Automatischer Brenner für Kleinkohle. Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein automatischer Brenner zur Verwendung von Kleinkohle als Brennstoff. Der Brenner kann zum Beispiel für den automatischen Betrieb von Zentralheizungen, Warmwasser bereitungen, Dampfanlagen, industriellen Ofen etc. verwendet werden.
Kohlenbrenner, deren Brennstoffzufuhr zum Feuerraum mittelst einer über ein Über- setzungsgetriebe durch einen Elektromotor an getriebenen Förderschnecke geschieht, habe:
- die Nachteile, dass 1. die durch die Schnecke bedingte Bau art des Brenners im Verhältnis zum Fleiz- kesgel unverhältnismässig gross ist, 9. das durch den Elektromotor angetrie bene Übersetzungsgetriebe bei Hausinstalla tionen unangenehme Geräusche verursacht und einer Schmierung bedarf, 3. der Brenner nicht ohne grosse Vorbe reitungen an bestehende Heizkessel ange schlossen werden kann, sogar ganz bedeu tende Konstruktionsänderungen am Heiz- kessel und an den Fundamenten für den Aus bau des Feuerraumes bedarf, 4.
eine auf der aufzuwendenden Wärme leistung entsprechende, unverhältnismässig grosse Leistung zur Förderung des Brenn stoffes mittelst Schnecke, durch den Elek tromotor aufgewendet werden muss, wodurch der Wirkungsgrad der Anlage verschlechtert wird.
Zweck vorliegender Erfindung ist, die angeführten Übelstände zu vermeiden. Der den Gegenstand vorliegender Erfindung bil dende Brenner kann derart ausgebildet sein, dass s 1. die Bauart in,der Flächenausdehnung infolge Wegfall der Förderschnecke für den Brennstoff gedrängt ist, 2. ein Übersetzungsgetriebe oder me chanische Mittel für die Zuführung des Brennstoffes in den Brenner überhaupt nicht vorhanden sind, 3.
der Brenner an jeden bestehenden oder neuen Heizkessel, ohne jegliche Äuderung an demselben vornehmen zu müssen, angebracht werden kann, 4. der Leistungsaufwand des Elektro motors nur zur Förderung der nötigen Ver brennungsluft niederen Druckes dient.
Der automatische Brenner für Kleinkohle gemäss der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Kleinkohle durch Schwerkraft von einem trichterförmigen Silo in den Feuerraum des Brenners eingeführt wird, sich in Kegelform auf den Brennerrost auf schüttet und unter Zufuhr von Unterwind abbrennt; dass auswechselbare Roste für ver schiedene Kohlequalitäten und -Korngrössen vorgesehen sind;
dass Mittel zur Veränderung der Grösse des Kohlekegels auf dem Rost vorgesehen sind, damit der Brenner gege benen Verhältnissen des Gebläsedruckes an gepasst und verschiedene Qualitäten von Kleinkohle verwertet werden können;
dass die Zufuhr des Unterwindes intermittierend automatisch gesteuert wird, je nach eintreten dem Wärmebedürfnis des von diesem Bren ner befeuerten Kessels; dass die Wände des Brennergehäuses durch Zirkulationswasser gekühlt werden, dass von der Gebläseluft- leitungeine Leitung abzweigt, durch die ein Teil der vom Gebläse geförderten Luft in eine Kammer des Brenners zwecks Vorwär- mung zugeführt wird;
dass die aus dieser Luftkammer vorgewärmte Luft als sekun däre Luft für den Verbrennungsraum des Brenners, von oben auf den Kohlekegel, kelchartig, wie auch an zwei Stellen in die zum Heizkessel abziehenden Gase zugeführt wird, um eine restIose Verbrennung der Ab gase zu bewirken, sowie das Mitreissen von Flugasche vom Brenner in den zu beheizen den Kessel zu verhindern und Rauchbildung zu verhüten.
