<Desc/Clms Page number 1>
Door een brander verwarmde sectieketel.
De uitvinding heeft betrek : : ing op een door een brander verwarmde sectieketel met een nabij de watergeleidende delen gelegen staafbrander, die in het centrale gebied van de verbrandingsruimte is aangebracht, die rondom door watergeleidende ketelsecties concentrisch of nagenoeg concentrisch is omgeven, waarbij deze ketelsecties aan hun naar de verbrandingsruimte gekeerde binnenzijde naar binnen naar het centrale gebied daarvan radiaal uitstekende ribben dragen.
Uit DE-A 3 304 455 is een sectieketel bekend, die een centrale, aan alle zijden door watergeleidende delen omgeven verbrandingsruimte bezit, waarin een ventilatorbrander een vlam blaast.
Uit DE-A 3 418 921 is een ketel bekend, die een binnenribbenbuis heeft.
Tenslotte is uit DE-A 2 414 607 een stralingsbrander bekend, die een dichtingsafdekking van ondoorlaatbaar vuurvast materiaal en een branderkamer heeft, waarvan de wand eveneens is gevormd van vuurvast materiaal.
Verder is uit DE-A 3 504 601 een stralingsbrander bekend, waarbij het verbrandingselement is omgeven door een cilindrische zeef, die bestaat uit geweven keramisch vezelmateriaal.
De-A 2 501 333 toont tenslotte een gasbrander voor een luchtverhitter met een stervormig gevouwen branderkop, aan het eind waarvan pas de eigenlijke vlammen ontstaan, zodat het hier niet gaat om een stralingsbrander.
Aan de onderhavige uitvinding ligt het probleem ten grondslag een sectieketel van de in de aanhef genoemde soort zodanig uit te rusten met een stralingsbrander, dat daaruit een bijzonder goede warmte-overgang tussen de staafbrander en de ketelsecties ontstaat. Bovendien moet door de aanbrenging van de staafbrander een zo volkomen mogelijke verbranding en een daardoor bewerkte vermindering van het deel schadelijke stof in de verbrandingsgassen worden verkregen.
<Desc/Clms Page number 2>
Voor het oplossen van dit probleem is volgens de uitvinding erin voorzien, dat de radiaal naar het centrale gebied van de verbrandingsruimte stekende ribben van de ketelsecties de branderplaat-van een branderstaaf, die is uitgevoerd als stralingsbrander, in cirkelboogdelen indelen.
Met deze inrichting volgens de uitvinding gelukt het een op zichzelf bekende stralingsbrander in een sectieketel volledig te integreren en door de aanpassing van de brander aan de ketelsecties een bijzonder omvangrijke vermindering van de emissie van schadelijke stof tot stand te brengen, zonder echter de warmteovergang tussen de brandervlammen en de ketelsecties daardoor nadelig te beinvloeden.
Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van het voorwerp volgens de uitvinding is de staafbrander als een stralingsbrander uitgevoerd, die radiaal uitstekende ribben draagt, die telkens paarsgewijs een met een brandstof-lucht-mengsel vulbare branderkamer begrenzen en een deze branderkamer van de verbrandingsruimte afsluitende branderplaat dragen, waardoor heen mengseluitlaatopeningen lopen, en de ribben van de staafbrander steken tussen de naar binnen stekende ribben van de ketelsecties uit en de branderplaat is op een afstand van de toppen van deze ribben aangebracht.
Als drager van de ribben van de staafbrander kan voordelig een watergeleidende buis dienen, die het gebied van de branderplaten afkoelt en daardoor bij de emissie van schadelijke stoffen in het bijzonder een verregaande vermindering van het stikstofaandeel bewerkt.
Bovendien ontstaat daarmede een bijzonder goede warmteovergang tussen de in het stralingsgebied stekende ribben van de staafbrander en de watergeleidende buis.
