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Feuerungsanlage
Die Erfindung betrifft eine Feuerungsanlage mit Einrichtungen zum Verbrennen von festen wie auch flüssigen Brennstoffen und einem Gebläse für die Zuführung von Verbrennungsluft in den Brennraum unter
Druck von oben.
Es sind bereits eine Reihe von Feueranlagen dieser Art bekanntgeworden, die jedoch neben Öl als flüssigen Brennstoff nur für die Verbrennung von kurzflammigen festen Brennstoffen geeignet sind.
Feuerungsanlagen dieser Art arbeiten bei langflammigen Brennstoffen unbefriedigend, da eine gute Ver- brennung nicht gewährleistet werden kann und in den Rauchgasen ein vergleichsweise hoher Gehalt an
Kohlenmonoxyd auftritt.
Es ist der Zweck der vorliegenden Erfindung, eine Feuerungsanlage der genannten Art zu schaffen, mit welcher sowohl langflammige als auch kurzflammige feste Brennstoffe neben Öl verfeuert werden können.
Kennzeichnend für die Feuerungsanlage gemäss der vorliegenden Erfindung ist, dass an der Ansaug- seite des Gebläses Mittel zum Abschliessen der Ansaugöffnung vorgesehen und in der zum Verbrennungsraum führenden Verbindungsleitung mit der Aussenluft regelbar in Verbindung stehende Öffnungen angeordnet sind.
Diese Feuerungsanlage kann bei langflammigen Brennstoffen so betrieben werden, dass das Gebläse von oben Verbrennungsluft in den Feuerraum einführt, wobei der Druck durch die genannten Öffnungen reguliert werden kann. Bei der Verfeuerung von kurzflammigen festen Brennstoffen wird die Ansaugseite des Gebläses verschlossen, und die genannten Öffnungen dienen wiederum zur Steuerung der zugeführten Luft. Bei dem letzteren Betriebsbeispiel ist das Gebläse nicht in Betrieb.
Die Erfindung soll anschliessend an Hand der beiliegenden Zeichnung beispielsweise näher erläutert werden ; die zwei Heizkessel zeigen :
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Heizkessel ist der Feuerraum 1 von einer Feuerglocke 2 umgeben. die an das Heizwasserzirkulationssystem angeschlossen ist. Die im Querschnitt vorzugsweise kreisförmige Feuerglocke ist an einer Stelle 3 segmentartig ausgeschnitten, welche neben der Fülltüre 4 und der Schür- türe 5 liegt. Der Feuerraum wird in bekannter Weise unten von einem Rost 6 begrenzt. Die segmentarti- ge Ausnehmung in der Feuerglocke wird seitlich durch radial angeordnete Bleche 7 begrenzt, welche aussen an die die Feuerglocke umgebende Kesselwand 8 angrenzen.
Die den Feuerraum verlassenden Rauchgase strömen über die Abdeckungen 7, wie durch die Pfeile angezeigt, in den Zwischenraum zwischen die Feuerglocke und die diese in einem gewissen Abstand umgebende Wand 8 und gelangen in den Rauchgasstutzen 9. Der Rauchgasstutzen 9 ist, wie bekannt, mit einer Klappe 10 abschliessbar.
Oberhalb des Feuerraumes 1 ist ein nach unten offener Diffusor 11 vorgesehen, oberhalb von welchem ein Heizölbrenner 12 angeordnet ist. Der Heizölbrenner 12 liegt dabei, wie dargestellt, innerhalb eines Hohlzylinders 13, dessen Aussendurchmesser etwas kleiner ist als der Innendurchmesser der umgebenden Kesselwandung 14. Auf der Höhe des Hohlzylinders mündet eine Luftzuführungsleitung 15. welche von einem Gebläse 16, z. B. einem Ventilator mit Verbrennungsluft gespeist wird. Auf der Saugseite des Gebläses ist ein automatisches Abschlussorgan vorgesehen, das bei Stillstand des Gebläses die Saugöffnung abschliesst.
Die Leitung 15 besitzt an ihrem ausserhalb des Kessels gelegenen Rohrstück einige Perforationen (nicht sichtbar), welche durch einen Schieber 17 freigelegt und abgedeckt werden können, wenn dieser
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in Pfeilrichtung axial zu dem Rohr bewegt wird.
