DE1451407B2 - Feuerung für flüssige Brennstoffe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Feuerung für flüssige Brennstoffe mit einem Überdruckfeuerraum, insbesondere für Wasserkessel, und einem von einem Gebläse beaufschlagten ringförmigen Windkasten mit einem konzentrisch angeordneten Ölbrenner, wobei 5 im Windkasten mindestens zwei konzentrische Trennwände angeordnet sind, die abwechselnd an der Vorderwand und an der Hinterwand des Windkastens befestigt sind.

Bei einer bereits bekannten Feuerung dieser Gattung (vgl. USA.-Patentschrift 2 986206) erfolgt die Frischluftzufuhr in den ritigförmigen Windkästen iri radialer Richtung, und die Luftführung zwischen Windkäfntner und Feuerraum bezweckt und bewirkt eine ausgeprägte Verwirbelung der Luft und der Verbrennungsgase im Feuerraum.

Es ist ferner eine Kesselfeuerung bekannt (vgl. USA.-Patentschrift 1 137 465), die eitte vordere und eine hintere Rauchgäswendekärhfner, die miteinander verbunden sind, aufweist. Ein Windkasten im eigentliehen Sinne und ein ihn beaufschlagendes Gebläse sind nicht vorhanden, vielmehr wird die Außenluft einfach durch eine konzentrisch zur Feuerung angeordnete Zuleitung angesaugt. Es handelt sich daher nicht um eine Feuerung mit einem Überdruckfeuerraum.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Wirkungsgrad einer Feuerung der eingangs genannten Art dadurch zu steigern, daß im Bereich des Brenners eine gleichmäßige, axiale, laminare Luft-Strömung hergestellt wird. Es wird dabei von der Überlegung ausgegangen, daß bei den bisher bekannten Ausführungsformen solcher Feuerungen der Wirkungsgrad meist ziemlich niedrig Und eine höhere Leistung nur mit Schwierigkeiten zu erreichen ist, weil hierzu ein Gebläse angeschlossen werden muß, das große und meist schwankende Luftmengen liefert. Infolgedessen sind die Luftströmungen regelmäßig turbulent.

Eine im wesentlichen laminare Luftströmung wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der ringförmige Windkasten von einer flachen, scheibenförmigen Erweiterung seines Raumes umgeben ist, in die das Gebläse in axialer Richtung einmündet und die zusammen mit dem Windkasten einen L-förmigen Querschnitt aufweist, dessen Winkel die Begrenzung der vorderen von zwei miteinander verbundenen Rauchgaswendekammern bildet.

Durch eine solche Ausbildung wird der überraschende Erfolg erzielt, daß bei einem Kessel, def von der üblichen Bauart kaum abzuweichen braucht, die Leistung bis auf mehr als das Doppelte der üblichen Leistung gesteigert werden kann und der Wirkungsgrad, auch bei schwankenden Leistungen, außergewöhnlich hoch ist,

Die Stabilität der Wirkung des Gebläses läßt sich nach einem weiteren Vorschlag gemäß der Erfindung dadurch noch verbessern, daß die Aftsaügseite des Gebläses an eine im wesentlichen gestreckt verlaufende Rohrleitung angeschlossen ist, dereti Länge einer von der angesaugten Luft in etwa einer Sekunde durchlaufenen Strecke entspricht; Diese Maßnahme hat besondere Bedeutung für das Anlassen der Feuerung eines Kessels, bei der sich sonst oft Schwierigkeiten hinsichtlich der Flammenbildung ergeben.

Um eine möglichst konstante Abströmgeschwindigkeit ohne Pulsationen oder Luftwirbel zu gewährleisten, ist es erwünscht^ die Expansion der Luft und die därrtit Verbundene Zunähme der Strömungsgeschwindigkeit Stetig Und allmählich erfolgen zu lassen. Dies wird nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung dadurch erreicht, daß der Querschnitt der Luftströmung von der ringscheibenförmigen Erweiterung des Windkastens bis zu dem zentral angeordneten Brenner etwa konstant bleibt oder geringfügig abnimmt.

Eine besonders vorteilhafte bauliche Ausgestaltung besteht darin, daß der Windkasten und seine scheibenförmige Erweiterung als abschwenkbar angeordnete Einheit ausgebildet sind.

