"Verwarmingsketel voor kolenverbranding" Deze uitvinding heeft betrekking op een verwarmingsketel voor kolenverbranding, meer speciaal voor het verbranden van zogenaamde vette kolen, waarbij deze ketel voorzien is van ingebouwde roet- en stofafscheiders en automatische reinigingsmiddelen en waarbij de rookkanalen zodanig zijn opgesteld dat, ondanks de vele richtingsveranderingen die de rookgassen moeten ondergaan, de ketel maar een kleine schouwtrek nodig heeft zodat een exhauster overbodig is.
De verwarmingsketel volgens de uitvinding bestaat in hoofdzaak uit twee eindkollektors die met elkaar verbonden zijn door waterkanalen waartussen rookkanalen zijn gevormd, met het kenmerk dat van de waterkanalen er twee naast en boven de brander, van onder naar boven divergerend, zijn opgesteld; dat boven deze twee waterkanalen een omgekeerd U-vormig waterkanaal is voorzien; dat aan iedere zijde van het U-vormig waterkanaal minstens een vertikaal waterkanaal is aangebracht; dat naast dit laatste en op een welbepaalde afstand een tweede vertikaal waterkanaal is voorzien dat boven de betrokken zijrand van het U-vormig waterkanaal is geplaatst en dat zowel onderaan als bovenaan een doorgang laat bestaan;
dat naast ieder laatstgenoemd tweede waterkanaal een derde vertikaal waterkanaal is aangebracht dat bovenaan een afdichting vormt met de bovenwand van de ketel en dat onderaan een doorgang laat bestaan naar een stofbezinkingskamer die op de schouw uitgeeft.
Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan
te tonen is hierna� als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, een voorkeurdragende uitvoeringsvorm beschreven met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin :
figuur 1 een schematische dwarsdoorsnede weergeeft van een verbrandingsketel volgens de uitvinding; figuur 2 een doorsnede weergeeft volgens lijn II-II in figuur 1.
De verbrandingsketel volgens de uitvinding bestaat in hoofdzaak uit een mantel 1 die bovenaan voorzien is van een deksel 2 met afvoer 3 voor de aansluiting van de ketel op een schouw en die onderaan voorzien is van een brander 4 waaraan, via een lei-
<EMI ID=1.1>
Op niet getoonde wijze wordt ook geforceerde lucht aan de brander 5 toegevoegd ten einde een doeltreffende verbranding te verkrijgen.
In de mantel 1 is, minstens aan één uiteinde, doch bij voorkeur aan beide uiteinden, een deur 6 voorzien langswaar de brander 4 en het onderste gedeelte van de ketel kunnen bereikt worden.
De verwarmingsketel bestaat verder uit twee eindkollektors, respektievelijk 7-8, waarin in de tekeningen niet getoonde aansluitingen voor de inlaat en uitlaat van het omloopwater uitgeven.
<EMI ID=2.1>
<EMI ID=3.1>
13-14, 15-16 en 17-18; door middel van een omgekeerd U-vormig waterkanaal 19 met omgekeerd V-vormig lichaam 20 boven de brander; en door twee schuin naast de brander en onder het kanaal 19 aangebrachte waterkanalen 21, 22.
