Heizvorrichtung mit eingebautem Gaserzeuger für feste Brennstoffe. Es sind bereits Gaserzeuger für feste Brennstoffe bekannt, welche zur Beheizung von Kesselanlagen verwendet werden können. Dabei werden diese Gaserzeuger vor der Kesselanlage aufgestellt, und das in ihnen erzeugte Gas wird in den Feuerraum der Kes selanlage eingeleitet und dort verbrannt. Solche Kesselanlagen haben aber den Nach teil, dass infolge der separaten Aufstellung des Gaserzeugers die Oberfläche der gesam ten Heizanlage wesentlich vergrössert wird, wodurch die Wärmeverluste entsprechend grösser werden. Dieser Nachteil wird durch vorliegende Erfindung behoben.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Heizvorrichtung mit eingebautem Gas erzeuger für feste Brennstoffe, bei welchem in einem Gehäuse, in dessen unterem Teil ein Vergasungsherd, welchem Luft für die Ver gasung durch Luftdüsen in radialer Rich tung zugeführt wird und in dessen Inneres Sekundärluft zur Verbrennung der Gase ein geführt wird, angeordnet ist, ein Wärmeaus- tauscher mit Flammrohren zentral eingesetzt ist, welcher im Gehäuse von einem freien Raum umgeben ist, der zur Aufnahme des festen Brennstoffes bestimmt ist, wobei der Wärmeaustauscher in einer solchen Höhe an geordnet ist,
dass der Brennstoff aus dem den Wärmeaustauscher umgebenden freien Raum in den Vergasungsherd absinken kann.
Wärmeaustauscher und Vergasungsherd werden also von ein und demselben Gehäuse umgeben, und die Anordnung ist dabei so getroffen, dass der Brennstoffvorrat den Wärmeaustauscher umgibt und auf diese Weise eine Wärmeisolation bildet, so dass die Wärmeverluste auf ein Minimum beschränkt werden. Mit Vorteil wird dabei auf der Höhe des Vergasungsherdes ein Luftmantel vor gesehen, welcher zur Vorwärmung der Luft für die Vergasung dient und welcher eben falls zur Herabsetzung der Wärmeverluste beiträgt.
An Stelle eines solchen Luftmantels kann aber auch bei Wasserheizvorrichtungen ein Wassermantel vorgesehen werden, wel cher als Vorwärmer für das in den Kessel ge speiste Wasser dient. Die Heizvorrichtung gemäss der Erfin dung kann zu verschiedenen Zwecken dienen und zum Beispiel als Dampferzeuger, als Heizungskessel für eine Heisswasserheizung, Lufterhitzer oder dergleichen ausgebildet sein.
In der Zeichnung sind zwei beispielsweise. Ausführungsformen des Erfindungsgegen standes schematisch dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen senkrechten Mittelschnitt durch die erste Ausführungsform eines Heiz kessels mit eingebautem Gaserzeuger für feste Brennstoffe.
Fig. 2 einen Schnitt gemäss Linie A--A in Fig. 1, Fig. 3 einen senkrechten Mittelschnitt durch die zweite Ausführungsform eine Heizkessels mit eingebautem Gaserzeuger für feste Brennstoffe und Fig.4 einen Schnitt gemäss Linie B-B i3 Fig. 3.
Die Heizvorrichtung mit eingebautem Gaserzeuger für feste Brennstoffe gemäss Fig. 1 und 2 ist zur Verdampfung von Was ser, zum Beispiel für eine Dampfheizung, ausgebildet. Er besitzt ein geschlossenes Ge häuse 1, welches oben einen durch einen Deckel 2 abgeschlossenen Einfüllstutzen 3 aufweist, und in dessen unterstem Teil ein Aschenraum 4 vorgesehen ist. Dieser Aschen raum 4 ist nach oben durch einen Deckring 5, in welchen ein Rost 6 eingesetzt ist, ab geschlossen. Im Gehäuse 1 ist über dem Deck ring 5 ein Vergasungsherd 7 aus feuerfestem Material, zum Beispiel Schamotte, an geordnet. Ein am Gehäuse 1 angeordneter, durch eine Türe 8 abgeschlossener Stutzen 9 ermöglicht es, sowohl den Aschenraum 4 als auch, nach Entfernung eines Einsatzes 10.
