CH632079A5

CH632079A5 - Heating device

Info

Publication number: CH632079A5
Application number: CH277178A
Authority: CH
Inventors: Wolfgang Schollmeier; Otto Doemoek
Original assignee: Strebelwerk Ag
Priority date: 1978-03-14
Filing date: 1978-03-14
Publication date: 1982-09-15
Also published as: LU79770A1; IT1097453B; ATA415078A; FR2420090A1; IT7825145A0; FR2420090B1; NL7806460A; DE2825122A1; BE868192A; AT364488B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Heizvorrichtung in men für feste Brennstoffe vorhanden sein muss, welches Volu-mehrgliedrigem Kesselaufbau für flüssige und gasförmige 40 men aber für Öl- oder Gasfeuerung zu gross ist, was sich durch Brennstoffe einerseits oder feste Brennstoffe anderseits, mit ei- Unterkühlung und schlechte Verbrennung zeigt. Ferner ist be-nem für den Abbrand fester Brennstoffe bemessenen, für beide kannt, dass bei Feuerräumen, die für beide Arten von Brenn-Arten von Brennstoffen gemeinsamen Feuerraum und mit an Stoffen verwendet werden, bei einem guten Kaminzug eine diesen anschliessenden und über diesem angeordneten ersten Falschluftzufuhr vom nichtbefeuerten Teil entsteht; auch kann Rauchgasabzügen, die vom Hinterglied des Kessels ausgehen 45 festgestellt werden, dass bei schlechtem oder geringem Kamin-und entlang dessen Seitenwänden geführt in Umlenkungen im zug Heizgase im kühlen Teil des Feuerraums zur Bildung von Vorderglied münden, von wo zwischen den ersten Rauchgasab- Schwitzwasser führen. The present invention relates to a heating device must be present in men for solid fuels, which volu-multi-unit boiler structure for liquid and gaseous 40 men but for oil or gas firing is too large, which is due to fuels on the one hand or solid fuels on the other hand, with egg supercooling and shows bad combustion. Furthermore, it is designed for the burning of solid fuels, for both knows that in fires that are used for both types of fuels common firing chamber and with substances, with a good chimney flue, one that adjoins and is arranged above it first supply of false air from the non-fired part occurs; Flue gas exhausts emanating from the rear section of the boiler 45 can also be found that if the chimney is poor or low and along its side walls, deflections in the draft heating gases in the cool part of the combustion chamber lead to the formation of the front section, from where between the first flue gas and condensation water to lead.

ziigen angeordnete zweite Rauchgasabzüge abgehen, die sich im Für eine hohe Wirtschaftlichkeit ist bei ölfeuerung ein guter Hinterglied zu einem gemeinsamen Kaminanschluss vereinen. feuerungstechnischer Wirkungsgrad notwendig. Dazu müssen ziigen arranged second flue gas exhausts come off, which is a good rear link to a common chimney connection. firing efficiency required. To do this

In vielen Betrieben, bei denen brennbare Abfallprodukte 50 neben einer kleinen Luftüberschusszahl auch möglichst niedrige anfallen, werden die Heizungen für Verbrennen dieser eigenen, Abgastemperaturen erreicht werden. Bei Öl- und Gasheizungen meistens festen und Verbrennen flüssiger und gasförmiger braucht diese Bedingung mit den bestehenden Normen eine In many plants, where flammable waste products 50 are produced in addition to a small excess of air as low as possible, the heaters for burning these own exhaust gas temperatures will be achieved. With oil and gas heating mostly solid and burning liquid and gaseous, this condition needs one with the existing standards