Op te merken valt dat de voornoemde waterkanalen zodanig geplaatst zijn dat de kanalen 21, 22 van onder naar boven divergeren, waarbij de bovenuiteinden hoger geplaatst zijn dan de onderuiteinden van de flenzen 23, 24 van het waterkanaal 19; de waterkanalen 9 en 10 zich over de ganse ketelhoogte uitstrekken; de bovenuiteinden van de waterkanalen 11, 13, 15, enerzijds, en
12, 14, 16, anderzijds, trapsgewijs zijn opgesteld, waarbij de onderuiteinden van de waterkanalen 11, 13, enerzijds, en 12, 14, anderzijds, eveneens trapsgewijs zijn opgesteld op een niveau dat lager is dan dit van het onderuiteinde van de voornoemde flenzen 23-24, terwijl de onderuiteinden van de waterkanalen
15 en 16 eindigen boven en op een welbepaalde afstand van het <EMI ID=4.1>
dat de onderuiteinden ervan op een relatief grote afstand gelegen zijn van het waterkanaal 19, terwijl de bovenranden ervan aanliggen tegen het deksel 2 of tegen een afdichting, respektie-
<EMI ID=5.1>
Opgemerkt wordt dat in de figuren de rookkanalen 27, 28, 29 en 30 een breedte vertonen die gelijk is aan de breedte van de rookkanalen 31-32, ter plaatse van het waterkanaal 19, terwijl de breedte van deze kanalen 31-32, over de ganse hoogte van de waterkanalen 15 en 16 enigszins groter is dan deze van de rookkanalen
27 tot 30, enerzijds, terwijl de gezamenlijke breedte van de rookkanalen 27, 29, 31, minstens gelij k is aan de breedte van een rookkanaal 33, respektievelijk 34.
De inrichting zoals hiervoor beschreven wordt nog vervolledigd door een reinigingsmechanisme dat in dit geval hoofdzakelijk bestaat uit drie reeksen schraapelementen of -latten, respektievelijk 35, 36 en 37 die, per reeks, met elkaar verbonden zijn door middel van een stang, respektievelijk 38, 39 en 40 die ieder afzonderlijk van buitenuit de ketel kunnen bevolen worden en waarbij, door het heen en weer bewegen van iedere aldus geplaatste reeks schraaplatten, de bovenwand van de ketel kan gereinigd worden door er het stof en roet af te schrapen.
Met de voornoemde latten 35, 36 en 37 zijn nog reinigingselementen verbonden, respektievelijk 41, 42, 43, 44, 45 en 46
aan de ene zijde en 47, 48, 49, 50, 51 en 52 aan de andere
zijde waarbij met de reinigingselementen 43, 44, 46 en 49, 50
en 52 schraaplatten 53 zijn bevestigd die over de bovenwand
van het waterkanaal 19 kunnen verplaatst worden.
<EMI ID=6.1>
<EMI ID=7.1>
<EMI ID=8.1>
worden teneinde, enerzijds, de rookkanalen en, anderzijds, de <EMI ID=9.1> terwijl de ketel in bedrijf is.
Door de aldus gevormde inrichting wordt boven de vuurhaard een eigenlijke verbrandingsruimte 54 gevormd met divergerende zijwanden waardoor een venturi effekt wordt verkregen met als gevolg dat in deze verbrandingsruimte een onderdruk wordt veroorzaakt die ontstaat uit de dynamiek van de vlam en de verbrandingsgassen die vanuit de kolenbrander 4 onder druk naar omhoog worden geblazen.
Achter ieder waterkanaal 21-22 is een stofafscheidingsruimte gevormd, respektievelijk 55-56, waarin het stof wordt afgescheiden uit de gassen, enerzijds, door expansie en snelheidsvermindering van de gassen en, anderzijds, door het cycloon effekt, namelijk de plotselinge richtingsverandering van de gassen volgens een hoek van 180[deg.].
De rookgassen die verder stijgen doorheen de rookkanalen
27 tot 32 worden verplicht terug omlaag te dalen in de rookkanalen 33-34 om uit te komen in de zogenaamde bezinkingskamer
57.
Door de verbreding van de rookkanalen 31 en 32, ter plaatse van de onderranden van de waterkanalen 15 en 16, verkrijgt men in de punten 58 en 59 een venturi effekt waardoor de gassen eerder van de plaatsen, respektievelijk 60, 61, naar de rookkanalen
31 en 32 stromen, respektievelijk gezogen worden, dan omgekeerd.
<EMI ID=10.1>
rechtstreeks wegstromen van de verwarmingsgassen uit het onderste gedeelte van de rookkanalen 31 en 32 naar de ruimte 57 wordt vermeden zonder dat tussen de onderuiteinden van de waterkanalen
<EMI ID=11.1>
inrichting moet voorzien worden.