den Vergasungsherd 7 zu entleeren und zu reinigen. Über dem Vergasungsherd 7 ist zen tral im Gehäuse 1 der grössere Teil des Wärmeaustauschers 11 angeordnet, der das zu verdampfende Wasser enthält. Dieser Wärmeaustauscher 11 weist einen nach unten gegen den Vergasungsherd 7 zu offenen Hohl raum 12 auf, aus welchem Flammrohre 13 vertikal aufsteigen, welche den Wärmeaus- tauscher 11 in seiner ganzen Länge bezw. Höhe durchsetzen. Rings um den Wärmeaus- tauscher 11 ist im Gehäuse 1 ein freier Raum 14 vorhanden, welcher zur Aufnahme des durch den Einfüllstutzen 3 eingefüllten festen Brennstoffes, zum Beispiel Kohle, Holz oder Torf, bestimmt ist.
Der Wärmeaustauscher 11 ist in einer solchen Höhe angeordnet, dass der im Raum 14 befindliche Brennstoff in ge nügender Weise in den Vergasungsherd 7 absinken kann. Der Wärmeaustauscher 11 durchsetzt die Decke des Gehäuses 1 und ragt in ein auf diesen aufgesetztes Aufsatz gehäuse 15, an welches der Rauchgasabzug 16 angeschlossen ist.
Gespeist wird der Wärmeaustauscher 11 durch eine unten an ihn angeschlossene, den Raum 14 und die Wandung des Gehäuses 1 durchsetzende Speiseleitung 17, durch welche ihm Frisch wasser oder Kondensat zugeführt wird. Über dem Wärmeaustauscher 11 ist im Aufsatz gr>häuse 15 ein als Vberhitzer dienender Dampfsammler 18 angeordnet, welcher mit dein Wärmeaustauscher 11 durch Dampf rohre 19 verbunden ist und aus welchem der Dampf durch eine Dampfleitung 20 wird.
Auf der Höhe des Vergasungs herdes 7 ist aussen am Gehäuse 1 ein Luft mantel 21 angeordnet, welchem Luft durch einen mit einer einstellbaren Klappe 22 ver sehenen Stutzen 23 zugeführt wird. Aus die sem Luftmantel 21 führen zentral gerichtete Luftdüsen 24 durch den Vergasungsherd 7 in den Verbrennungsraum im Innern des selben. In diesen Verbrennungsraum wird ferner durch ein den Aschenraum 4 von unten durchsetzendes Rohr 25 Sekundärluft ein geführt. Die Mündung des Rohres 25 im Verbrennungsraum ist durch einen kegelför migen, die einströmende Sekundärluft auf seinen ganzen Umfang verteilenden Hut geschützt.
Das durch den Einfüllschacht 3 ein gefüllte Brennmaterial füllt den Raum 14 und sinkt entsprechend dem Abbrand in den Vergasungsherd 7 ab. Die Anfeuerung im Vergasungsherd 7 kann nach Entfernen des Einsatzes 10 durch den Stutzen 9 erfolgen. Der im Raum 14 über dem Vergasungsherd 7 befindliehe, den Wärmeaustauscher 11 um gebende Brennstoff bildet eine Wärmeiso lation, so dass die Aussenwand des Gehäuses 1 nur wenig erwärmt wird und somit Strah lungsversuche gering bleiben. Ferner bildet der auf der Höhe des Vergasungsherdes aussen am Gehäuse 1 angeordnete Luftmantel eine Isolation gegen Wärmeverluste.
Dabei dient aber dieser Luftmantel 21 gleichzeitig als Vorwärmer für die Luft zur Vergasung, wo durch eine Verbesserung der Verbrennung er zielt wird. Die Vergasung des Brennstoffes im Vergasungsherd 7 erfolgt in bekannter Weise derart, dass in einer äussersten ring förmigen Zone eine Oxydation und in einer innern, ebenfalls ringförmigen Zone eine Reduktion zu CO stattfindet, worauf dann im Innersten des Vergasungsherdes 7, unter der Wirkung der dort durch das Rohr 25 eingeführten Sekundärluft die vollständige Verbrennung der Gase (CO) erfolgt. Die radiale Zuführung der vorgewärmten Ver gasungsluft durch die auf dem Umfang des Vergasungsherdes 7 verteilt angeordneten Luftdüsen 24 gewährleistet einen regelmässi gen Abbrand bezw. ein geordnetes Verschwe- len des Brennstoffes.