Der Diffusor 11 schliesst an seinem oberen Ende mit einer Drallscheibe 18 ab, d. h. einer Scheibe, welche, wie angedeutet, mindestens am Umfang ihrer Achse schräg verlaufende Perforationen aufweist, so dass die durch die Scheibe von oben nach unten durchtretenden Verbrennungsgase bzw. Verbrennungsluft in Rotation versetzt werden und ein zu der Kesselachse zentrischer Wirbel in dem Verbrennungsraum entsteht. Die von dem Ventilator 16 durch die Leitung 15 kommende Verbrennungsluft strömt durch den Ringspalt zwischen dem Hohlzylinder 13 und der diesen konzentrisch umgebenden Kesselwandung 14, wodurch der Eintrittswiderstand der Gebläseluft und ferner deren Geschwindigkeit erhöht wird. Die Luft kann nur durch die Drallscheibe 18 in den Feuerraum 1 eintreten, so dass die erwähnte turbulente Strömung in dem Feuerraum entsteht.
Der beschriebene Kessel eignet sich sowohl zur Verbrennung von langflammigen als auch kurzflammigen Brennstoffen als auch zur Verbrennung von Heizölen. Bei kurzflammigen Brennstoffen wird der Schieber 17 teilweise geöffnet, so dass infolge des Zuges im Abzug 9 von oben Sekundärluft in den Verbrennungsraum eintreten kann. Das Gebläse 16 ist in diesem Falle ausgeschaltet. Die Primärluft wird dem Verbrennungsraum in üblicher Weise, beispielsweise durch abdeckbare Perforationen 19 in der Schürtüre 5, zugeführt. Bei langflammigen Brennstoffen hingegen werden die Türen 4 und 5 sowie alle weiteren Öff- nungen des Kessels luftdicht verschlossen, so dass die Verbrennungsluft ausschliesslich durch die Drallscheibe 18 in den Verbrennungsraum 1 gelangt.
In diesem Fall läuft das Gebläse 16, wobei der Schieber 17 mindestens teilweise geöffnet ist, so dass die überschüssige Verbrennungsluft bei diesem Schieber austreten kann bzw. der Druck in der Zuführungsleitung 15 weitgehend konstant bleibt. Durch die von oben eintretende Verbrennungsluft wird ein gewisser Druck auf die Flammen ausgeübt, so dass diese niedrig bleiben und infolgedessen auch eine erheblich bessere Verbrennung bewirkt wird. Durch die Massnahme, die eintretende Luft in Turbulenz zu versetzen, wird derVerbrennungsgrad weiterhin erhöht. Es hat sich bei praktischen Untersuchungen ergeben, dass bei der Verbrennung von langflammigen Brennstoffen auf die beschriebene Weise Koh1enstoffmonoxyd in dem Rauchgas kaum noch nachweisbar ist. Die Verbesserung durch das beschriebene Verfahren ist somit offensichtlich.
Der dargestellte Heizofen ist daneben auch für die Verbrennung von flüssigen Brennstoffen geeignet.
Bei der Verbrennung von flüssigem Brennstoff mittels des Brenners 12 ist das Gebläse 16 eingeschaltet und der Schieber 17 geschlossen. Gegebenenfalls kann beispielsweise durch die Bohrungen 19 in der'Schürtüre 5 Sekundärluft zugeführt werden.
Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Heizkessels, mit welchem das erfindungsgemässe Verfahren durchgeführt werden kann. Der Verbrennungsraum 1, die Feuerglocke 2, der segmentartige Ausschnitt 3 in der Feuerglocke, die Schür- und Feuertüre 5 bzw. 6, die an den segmentartigen Ausschnitt 3 angeschlossenen Bleche 7, sowie der Abgasstutzen 9 mit Klappe 10 sind im wesentlichen identisch ausgebildet wie bei dem in Fig. 1 dargestellten Heizkessel, so dass sich eine'eingehende Beschreibung dieser Teile erübrigt.
Bei dem Kessel der Fig. 2 mündet von oben in den Feuerraum 1 ein Rohr 20, durch welches Luft in den Feuerraum geleitet werden kann. Dieses Rohr kann mit einer Drallscheibe abgeschlossen sein (nicht dargestellt), so dass die durch die Leitung eintretende Luft in Zirkulation versetzt wird. Das Rohr 20 ist von einem Wassermantel 21 umgeben, welcher mit dem Wasser in der Feuerglocke 2 kommuniziert und beispielsweise an das Heizungssystem eines Hauses angeschlossen ist. In dem Wassermantel 22 sind Leitungen 21 zur Aufbereitung von Warmwasser vorgesehen. Das in den Leitungen 21 befindliche Wasser wird somit indirekt durch das in dem Mantel 22 befindliche Warmwasser erwärmt.