Volgens een andere, eveneens zeer voordelige uitvoeringsvorm van het voorwerp van de uitvinding kan de staafbrander als een stralingsbrander met een cilindrische wand, die een brandstof-lucht-mengsel geleidende holle ruimte omgeeft, zijn uitgevoerd, die bijvoorbeeld uit raatkeramiek bestaat. Daarbij ontstaat het voordeel, dat een dergelijke stralingsbrander tengevolge van zijn
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
raatstructuur zeer stabiel en derhalve goed hanteerbaar is.
Een dergelijke stralingsbrander kan echter ook bestaan uit ander gasdoorlaatbaar materiaal, zoals keramische wol, staalwol of dergelijke stof, die door een metalen, bijvoorbeeld roostervormige of netvormige drager in de vorm wordt gehouden.
Uitvoeringsvoorbeelden van de sectieketel volgens de uitvinding zijn in de tekeningen aanschouwelijk weergegeven, aan de hand waarvan verdere uitvindingskenmerken hieronder zijn toegelicht.
In bijzonderheden tonen :
Fig. 1 een deeldwarsdoorsnede door een sectieketel,
Fig. 2 een deeldwarsdoorsnede door een variant met betrekking tot de uitvoering van de staafbrander.
Volgens de uitvoeringsvorm van fig. 1 sluiten de watergeleidende ketelsecties 1 van de sectieketel concentrisch een verbrandingsruimte 2 in, in het centrum waarvan zich de staafbrander 3 bevindt.
Elke met betrekking tot de as van deze staafbrander 3 concentrisch gevormde en aangebrachte ketelsectie 1 draagt aan zijn binnenzijde, die naar deze staafbrander 3 is gekeerd, naar binnen naar het centrale gebied van de verbrandingsruimte 2 radiaal uitstekende ribben 4, die de verbrandingsruimte 2 in boogdelen onderverdelen en indelen.
De bij voorkeur uit metaal vervaardigde staafbrander 3 zelf, die kan bestaan uit een stuk of uit verscheidene tot willekeurig veranderlijke longitudinaal samenvoegbare afzonderlijke stukken, draagt radiaal naar buiten stekende ribben 5, die bovendien bijdragen om de verbrandingsruimte 2 in te delen, doordat ze-via niet weergegeven mengseltoevoerleidingen met een brandstoflucht-mengsel vulbare-branderkamers 6 zijdelings begrenzen en telkens paarsgewijs ook deze branderkamers 6 tegen de verbrandingsruimte 2 begrenzende branderplaten 7 dragen, waardoor heen mengseluitlaatopeningen lopen, welke branderplaten het stralingsgebied van de staafbrander 3 bepalen.
De ribben 5 van deze staafbrander 3 steken tussen
<Desc/Clms Page number 4>
de naar binnen stekende ribben 4 van de ketelsecties 1 uit en de branderplaten 7 zijn telkens op een afstand van de toppen van de ribben 4 aangebracht. Op deze wijze wordt de stralingswarmte, die in de'verbrandingsruimte 2 optreedt, zoveel mogelijk door de in elkaar grijpende ribben 4 en 5 overgenomen en overgebracht op de watergeleidende ketelsecties 1.
Om deze stralingsruimte nog verder te benutten, kan als drager van de ribben 5 van de staafbrander 3 een watergeleidende buis 8 dienen, waarvan de inhoud dient voor de koeling van de branderkamers 6 en daardoor bijdraagt aan de vermindering van de thermisch veroorzaakte emissie van schadelijke stof, in het bijzonder van de emissie van stikstofoxyde. De ketelsecties 1 zijn door middel van bevestigingsnippels 9 met elkaar verbonden, de watergeleiding is met 10 aangeduid.
De afstand x van de branderplaten 7 van de binnenzijde van de ketelsecties 1 is veranderlijk. Door een doelgerichte vaststelling van deze afstand x kan de warmteuitwisseling zeer fijn gevoelig worden beinvloed en geoptimaliseerd. Wanneer men deze afstand x zo ver vergroot, dat de uitbrandhoogte wordt bereikt, kunnen de branderplaten 7 bestaan uit fijn staal en zijn voorzien met een gebruikelijk ingeponst spleetbeeld.