Die Zeichnung veranschaulicht den Längsschnitt eines Ausführungsbeispiels des Erfindungsgegenstandes.
Der Brenner besitzt einen durch den ver tikalen Innenzylinder 1 und den Rost 2 ge bildeten Feuerraum. Der Innenzylinder 1 ist wassergekühlt und die Wasserkammer wird durch den Innenzylinder 1 und den Aussenzylinder 3 gebildet. Die Wasserzirku-' lation ist gegeben durch die Vorlaufleitung 4, welche an .die Vorlaufleitung des Heiz kessels 5 angeschlossen ist und durch die Rücklaufleitung 6, welche an die Rücklauf leitung des Heizkessels 5 angeschlossen ist.
Die Zufuhr des aus Kleinkohle bestehen den Brennstoffes 7 zum Rost 2 erfolgt durch die Schwerkraft aus dem Brennstoffbehälter 8 durch ein relativ enges, zylindrisches Rohr 9, das in ein verstellbares Rohr 24 ragt. Dadurch, dass der Durchmesser der Rohre 9 und 24 zum Durchmesser des Rostes 2 ver hältnismässig klein ist, entsteht ein bestimm ter, von .dem Durchmesser des Rohres 9 und demjenigen des Rohres 24, sowie von der Entfernung der Mündung des Rohres 24 vom Rost abhängiger Schüttkegel 10 des Brenn stoffes 7 auf dem Rost 2.
Die zur Verbrennung nötige Verbren nungsluft liefert ein Gebläse 11, welches durch einen mittelst eines Heizwasserthermo- staten 12 beherrschten Elektromotor 13 periodisch angetrieben wird, dem Wärme bedürfnis des zu beheizenden Raumes ent sprechend. Der Unterwind gelangt vom Ge bläse 11 in den Aschenraum 14. von hier durch den mit düsenförmigen Schlitzen oder Löchern versehenen Rost 2 durch den Brenn stoffkegel 10 in den Feuerraum. Der ge nannte Unterwind stellt die zur Verbrennung dienende minimale Primärluftmenge dar.
Die Verbrennungsgase treten durch ein düsenförmig ausgebildetes Mundstück 15, welches zugleich als Anschlussstück an den Heizkessel 5 dient, in den Heizkessel, wo sie die Heizglieder desselben erwärmen und das Heizwasser in Zirkulation bringen oder bei Dampfanlagen in Dampf verwandeln. In folge der gedrängten Bauart des Brenners wird im Feuerraum eine hohe Temperatur .der Feuergase erreicht, die dann mit nie drigem Temperaturabfall in den Heizkessel 5 gelangen.
Um den Strahlungsverlust im konischen Teil des Mundstückes 15 auf ein Minimum zu reduzieren, ist er mit Chamotteplatten ausgekleidet. Um aber eine einwandfreie und rauch lose Verbrennung zu erreichen, wird dem Verbrennungsraum Sekundärluft zugefühet, welche durch die Leitung 16 in die Luftvor- wärmekammer 17 gelangt, die durch da.s Durchstreichen der heissen Feuergase durch das Mundstück 15 erwärmt wird.
Die er wärmte Sekundärluft strömt durch die Lei tung 18 in den Ringkanal 19, von wo sie dann durch einen mit vielen kleinen Bohrun gen versehenen Ring in der Pfeilrichtung in den Feuerraum gelangt, wobei sie die Man telfläche des Brennstoffkegels 10 über streicht. Hierdurch entsteht eine gute Durchwirbelung der Primär- und Sekundär luft.