Brennstoffe ausgelegt. Zudem hat die starke Verteuerung des grosse Konvelctionsheizfläche. Bei Feststoffheizung im Teillast-Heizöls bekanntlich dazu geführt, dass vermehrt auf die ver- betrieb führt dies zu Problemen, die konstruktiv gelöst werden gleiehsweise billigeren Kohleprodukte wie Koks ausgewichen 55 müssen, und zwar sind diese Probleme die folgenden: Bei Teilwird. Da die festen Brennstoffe sich besser für Dauerbrand und lastbetrieb von etwa 20% der Nennleistung bei Koksabbrand die flüssigen bzw. gasförmigen Stoffe sich besser für intermittie- werden nur noch Abgastemperaturen von 40° - 80 0 C erreicht, renden, d.h. gesteuerten Brand eignen, steigt die Nachfrage womit bei kurzen und relativ gross dimensionierten Kaminen nach Umstellbrandkesseln für Verteuerung sowohl flüssiger und der nötige Kaminzug nicht aufgebaut werden kann. Dadurch gasförmiger Brennstoffe einerseits, als auch fester Brennstoffe 60 entsteht Luftmangel, der die genannten feuerungstechnischen anderseits. Probleme zur Folge hat. Designed for fuels. In addition, the large increase in the price of the convection heating surface. As is well known, with solid fuel heating in part-load heating oil, this leads to more problems for the company, which have to be solved constructively, and cheaper coal products such as coke have to be avoided, and these are the following problems: Partial. Since the solid fuels are better for continuous fire and load operation of about 20% of the nominal output in the case of coke burn-off, the liquid or gaseous substances are better for intermittent only exhaust gas temperatures of 40 ° - 80 0 C are reached, i.e. controlled fire, the demand increases, which means that short and relatively large fireplaces for convertible fire boilers for increasing the price of both liquid and the necessary chimney draft can not be built. As a result, gaseous fuels, on the one hand, and solid fuels 60, on the other hand, result in a lack of air, which, on the other hand, means the combustion technology mentioned. Has problems.

Solche Heizvorrichtungen sind bekannt, bei denen beispiels- Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, bei einem weise der Feuerraum unterteilt ist, so dass in dem einen Teil die Umstellbrandkessel für die Verteuerung flüssiger und gasförmi-festen Brennstoffe und in dem andern Teil die flüssigen und ger Brennstoffe einerseits und fester Brennstoffe einen Feuergasförmigen Brennstoffe verbrannt werden können. Die Abfüh- 65 räum zu schaffen, der bei Ölbrand für einen breiten Luftüber-rung der Abgase der flüssigen und gasförmigen Brennstoffe er- schussbereich einen einwandfreien Abbrand ermöglicht, aber folgt dabei über den Abgasstutzen des Feuerraums für feste bei Koksbrand den Kaminzug zu verbessern, dass auch bei Teil-Brennstoffe. lastbetrieb ohne Kaminventilator ein genügender Zug entsteht. Such heaters are known, in which, for example, the object of the invention is, in a way, the combustion chamber is divided, so that in one part the convertible boiler for the cost of liquid and gaseous solid fuels and in the other part the liquid and ger fuels on the one hand and solid fuels a combustible fuel can be burned. To create the evacuation room which, in the event of an oil fire, enables flawless combustion for a wide air transfer of the exhaust gases from the liquid and gaseous fuels, but it does so via the flue gas connection of the combustion chamber to improve the chimney draft in the case of coke fire also with partial fuels. load operation without a chimney fan creates a sufficient draft.

3 3rd

632 079 632 079

Dies wird bei einer eingangs erwähnten Heizvorrichtung durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des unabhängigen Patentanspruchs 1 erreicht. In a heating device mentioned at the outset, this is achieved by the features in the characterizing part of independent patent claim 1.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt: An embodiment of the invention is explained below with reference to the drawing. It shows:

Fig. 1 einen Längsschnitt im Aufriss einer erfindungsgemäs-sen Heizvorrichtung nach der Schnittlinie 1 -1 in Fig. 2, eingestellt für ölfeuerung, 1 shows a longitudinal section in elevation of a heating device according to the invention along the section line 1-1 in FIG. 2, set for oil firing,