<EMI ID=12.1>
<EMI ID=13.1> lengte van de ketel een doorlopende opening blijft behouden kan
<EMI ID=14.1>
eenvoudig afglijden om terecht te komen in het onderste gedeelte van de rookkanalen 31 en 32 in de stofafscheidingskamer 55, respektievelijk 56 zoals dit het geval is met het roet, vliegas en stof dat zich afzet op de wanden van de rookkanalen 27, 29,
31 en 28, 30, 32.
De doorgangssektie van de zogenaamde bezinkingskamer 57 is zodanig groot gekozen dat de snelheid van de gassen naar de schouw kleiner is dan de valsnelheid van de meegevoerde stofdeeltjes en roetdeeltjes. Hierdoor verkrijgt men dat deze stofen roetdeeltjes kunnen gerekupereerd worden doordat zij in deze bezinkingskamer de tijd krijgen om uit de rookgassen neer te dwarrelen tot op de bodem van deze kamer, met andere woorden op de bovenwand van het waterkanaal 19.
Door het schuin plaatsen van de waterkanalen 21-22 verkrijgt men tevens dat de rookgassen in de punten 62, respektievelijk 63, versneld worden waardoor een groter cycloon effekt en een betere stofafscheiding ontstaat in kamer 55, respektievelijk
56. Tussen de onderrand van ieder waterkanaal 21-22 en het vlak
64 is een spleet behouden, respektievelijk 65 en 66, die zich
<EMI ID=15.1>
geen trekverlies is van kamer 54 naar één der kamers 55 en 56. Het stof en roet dat zich in de kamers 55, 56 bevindt kan echter steeds met een pook, haak of dergelijke doorheen de deurtjes 6 naar de brander 4 getrokken worden wanneer het stof zich in de kamers 55, 56 te hoog zou ophopen. Op deze wijze vormt het af-
<EMI ID=16.1>
de kamer 54 zodat men geen metalen afdichtingsinrichting nodig heeft die aan de ter plaatse heersende temperatuur spoedig zou beschadigd worden.
<EMI ID=17.1> �
kanaal 19 en de buitenwanden van de waterkanalen 9 tot 18 vrij
<EMI ID=18.1>
blikken de reeksen latten 35, 36 en 37 verplaatsen om aldus eveneens de latten 53 te verplaatsen en de reinigingselementen
41 tot 52 eveneens heen en weer te bewegen, dit alles terwijl de ketel in bedrijf is.
Hierdoor valt het afgeschraapte stof, roet en vliegas uit zichzelf omlaag doorheen de rookkanalen, hetzij rechtstreeks tot in de kamers 55, 56, hetzij eerst op het waterkanaal 19 en vervolgens onder de waterkanalen 15 en 16 door tot in de kamers
55, 56 waar dit stof en as zoals reeds gezegd naar de vuurhaard wordt getrokken waar het opgevangen roet verder verbrandt en het stof samenkit met de sinterende kolenas.
Op deze wijze heeft men dus een verbrandingsketel met een
<EMI ID=19.1>
verkregen waarbij een ingebouwde reiningsinrichting is voorzien en waarbij de verschillende rookkanalen, respektievelijk waterkanalen, zodanig geplaatst zijn dat het roet, vliegas en stof door cycloon effekt wordt afgescheiden en waarbij een bezinkingskamer is voorzien voor het afscheiden van roet en as uit de gassen die zich naar de schouw verplaatsen.
<EMI ID=20.1>
daar de verschillende rookkanalen zodanig geplaatst zijn dat verschillende venturi effekten ontstaan waardoor tevens een automatisch werkende ontstoffingsinrichting wordt verkregen, waar-
<EMI ID=21.1>
de verbrandingsketel als het ware zelfreinigend wordt zodat
<EMI ID=22.1>
<EMI ID=23.1>
This invention relates to a coal burning boiler, more particularly for burning so-called oily coals, wherein this boiler is provided with built-in soot and dust separators and automatic cleaning agents and wherein the flue ducts are arranged such that, despite the many directional changes that the flue gases have to undergo, the boiler only needs a small chimney draft so that an exhauster is unnecessary.
