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In den Feuerraum von Kesselfeuerungen einzubauender, aus feuerfestem Werkstoff bestehender Hohlkörpereinsatz für Zweitluftzuführung
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Zur besseren Ausnutzung des Brennstoffes in Nieder-und Hochdruckanlagen und zur Verbrennung der Rauchgase sind in den Feuerraum eingebaute Hohlkörper verschiedener Art bekannt, durch welche erwärmte Zweitluft in den oberen Teil des Verbrennungsraumes geleitet wird.
Solche Hohlkörper werden am Ende des Rostes aufgestellt und zu ihrem Schutz entsprechend ummauert. Die bekannten Vorrichtungen dieser Art haben jedoch nur eine bedingte Wirkung, weil der Einbaublock erst nach längerer Anheizzeit oder bei dauerndem Betrieb so weit durch- gfginht ist, dass er die in den Hohlräumen nach oben streichende Luft entsprechend erwärmen kann. Eine Verbesserung in der Verbrennung kann aber nur durch eine entsprechend hohe Erwärmung der Frischluft erzielt werden. Ferner wird durch die Schutzummauerung ein beträchtlicher Teil der Rostfläche verlegt und dadurch eine Mehr-oder Sparleistung des Kessels oft aufgehoben. Stark belastete oder überbelastete Kessel müssen dann in der Leistung zurückgehen.
Die Erfindung betrifft eine Verbesserung in der
Ausbildung solcher Hohlkörpereinsätze, bei welcher die angeführten Nachteile behoben sind und erreicht wird, dass schon kurz nach dem An- heizen durch natürlichen oder künstlichen Zug heisse, gut durchgewirbelte Zweitluft in den oberen Verbrennungsraum gebracht wird, ohne dass die Rostfläche praktisch eine Verkleinerung erfährt.
Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass der Hohlkörper von waagrecht und versetzt an- geordneten Rohren durchzogen ist, welche un- mittelbar mit der Feuerung in Verbindung stehen und von den Flammen bestrichen oder durch- zogen werden können, wodurch eine starke Er- wärmung der Rohre sowie der zwischen ihnen hindurchstreichenden Luft eintritt.
Durch die besondere Anordnung und Form der Rohre wird der Luftstrom gleichmässig über die ganze Innen- fläche des Hohlkörpers geleitet, wobei er an ver- schiedenen Stellen noch durchgewirbelt wird, so dass er vor dem Austritt aus dem Hohlkörper auf eine höchstmögliche Temperatur gebracht wird, die der Entzündungstemperatur der Heizgase
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Wände eich beim Auflager auf dem Rost nach unten verjunn, so dass sie nur mit schmalen Kanten aufliegen und dadurch praktisch die ganze Rostfläche für die Feuerung erhalten bleibt. Ausserdem wird durch diese Art der Auflagerung von dem aus dem Aschenfall einziehenden Luftstrom nur die für den Zweitluftkanal benötigte Luft abgezweigt und im übrigen der Luftstrom nicht behindert.
An der Oberseite ist der Hohlkörper durch eine Kappe abgedeckt, in welcher die Austrittsöffnungen für die erwärmte Zweitluft angebracht sind.
In der Zeichnung ist ein Hohlkörpereinsatz gemäss der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Fig. 1 zeigt den Hohlkörper mit Ummantelung und Kappe in einem durch die Rohrachsen geführten senkrechten Schnitt A-A und Fig. 2 einen hiezu rechtwinkelig geführten senkrechten Schnitt B-B. Die Fig. 3 und 4 zeigen Seiten-und Vorderansicht des Einsatzes, die Fig. 5 und 6 waagrechte Schnitte C-C und D-D durch Mantel und Kappe. Fig. 7 zeigt eine Ansicht des Mantels mit aufgesetztem
Zwischenstück. Die Fig. 8 und 9 zeigen einen waagrechten und einen senkrechten Schnitt E-E und F-F durch das Zwischenstück.
Der Hohlkörper 1 nach der Erfindung ist aus feuerfestem Werkstoff mit dünnen Wänden in
Prismenform hergestellt und besitzt zwischen zwei gegenüberliegenden Wänden eingebaute, waag- recht und versetzt angeordnete Rohre 2, die durch ihre Öffnungen den Raum vor dem Hohlkörper mit dem dahinter liegenden verbinden. An der
Unterseite ist der Hohlkörper offen, an der Ober- seite ist ein schmaler Schlitz 3 für den Austritt der Luft vorhanden. Die Rohre 2 haben zweck- mässig an der Unterseite eine Kante 4, so dass der
Querschnitt ein keilförmiger ist ; diese Keilform bewirkt, dass der von unten nach oben zwischen den
Rohren hindurchziehende Luftstrom so geleitet wird, dass er die ganze durch die Rohre vergrösserte
Heizfläche des Hohlkörpers bestreichen muss und dadurch eine höchstmögliche Erwärmung erfährt.
Die senkrechten Innenwände des Hohlkörpers
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können gleichfalls zur besseren Leitung des Luftstromes an den Stellen zwischen den Rohren mit flach nach innen vorspringenden Erhebungen 5 versehen sein. An diesen Stellen entstehen durch das Zusammentreffen zweier Teil-Luftströme Luftwirbel, was die Wärmeaufnahme von der Heizfläche noch begünstigt.
Der Hohlkörper 1 ist mit einer Kappe 6 abgedeckt, deren Seitenwände so weit heruntergeführt sind, dass sie den Hohlkörper 1 auf etwa ein Drittel semer Hohe einhüllen und einen Schutzmantel für ihn bilden. Die Vorderwand 7 ist aus diesem Grunde stärker als die Seitenwände ausgebildet.