Fig. 2 einen Querschnitt im Aufriss nach der Schnittlinie 2 - 2 in Fig. 1 zwischen dem Vorderglied und dem ersten Mittelglied, 2 shows a cross section in elevation along the section line 2-2 in FIG. 1 between the front link and the first middle link,

Fig. 3 einen Längsschnitt im Grundriss nach der Schnittlinie 3-3 in Fig. 1, 3 shows a longitudinal section in plan according to section line 3-3 in FIG. 1,

Fig. 4 eine Ansicht im Aufriss von der Linie 4 - 4 in Fig. 1 aus betrachtet, 4 is a view in elevation viewed from line 4 - 4 in FIG. 1;

Fig. 5 eine Ansicht im Aufriss von der Linie 5 - 5 in Fig. 1 aus betrachtet, mit abmontiertem ölbrenner, und Fig. 5 is a view in elevation viewed from the line 5-5 in Fig. 1, with the oil burner removed, and

Fig. 6 einen Querschnitt im Aufriss an derselben Stelle wie für Fig. 2 gemäss der Schnittlinie 2 - 2 in Fig. 1 geschitten, jedoch für den Heizbetrieb mit Koksfeuerung eingerichtet. Fig. 6 shows a cross section in elevation at the same point as for Fig. 2 according to section line 2 - 2 in Fig. 1, but set up for heating with coke firing.

Die sechs Fig. 1 bis 6 der Zeichnung stellen einen Guss-Gliederkessel an sich bekannter Bauart dar, bei dem gemäss Fig. 1 ein Vorderglied 1, drei Mittelglieder 2 und ein Hinterglied 3 erkennbar sind. Der Feuerraum 4 ist von der Frontseite gemäss Fig. 5 aus beschickbar. Die Abgasstutzen zur Abführung der Rauchgase aus dem Feuerraum 4 sind in den gewählten Darstellungen nicht gezeichnet, sie befinden sich jedoch im Hinterglied 3 und bilden einen Durchgang vom Feuerraum 4 zu den ersten Rauchgaszügen 5, die entlang der Seitenwände des Kessels geführt sind. Im Vorderglied 1 befinden sich die beiden Umlenkungen 7 für die Verbindung der ersten Rauchgaszüge 5 mit den zweiten Rauchgaszügen 6, die im Hinterglied 3 in einem Kaminanschluss 8 wieder zusammengeführt sind und durch eine verstellbare Drosselklappe 11 (Fig. 4) zum Kamin (nicht dargestellt) geführt sind. Die Wände um den Feuerraum 4 und um die Rauchgaszüge 5,6 herum und zwischen dem Feuerraum und den Rauchgaszügen sind hohl und in bekannter Weise mit Wasser der Heizanlage gefüllt. Die einzelnen Glieder 1,2,3 sind durch Nippel 12 miteinander verbunden, so dass in bekannter Weise das Wasser der Heizanlage (nicht dargestellt) beim Rücklauf 10 von der Heizanlage in den Kessel hinein und beim Vorlauf 9 vom Kessel zur Heizanlage zurück geführt werden kann. Der gesamte Kessel ist auf den Seitenwänden 20, der Rückwand 21 und auf der Deckwand 22 mit Isolationsmaterial, z.B. Glaswolle, wärmeisoliert. The six FIGS. 1 to 6 of the drawing represent a cast-link boiler of known design, in which, according to FIG. 1, a front link 1, three middle links 2 and a rear link 3 can be seen. The combustion chamber 4 can be loaded from the front side according to FIG. 5. The flue gas connections for removing the flue gases from the combustion chamber 4 are not shown in the selected representations, but they are located in the rear member 3 and form a passage from the combustion chamber 4 to the first flue gas flues 5, which are guided along the side walls of the boiler. In the front member 1 there are the two deflections 7 for connecting the first flue gas flues 5 to the second flue gas flues 6, which are brought together again in the rear member 3 in a chimney connection 8 and through an adjustable throttle valve 11 (FIG. 4) to the chimney (not shown). are led. The walls around the firebox 4 and around the flue gas flues 5, 6 and between the firebox and the flue gas flues are hollow and filled with water from the heating system in a known manner. The individual members 1, 2, 3 are connected to one another by nipples 12, so that the water from the heating system (not shown) can be led in the return 10 from the heating system into the boiler and in the forward flow 9 from the boiler to the heating system . The entire boiler is on the side walls 20, the rear wall 21 and on the top wall 22 with insulation material, e.g. Glass wool, heat insulated.