In dem Zwischenraum zwischen der Aussenwand der Feuerglocke 2 und der die Feuerglocke umgebenden Kesselwandung 8 ist eine Umlenkwand 23 vorgesehen. Durch diese Umlenkwand 23 wird erreicht, dass die Verbrennungsgase, wie durch den Pfeil 24 angedeutet, zunächst nach unten und anschliessend wieder nach oben in den Rauchgasstutzen 9 strömen, so dass praktisch die gesamte Aussenwand der Glocke von Rauchgasen überstrichen wird.
Im Gegensatz zu dem Kessel gemäss Fig. 1 ist der Ölbrenner bei dem Kessel gemäss Fig. 2 seitlich angeordnet. Der in Fig. 2 mit 25 bezeichnete Brenner ist an der Schürtüre 5 befestigt. Der Ventilator 26 zur Erzeugung des Druckes für die Verbrennungsluft ist, wie dargestellt, mit dem Ölbrenner 25 zusammengebaut.
Mit dem Ventilator 26 ist weiterhin eine Leitung 27 verbunden, die eine Verbindung mit dem Rohr 20
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Der beschriebene Kessel kann, wie folgt, betrieben werden. Bei der Verbrennung von flüssigem Brennstoff kann entweder die Abschlussklappe 28 geschlossen oder geöffnet sein. Die Klappe ist vorzugsweise dann geschlossen, wenn normales Heizöl verfeuert wird. Die gesamte Verbrennungsluft strömt in diesem Fall durch die hiefür vorgesehenen Zuleitungen (nicht dargestellt) des Brenners 25. In diesem Fall muss der Schieber 29 so gestellt sein, dass die in der Leitung 27 vorgesehenen Öffnungen abgedeckt sind. Bei der Verbrennung von Schweröl ist es hingegen vorteilhaft, die Abschlussklappe 28 wenigstens teilweise zu öffnen, so dass durch die Leitungen 27 und 20 Luft in den Feuerraum einströmt und als Sekundärluft die Ver- brennung fördert.
Es sei noch erwähnt, dass bei der Verbrennung von flüssigen Brennstoffen in dem Kessel der Fig. 2 vorzugsweise der Rost 6 ausgebaut wird, damit dieser durch die Flammen nicht geschädigt wird.
Bei der Verbrennung von langflammigen festen Brennstoffen gelangt die Verbrennungsluft ausschliess- lich durch die Leitungen 27 und Rohr 20 in den Feuerraum, so dass, wie an Hand von Fig. 1 erläutert wurde, die Flammen niedrig gehalten werden und die Verbrennung somit gefördert wird. Ein Abschliessorgan (nicht dargestellt) verhindert bei dieser Betriebsweise, dass Luft durch die Brennereinheit 25 in den Feuerraum 1 gelangt. Bei Verbrennung von kurzflammigen Brennstoffen ist der Ventilator 26 ausgeschaltet, die Klappe 28 geschlossen und der Schieber 29 geöffnet, so dass die Verbrennungsluft durch den im Kamin erzeugten Zug angesaugt wird. In diesem Fall kann weiterhin die Klappe 19 geöffnet sein, so dass auch von unten Luft in den Verbrennungsraum gelangt.
Die beschriebenen Einrichtungen können auch bei bereits bestehenden Heizkesseln Anwendung finden.
Es ist jedoch in diesem Fall darauf zu achten, dass bei Einführung der Verbrennungsluft unter Druck alle andern Öffnungen in dem Kessel, insbesondere die Füll- und Schürtüren, luftdicht abgeschlossen werden, da sonst Flammen durch diese Öffnungen herausgedrückt werden. Wie erwähnt, findet die Verbrennung in diesem Fall unter Überdruck statt. Durch die Anordnung einer Druckregulieröffnung - in Fig. 1 bei 17 und in Fig. 2 bei 29 - besteht jedoch nicht die Gefahr, dass sich ein zu grosser Druck in dem Verbrennungsraum ausbildet. Es sei noch erwähnt, dass die Form des Verbrennungsraumes keine Rolle spielt, wenngleich Kessel mit einer grossen Brennstoffauflagefläche vorzuziehen sind.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Feuerungsanlage mit Einrichtungen zum Verbrennen von festen wie auch flüssigen Brennstoffen und einem Gebläse für die Zuführung von Verbrennungsluft in den Brennraum unter Druck von oben, dadurch gekennzeichnet, dass an der Ansaugseite des Gebläses (16) Mittel zum Abschliessen der Ansaugöffnung vorgesehen und in der zum Verbrennungsraum (l) führenden Verbindungsleitung (15) mit der Aussenluft regelbar in Verbindung stehende Öffnungen (17) angeordnet sind.