DE1451407A1 - Wasserkessel,der mit einer UEberdruckfeuerung versehen ist - Google Patents

Description

Wasserkessel der mit einer Ueberdruc&f euerung versehen ist.

Die Erfindung bezieht sich auf einen mit einer Ueberdruckfeuerung versehenen einen Oelbrenner und ein Luftzuführungsgebläse aufweisenden Wasserkessel, während Feuerrohre zwischen einem Feuerkasten auf der hinteren Seite des Kessels und einem 7erbrennungsgas®nraum auf der vorderen Seite des Kessels vorgesehen sind. Ein derartiger Wasserkessel ist in mehreren Abwandlungen bekannt, diesem haften jedoch eine Anzahl von Mangeln an denen zufolge der Anwendung sehr beschrankt geblieben ist*

Diese Nachteile bestehen darin, dass es nur eine geringe Möglichkeit zur !Regulierung des Kessels gibt, auch ist der Nutzeffekt nicht gross und stösst man oft auf Schwierigkeiten beim Anlassen des Kessels. Die Erweiterung der Hegulierungsmogliehkeit besieht sich auf die Vergrosserung oder Verminderung des Durchstromungswiderstands der Verbrennungsgase in der Strecke zwischen dem Verbrennungsraum und dem Verbrennungsgasenraum· Diese Aenderung des Durchstromungswiderstands stellt jedoch besondere Anforderungen an die Zufuhrung der Verbrennungsluft an den Brenner und demgemass an das Gebläse und den von der Luft zwischen dem Gebläse und dem Eingang der !Feuerung zurückzulegenden Weg. Es ist die Aufgabe der vorliegenden Anmeldung eine Losung für diese !ragen zu schaffen.

Eingehende Versuche haben erwiesen, dass zur Verwirklichung der bezweckten grossen Eegulierungsfähigkeit der Leistung des Kessels bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung eines wirtschaftlichen Hutzeffekts die Luftzuführung folgende

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Anforderungen erfüllen soll ο Die Zufitamg muss aa erster Stelle sehr regelmassig sein₉ das heis.st die d©a Br.©na©3?' zugeführte Luft darf keine örtliche Geschwindigkeitsdifferenzen oder Stromungssichtungsunterschiede aufwsisan« Auch das Gebläse' soll schon ©ine möglichst gleietaatasige

©ha.® PmIst©mag und mit möglichst fjJtBÄg erzeugen.= Dabei soll aas 0-ebläae imstasd® sein bei einer geringen Erhohu&g des Durchstromungswidssstandes eine rasche Drucksteigerung zustande zu bringest ¥©it@r ist es von Bedeutung₉ dass die dem Brenner sngefitot© Luft vorerwärmt wird_s wodurch der Warmeniitzef f ekt ~ der Sessel=·, anlage sich steigern kana₉ wahrend auch weniger© Hasht-eils bei der Verarbeitung von schwerem Heisol empfunden werden₀

Es ist. die Aufgabe der Erfindung eine Kesselanlage zu schaffen, die diese Anforderungen erfüllte Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht_s dass die Presseit© des Gebläses an einen sich innerhalb des Verbrennungs» gasenraum befindlichen Trennungswande aufweisenden Windkasten angeschlossen ist, welche Wände der Gebläseluft einen Zickzacktrajekt aufzwingen ehe dieselbe den zentral angeordneten Brenner erreicht, und dass das Gebläse aus einem radialen eine steile Q-H Kurve aufweisenden Korn« presser besteht. Infolge dieser Massnahmen bildet die Verbrennungsluft wenn dieselbe in den Brenner gelangt eine sehr gleichmässige und vorerwärmte Strömung mittels deren es möglich ist eine sehr stabile und wirkungsvolle Elarn» menbildung in der Feuerung zu erzielen·

Eine grosse Stabilität in der Wirkung des Zentrifugalgebläses wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Saugseite des Gebläses an eine im wesentlichen gestreckte Leitung angeschlossen ist, deren Länge etwa dem von der angesaugten Luft in ungefähr einer Sekunde durchlaufenen Abstand entspricht.