Die Vorderwand, Fig. 5, besteht ebenfalls in bekannter Weise aus einer Feuertüre 50, auch Brennertüre genannt, einer Schür- und Aschetüre 51 mit einer Luftklappe 52, die über eine Kette 53 mit einem Luftklappenregler 54 verbunden ist, der aufgrund der Wassertemperatur im deckwandseitigen Wasserbehälter des Vordergliedes 1 die Öffnung der Luftklappe einstellt. Fig. 5 zeigt in der Feuertüre die Öffnung 55 für den ölbrenner, der hier als abmontiert gedacht ist, welche Öffnung für den Betrieb mit festen Brennstoffen durch ein entsprechendes Verschlusselement zu verschliessen ist. Der Brenner könnte selbstverständlich auch schwenkbar angeordnet sein, wie es bei verschiedenen Kesseln auch schon benützt wurde. The front wall, Fig. 5, also consists in a known manner of a fire door 50, also called burner door, a stoking and ash door 51 with an air flap 52, which is connected via a chain 53 to an air flap controller 54, which is due to the water temperature in the deck wall Water tank of the front link 1 adjusts the opening of the air flap. Fig. 5 shows in the fire door the opening 55 for the oil burner, which is intended here as dismantled, which opening is to be closed by a corresponding closure element for operation with solid fuels. The burner could of course also be arranged in a pivotable manner, as has already been used in various boilers.

Soweit unterscheidet sich der erfindungsgemässe Gliederkessel in keiner Weise von den bisher bekannten Gliederkesseln von Heizanlagen mit einem gemeinsamen Feuerraum für flüssige und gasförmige und feste Brennstoffe. So far, the sectional boiler according to the invention does not differ in any way from the previously known sectional boilers of heating systems with a common combustion chamber for liquid and gaseous and solid fuels.

5 Erfindungsgemäss ist bei einem derartigen Gliederkessel vorgesehen, dass im Feuerraum 4 eine ungekühlte Einsatzwand 60 und verschliessbare Durchbrüche 61 und 62 vom Feuerraum 4 in die Rauchgaszüge 5,6 vorgesehen sind, Fig. 1,2,3 und 6. Gemäss Fig. 1 und 2 ist die Einsatzwand 60 eingesetzt und die lc Durchbrüche 61,62 durch Zapfen 63 verschlossen. Damit wird vom Feuerraum 4 ein kleineres Abteil 64 abgeteilt. Damit entsteht eine reduzierte Strahlungsheizfläche, durch die in einem weiten Luftüberschussbereich ein einwandfreier Ausbrand bei flüssigen bzw. gasförmigen Brennstoffen ermöglicht wird. Auch 15 bei kleinen Leistungen konnten beispielsweise Luftüberschusszahlen von 1,15 bis 1,10 erreicht werden. 5 According to the invention it is provided in such a sectional boiler that an uncooled insert wall 60 and closable openings 61 and 62 from the combustion chamber 4 into the flue gas flues 5,6 are provided in the combustion chamber 4, FIGS. 1, 2, 3 and 6. According to FIGS. 1 and 2, the insert wall 60 is inserted and the lc openings 61, 62 are closed by pins 63. A smaller compartment 64 is thus partitioned off from the combustion chamber 4. This results in a reduced radiant heating surface, which enables perfect burnout with liquid or gaseous fuels in a wide excess air area. Even with small outputs, 15 excess air figures of 1.15 to 1.10 could be achieved.

