CH671452A5

CH671452A5 -

Info

Publication number: CH671452A5
Application number: CH477485A
Authority: CH
Inventors: Werner Dingel; Bernd Wree
Original assignee: Rapido Waermetechnik Gmbh
Priority date: 1984-11-27
Filing date: 1985-11-06
Publication date: 1989-08-31
Also published as: DE8531341U1; ATA375384A; DE3539326A1; BE903639A; AT384288B; DE3539326C2

Description

BESCHREIBUNG DESCRIPTION

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kessel gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs. The invention relates to a boiler according to the preamble of the independent claim.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Leistungsfähigkeit solcher Kessel durch eine sinnvolle und zielstrebige Art der Flammenführung des Brenners innerhalb des Brennraums zu steigern, und zwar unabhängig davon, ob es sich bei dem Kessel um einen Gliederkessel oder um einen Stahlblechkessel in geschweisster Ausführung handelt. The object of the invention is to increase the performance of such boilers by a sensible and determined type of flame control of the burner within the combustion chamber, regardless of whether the boiler is a link boiler or a welded steel sheet boiler.

Zur Lösung der Aufgabe sind die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs vorgesehen. To achieve the object, the characterizing features of the independent claim are provided.

Das vom Brenner erzeugte Flammen-Büschel tritt mit seinen Spitzen in diesen Hohlraum ein und wird dadurch zur Umkehr gezwungen. Die solcherart erzwungene Umkehr der Flamme und der mit ihr mitströmenden Verbrennungsgase bewirken nachweisbar eine erhebliche Verbesserung der Verbrennungsqualität und damit des Wirkungsgrades der Flamme. The tufts of flames generated by the burner enter this cavity with their tips and are thereby forced to reverse. The forced reversal of the flame in this way and the combustion gases flowing with it demonstrably bring about a considerable improvement in the quality of combustion and thus in the efficiency of the flame.

Insbesondere erweist sich diese Verbesserung bei vergleichsweise kleinen Kesseln mit niedriger Brennerleistung und kurzer Brennkammer als vorteilhaft und nutzbringend. Das Ausmass der Umkehr des Flammenbüschels, d. h. die Intensität und Richtung der Rückströmung, ist von der Tiefe des Hohlraumes abhängig und ist durch Wahl dieser Tiefe auf ein jeweils optimales Verhältnis abstimmbar. In particular, this improvement proves to be advantageous and useful in comparatively small boilers with low burner output and a short combustion chamber. The extent of the reversal of the tuft of flames, i.e. H. the intensity and direction of the backflow depends on the depth of the cavity and can be adjusted to an optimal ratio by choosing this depth.

Es hat sich gezeigt, dass durch die Umkehrung der Flammenspitze sowohl die Russbildung als auch die Ausbildung von Ölrückständen im Abgas bedeutend verringert wird. Darüberhinaus wird auch die Stickstoff émission vermindert, die ansonsten, insbesondere bei Verwendung von anderen, z. B. aus keramischem Material bestehenden Verbrennungshilfen, auftritt. It has been shown that reversing the tip of the flame significantly reduces both the formation of soot and the formation of oil residues in the exhaust gas. In addition, the nitrogen emission is reduced, which otherwise, especially when using other, for. B. existing ceramic material combustion aids occurs.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes wird bei Gliederkesseln der Hohlraum durch einen vom End-Kesselglied ausragenden, an diesem Kesselglied befestigten Kragen umgrenzt. According to a preferred embodiment of the subject matter of the invention, in the case of sectional boilers, the cavity is delimited by a collar protruding from the end boiler section and fastened to this boiler section.

Der erfindungsgemäss angeordnete Kragen lässt sich einfach, nämlich mit minimalem konstruktiven und materiellem Aufwand, herstellen und besteht in einer besonders günstigen und preiswerten Ausführungsform aus einem mit dem End-Kesselgleid fest verbundenen Ring. Wird dieser The collar arranged according to the invention can be produced simply, namely with minimal constructional and material expenditure, and in a particularly cheap and inexpensive embodiment consists of a ring which is firmly connected to the end boiler slider. Will this

Ring solide und wärmeleitend mit dem Kesselglied verbunden, vorzugsweise auf das Kesselglied aufgegossen, verhindert diese thermische Verbindung seine Überhitzung. Solche Überhitzungen haben, insbesondere bei Verwendung keramischer Einsätze, die unerwünschte Bildung von Stickoxyden zur Folge. Ring solid and thermally conductive connected to the boiler section, preferably poured onto the boiler section, this thermal connection prevents its overheating. Such overheating, especially when using ceramic inserts, results in the undesirable formation of nitrogen oxides.