Da -der Feuerraum im Verhältnis zur verbrennenden Brennstoffmenge klein ist, wächst dadurch der Verlust an Flugkohle, je höher die Windpressung unter dem Rost zur Steigerung der Rostleistung gewählt wird. Um diesen Verlust zu verhüten, wird durch eine weitere Leitung 20, die eine Ab- nveigleitung der Leitung 18 ist, dem mit Schlitzen versehenen Querrohr 21 Luft zu geführt. Die Schlitze des Querrohres 21 sind von gleicher Länge wie die Breite des !Mundstückes und so gerichtet, dass die a.us- lretende Luft den Einmündungsquerschnitt des Mundstrickes 15 überdeckt.
Die Luft bildet einen, Filter gegen Flugkohle und Flugasche. .
Die aus dem ebenfalls mit einem Schlitz versehenen Querrohr 22 austretende Luf dient als weiterer Zusatz von Sekundärluft.
Um bei diesem Brenner verschiedene Ar ten von Kleinkohle, also Kohlensorten von verschiedener Korngrösse, verwerten zu kön nen, muss die Höhe des Brennstoffkegels in folge ungleicher Luftdurchlässigkeit dem je weils zu verwendenden Brennstoff angepasst werden können. In der Primärluftleiiizno,. zwischen der Abzweigung der Sekundärluft- leitung 16 und dem Gebläse 11, ist eine Dros selklappe eingebaut. Die Regulierung der Brennstoffkegelhähe geschieht durch ein mit Gewinde versehene, in vertikaler Richtung verschiebbares Rohr 23, das mit dem Rohr 24 fest verbunden ist, und welche beiden Rohre den Ringkanal 19 für die Sekundärluft bil den.
Eine weitere Einrichtung zur Regulie rung des Brennstoffkegels bilden die zwei Klappen 25 und 26, welche durch zwei be wegliche Hebel in einer bestimmten Lage ge halten werden. Dadurch kann der Brennstoff kegel 10 in zwei Kegel zerlegt werden. So mit kann einerseits der Winddurchgang dem Brennstoff angepasst und anderseits das Vo lumen des Feuerraumes vergrössert oder ver kleinert werden.
Automatic burner for small coals. The present invention relates to an automatic burner for using small coal as fuel. The burner can be used, for example, for the automatic operation of central heating systems, hot water systems, steam systems, industrial ovens, etc.
Coal burners, the fuel of which is fed to the furnace by means of a screw conveyor driven by an electric motor via a transmission gear, have:
- the disadvantages that 1. the type of burner caused by the worm is disproportionately large in relation to the Fleiz- kesgel, 9. the transmission gear driven by the electric motor causes unpleasant noises in house installations and requires lubrication, 3. the burner Cannot be connected to existing boilers without extensive preparation, even very significant design changes to the boiler and to the foundations for expanding the combustion chamber are required, 4.
a disproportionately large power to convey the fuel by means of a screw, which has to be expended by the electric motor, which worsens the efficiency of the system, corresponding to the heat output to be expended.
The purpose of the present invention is to avoid the abuses mentioned. The subject of the present invention bil ding burner can be designed such that s 1. the type in, the area expansion due to the omission of the screw conveyor for the fuel, 2. a transmission gear or mechanical means for feeding the fuel into the burner at all are not available, 3.
the burner can be attached to any existing or new boiler without having to make any changes to the same, 4. the power output of the electric motor is only used to promote the necessary combustion air at low pressure.
The automatic burner for small coal according to the invention is characterized in that the small coal is introduced by gravity from a funnel-shaped silo into the combustion chamber of the burner, piles up in a cone shape on the burner grate and burns with the supply of underwind; that exchangeable grates are provided for different coal qualities and grain sizes;
that means for changing the size of the coal cone are provided on the grate so that the burner can be adapted to given ratios of the blower pressure and different qualities of small coal can be utilized;
that the supply of the lower wind is automatically controlled intermittently, depending on the need for heat of the boiler fired by this burner; that the walls of the burner housing are cooled by circulation water, that a line branches off from the fan air line through which part of the air conveyed by the fan is fed into a chamber of the burner for the purpose of preheating;
that the air preheated from this air chamber is fed as secondary air for the combustion chamber of the burner, from above onto the coal cone, chalice-like, as well as at two points into the gases drawn off to the boiler in order to bring about a complete combustion of the exhaust gases, and to prevent fly ash from being carried away from the burner into the boiler to be heated and to prevent smoke formation.
