-
Heizkessel für Sammelheizungsanlagen Die Erfindung betrifft einen
Heizkessel für Sammelheizungsanlagen mit einem von einem Wassermantel umgebenen
Feuerraum zum Verbrennen fester Brennstoffe auf einem Rost und einem oberhalb des
Rostes in den Feuerraum etwa waagerecht einmündenden Brenner für flüssige Brennstoffe.
Bei bekannten Heizkesseln dieser Art, die zur wahlweisen oder auch gleichzeitigen
Verwendung von festen und flüssigen Brennstoffen eingerichtet sind, mündet der Brenner
für den flüssigen Brennstoff schräg in den Feuerraum ein und ist gegen den Rost
nach unten gerichtet. Diese Ausführung hat den Nachteil, daß bei Betrieb mit festem
Brennstoff allein der Ölbrenner verschmutzt und durch Verkokung des in ihm befindlichen
Brennstoffs sich verstopfen kann. Außerdem ist bei Betrieb mit flüssigem Brennstoff
der Weg der Heizgase innerhalb des Kessels zu kurz, um eine genügende Ausnützung
der Heizgase und - damit einen günstigen Wirkungsgrad des Kessels zu gewährleisten.
-
Es ist auch bekannt, einen waagerechten Ölbrenner über dem Füllraum
mittels eines an den Kesselwassermantel angesetzten kurzen Feuerzylinders tangential
in den Feuerraum einmünden zu lassen, so daß die Verbrennungsgase bei Ölbetrieb
im Feuerraum rotieren und die Innenwand des Wassermantels gut be-
streichen.
Eine solche Rotationsströmung entsteht jedoch nicht bei Betrieb mit festem Brennstoff.
Bei dieser Betriebsart ist ferner kein genügender Schutz des Ölbrenners gegen Verschmutzung
und Verstopfung gegeben. Auch ist die Flamme des ölbrenners nicht gegen den Rost
gerichtet, so daß bei Betrieb mit festem Brennstoff ein Anheizen mittels des ölbrenners
nicht möglich ist.
-
Durch die Erfindung wird ein Kessel für Sammelbeizungsanlagen der
eingangs erwähnten Gattung dadurch verbessert, daß die Hauptachse des Brenners innerhalb
des Feuerraumes mit Abstand von einem im Feuerraum liegenden, eine Brennkammer bildenden
Mantel umschlossen ist und diese Brennkammer nach unten mit dem Feuerraum in Verbindung
steht. Hierdurch wird erreicht, daß der Brenner geschützt liegt und bei Betrieb
des Kessels mit festem Brennstoff nicht verschmutzt und nicht durch Verkokung des
in ihm befindlichen Brennstoffs infolge unzulässiger Erwärmung verstopft wird. Dabei
ist die Flamme bei Betrieb mit flüssigem Brennstoff gegen den Rost gerichtet. Die
Heizgase werden im übrigen derart geführt, daß ein hoher Wirkungsgrad des Kessels,
besonders bei Betrieb mit flüssigem Brennstoff, erzielt wird. Außerdem ist jeder
gewünschte Betrieb beider Heizarten mit festem oder flüssigem Brennstoff ohne weiteres
und ohne wirtschaftliche Nachteile möglich, z. B. kann bei Betrieb mit festem Brennstoff
das Anheizen durch die ölbrennerflamme erfolgen.
-
Vorzugsweise besteht der die Brennkammer bildende Mantel aus einem
einseitig offenen Wassermantel, der mit dem Kesselwassermantel wasserführend verbunden
ist. Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann in diesem Falle der dem Rauchgasabzugstutzen
zugekehrte Teil des Brennkammer-Wassermantels im wesentlichen eben ausgebildet sein
und senkrecht bis ungefähr zur Unterkante des den Feuerraum umgebenden Wassermantels
verlaufen. Hier können die Wasserräume der beiden Wassermäntel miteinander verbunden
sein. Damit ein guter Wasserumlauf in dem Brennkammer-Wassermantel sich einstellt,
werden außerdem dessen untere senkrechte Teile durch wasserführende Rohrstutzen
miteinander verbunden.