Die an die Ansaugseite des Gebläses angeschlossene Leitung hat sich von grosser Bedeutung zum Anlassen des Kessels erwiesen, da man dann oft auf Schwiex^gkeiten

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Schwierigkeiten mit Rücksicht auf die Elammenbildung stosst, welche Schwierigkeiten durch die Anwendung dieser Ansaugleitung vermieden werden« Die Anordnung des ¥/indkastens innerhalb des Verbrennungsgasenraums verursacht nicht nur eine Erwärmung der Verbrennungsluft sondern auch eine Abkühlung der nach dem Schornstein entweichenden Gase,

Eine konstruktiv einfache Ausbildung des erfindungsgemässen Kessels wird erzielt, wenn der Windkasten aus einem scheibenförmigen vorderen feil besteht, in den das Zentrifugalgeblase rechtwinklig ausmündet, mit einem daran zentral anschliessenden zylindrischen Teil, dessen Tiefe im wesentlichen der Tiefe des verbrennungsgasenraums entspricht, innerhalb welches Teiles mindestens zwei konzentrische Scheidewände vorgesehen sind₉ die wechselweise " mit beziehungsweise der vorderen und der hinteren Wandung des Windkastens verbunden sind. Die aus dem Geblase austretende Luftströmung stosst mit der hinteren Wandung des .iindkastens zusammen und verliert deshalb sofort ihre Geschwindigkeit· Die Stromungsrichtung wird gleichsam "erledigt". ■

Zwecks Erreichung des obenerwähnten Effektes einer unveränderlichen Ausstromungsgesehwindigkeit, ohne Pulsierungen oder Wirbelung der Luft fur den Brenner, ist es gewünscht dass die Expansion der Luft und die damit verbundenen Geschwindigkeitszunahme sehr allmählich geschieht· Dies wird erfindungsgemass dadurch erreicht dass die Luft- a durchlassoberflache (Querschnitt) von dem scheibenförmigen vorderen Teil des vVindkastens bis in dem Baum ringsum dem zentral angeordneten Brenner gleichbleibend ist oder abnimmt.

5ur eine Anwendung in den Brenner von schweren öl, ohne dabei Zündungsschwierigkeiten zu erfahren, ist es günstig wenn innerhalb der inneren Zwischenwand und konzentrisch mit dem Brenner einen rohrförmigen Mantel angeordnet ist mit einem derartigen Anzahl fchifuhroffnungen für die zugeführte Luft, dass sich während Betrieb einen bis maximal 50% niedrigeren Druck innerhalb des Mantels einstellt·

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Der Windkasten kaaa in vorteilhafter Weise dadurch Anwendung find;.a, dass derselbe zusammen mit dem Brenner als eine Art von Einheit ausgebildet ist· Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemassen Kesselaalage zeichnet sich dadurch aus, dass die vorder© Seite des Kessels von dem Windfcasten gebildet wird, "der auf einer Seite gelenkig an dem KesaelkSxper befestigt -ist« Ein© Ueberprufung des Inneren des Kessels ist darm in einfacher Weise möglich·

Die Erfindung wird aa Hsad der Zeichnung auf di© ©inigs AoBfuhrungfifoxmen der Keseelanlage dargestellt sind, alher erläutert»

Fig« 1 zeigt eine Seitenansicht einer gaasen Kess.elanlagei :

Fig.. 2 stellt einen waagerechten Sangsselaniit in vergrossertem Massstab durch dsa vorderen Seil des Kassels nach Fig. 1 dar§ .

F_vig» 3 s©igt auf aoeii weiter vergroseertem Mässstäb eine Detailvariante des Brennerkopfess " ■ .

Figo 4 ist' eine weitei?© Äusfuhrungsform des BE©smerkopfes laut Fig» 3· .