Bij de uitvoering van de staafbrander 2 volgens fig. 2 bestaat deze als stralingsbrander uit een met brandstof-lucht-mengsel via een niet weergegeven toevoerleiding vulbare buis, waarvan de gasdoorlaatbare wand 11 bijvoorbeeld van poreus, keramisch materiaal, van een vezelvlies van hittebestendige vezels, staalwol of ook van een combinatie van deze materialen kan zijn vervaardigd en de mengselgeleidende holle ruimte 12 als branderplaat 7 van de stralingsbrander omgeeft.
Wanneer deze wand 11 bestaat uit een alleen niet vormvast materiaal, kan hij door een metalen drager, bijvoorbeeld een draagrooster, in vorm zijn gehouden.
De warmtestraling van een dergelijke stralingsbrander vindt verregaand in de vorm van een vlak plaats en de warmteuitwisseling met de ribben 4 van de ketelsecties 1, die in het stralingsgebied van de staafbrander 3
<Desc/Clms Page number 5>
steken, vindt derhalve zeer intensief plaats.
Men kan bij deze uitvoeringsvorm de ribben 4 van de ketelsecties 1 tot aan de omtrek van de staafbrander 3 laten uitstrekken of ook op een aBstand ervoor laten eindigen. In beide gevallen wordt door deze ribben 4 de beoogde indeling volgens de uitvinding van het stralingsgebied met succes bereikt.
<Desc / Clms Page number 1>
Sectional boiler heated by a burner.
The invention relates to: a boiler heated by a burner with a rod burner located near the water-conducting parts, which is arranged in the central area of the combustion space, which is surrounded concentrically or substantially concentrically by water-conducting boiler sections, these boiler sections being their inside facing the combustion chamber bear radially projecting ribs inwardly toward the central region thereof.
DE-A 3 304 455 discloses a sectional boiler which has a central combustion space surrounded on all sides by water-conducting parts, in which a fan burner blows a flame.
DE-A 3 418 921 discloses a boiler which has an inner ribbed tube.
Finally, DE-A 2 414 607 discloses a radiant burner, which has a sealing cover of impermeable refractory material and a burner chamber, the wall of which is also formed of refractory material.
Furthermore, a radiant burner is known from DE-A 3 504 601, wherein the combustion element is surrounded by a cylindrical screen, which consists of woven ceramic fiber material.
Finally, DE-A 2 501 333 shows a gas burner for a fan heater with a star-shaped folded burner head, at the end of which only the actual flames are formed, so that this is not a radiant burner.
The problem underlying the present invention is to equip a sectional boiler of the type mentioned in the preamble with a radiant burner in such a way that a particularly good heat transfer between the rod burner and the boiler sections results from this. In addition, the provision of the rod burner must ensure that the combustion is as complete as possible and the resulting reduction of the proportion of harmful substance in the combustion gases is processed.
<Desc / Clms Page number 2>
To solve this problem, it is provided according to the invention that the ribs extending radially to the central area of the combustion space of the boiler sections divide the burner plate of a burner rod, which is designed as a radiant burner, into circular arc parts.
With this device according to the invention it is possible to fully integrate a radiant burner known per se in a sectional boiler and to achieve a particularly large reduction in the emission of harmful substances by adapting the burner to the boiler sections, without, however, the heat transfer between the this has an adverse effect on burner flames and the boiler sections.
According to a preferred embodiment of the object according to the invention, the rod burner is designed as a radiant burner, which carries radially protruding ribs, which in each case delimit a burner chamber which can be filled with a fuel-air mixture and which bear a burner plate closing off this combustion chamber from the combustion chamber, through which mixture outlet vents, and the ribs of the rod burner protrude between the inwardly projecting ribs of the boiler sections and the burner plate is spaced from the tips of these ribs.
A water-conducting tube can advantageously serve as a support for the ribs of the rod burner, which cools the area of the burner plates and thereby effects a far-reaching reduction of the nitrogen content in particular when pollutants are emitted.