The boiler according to the invention mainly consists of two end collectors connected to each other by water channels between which smoke channels are formed, characterized in that two of the water channels are arranged next to and above the burner, diverging from bottom to top; that above these two water channels a reverse U-shaped water channel is provided; that at least one vertical water channel is arranged on each side of the U-shaped water channel; that in addition to the latter and at a specified distance, a second vertical water channel is provided which is placed above the relevant side edge of the U-shaped water channel and which allows a passage both at the bottom and at the top;
that next to each last-mentioned second water channel a third vertical water channel is provided, which at the top forms a seal with the top wall of the boiler and which at the bottom allows a passage to a dust settling chamber which opens onto the chimney.
Better understanding of the features of the invention
to be shown below � as an example without any limitation, a preferred embodiment described with reference to the accompanying drawings, in which:
figure 1 shows a schematic cross-section of a combustion boiler according to the invention; figure 2 represents a section according to line II-II in figure 1.
The combustion boiler according to the invention mainly consists of a jacket 1 which is provided at the top with a lid 2 with outlet 3 for connecting the boiler to a chimney and which is provided at the bottom with a burner 4 to which, via a pipe
<EMI ID = 1.1>
In a manner not shown, forced air is also added to the burner 5 in order to obtain an efficient combustion.
At least at one end, but preferably at both ends, a door 6 is provided in the casing 1, through which the burner 4 and the lower part of the boiler can be reached.
The boiler further consists of two end collectors, 7-8 respectively, in which connections for the inlet and outlet of the by-pass water, not shown in the drawings, issue.
<EMI ID = 2.1>
<EMI ID = 3.1>
13-14, 15-16 and 17-18; by an inverted U-shaped water channel 19 with an inverted V-shaped body 20 above the burner; and by two water channels 21, 22 arranged obliquely next to the burner and under the channel 19.
It should be noted that the aforementioned water channels are positioned such that channels 21, 22 diverge from bottom to top, with the top ends positioned higher than the bottom ends of the flanges 23, 24 of the water channel 19; the water channels 9 and 10 extend over the entire boiler height; the upper ends of the water channels 11, 13, 15, on the one hand, and
12, 14, 16, on the other hand, are cascaded, the lower ends of the water channels 11, 13, on the one hand, and 12, 14, on the other, also being cascaded at a level lower than that of the lower end of the aforementioned flanges 23-24, while the lower ends of the water channels
15 and 16 end above and at a specified distance from the <EMI ID = 4.1>
that its lower ends are located at a relatively great distance from the water channel 19, while the top edges thereof lie against the lid 2 or against a seal, respectively
<EMI ID = 5.1>
It is noted that in the figures the smoke channels 27, 28, 29 and 30 have a width equal to the width of the smoke channels 31-32, at the location of the water channel 19, while the width of these channels 31-32, over the The whole height of the water channels 15 and 16 is slightly larger than that of the smoke channels
27 to 30, on the one hand, while the combined width of the flues 27, 29, 31 is at least equal to the width of a flue 33 and 34, respectively.
The device as described above is further completed by a cleaning mechanism which in this case mainly consists of three series of scraper elements or slats, respectively 35, 36 and 37, which are connected per series, by means of a rod, respectively 38, 39 and 40, which can be ordered individually from the outside of the boiler and wherein, by moving each set of scraper bars thus placed back and forth, the top wall of the boiler can be cleaned by scraping off the dust and soot.
Cleaning elements are still connected to the aforementioned slats 35, 36 and 37, 41, 42, 43, 44, 45 and 46, respectively.
on one side and 47, 48, 49, 50, 51 and 52 on the other
side with the cleaning elements 43, 44, 46 and 49, 50
and 52 scraper slats 53 are fixed over the top wall
of the water channel 19 can be moved.
<EMI ID = 6.1>
<EMI ID = 7.1>
<EMI ID = 8.1>
so that, on the one hand, the flues and, on the other, the <EMI ID = 9.1> while the boiler is in operation.