Der in Figur 1 dargestallte-Wasserkessel ist aas einem Korper 1 innerhalb'-dessen, ©in® auf der hinteren Seit© . an einen Yerbrennungsraum $ anschliessende Feuerung irosg^·=' sehen ist aufgebaut* wahrend auf des vorderen Seit© 1 Yerbrennungegasenraiim 4 vorgesehen ist«- In kranzförmiger Aufstellung WB. die Feuerung 2 ist eiae Ansanl von dem Yerbren·» nungsraum 5 mit· dem Yerbrennungsgasenraum 4 verfeindenden Feuerrohren 3. angeordnet« Heber einen (in gestrichelten Linien dargestellten) Abfuhrstutzen 25 ist der Kessel an einen Schornstein angeschlossen«

Die in Fig* 2 in vergrosserten Massstab dargestellte Feuerung 2 der Kesselanlage ist mit einem ölbrenner 6 ver~ sehen. Der Kessel arbeitet Bit Unterwind, welcher einigen TJeberdruck hinsichtlich des atmosphärischen Druckes aufweist, und über ein "Zentrifugalgebläse 7 zugeführt wird. Dieser Ueberdruck hangt mit der Anwendung sogenannter Ver-

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zSgerer in den Feuerrohren 5 zusammen. Die Verbindung zwischex dem Geblase 7 und dem Brenner 6 wird von einem Windkasten

8 gebildet der aus einem scheibenförmigen vorderen !Seil

9 besteht in den das Geblase 7 rechtwinklig ausmündet» und einem zentral daran anschliessenden zylindrischen Teil 10 dessen Tiefe im wesentlichen der Tiefe des Verbrennungsgas enraum 4 entspricht· Innerhalb dieses Windkastens 8 sind zwei konzentrische und rohrformige Scheidewände 11 und 12 vorgesehen, deren erstere mit der vorderen Wand 13 des scheibenförmigen vorderen Teiles 9 des Windkastens verbunden ist· Die Scheidewand 12 ist mit der

kegelig ausgebildeten hinteren fand 14 des Windkastens Λ

verbunden· In einiger Entfernung von dieser Wand 14 ist noch eine gleichfalls kegelige Schutzplatte 15 aufgestellt die an das in die Feuerung 2 vorspringende Ende der rohrförmigen T3?esa*ingswand 12 anschliesst.

Der Windkasten 8 bildet mit dem Brenner 6 und dem Gebläse 7 eine Einheit und ist auf einer Seite dem Kessel-

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korper angelenkt. Dieses Gelenk ist in Fig. 2 ersichtlich und wird von zwei Armen 16 und 1? gebildet die bei 18 drehbar aufeinander verbunden sind. Wie gleichfalls aus Fig. 2 ersichtlich ist, wird die Abdichtung zw· isehen dem verschwenkbaren die vordere Seite des Kastens bildenden Windkasten und dem festen Kesselte!! mittels zweier aus feuer~ festem Dichtungsmaterial gefertigter Einge 19 und 20 er- " zielt, welche Hinge beziehungsweise an dem hinteren Teil des scheibenförmigen vorderen Teiles 9 un.cL der äusseren Wand des zylindrischen Teiles IO angeordnet sind«

Einzelheiten des ölbrenners 6 sind nicht weiter angegeben, da dieselben herkömmlicher Art sind. Der Vollständig- · keit wegen kann auf die ütabilisatorscheibe 21 hingewiesen werden, die entlang ihrem ausseren Rand einen ringförmigen Schlitz von einigen mm hinsichtlich der rohrförmigen Wand

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12 offen lasst und längs dieser Wand mit einer Verbreiterung versehen ist· In der Mitte weist diese Platte ein einen Durchlass für den zerstäubten Brennstoff strahl bildendes Loch auf, wahrend im übrigen Seil der Platte schrauben-IJLnienförmige Schlitze zur Erweekung einer Wirbelbewegung der Luft innerhalb der Federung 2 vorgesehen sind. Mit Eüeksicht auf Stärke sind einige verbindungsstreifen 22 im Windkasten 8 vorgesehene