Die durch das Rohr 25 zugeführte Sekundärluft kann gegebenenfalls ebenfalls in vorgewärmtem Zustande dem Luftmantel 21 entnommen werden. Der nach unten offene Hohlraum 12 des Wärmeaus- tauschers 11 sichert einen genügenden Raum für die vollständige Verbrennung der Gase, so dass im Rauchgasabzug 16 kein CO fest zustellen ist.
Der in Fig. 3 und 4 dargestellte Heizkes sel mit eingebautem Gaserzeuger für feste Brennstoffe ist zum Betrieb einer Heisswasser- heizung vorgesehen, bei welcher das Wasser in einem geschlossenen System zirkuliert. Mit 27 ist das Gehäuse, mit 28 der durch einen Deckel 29 abgeschlossene Einfüllstutzen, mit 30 der unten im Gehäuse angeordnete Aschen raum und mit 31 der diesen nach oben ab schliessende Deckring, in welchen der Rost 32 eingesetzt ist, bezeichnet. Auf dem Deckring 31 ist der aus Schamotte bestehende Ver- gasungsherd 33 angeordnet.
Dieser Ver gasungsherd 33 wie auch der Aschenraum 30 kann durch einen durch eine Türe 34 ab geschlossenen Stutzen 35 nach Entfernen eines Einsatzes 36 entleert und gereinigt wer den. Über dem Vergasungsherd 33 ist zentral im Gehäuse 27 der grössere Teil des Wärme- austauschers 37 mit einem nach unten, gegen den Vergasungsherd 33 zu offenen Hohlraum 38, aus welchem Flammrohre 39 vertikal auf steigen, zentral angeordnet. Rings um den Wärmeaustauscher 37 ist im Gehäuse 27 ein freier Raum 40 vorhanden, welcher zur Auf nahme des durch den Einfüllschacht 28 ein gefüllten festen Brennstoffes bestimmt ist.
Der Wärmeaustauscher 37 ist in einer solchen Höhe angeordnet, dass der in den Raum 40 eingefüllte Brennstoff in den Vergasungsherd 33 absinken -kann. Der Wärmeaustauscher 3 7 ragt durch die Decke des Gehäuses 27 in ein a.uf diese Decke aufgesetztes Aufsatzgehäuse 4.1, an welches der Rauchgasabzug 42 an geschlossen ist.
Auf der Höhe des Vergasungs herdes 33 ist aussen am Gehäuse 27 ein als Vorwärmer dienender Wassermantel 43 an geordnet, an welchen die Wasserrückleitung 44 angeschlossen ist und aus welchem der MTärmeaustauscher 37 durch ein Rohr 4:5 gespeist wird. Im Aufsatzgehäuse 41 ist oben an den Wärmeaustauscher 37 die Heiss- w asserentnahmeleitung 46 angeschlossen. welche durch eine Mischleitung 47 mit dem Wassermantel 43 verbunden ist.
An der Ver bindungsstelle dieser Leitungen kann ge gebenenfalls ein in der Zeichnung nicht dar gestellter Regulierhahn vorgesehen werden, welcher es ermöglicht, die dem Wärmeaus- tauscher 37 und dem Wassermantel 43 ent nommenen Wassermengen und damit die Temperatur des der Heizung zugeführten Heisswassers zu regulieren. Unterhalb dem Aschenraum 30 ist ein Luftraum 48 in Forni eines bis auf den Stutzen 35 geschlossenen Ringes angeordnet, welchem Luft durch einen Stutzen 49 zugeführt wird.
Aus diesem Luft raum 48 wird die Luft zur Vergasung durch im Vergasungsherd 33 verteilt angeordnete Luftdüsen 50 in radialer Richtung ins Innere des Vergasungsherdes 33 eingeleitet. Ferner wird durch ein unter dem Rost 32 angeord netes Rohr 51 Sekundärluft für die Verbren nung der erzeugten Gase aus dem Luftraum 48 in ein den Rost 32 in seiner Mitte durch setzendes, im Verbrennungsraum der Gase mündendes Rohr 52 gefördert. Die Mündung des Rohres 52 im Verbrennungsraum ist durch einen kegelförmigen Hut. 53, durch welchen die in den Verbrennungsraum ein tretende Sekundärluft in diesem verteilt wird, geschützt.