Due to the device thus formed, an actual combustion space 54 with diverging side walls is formed above the seat of the fire, whereby a venturi effect is obtained, as a result of which a negative pressure is created in this combustion space, which arises from the dynamics of the flame and the combustion gases emitted from the coal burner 4 blown up under pressure.
Behind each water channel 21-22, a dust separation space is formed, respectively 55-56, in which the dust is separated from the gases, on the one hand, by expansion and speed reduction of the gases and, on the other hand, by the cyclone effect, namely the sudden change of direction of the gases according to an angle of 180 [deg.].
The flue gases that rise further through the smoke channels
27 to 32 are required to descend back down the smoke channels 33-34 to exit into the so-called settling chamber
57.
By widening the smoke channels 31 and 32, at the lower edges of the water channels 15 and 16, a venturi effect is obtained in points 58 and 59, as a result of which the gases earlier from the places, respectively 60, 61, to the smoke channels
31 and 32 flow, respectively, are sucked, then vice versa.
<EMI ID = 10.1>
direct discharge of the heating gases from the lower part of the flue ducts 31 and 32 to the space 57 is avoided without interfering with the lower ends of the water ducts
<EMI ID = 11.1>
furnishing must be provided.
<EMI ID = 12.1>
<EMI ID = 13.1> length of the boiler a continuous opening can be maintained
<EMI ID = 14.1>
simply sliding off to end up in the lower part of the smoke ducts 31 and 32 in the dust separation chambers 55 and 56, respectively, as is the case with the soot, fly ash and dust deposited on the walls of the smoke ducts 27, 29,
31 and 28, 30, 32.
The passage section of the so-called settling chamber 57 is chosen so large that the velocity of the gases to the chimney is less than the velocity of the entrained dust particles and soot particles. As a result, it is obtained that these soot particles can be recycled by allowing time in this settling chamber to whirl down from the flue gases to the bottom of this chamber, in other words on the top wall of the water channel 19.
By placing the water channels 21-22 at an angle, it is also obtained that the flue gases in points 62 and 63, respectively, are accelerated, so that a larger cyclone effect and a better dust separation are created in chamber 55, respectively.
56. Between the bottom edge of each water channel 21-22 and the plane
64, a slit, 65 and 66, respectively, is retained
<EMI ID = 15.1>
there is no tensile loss from chamber 54 to one of chambers 55 and 56. However, the dust and soot contained in chambers 55, 56 can always be drawn through the doors 6 to the burner 4 with a poker, hook or the like when the dust would accumulate too high in rooms 55, 56. In this way it forms
<EMI ID = 16.1>
the chamber 54 so that one does not need a metal sealing device which would soon be damaged at the prevailing temperature.
<EMI ID = 17.1> �
channel 19 and the outer walls of water channels 9 to 18 are free
<EMI ID = 18.1>
the series of slats 35, 36 and 37 can be moved so as to also move the slats 53 and the cleaning elements
41 to 52 also move back and forth, all while the boiler is in operation.
As a result, the scraped dust, soot and fly ash falls down through the smoke channels by itself, either directly into the chambers 55, 56, or first into the water channel 19 and then under the water channels 15 and 16 into the chambers
55, 56 where, as already mentioned, this dust and ashes are drawn to the seat of the fire, where the collected soot is further burned and the dust is cemented together with the sintering coal ash.
In this way one therefore has a combustion boiler with a
<EMI ID = 19.1>
obtained in which a built-in cleaning device is provided and in which the various flue and water channels, respectively, are arranged such that the soot, fly ash and dust are separated by cyclone effect and in which a settling chamber is provided for separating soot and ash from the gases which are move the fireplace.
<EMI ID = 20.1>
since the different smoke channels are placed in such a way that different venturi effects are created, which also results in an automatically operating dedusting device, whereby
<EMI ID = 21.1>
the combustion boiler becomes self-cleaning, so to speak
<EMI ID = 22.1>
<EMI ID = 23.1>