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Brennkammer und Verwendung derselben Die vorliegende Erfindung betrifft eine Brennkam- mer zur Verbrennung von flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen, mit seitlichen Öffnungen zur Brennerein- bringung und einem sie allseitig umschliessenden, wasserführenden Doppelmantel, und eine Verwendung derselben in einem Heizkessel mit Doppelbrennkam- mer, der dadurch mit festen, flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen betrieben werden kann.
Kessel mit zwei Feuerungen bzw. mit der Möglichkeit zur Verbrennung von festen, flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen sind an sich bekannt. Bekannte Bauarten von zwei Brennstoffheizkesseln bestehen darin, dass zwei Feuerräume hintereinander liegen und durch abdeckbare Gitter miteinander verbunden sind, die am unteren Ende der die Feuerräume trennenden Zwischenwand angeordnet sind.
Bei einer solchen Anordnung wird jeweils ein Feuerraum von den Heizgasen beaufschlagt, wodurch die Heizflächen des anderen Feuerraumes nicht benutzt werden könne, was zur Folge hat, dass der Kessel grösser bemessen werden muss, wenn eine bestimmte Heizflächenleistung erreicht werden soll.
Hinzu kommt, dass bei derart ausgebildeten Kesseln in den meisten Fällen für den Betrieb des jeweiligen Feuerraumes Klappen oder Schieber umgestellt werden müssen.
Abgesehen von dadurch bedingtem zusätzlichen Bedienungsaufwand und der Verschmutzung der zu verstellenden Vorrichtungen, was eine Beeinträchtigung hinsichtlich ihrer Funktion und ihrer Haltbarkeit bedeutet, kann u. U. bei falscher Bedienung Explosionsgefahr bestehen.
Diese Nachteile hat man schon mit einem Kessel zu beseitigen versucht, der ebenfalls zwei durch eine wasserführende Zwischenwand voneinander getrennte Feuerräume aufweist, wobei die Feuerräume in einen gemeinsamen unmittelbar unterhalb der Kesseldecke verlaufenden Heizgaszug einmünden und die den Feuerraum begrenzenden wasserführenden Wände entge- gen der Zugrichtung abgewinkelt sind und mit Abstand von der Kesseldecke enden.
Bei diesem bekannten Lösungsvorschlag hat der zweite Feuerraum, in den der Brenner mündet, eine nach oben zeigende Öffnung und zwar am entgegengesetzten Ende von der Brennermündung. Bei dieser Anordnung besteht einmal die Gefahr, dass feste Brennstoffe in diese Kammer geworfen werden können, zum anderen ist die Heizgasführung ungünstig, sowohl in der Kammer selbst, weshalb sie einer Ausmauerung bedarf, als auch hinter der Kammer.
Bei weiteren ähnlichen Lösungen besteht die zweite Brennkammer lediglich aus einem abgetrennten Bereich des Brennraumes für feste Brennstoffe, wobei diese Brennkammer derart ausgebildet ist, dass die Heizgase des Öl- oder Gasbrenners ungehindert aus dieser Kammer abziehen können.
Der in dieser Hinsicht besser befriedigende Vorschlag, dass die ölbrennkammer aus einem sie allseitig umschliessenden Wassermantel mit einem Querschnitt gebildet ist, der etwa einer Langlochform entspricht, wobei im Bereich der unteren Hälfte der Kammer seitliche Öffnungen zur Brenneranbringung vorgesehen sind, während im oberen Bereich der Kammer in der dem Feuerraum für feste Brennstoffe zugewandten wasserführenden Wand eine abgeschirmte Längsöffnung vorgesehen ist, ermöglicht zwar eine höhere Wärmebelastbarkeit gemessen an den bereits bekannten Kesseln, hat jedoch den Nachteil, dass dieser Grenzen gesetzt sind, die, wie sich gezeigt hat, noch erweitert werden können.
Die Tendenz im Kesselbau weist heute in Richtung einer thermisch höheren Belastung, d. h. die Heizflä- chenbelastung wird angehoben, um die Kesselbaumasse kleiner gestalten zu können und um dadurch billiger zu bauen. Der Heizkessel gemäss oben genanntem Vorschlag liess eine solche höhere Belastung bereits zu, eine weitere Steigerung verbot sich jedoch wegen der Schwierigkeit bei der Wärmeabfuhr. Einen Heizkessel, insbesondere wenn es sich um kleinere Typen handelt,
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mit einem Zwangsumlauf des Heizmediums zu versehen, ist in der Regel zu kostspielig und würde einen solchen Kessel auch zu kompliziert machen.
Es bietet sich nun eine Möglichkeit, durch bauliche Massnahmen dafür Sorge zu tragen, dass keine örtliche über- hitzung und Dampfblasenbildung eintritt, die zu Geräuschbildungen und zu einer Behinderung der Wärmeabfuhr führen kann.
Hierfür sind besonders anfällig im Wassermantel der Brennkammer horizontal verlaufende Flächen, wie sie sich beispielsweise als untere Begrenzungswände für die Heizgasabzugsöffnung aus der Brennkammer ergeben unter denen sich Dampfblasen aus den hoch belasteten Bereichen des Wassermantels neben der Brennerflamme sammeln können.
In dieser Hinsicht stellt auch die abgebogene Kammerwandung als untere Begrenzung der Abzugsöffnung gemäss dem obigen Vorschlag einen Nachteil dar, da diese in die Brennkammer eingebogene Zunge thermisch besonders stark belastet ist, somit eine Dampfblasenbildung unterstützt und die Wasserzirkulation in diesem Kesselbereich behindert.
Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer Brennkammer, die diese Nachteile nicht aufweist.
Die erfindungsgemässe Brennkammer ist dadurch gekennzeichnet, dass im oberen Bereich der Brenn- kammer eine abgeschirmte Heizgasöffnung vorgesehen ist, deren ihrer horizontal verlaufenden Oberkante gegenüberliegende Unterkante einen in bezug auf die Längsachse der Brennkammer geneigten Verlauf aufweist.
Durch diese erfindungsgemässe Ausbildung der Heizgasabzugsöffnung können sich bildende Dampfblasen nach beiden Seiten abströmen, und ausserdem wird die Wasserzirkulation in diesem Kesselbereich verstärkt gegenüber der Ausbildung einer abgebogenen Kammerwandung im Bereich dieser Öffnung. Weiter kann diese Neigung derart angeordnet sein, dass die grösste senkrechte Öffnungsbreite auf der Seite der Brenneranordnung liegt, oder dass die untere Begrenzungswand der Öffnung V-Form hat.
Obgleich hierbei der untere Bereich der Öffnung nicht in die Brennkammer nach innen gebogen ist, womit ein Stau der Brenngase in der Kammer erzielt wird, um eine bessere Rückwirkung auf die Brennerflamme zu erreichen, ist ein solcher Stau auch bei dieser Ausbildungsform gewährleistet, denn die waagrecht brennende Öl- oder Gasflamme wird an der gegenüberliegenden Brennkammerwand nach oben geleitet und läuft im oberen Bereich der Brennkammer wieder zurück bis zum grössten Öffnungsbereich der Abzugsöffnung.
Als weitere vorsorgliche Massnahme gegen Dampfblasenbildung und zur Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit kann unterhalb der Abzugsöffnung gegebenenfalls auch in der gegenüberliegenden Kammerwand eine schräg verlaufende Leiste eingebaut werden, wodurch die sich im Bereich der waagrechten Ölflamme an beiden Wasserwänden bildenden, kleinen Dampfblasen unterhalb der Leiste nach der Seite in Zonen abgelenkt werden, wo die Wärmebeaufschla- gung geringer und das Wasser weniger erhitzt ist.
Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Verwendung der erfindungsgemässen Brennkammer in einem Heizkessel mit Doppelbrennkammer.
Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung an einem Beispiel näher erläutert. Es zeigen: Fig.1 einen Längsschnitt durch einen Heizkessel . mit eingesetzter zweiter Brennkammer gemäss der Erfindung; Fig. 2 eine schematisierte Ansicht der in Fig. 1 eingezeichneten, erfindungsgemässen Brennkammer von der Seite der Heizgasabzugsöffnung; und Fig. 3 eine Ansicht gemäss Fig. 2 mit abgewandelter Abzugsöffnung.
Wie Fig. 1 zeigt, ist im Kessel 1 die Brennkammer 2 für feste Brennstoffe durch den Einbau der Brenn- kammer 3 vom Abzugsraum 4 getrennt.
Die Brennkammer 3 hat einen inneren Querschnitt, der etwa einem Langloch entspricht. Die Kammer 3, die praktisch einem gesonderten Kessel im Gesamtheitskessel entspricht, erstreckt sich quer durch den Kessel 1 und ist von allseits wasserführenden Wandungen umgeben. Der Brenner 6 ist in die seitliche untere Kammeröffnung 7 eingesetzt. Die Brennkammer 3 hat zur Brennkammer 2 des Heizkessels 1 für feste Brennstoffe hin eine im wesentlichen horizontal verlaufende Öffnung 8, deren untere Begrenzungsfläche 9 geneigt ausgebildet ist. Durch diese Neigung wird, wie beschrieben, erreicht, dass sich unter dieser Fläche im Wasserraum sammelnde oder bildende Dampfblasen leichter zur Seite abfliessen können.
Der etwaige Heizgasverlauf in dieser Kammer ist in Fig. 2 durch Pfeile angedeutet. Als weitere Massnahme gegen Dampfblasenbildung und zur Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit kann unterhalb der Abzugsöffnung 9 gegebenenfalls auch in der gegenüberliegenden Wandung der Brennkammer 3 eine schräg verlaufende Leiste 10 eingebaut sein, wodurch die sich im Bereich der waagrechten Ölflamme an beiden Wasserwänden bildenden, kleinen Dampfblasen unterhalb der Leiste 10 nach der Seite in Zonen abgelenkt werden, wo die Wärmebeauf- schlagung geringer und das Wasser weniger erhitzt ist.
An der Oberseite des Kessels 1 befindet sich eine Reinigungsöffnung 12 und an der Hinterseite des Kessels 1 ein Rauchgasabzug 13, der, aus der Zeichnung nicht sichtbar, mit dem hinteren Abzug 4 in Verbindung steht.
Die Ausbildungsform der Abzugsöffnung 8' gemäss Fig.3 ist insofern besonders vorteilhaft, als dadurch .der Strömungsweg in noch stärkerem Masse in eine U-förmige Bahn gezwungen wird, wodurch sich ein verstärkter Heizgasstau und damit eine günstige Rückwirkung .der Heizgase auf die Brennerflamme erzielen lässt.
Um zu vermeiden, dass bei der Benutzung von festen Brennstoffen diese bei Einfüllung in den Kessel in die Öffnung 8 bzw. 8' gelangen können, ist vor dieser Öffnung eine wasserführende Abschirmung 11 in die Brennkammer 2 eingebaut.