Der Stutzen 49, durch welchen die Luft in den Luftraum 48 gelangt, kann mit einer einstellbaren Klappe versehen sein. Mit Vor teil wird aber an diesen Stutzen 49 ein Ge bläse 54 angeschlossen.
Heating device with built-in gas generator for solid fuels. There are already known gas generators for solid fuels which can be used to heat boiler systems. These gas generators are set up in front of the boiler system, and the gas generated in them is introduced into the furnace of the boiler system and burned there. However, such boiler systems have the disadvantage that, as a result of the separate installation of the gas generator, the surface of the entire heating system is significantly increased, whereby the heat losses are correspondingly greater. This disadvantage is eliminated by the present invention.
The present invention is a heating device with built-in gas generator for solid fuels, in which in a housing, in the lower part of which a gasification stove, which air for the Ver gasification through air nozzles is supplied in the radial direction Rich and inside secondary air for combustion of the gases a is guided, is arranged, a heat exchanger with flame tubes is inserted centrally, which is surrounded in the housing by a free space which is intended to receive the solid fuel, the heat exchanger being arranged at such a height,
that the fuel from the free space surrounding the heat exchanger can sink into the gasification stove.
The heat exchanger and gasification stove are thus surrounded by one and the same housing, and the arrangement is such that the fuel supply surrounds the heat exchanger and in this way forms a thermal insulation so that heat losses are kept to a minimum. Advantageously, an air jacket is seen at the level of the gasification stove, which is used to preheat the air for the gasification and which also contributes to the reduction of heat losses.
Instead of such an air jacket, a water jacket can also be provided for water heating devices, which serves as a preheater for the water fed into the boiler. The heating device according to the invention can serve various purposes and be designed, for example, as a steam generator, as a heating boiler for hot water heating, air heater or the like.
In the drawing there are two examples. Embodiments of the subject matter of the invention are shown schematically. 1 shows a vertical central section through the first embodiment of a heating boiler with a built-in gas generator for solid fuels.
FIG. 2 shows a section along line AA in FIG. 1, FIG. 3 shows a vertical center section through the second embodiment of a heating boiler with a built-in gas generator for solid fuels, and FIG. 4 shows a section along line B-B in FIG. 3.
The heating device with built-in gas generator for solid fuels according to FIGS. 1 and 2 is designed for the evaporation of what water, for example for steam heating. He has a closed Ge housing 1, which has a top closed by a lid 2 filler neck 3, and in the lowest part of an ash chamber 4 is provided. This ash space 4 is closed at the top by a cover ring 5, in which a grate 6 is inserted. In the housing 1, a gasification stove 7 made of refractory material, for example fireclay, is arranged on the cover ring 5. A connector 9 arranged on the housing 1 and closed by a door 8 enables both the ash chamber 4 and, after removal of an insert 10.
to empty and clean the gasification stove 7. Above the gasification stove 7, the larger part of the heat exchanger 11 is arranged centrally in the housing 1, which contains the water to be evaporated. This heat exchanger 11 has a downward towards the gasification hearth 7 to open hollow space 12, from which flame tubes 13 rise vertically, which the heat exchanger 11 respectively in its entire length. Enforce height. Around the heat exchanger 11 there is a free space 14 in the housing 1 which is intended to receive the solid fuel, for example coal, wood or peat, which is filled in through the filler neck 3.
The heat exchanger 11 is arranged at such a height that the fuel located in the space 14 can sink into the gasification stove 7 in a sufficient manner. The heat exchanger 11 penetrates the ceiling of the housing 1 and protrudes into an attachment housing 15 placed on this, to which the flue gas exhaust 16 is connected.
The heat exchanger 11 is fed by a feed line 17 connected to it at the bottom and penetrating the space 14 and the wall of the housing 1 through which fresh water or condensate is fed to it. A steam collector 18 serving as a superheater is arranged above the heat exchanger 11 in the top housing 15, which is connected to the heat exchanger 11 by steam pipes 19 and from which the steam is discharged through a steam line 20.