Die Erfindung ist in allen ihren Ausführungsvarianten sowohl bei geschweissten Stahlblechkesseln als auch bei gegossenen Gliedern von Gliederkesseln anwendbar. Der Leistungsbereich solcher Kessel liegt zwischen 10 und 20 kW. The invention can be used in all its design variants both in welded sheet steel boilers and in cast members of sectional boilers. The output range of such boilers is between 10 and 20 kW.

Der Hohlraum bzw. der ihn umgrenzende Kragen sind vorteilhafterweise mit der Brennkammer koaxial anzuordnen, damit wird optimal gewährleistet, dass die Flammenspitzen bzw. die mitströmenden Verbrennungsgase zu einer zentralsymmetrischen Umkehr und zur gleichmäs-sigen Verteilung innerhalb des von den Gasen gebildeten Strömungskegels veranlasst werden. The cavity or the collar surrounding it are advantageously to be arranged coaxially with the combustion chamber, so that it is optimally ensured that the flame tips or the accompanying combustion gases are caused to undergo a centrally symmetrical reversal and to be evenly distributed within the flow cone formed by the gases.

Als besonders günstig erweist sich eine Ausbildung des Kragens als zylindrischer Ring. Die Höhe dieses Ringes soll bevorzugt etwa 20% des Durchmessers der im Ringbereich auftreffenden Flamme betragen, demnach in der Praxis mit etwa 18 mm bemessen sein. Der lichte Durchmesser des Ringes sollte bevorzugt etwa das 1,2-fache des Durchmessers der im Ringbereich auftreffenden Flamme, demnach etwa 13,5 cm, betragen. Grundsätzlich soll die Höhe des Ringes so bemessen werden, dass die Flammenspitze um nahezu 180 ° umgelenkt wird. A design of the collar as a cylindrical ring has proven to be particularly favorable. The height of this ring should preferably be about 20% of the diameter of the flame hitting the ring area, and in practice should therefore be about 18 mm. The inside diameter of the ring should preferably be about 1.2 times the diameter of the flame hitting the ring area, and consequently about 13.5 cm. Basically, the height of the ring should be dimensioned so that the tip of the flame is deflected by almost 180 °.

Ausführungsbeispiele der Erfindungsgegenstände sind in den Zeichnungen dargestellt, und zwar zeigen Embodiments of the subject matter of the invention are shown in the drawings, namely show

Fig. 1 das End-Kesselglied eines Gliederkessels in einer Frontalansicht Fig. 1 shows the end boiler member of a sectional boiler in a frontal view

Fig. 2 in grösserem Massstab eine Seitenansicht des an dieses Kesselglied angegossenen Ringes und Fig. 2 in a larger scale a side view of the ring cast onto this boiler member and

Fig. 3 einen Stahlblechkessel in schematischer Darstellung. Fig. 3 shows a steel sheet boiler in a schematic representation.

Gemäss der Fig. 1 und 2, die die Anwendung der Erfindung bei einem Gliederkessel zeigen, ist auf das in irgendeiner üblichen Bauweise ausgebildete End-Kesselglied 1 eines solchen Gliederkessels ein zylindrischer Ring 2 angegossen (oder mit dem Kesselglied 1 einstückig gefertigt), dereinen mit der Brennkammer 4 dieses Kessels koaxialen Hohlraum 3 einschliesst. Durch diesen Hohlraum 3, in den die Flammenspitzen und die mitströmenden Verbrennungsgase der dem Hohlraum 3 koaxial gegenüberliegenden Brennerflamme 5 eintreten, werden die Flammenspitzen in der mit Pfeil 6 angedeuteten Richtung umgelenkt und zum Rückströmen veranlasst. 1 and 2, which show the application of the invention to a sectional boiler, a cylindrical ring 2 is cast on (or manufactured in one piece with the boiler section 1) the end boiler section 1 of such a sectional boiler, which is constructed in any conventional manner the combustion chamber 4 of this boiler includes coaxial cavity 3. Through this cavity 3, into which the flame tips and the accompanying combustion gases of the burner flame 5 coaxially opposite the cavity 3 enter, the flame tips are deflected in the direction indicated by arrow 6 and caused to flow back.