-
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch
dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 einen senkrechten Mittelschnitt durch
einen stehenden Heizkessel, Fig. 2 einen waagerechten Schnitt nach der Linie 11-II
der Fig. 1,
Fig. 3 den Brennerteil des Heizkessels im senkrechten Querschnitt,
Fig. 4 eine weitere Ausführung des Brennerteils im waagerechten Schnitt nach der
Linie IV-IV der Fig. 5,
Fig. 5 einen senkrechten Schnitt durch diesen
Brennerteil nach der Linie V-V der Fig. 4 und Fig. 6 eine weitere Ausführung
des Brennerteils im senkrechten Querschnitt.
Nach Fig.
1 und 2 ist der Heizkessel von einem glockenförmigen Wassermantel
1 gebildet, der den Feuerraum 2 umschließt. Unten ist der Rost
3 üblicher Art für feste Brennstoffe vorgesehen. Die Aschentüre ist mit 4,
die Einfülltüre mit 5 und der Rauchgasabzugstutzen mit 6 bezeichnet.
In diesem befindet sich eine Drosselklappe 7.
-
Etwa in der Höhe der Einfülltüre 5 ist der ölbrenner
8 mit seiner Hauptachse 9 waagerecht angeordnet. Die Hauptachse
9 des Ölbrenners 8 ist innerhalb des Feuerraumes 2 von einem die Brennkammer
11
umgebenden Wassermantel 10 umschlossen, der mit dem glockenförmigen
Kesselwassennantel 1 durch einen Rohrstutzen 15 und ein Steigerohr
22 in Verbindung steht. Die Brennkammer 11 setzt sich nach unten in einem
Kanal 12 mit einer Austrittöffnung 12' fort, der durch im wesentlichen parallele,
senkrechte Wände 14 und 25 gebildet und von wasserführenden Rohrstutzen
13 durchsetzt ist. Durch diese Rohrstutzen wird der Wasserumlauf innerhalb
des Wassermantels 10 verbessert.
-
Der ölbrenner 8 ist außen am Kessel angebracht und ragt in
ein den Feuerraum durchsetzendes Rohr 26 hinein, welches auf dieser Seite
mit seinem Flansch 26' die Brennkammer 11 gegen den Feuerraum 2 abschließt.
Die Brennkammer 11 ist an der dem Brenner 8 gegenüberliegenden Seite
durch eine Wand 27,
vorzugsweise aus keramischem Baustoff, abgeschlossen.
Der dem Rauchgasabzugstutzen 6 zugekehrte rückseitige Teil des Wassermantels
10 ist eben ausgebildet und erstreckt sich bis angenähert zur Unterkante
des den Feuerraum umgebenden Wassermantels 1, wo dessen Wasserraum mit dem
Wassermantel 10 durch den Rohrstutzen 15 wasserführend verbunden ist.
-
Der Vorlaufstutzen des Heizkessels ist mit 33, der Rücklaufstutzen
mit 34 und der äußere Wärmedämmmantel des Heizkessels mit 17 bezeichnet.
-
Die Wirkungsweise ist aus Fig. 1 zu ersehen. Durch Pfeile
31 ist der Weg der Flamme bzw. der Verbrennungsgase angedeutet, die durch
den Kanal 12 zwischen Brennkammer und Feuerraum und dessen öffnung 12' aus der Brennkammer
11 mit hoher Geschwindigkeit in Richtung gegen den Rost 3 austreten.