The drawing illustrates the longitudinal section of an embodiment of the subject matter of the invention.
The burner has a through the vertical inner cylinder 1 and the grate 2 ge formed combustion chamber. The inner cylinder 1 is water-cooled and the water chamber is formed by the inner cylinder 1 and the outer cylinder 3. The water circulation is given by the flow line 4, which is connected to the flow line of the heating boiler 5 and by the return line 6, which is connected to the return line of the boiler 5.
The supply of the fuel 7 made of small coal to the grate 2 is effected by gravity from the fuel container 8 through a relatively narrow, cylindrical tube 9 which protrudes into an adjustable tube 24. Because the diameter of the tubes 9 and 24 is relatively small to the diameter of the grate 2, a certain ter arises, depending on the diameter of the tube 9 and that of the tube 24, as well as the distance of the mouth of the tube 24 from the grate Pour cone 10 of the fuel 7 on the grate 2.
The combustion air required for combustion is supplied by a fan 11, which is periodically driven by an electric motor 13 controlled by means of a heating water thermostat 12, depending on the heat requirement of the room to be heated. The wind blows from the Ge blower 11 into the ash chamber 14. From here through the grate 2 provided with nozzle-shaped slots or holes through the fuel cone 10 into the furnace. The underwind mentioned represents the minimum amount of primary air used for combustion.
The combustion gases pass through a nozzle-shaped mouthpiece 15, which also serves as a connection piece to the boiler 5, into the boiler, where they heat the heating elements and circulate the heating water or, in the case of steam systems, convert it into steam. As a result of the compact design of the burner, a high temperature .der flue gases are reached in the furnace, which then reach the boiler 5 with a never drigem temperature drop.
In order to reduce the radiation loss in the conical part of the mouthpiece 15 to a minimum, it is lined with chamotte plates. However, in order to achieve perfect and smokeless combustion, secondary air is supplied to the combustion chamber, which passes through the line 16 into the air preheating chamber 17, which is heated by the hot fire gases being passed through the mouthpiece 15.
He warmed secondary air flows through the Lei device 18 into the annular channel 19, from where it then passes through a ring provided with many small holes in the direction of the arrow in the combustion chamber, where it sweeps the man face of the fuel cone 10 over. This creates a good circulation of the primary and secondary air.
Since the combustion chamber is small in relation to the amount of fuel being burned, the loss of fly coal increases the higher the wind pressure under the grate is selected to increase the grate performance. In order to prevent this loss, air is fed to the transverse tube 21 provided with slits through a further line 20, which is a branch line from the line 18. The slots of the cross tube 21 are of the same length as the width of the mouthpiece and are directed in such a way that the escaping air covers the opening cross section of the mouth cord 15.
The air forms a filter against fly coal and fly ash. .
The air emerging from the cross tube 22, which is also provided with a slot, serves as a further addition of secondary air.
In order to be able to use different types of small coal, i.e. coal types of different grain sizes, with this burner, the height of the fuel cone must be able to be adapted to the fuel to be used due to the unequal air permeability. In the primary airleiiizno ,. between the branch of the secondary air line 16 and the fan 11, a throttle valve is installed. The regulation of the fuel cone height is done by a threaded, vertically displaceable tube 23 which is firmly connected to the tube 24, and which two tubes the annular channel 19 for the secondary air bil.
Another device for regulating the fuel cone form the two flaps 25 and 26, which are held ge by two movable levers in a certain position. This allows the fuel cone 10 to be broken down into two cones. On the one hand, the wind passage can be adapted to the fuel and, on the other hand, the volume of the combustion chamber can be enlarged or reduced.