Die ungekühlte Einsatzwand 60 kann aus Grauguss oder auch aus Blech hergestellt sein. Wichtig ist nur, dass sie die beiden Abteile 64 und 65 des Feuerraumes 4 (Fig. 2) abgedich-20 tet voneinander trennt, um bei einem guten Kaminzug eine Falschluftzufuhr vom unteren, nicht befeuerten Abteil 65 zum oberen, befeuerten Abteil 64 zu unterbinden und anderseits, um bei geringem Kaminzug das Eintreten der Heizgase in das untere kühle Abteil 65 und damit die Bildung von Schwitzwasser zu 25 verhindern. The uncooled insert wall 60 can be made from gray cast iron or from sheet metal. It is only important that the two compartments 64 and 65 of the combustion chamber 4 (FIG. 2) are sealed off from one another in order to prevent the supply of false air from the lower, non-fired compartment 65 to the upper, fired compartment 64 when the chimney is good on the other hand, to prevent the entry of the heating gases into the lower cool compartment 65 and thus the formation of condensation water 25 with a small chimney draft.

Vorzugsweise ist zwischen die Auf lagerippen 66 an der Kesselwand und die ungekühlte Einsatzwand 60 eine Dichtung 67, beispielsweise eine Schnur aus feuerbeständigem Material, eingelegt. A seal 67, for example a cord made of fire-resistant material, is preferably inserted between the support ribs 66 on the boiler wall and the uncooled insert wall 60.

30 Für eine hohe Wirtschaftlichkeit bei Feuerung mit Heizöl ist ein hoher feuerungstechnischer Wirkungsgrad notwendig. Somit muss neben der kleinen Luftüberschusszahl auch eine möglichst tiefe Abgastemperatur erhalten werden. Der erfindungsgemässe Kessel kann ohne weiteres derart gebaut werden, dass Abgas-35 temperaturen von höchsten 200-220 ° C entstehen, was bei den bestehenden Vorschriften durch eine grosse Konvektionsheiz-fläche erreicht werden kann. Aber gerade diese grosse Konvek-tionsheizfläche weist bei festen Brennstoffen und insbesondere bei Teillastbetrieb Probleme auf, die ebenfalls gelöst werden 40 müssen. Es wurde festgestellt, dass bei Teillastbetrieb von 20% der Koksnennleistung die Abgastemperaturen im Bereich von 40° bis 80 °C liegen. Damit konnte unter bestimmten Voraussetzungen kein konstanter Kaminzug beibehalten werden, ohne dass zusätzlich ein Kaminventilator eingebaut wurde. 45 Zur Lösung dieses Problems wird gemäss der Erfindung noch vorgeschlagen, Durchbrüche 61,62 vom Feuerraum 4 in die Rauchgaszüge 5,6 vorzusehen. Diese Durchbrüche münden 61,62 zur Erzielung einer guten Wirkung in die vordere Umlen-kung 7 im Vorderglied. Damit können bei Abbrand von Fest-50 Stoffen heisse Heizgase zum Rauchgas beigemischt werden, so dass auch im Teillastbetrieb ein konstanter Kaminzug beibehalten werden kann. 30 A high level of combustion efficiency is necessary for high efficiency when firing with heating oil. In addition to the small excess air figure, the lowest possible exhaust gas temperature must also be maintained. The boiler according to the invention can easily be built in such a way that exhaust gas temperatures of at most 200-220 ° C. arise, which can be achieved in the existing regulations by a large convection heating surface. But it is precisely this large convection heating surface that has problems with solid fuels, and particularly during part-load operation, which must also be solved 40. It was found that with partial load operation of 20% of the nominal coke output, the exhaust gas temperatures are in the range from 40 ° to 80 ° C. This meant that under certain conditions, a constant chimney draft could not be maintained without an additional chimney fan being installed. 45 To solve this problem, it is also proposed according to the invention to provide openings 61, 62 from the combustion chamber 4 into the flue gas flues 5, 6. These breakthroughs 61, 62 lead to the front deflection 7 in the front limb in order to achieve a good effect. This means that when heating solid 50 materials, hot heating gases can be added to the flue gas, so that a constant chimney draft can be maintained even in part-load operation.