An die Ansaugseite des 2entrifugal£?ebläses 7 ist eine im wesentlichen waagerechte Leitung 23 angeschlossen deren Lange etwa dem von der angesaugten Lixft in ungefähr 1 Sekunde durchlaufenen Abstand gleich ist» Das freie Ende 24 dieser Leitung 25 mündet in die Atmosphäre aus« Dieser in der Leitung 23 vorhandenen Luftsäule zufolge wird die Wirkung des Gebläses 7 insoweit verbessert, dass die beim Anlassen der Kesselanlage dann, und wann auftretenden Schwierigkeiten völlig vermieden werden*

Das Sentrifugalgöläse 7 ist von der eine steile Q-H Kurve aufweisenden Art, w&s zur Folge hat, dass bei einer geringen Erhöhung des Durchstromungswiderstands der ■Verbrennungsgase sofort eine Druckzunahme eintritt, ohne dass dies eine merkliche Verminderung des Ertrags des Gebläses herbeifuhrt·

Im Betrieb stösst die aus dem Gebläse heraus- und in den scheibenförmigen Seil 9 des Windkastens hinein tretende Luft mit der hinteren Wand dieses Teiles 9 zusammen, so dass die Stromungsrichtung gleichsam "erledigt" wird» Hiernach strömt die Luft in einem 2ackzacktrag ekt durch den zentralen zylindrischen Teil 10 ringsum die frei vorspringenden Enden der Scheidewände 11 und 12 und gelangt also in den zentralsten Bereich des Windkastens rundum den Brenner 6 und fliesst von. dieser Stelle entlang und durch die Stabilisatorscheibe 21 in die Feuerung 2. Es hat sich herausgestellt, dass durch diesen verhältnismässig langen lieg welchen die Luft zurücklegen muss ehe sie

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in die Feuerung 2 gelangt eine sehr gleiehmässige Strömung zurstelle des Brenners 6 erhalten wird, derart, dass gede Unregelmässigkeit infolge der ßtromungsriehtung der Luft beim Austreten aus dem Zentrifugalgebläse 7 verschwunden ist.

Durch die Anordnung des Windkastens 8 innerhalb des Verbrennungsgasenraums 4 wirdt nicht nur eine gedrungene und infolge der gelenkigen Aufstellung leicht zu besichtigende Konstruktion erhalten, sonder wird auch der thermische Hutzeffekt infolge des Wärmeaustausches zwischen den über den Abfuhrstutzen 25 nach dem Schornstein entweichenden Verbrennungsgasen und der in den Windkasten hineinströmenden Verbrennungsluft erhöht*

Es sei noch vermerkt, dass die Zickzacks trecke innerhalb des Windkastens 8 einer Abwandlung gemäss dadurch vergrossert werden kann, dass die rohrförmigen Scheidewände 11 und 12 aufdfe Aussenseite hin derart verlängert werden, dass das aus der vorderen Seite des Kessels herausragende Ende des Rohres 11 mittels eines Deckels verschlossen wird. Die Brennstoffzuführungsleitung nach dem ölbrenner 6 führt durch diesen Deckel hin·

Die Durchlassoberfläche (Querschnitt) für die aus dem. Geblase 7 herkommende Luft soll in dem Zickzacktra^ekt höchstens gleichbleiben oder etras abnehmend sein mit der Absicht die Umsetzung von Druck in Geschwindigkeit | allmählich geschehen zu lassen· Dabei soll bemerkt werden \ " dass während dieser Umsetzung das spezifische Volum we- i niger schnell wachst als die Luftgeschwindigkeit·