Fig. 3 zeigt die Anwendung der Erfindung bei einem Stahlblechkessel mit einer von Seitenwänden 7, sowie einer den Brenner 8 tragenden Vorderwand 9 und einer ihr gegenüberliegenden Rückwand 10 begrenzten Brennkammer 4, wobei die dem Brenner 8 zugewandte Seite der Rückwand 10 einen gegen den Brenner 8 hin offenen Hohlraum 3 bildet. 3 shows the application of the invention in a sheet steel boiler with a combustion chamber 4 bounded by side walls 7, as well as a front wall 9 supporting the burner 8 and a rear wall 10 lying opposite it, the side of the rear wall 10 facing the burner 8 facing the burner 8 open cavity 3 forms.

Bei einem solchen Stahlblechkessel kann der den Hohlraum 3 umgrenzende Ring 2 auch aus anderem Material bestehen und nachträglich an der Rückwand 10 befestigt sein. Bei der Herstellung aus einem anderen Material ist darauf zu achten, dass dieser Ring 2 eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweist und somit eine weitgehende Ableitung der Wärme an die Kesselwand gegeben ist. In such a steel sheet boiler, the ring 2 bounding the cavity 3 can also consist of a different material and can be subsequently attached to the rear wall 10. When manufacturing from a different material, care must be taken to ensure that this ring 2 has good thermal conductivity and thus there is extensive dissipation of the heat to the boiler wall.

In jedem Fall ist der Durchmesser des Ringes 2 und dessen Höhe auf den Durchmesser des Flammenbüschels bei Voll-Last abzustimmen, das Ausmass der Umkehrung der Flammenspitze ist von der jeweiligen Strömungsintensität, dem Durchmesser der Flamme 5 im Bereich des Eintrittes in den Hohlraum 3 sowie von der Höhe des Ringes 2 abhängig. In any case, the diameter of the ring 2 and its height is to be matched to the diameter of the tuft of flame under full load, the extent of the reversal of the flame tip is dependent on the respective flow intensity, the diameter of the flame 5 in the region of the entry into the cavity 3 and of the height of the ring 2 depends.

2 2nd

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 671452 3 671452

Dank der erfindungsgemässen Ausbildung des Hohl- des Russanfalles und Kohlenoxydgehaltes sowie eventuell raumes 3 entsteht eine Umhüllung der Flammenspitzen mit unverbrannter Ölrest im Abgas zur Folge hat. Verbrennungsgasen, die eine bemerkenswerte Verringerung Thanks to the formation of soot and carbon oxide content and possibly space 3 according to the invention, the flame tips are enveloped with an unburned oil residue in the exhaust gas. Combustion gases which is a remarkable reduction

B B

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

671452 PATENT CLAIMS

1. Boiler with a combustion chamber heated by a burner, which on its side opposite the burner forms a cavity open towards the burner, characterized in that when the boiler is designed as a sectional boiler, the combustion chamber of which coaxially aligns recesses of boiler sections, the end boiler section ( 1) forms the cavity (3), or that when the boiler is designed as a sheet steel boiler, a front wall supports the burner and the side of the rear wall (10) facing the burner (8) forms the cavity (3).

2. Boiler according to claim 1, characterized in that the cavity (3) is delimited by a collar (2) projecting from the boiler member (1).

3. Boiler according to claim 2, characterized in that the collar (2) by a with the boiler member (1) firmly connected, preferably cast, ring (2) is formed.

4. Boiler according to claim 1, characterized in that the cavity (3) or the collar (2) surrounding it is arranged coaxially with the combustion chamber (4).

5. Boiler according to one of claims 1 to 3, characterized in that the collar (2) surrounding the cavity (3) is designed as a cylindrical ring.