Auf diesem Wege findet infolge der hohen Temperaturen und hohen Heizgasgeschwindigkeiten
ein intensiver Wärmeübergang zum Wasser des Brennkammer-Wassermantels
10 statt. Die Helzgase beaufschlagen anschließend diesen Wassermantel auf
einem langen Weg von außen. Bei Betrieb des Kessels mit festem Brennstoff nehmen
die Abgase denselben Weg um diesen Wassermantel 10 herum, so daß auch hierbei
ein guter Wirkungsgrad erzielt wird. Ferner wird der ölbrenner 8 nicht verschmutzt,
weil dieser nur mit der Brennkammer 11 in Verbindung ist, in der bei dieser
Betriebsart sich keine Abgasströmung ausbildet. Es sei noch erwähnt, daß für die
Anordnung des Ölbrenners nach der Erfindung ohne Schwierigkeit zwei einander gegenüberliegende
Rohre 26 vorgesehen werden können, so daß der Brenner wahlweise links oder
rechts am Kessel angeordnet werden kann, wobei das dem Brenner gegenüberliegende
Rohr 26
durch eine Wand 27 und außen durch eine Platte abgedeckt wird.
-
Die Ausführung nach Fig. 3 unterscheidet sich von der nach
Fig. 1 und 2 dadurch, daß der Kanal 12 zwischen der Brennkammer
11 und dem Feuerraum 2 durch eine in Richtung der ausströmenden Verbren-C
nungsgase liegende wasserführende Wand 29 in zwei parallele Kanäle 12 a und
12 b mit Ausströmöffnungen 12a' und 12b' geteilt ist. Die wasserführende
Wand 29 ist unten und oben durch wasserführende Rohrstutzen 13
a und 13 b beidseitig mit den senkrechten wasserführenden Teilen 14
und 25 des Wassennantels 10 verbunden. Diese Ausführung bewirkt eine
Vergrößerung der Heizfläche im Bereich hoher Heizgastemperaturen.
-
Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 bis 6 ragt der Ölbrenner
8 mit seinem Teil 8' in die Brennkammer 11 hinein. Die Brennkammer
11 ist an ihren beiden Stimseiten durch Wände 27 und 26' abgeschlossen.
Nach unten mündet sie über eine Ausströrnöffnung 12" und einen Kanal 12 in den Feuerraum
2. Der Kanal 12 ist durch die beiden senkrechten wasserführenden Teile
10' und 10" des Wassermantels 10
gebildet.
-
Zur Verlängerung des Heizgasweges innerhalb der Brennkammer
11 ist der vor der Brenneröffnung liegende Teil der Brennkammer nach unten
durch eine Platte 30 abgeschlossen. Diese Abdeckplatte kann aus feuerfestem
Baustoff bestehen oder wasserführend die beiden senkrechten Teile 10' und
10" des Brennkammer-Wassermantels 10 verbinden. Hierbei kann der Brenner
nicht zu stark erwärmt werden, und damit wird bei Betrieb mit festem Brennstoff
ein Schutz des Brenners gegen Verkokung des in ihm enthaltenen Brennstoffes erreicht.
Außerdem sind die Heizgase gezwungen, wie durch Pfeile 31 angegeben, an der
Platte 27 um 1801 umzukehren; sie können erst durch den von der Platte
30 offengelassenen Teil 12" des Kanals 12 nach unten abströmen. Der Ölbrenner
ist überdies innerhalb der Brennkammer 11 exzentrisch nach unten versetzt
und reicht über die Ausströmöffnung 12" hinaus, so daß die Heizgase auch nicht den
kürzeren Weg unmittelbar nach unten nehmen können, sondern vorher den oberen Teil
des Wassermantels 10 fast über dessen ganze Länge bestreichen. Ferner kann
der in die Brennkammer 11 ragende Teil des Brenners länger sein als die nach
unten in den Feuerraum führende Ausströrnöffnung 12" und der Brenner aus der Mitte
der Brennkammer nach deren Ausströmöffnung hin versetzt sein. Beides sind Maßnahmen,
um den Heizgasweg zu verlängern.