. Kivet 1 ja tiilet 10 ovat edullisesti korkeudeltaan 64 mm, syvyydeltään 125 mm ja leveydeltään 250 mm tai niillä on korkeus, syvyys ja leveys, jotka täydentyvät näihin nor- 25 mimittoihin tai niiden kerrannaisiin niin, että niitä voidaan tehdä yksinkertaisella tavalla niin kutsutuista normaalisuuruuksista 1isämuurauksella samassa rasterissa. Kivet 1 ja tiilet 10 muodostuvat edullisesti SiC:stä; ne voidaan muurata SiC-pitoisella tulenkestävällä laas-30 tiliä.

Viitemerkkiluettelo: 1 kivet 2 seinämät 3 ilmakanava 35 4 seinämäpinta 5 pintarakenne 7 87489 6 jaotteluseinät 7 yhdyskanavat 8 ilmansyöttökanavat 9 etupinta 5 10 tiilet 11 ura- ja kiilajärjestelmä 12 sivuseinämän ulkopinta 13 palotilanpuoleinen pinta 14 pinta

Claims (16)

1. Ilmajäähdytteinen palotilaseinä polttouuneja varten, erityisesti jätteenpolttolaitoksia varten, jo- 5 ka palotilaseinä muodostuu ainakin yhdestä muurista, jo ka on varustettu välitilalla jäähdytysilman syöttämiseksi palotilanpuolesta poispäin olevaa seinänpuolta pitkin, jolloin muuri sisältää kiviä (1), joiden seinämät (2) sulkevat sisäänsä kulloinkin vähintään yhden viereisten 10 kivien (1) vastaavien ilmakanavien (3) kanssa virtaus-yhteydessä olevan ilmakanavan (3), tunnettu siitä, että kivien (1) palotilaa päin olevan seinämän (2) palotilanpuoleinen pinta (13) on pienempi kuin tämän seinämän (2) vastapäätä oleva, ilmakanavaa (3) päin ole- 15 va pinta (14), jolloin kulloinkin ilmakanavaan (3) päin olevalla seinämäpinnalla (4,14) on pintaa suurentava pintarakenne (5).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen palotilaseinä, tunnettu siitä, että pintaa suurentava pintara- 20 kenne (5) on muodostettu kourumaisil1 a syvennyksillä.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen palotilaseinä, tunnettu siitä, että jokaisen kiven (1) ilmakanava (3) on muodostettu ilmavirtaussuunnassa kulkevilla jaotteluseinillä (6) kaksi- tai useampivetoi- 25 seksi.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen palo tilaseinä, tunnettu siitä, että ilmakanaviin (3) on järjestetty pintaa suurentavia sisärakenteita.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen palo- 30 tilaseinä, tunnettu siitä, että viereisten kivien (1) ilmakanavien (3) ja/tai yhden ja saman kiven (1) vetojen välissä on yhdyskanavat (7).

6. Patenttivaatimusten 1-5 mukainen palotilaseinä, tunnettu siitä, että ilmakanavien (3) ja pa- 35 lotilan välissä on ilmansyöttökanavat (8). 9 87489

7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen palotila-seinä, tunnettu siitä, että yhdyskanavat (7) ja/tai ilmansyöttökanavat (8) on muodostettu kourumaisil-la muodostuksilla kivien (1) etupintoihin (9), jotka 5 kyseisessä tapauksessa täydentyvät kanaviksi (8).

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen palo-tilaseinä, tunnettu siitä, että kivet (1) ovat limittäin, siis järjestetty kerros kerrokselta toistensa suhteen siirretysti.

8 87489

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen palo- tilaseinä, tunnettu siitä, että viereiset kivet (1) on hammastettu toistensa kanssa.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen palo-tilaseinä, tunnettu siitä, että kiven (1) paloti- 15 laan päin oleva seinämä (2) on vahvempi kuin sen sivu-seinämät (2) .

11. Jonkin patenttivaatimuksen 1-10 mukainen pa-lotilaseinä, tunnettu siitä, että kivien (1) väliin tai päälle on järjestetty ilmakanavattomia tiiliä 20 (10) kiinnitysosien vastaanottamista varten ja/tai ilma- kanavien sulkemiseksi.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen palotilasei-nä, tunnettu siitä, että tiilet (10) on hammastettu kivien (1) kanssa.

13. Jonkin patenttivaatimuksen 9-12 mukainen pa- lotilaseinä, tunnettu siitä, että kivien (1) ja/tai tiilien (10) hammastus on muodostettu ura- ja kiilajärjestelmällä (11) sivuseinämän ulkopinnalle (12) ja/tai kivien (1) etupinnalle (9).

14. Jonkin patenttivaatimuksen 1-13 mukainen pa- lotilaseinä, tunnettu siitä, että kivien (1) ja/tai tiilien (10) korkeus, syvyys ja leveys täydentyvät 64 mm:iin, 125 mm:iin ja 250 mm:iin tai niiden kerrannaiseen .

15. Jonkin patenttivaatimuksen 1-14 mukainen pa- lotilaseinä, tunnettu siitä, että kivet (1) ja/tai tiilet (10) muodostuvat SiC:stä. 10 87489

16. Jonkin patenttivaatimuksen 1-15 mukainen pa-lotilaseinä, tunnettu siitä, että kivet (1) ja/tai tiilet (10) on muurattu SiC-pitoisella tulenkestävällä laastilla. i 11 87489