Moreover, this results in a particularly good heat transfer between the ribs of the rod burner and the water-conducting tube projecting into the radiation area.
According to another, likewise very advantageous embodiment of the object of the invention, the rod burner can be designed as a radiant burner with a cylindrical wall, which surrounds a hollow space conducting a fuel-air-mixture, which, for example, consists of honeycomb ceramic. The advantage then arises that such a radiant burner is due to
<Desc / Clms Page number 3>
EMI3.1
comb structure is very stable and therefore easy to handle.
However, such a radiant burner can also consist of other gas-permeable material, such as ceramic wool, steel wool or the like, which is held in the mold by a metal, for example grid-shaped or net-shaped support.
Exemplary embodiments of the sectional boiler according to the invention are illustrated in the drawings, by means of which further inventive features are explained below.
Show in detail:
Fig. 1 is a partial cross-section through a section boiler,
Fig. 2 is a partial cross-section through a variant with regard to the design of the rod burner.
According to the embodiment of Fig. 1, the water-conducting boiler sections 1 of the sectional boiler concentrically enclose a combustion space 2, in the center of which the rod burner 3 is located.
Each boiler section 1 concentrically formed and arranged with respect to the axis of this rod burner 3 carries on its inner side, which faces this rod burner 3, inwardly towards the central area of the combustion space 2 radially projecting ribs 4, which arc parts the combustion space 2 subdivide and classify.
The preferably rod-shaped rod burner 3 itself, which may consist of one piece or several individual pieces which can be mutually changed longitudinally, carries radially projecting ribs 5, which additionally help to divide the combustion space 2 by mixture supply pipes (not shown) with lateral boundary of fillable combustion chambers 6 with a fuel air mixture and each of these burner chambers 6 also bear burner plates 7 bounding the combustion chamber 2 in pairs, through which mixture outlet openings pass, which burner plates determine the radiation area of the rod burner 3.
The ribs 5 of this rod burner 3 protrude between
<Desc / Clms Page number 4>
the inwardly projecting ribs 4 of the boiler sections 1 and the burner plates 7 are each arranged at a distance from the tops of the ribs 4. In this way, the radiant heat that occurs in the combustion space 2 is taken over as much as possible by the interlocking ribs 4 and 5 and transferred to the water-conducting boiler sections 1.
In order to utilize this radiation space even further, a water-conducting pipe 8 can be used as the support of the ribs 5 of the rod burner 3, the content of which serves to cool the combustion chambers 6 and thereby contributes to the reduction of the thermally caused emission of harmful substance. , in particular from nitrogen oxide emissions. The boiler sections 1 are connected to each other by means of fastening nipples 9, the water conduction is indicated by 10.
The distance x of the burner plates 7 from the inside of the boiler sections 1 is variable. The heat exchange can be influenced and optimized very delicately by means of a targeted determination of this distance x. When this distance x is increased so far that the burn-out height is reached, the burner plates 7 can consist of fine steel and are provided with a conventional punched-in slit image.
In the embodiment of the rod burner 2 according to Fig. 2, it consists as a radiant burner of a tube that can be filled with a fuel-air mixture via a supply line (not shown), the gas-permeable wall 11 of which is, for example, of porous, ceramic material, of a fleece of heat-resistant fibers, steel wool or also a combination of these materials can be manufactured and surrounds the mixture-conducting cavity 12 as burner plate 7 of the radiant burner.
When this wall 11 consists of a non-rigid material only, it can be held in shape by a metal support, for instance a support grid.
The heat radiation from such a radiation burner takes place largely in the form of a plane and the heat exchange with the ribs 4 of the boiler sections 1, which is in the radiation area of the rod burner 3
<Desc / Clms Page number 5>
stabbing therefore takes place very intensively.
In this embodiment, the ribs 4 of the boiler sections 1 can be made to extend to the circumference of the rod burner 3 or also be terminated at an Ab position in front of it. In both cases, the ribs 4 achieve the intended division according to the invention of the radiation area successfully.