In der Vorderwand sind die Austrittsöffnungen 8 für die Heissluft angebracht, welche sich an der Aussenseite nach unten und seitwärts konisch erweitern, um ein Verstopfen durch Asche oder Brennstoff zu verhindern. In der Vorderwand ist ausserdem eine der Öffnung des im Hohlkörper eingebauten Rohres entsprechende Öffnung 9 angebracht. In der Rückwand ist an der Stelle der Ausmündung dieses Rohres eine entsprechende Ausnehmung 10 vorhanden. An der Oberseite hat die Kappe eine nach vorn abfallende Schrägfläche, welche das Nachrutschen des Brennstoffes erleichtern soll. Der innere, lichte Querschnitt der Kappe entspricht den Aussenmassen des Hohlkörpers 1. Zwischen der Oberfläche des letzteren und der Unterfläche der Kappe ist ein Zwischenraum 19 vorhanden, durch welchen die Heissluft strömen muss, bevor sie in den Verbrennungsraum eintritt.
Dadurch wird ein Verstopfen der Austrittsöffnungen aus dem Hohlkörper verhindert.
Der Hohlraum 19 kann auch zur zusätzlichen Aufheizung der hindurchströmenden Luft verwendet werden, indem man in bereits bekannter Weise elektrische Heizelemente einsetzt. Diese zusätzliche Erwärmung wird dann notwendig, wenn, wie bei Hochdruckanlagen und bei Verwendung von besonders gasreichen Brennstoffen in Niederdruckanlagen, die Zweitluftzuführung nicht unmittel- bar vom Rost aus, sondern durch Kanäle erfolgt.
Die Heizelemente können in beliebiger Anzahl ein- gesetzt werden und damit der geforderte Grad der
Lufterwärmung erreicht werden, ohne dass die
Rostfläche eine Verringerung erfährt. Die ab- nehmbare Kappe 6 macht eine Kontrolle und Aus- wechslung der Heizelemente ohne Schwierig- keiten möglich. Durch entsprechende Schaltung der Heizelemente können alle Betriebsverhält- russe berücksichtigt werden.
Der untere Teil des Hohlkörpers 1 ist (auf etwa zwei Drittel seiner Höhe) in einer Um- mantelung 11, die in einem Stück aus dem gleichen feuerfesten Werkstoff, wie Hohlkörper und Kappe hergestellt ist, gelagert. Die Vorderwand der Um- mantelung ist gleich jener der Kappe stärker als die Seitenwände. In ihr sind Öffnungen 12 an- gebracht, welche den Ausmündungen der Rohre 2 des Hohlkörpers 1 entsprechen und die Ver- bindung mit dem Feuerraum herstellen. In der
Rückwand ist zu dem gleichen Zweck eine Aus- nehmung 20 angebracht. Die Innenfläche der
Vorderwand der Ummantelung ist am unteren Rande nach innen geneigt, so dass auf der dadurch gebildeten Schrägfläche 13 der mit der gleichen Abschrägung versehene Hohlkörper 1 aufruht.
Der ganze Einbau sitzt somit nur mit den Unterflächen der Ummantelung auf dem Rost r auf. Die Vorderwand 14 der Ummantelung verjüngt sich nach unten hin, so dass sich dadurch die Auflagefläche noch verschmälert. Der durch den Einsatz von der Rostfläche bedeckte Teil ist also verschwindend klein und bildet praktisch keine Verringerung der nutzbaren Fläche. Zur Erhöhung der Standsicherheit sind an der Aussenseite der Vorderwand der Ummantelung Rippen 15 angebracht. Mit den beiderseits seitlich vorspringenden Vorder-und Rückwänden stossen die in einer Mehrzahl eingebauten Einsätze aneinander. Der verbleibende Zwischnraum wird mit feuerfesten Steinen ausgesetzt.
Die Ummantelung kann durch Zwischen- stücke 7J, dip auf den unteren Teil 11 aufgelegt werdens entsprechend den jeweiligen Abzugverhältnissen erhöht werden. Diese Zwischenstücke sind an der Vorderseite mit einer der Rohraustrittsöffnung entsprechenden Ausnehmung 18 und an der Rückseite mit einer Öffnung 17, als Fortsetzung des in der Ummantelung befindlichen
Schlitzes 20, versehen. Die Zwischenstücke 15 haben im wesentlichen den gleichen Querschnitt wie die Ummantelung 11.
PATENTANSPRÜCHE : l. In den Feuerraum von Kesselfeuerungen einzubauender, aus feuerfestem Werkstoff be- stehender Hohlkörpereinsatz für Zweitluft- zuführung, dadurch gekennzeichnet, dass zur Er- höhung der Erwärmung des Zweitluftstromes zwischen Vorder-und Rückwand des Hohl- körpers (1) mit diesem in einem Stück her- gestellte waagrechte Rohre (2) versetzt gegen- einander angeordnet sind, die gegen den Feuer- raum an beiden Seiten offen sind und den Heiz- flammen ein Bestreichen oder Durchstreichen ermöglichen, dass ferner der dünnwandig aus- geführte Hohlkörper (1) in einer aus gleichem
Werkstoff in einem Stück hergestellten Um- mantelung (11), die über etwa zwei Drittel der
Höhe des Hohlkörpers (1) reicht,
gelagert ist und mit einer aus gleichem Werkstoff wie Hohl- körper (1) und Mantel (11) bestehenden Kappe (6), welche mit ihren Seitenwänden auf den
Wänden der Ummantelung aufruht und die Luft- austrittsöffnungen (8) enthält, abgedeckt ist.