Der Feuerraum 4, ohne die Einsatzwand 60, ist dabei selbstverständlich für den Abbrand von festen Brennstoffen bemes-55 sen, derart, dass ein geeignetes Feuerraumvolumen für die Aufnahme der für die vorgeschriebene Abbrandzeit notwendigen Menge an festem Brennstoff gebildet ist. The combustion chamber 4, without the insert wall 60, is of course dimensioned for the combustion of solid fuels, in such a way that a suitable combustion chamber volume is formed to accommodate the amount of solid fuel required for the prescribed combustion time.

C C.

2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

632 079 2 PATENT CLAIMS CH-A 489 747 also proposes

1. A heating device in a multi-unit boiler structure for the fact that the heating device is provided with a second combustion chamber for versige and gaseous fuels on the one hand or solid fuel combustion of liquid and gaseous fuels,

fe, on the other hand, with a solid fuel for the combustion which second combustion chamber is arranged outside a combustion chamber for dimensioned solid fuel combustion common to both types of fuels, and with which combustion chamber (4) and with the heating device connected to it and via the heating device Exhaust gases from the second combustion chamber in relation to first flue gas exhausts (5) which originate from the direction of the flow of the exhaust gases from the first combustion chamber member of the boiler and are introduced along the side walls behind the exhaust pipe of the first combustion chamber and are guided in deflections (7) in Front link (1) open from the. This is to ensure that in hot air heating systems, where 10 arranged between the first flue gas exhausts (5) do not have to be waited until a combustion system cools off, second flue gas exhausts (6) are located in the rear section (3) in order to switch from one combustion system to the other Combine the firing system into a common chimney connection (8), thereby switching over. If this arrangement for warm air heating is characterized by the fact that the common combustion chamber (4) can have advantages, it can easily be seen that as a result of a small excess of air when the necessary intermittent operation is burned by the spoke of liquid and gaseous fuels a removable, uncooled, sealing part of the heat, in particular in the case of liquid or gaseous plate (60), which is reduced in size and that is used to shorten the amount of fuel, is lost unused.

Flue gas discharge route in the combustion of solid combustion The DE_c 346 g39 shows the subdivision of a fire

substances and with the plate (60) removed in the front link (1) by converting a stainless oven into one with

Pins (63) passable passages (61) from the common grate A reduction in the size of the combustion chamber for use in the combustion chamber (4) with the deflections (7) between the various fuels is not provided here.

Most and the second flue gas vents (5,6) are present, the AT_ps 265 4g7 shows a swirl chamber firing for such that when burning liquid and gaseous sawdust, the combustion chamber at the ignition temperature

Fuels the flue gas by heating the first and second of the chips with wood or a Qel burner. For

Flue gas exhausts (5,6), when burning solid firewood, 25 a fire grate must be used for ventilation from below

Substances, however, a predominant part of the flue gas can only be led through> the combustion chamber but not into a chamber for the Mn flue gas exhaust (7). Gas or oil firing and one divided for solid fuels.

2. Heating device according to claim 1, characterized. The DE_c 1 130 983 has ^ the CH_A 489 747 ^ i records that the plate (60) is rigid and curved and the combustion chambers, one of which is for solid fuels and the upper part (64) of the combustion chamber (4) closes trough-shaped. 30 others are provided for Ö1. The only difference is that

3. Heating device according to claim 2, characterized in DE_C 113Q 9g3 from which the oil burner is characterized by the fact that the plate (60) is guided with a seal (67) from the fire-combustion chamber for solid fuels. This is night-resistant material as an intermediate layer on the side walls, since it is known that the combustion chamber for solid fuels is large, and the ribs (66) arranged on the combustion chamber (4) rest on it. however, the oil firebox should be smaller.

It turns out that the biggest problem with the

Construction of a convertible boiler is to be sought in that a certain combustion chamber volume for the prescribed