In der Variante laut Fig. 3 ist konzentrisch mit dem Brenner 6 einen rohrförmigen Mantel 25 angeordnet innherhalb der inneren Zwischenwand 12· Dieser Mantel hat in der Nähe der Vorwand 1J eine Anzahl ZufuhrSffnungen 26 für Luft aus dem Zickzacktrajekt. Die Grosse dieser Öffnungen ist derart dass deren Betrieb der Druck innerhalb des Mantels 25 niedriger als jene zwischen dieses

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Mantels, und des? Wand 1"2 ist« JDieser ist von .Bedeutung-, mit Hucksioht auf die TerwenÄim senwerer öl al©. Breimstofts wabx@äd-&tieli eiae t ringerung erhalten wi"rd_e Bie Etabilisatorselieibe ist aerkleisest bis auf "©ine. Mittslliaie lisgeade des Mantels 25» " -. "

Di© .AusfShrungsfoias laut !ig* 4 .imtersc2a.©id©1? des ¥ariante laut Mg₀ 3 durefe. dta abgssteaipft©a k©g@ foxmigen Spitze des Mantels 25» ans.caliegsend auf die zentrale Öffnung 28 in der Stabiliaatorscheib© 21_o

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Claims (1)

1. ΑΝ3Ρ HUSCHE

   1J Wasserkesselanlage die mit einer Ueberaruekföuerttng

   Lt ölbrenner und LuftziiführungsgeblSse versehen ist» wahrend Feuerrohre zwischen einem Verbreinrangsraum auf der hinteren Seite des Keeeele und ein#m Verbrennungsgas eiiraua auf der vorderen Seite des Kessels vorgesehen sind» dadurch gekennzeichnet, dae· die Presseite des Geblaßes an ©inen sich innerhalb des Verbrenintngagaeenraums befiadlichen Trennwände aufweisend·» Windkasten angeschlossen ist« welche Wan-· de der Geblaseluft einen Zicksacktra^ekt aufzwingen ehe dieselbe den zentral angeordneten Brenner erreicht* und dass das Gebläse aus einem radialen, eine steile Q-H Surr· aufweisenden Kompressor besteht·

   2, l.asserkesselanlage nach Anspruch 1_f dadurch gekennzeichnet, dass die Ansaugseite des Geblases an eine im wesentlichen gestreckte Leitung angeschlossen ist, deren. Lange et. a dem von der angesaugten Luft in ungefähr einer Sekunde durchlaufenen Abstand entspricht«

   3« Wasserkesselanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Mn&kasten aus einem scheibenförmigen vorderen Seil besteht, in den das Zentrifugalgebläse rechtwinklig ausmündet» mit einem zentral daran aaschliessenden zylindrischen Teil, dessen Tief© Im wesentlichen der ¹JJiefβ des Verbrennungsgasenraums entspricht« innerhalb welches Teiles Bindestens zwei konzentrische trennwände vorgesehen sind, die wechselweise mit beziehungsweise der vorderen und der hinteren Wandung des Windkastens verbunden sind·

   4· Waseerkesselanlage nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, uass die Luftdurchlassoberflache (Verschnitt) vom scheibenförmigen vorderen 3?®il des Windkastens Ms in dem Raum ringsum den zentral angeordneten Brenner gleichbleibend ist oder abnimmt#

   •/.»10.

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   ■ 5* ' ?^ass@rkesselanl?.g® saek Anspnaeh 3 od©^ 4 dadurch. k©iazeielmet dass j&frsz&alb <t@r inneres» 2Dfis©M@B.waiad mit d@a Br@isa.er ©iae» x>olurfonalgen

   mit ©la» äe^artigen iasalil

   ale zugefuiirt® luft_s- dass üi@h wahrend B©trieb bi© maximal 50$ aiedrig@E©m BOTiek isaeÄalfe des. laut©!® einstellt»

   6β Uasserkeeselaalag© aa©h einem der g Aasprueae, aadurch, gekeaasei©lmet_s dass die - irosd^se B©it© desselben von dem auf @ine^ £®ite gelenkig an dem-Kessel=· kesrpor befestigtem Winökasten gebildet wird»

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