At the height of the gasification stove 7, an air jacket 21 is arranged on the outside of the housing 1, which air is supplied through a nozzle 23 provided with an adjustable flap 22 ver. From the sem air jacket 21 centrally directed air nozzles 24 lead through the gasification stove 7 into the combustion chamber inside the same. In this combustion chamber 25 secondary air is also passed through a tube extending through the ash chamber 4 from below. The mouth of the tube 25 in the combustion chamber is protected by a kegelför shaped hat that distributes the incoming secondary air over its entire circumference.
The fuel filled through the feed chute 3 fills the space 14 and sinks into the gasification stove 7 according to the burnup. The firing in the gasification stove 7 can take place after removing the insert 10 through the connector 9. The fuel located in the space 14 above the gasification stove 7, the heat exchanger 11 in order to give fuel forms a Wärmeiso lation so that the outer wall of the housing 1 is only slightly heated and thus radiation attempts remain low. Furthermore, the air jacket arranged on the outside of the housing 1 at the level of the gasification stove forms an insulation against heat losses.
But this air jacket 21 also serves as a preheater for the air for gasification, where it is aimed by improving the combustion. The gasification of the fuel in the gasification stove 7 takes place in a known manner in such a way that oxidation takes place in an outermost ring-shaped zone and a reduction to CO takes place in an inner, likewise ring-shaped zone, whereupon inside the gasification stove 7, under the action of the there Secondary air introduced into the pipe 25, the complete combustion of the gases (CO) takes place. The radial supply of the preheated Ver gasification air through the distributed on the circumference of the gasification stove 7 arranged air nozzles 24 ensures a regular burn down BEZW. an orderly fusing of the fuel.
The secondary air supplied through the pipe 25 can optionally also be taken from the air jacket 21 in a preheated state. The cavity 12 of the heat exchanger 11, which is open at the bottom, ensures sufficient space for the complete combustion of the gases, so that no CO can be detected in the flue gas exhaust 16.
The Heizkes sel shown in Fig. 3 and 4 with built-in gas generator for solid fuels is intended to operate a hot water heater, in which the water circulates in a closed system. With 27 the housing, with 28 the filler neck closed by a cover 29, with 30 the ash space arranged below in the housing and with 31 of this upwardly closing cover ring, in which the grate 32 is inserted, denotes. The gasification hearth 33, which consists of fireclay, is arranged on the cover ring 31.
This Ver gasification stove 33 as well as the ash chamber 30 can be emptied and cleaned through a port 35 closed by a door 34 after removing an insert 36 who the. Above the gasification hearth 33, the larger part of the heat exchanger 37 is centrally located in the housing 27, with a cavity 38 which is open downwards towards the gasification hearth 33 and from which flame tubes 39 rise vertically. Around the heat exchanger 37 there is a free space 40 in the housing 27, which is intended to receive the solid fuel through the feed chute 28 a filled.
The heat exchanger 37 is arranged at such a height that the fuel filled into the space 40 can sink into the gasification hearth 33. The heat exchanger 3 7 protrudes through the ceiling of the housing 27 into an attachment housing 4.1 placed on this ceiling, to which the smoke vent 42 is closed.
At the level of the gasification hearth 33, a water jacket 43 serving as a preheater is arranged on the outside of the housing 27, to which the water return line 44 is connected and from which the M heat exchanger 37 is fed through a pipe 4: 5. In the attachment housing 41, the hot water extraction line 46 is connected to the heat exchanger 37 at the top. which is connected to the water jacket 43 by a mixing line 47.
At the connection point of these lines, a regulating valve (not shown in the drawing) can be provided, which makes it possible to regulate the amount of water taken from the heat exchanger 37 and the water jacket 43 and thus the temperature of the hot water supplied to the heater. Below the ash chamber 30 there is an air space 48 in the form of a ring that is closed except for the nozzle 35, to which air is supplied through a nozzle 49.
From this air space 48, the air for gasification is introduced into the interior of the gasification hearth 33 in the radial direction through air nozzles 50 distributed in the gasification hearth 33. Furthermore, through a pipe 51 arranged under the grate 32, secondary air for the combustion of the gases produced is conveyed from the air space 48 into a pipe 52 which opens into the combustion chamber of the gases and the grate 32 in its center. The mouth of the tube 52 in the combustion chamber is through a conical hat. 53, through which the secondary air entering the combustion chamber is distributed in it.
The connection piece 49 through which the air enters the air space 48 can be provided with an adjustable flap. With some before but a Ge blower 54 is connected to this nozzle 49.