Im folgenden ist die Erfindung an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.

Fig. 1 zeigt als Ausführungsbeispiel eine Seitenansicht eines mit einer Feuerung gemäß der Erfindung versehenen Wasserkessels.

Fig. 2 zeigt, abgebrochen, einen waagerechten Längsschnitt durch den vorderen Teil dieses Kessels in vergrößertem Maßstab.

1 ist der Wasserkessel, 2 der Feuerraum, 3 eine hintere und 4 eine vordere Rauchgaswendekammer. Die beiden Rauchgaswendekammern sind durch Rauchgasrohre 5 verbunden, die kranzförmig um den Feuerraum 2 herum angeordnet sind. Über einen Abgasstutzen 25 ist die Feuerung an einen Schornstein anschließbar.

Der Überdruckfeuerraum 2 des Kessels ist mit einem Ölbrenner 6 versehen. Die Frischluftzufuhr erfolgt über ein Gebläse? in axialer Richtung. Der ringförmige Windkasten 10 ist von einer flachen, scheibenförmigen Erweiterung 9 seines Raumes umgeben, in die das Gebläse 7 in axialer Richtung einmündet. Der Windkasten 10 und seine scheibenförmige Erweiterung 9 weisen zusammen einen L-förmigen Querschnitt auf, dessen Winkel die Begrenzung der vorderen Rauchgaswendekammer 4 bildet. Der Windkasten 10 und seine scheibenförmige Erweiterung 9 bilden eine zugleich den Brenner 6 tragende bauliche Einheit 8, die am Kessel 1 mit Hilfe eines Gelenks 18, das mit ihr über einen Arm 16 Und mit dem Kessel über einen Arm 17 verbunden ist, abschwenkbar angeordnet ist. 19, 20 sind ringförmige Dichtungen für die Trennfugen zwischen dieser Einheit 8 und dem Kessel.

In dem Windkasten 10 sind zwei konzentrische rohrförmige Trennwände 11, 12 vorgesehen. Die Trennwand 11 ist mit der Vorderwand 13 und die Tfefiriwand 12 mit der konisch geformten Hinterwand 14 des Windkastens 10 verbunden. In einiger Entfernung und parallel zur Hinterwand 14 ist eine gleichfalls konische Schutzplatte 15 angebracht, die sich an das die Hinterwand 14 durchsetzende, in den Feuerraum 2 vorspringende Ende der rohrförmigen Trennwand 12 anschließt*

Konzentrisch zu dem Ölbrenner 6 ist, unmittelbar an dessen vorderem Ende, eine Stabilisatorscheibe 21 vorgesehen, die längs ihres äußeren Randes einen ringförmigen Spalt von einigen Millimetern zwischen sich und der rohrförmigen Trennwand 12 freiläßt und an seinem Umfang eine Verbreitung aufweist. In der Mitte der Stabilisatorscheibe befindet sich eine konzentrische Öffnung, die als Durchlaß für den zerstäubten Brennstoff strahl dient. Der übrige Teil der Fläche der Stabilisatorscheibe weist schraubenlinienförmig angeordnete Schlitze auf, die dazu dienen, eine leichte Drehbewegung der Verbrennungsgase zu

bewirken. Um die erforderliche Festigkeit zu gewährleisten, sind einige Verbindungsstege 22 im Windkasten vorgesehen.

Die Ansaugseite des Gebläses 7 ist an eine im wesentlichen gestreckt verlaufende Rohrleitung 23 angeschlossen, deren Länge einer von der angesaugten Luft in etwa einer Sekunde durchlaufenen Strecke entspricht. Das Ende 24 dieser Leitung mündet ins Freie. Durch die Wirkung der in der Leitung 23 enthaltenen Luftsäule wird die Wirkung des Gebläses 7 insofern verbessert, als die beim Anlassen der Feuerung mitunter auftretenden Schwierigkeiten völlig vermieden werden.

Das Gebläse 7 ist ein solches bekannter Art mit einer steilen Q-H-Kurve, so daß bei einer geringen Erhöhung des Durchströmwiderstandes der Verbrennungsgase sich sofort eine Zunahme des Druckes einstellt, ohne daß dies eine merkliche Verminderung der Leistung des Gebläses zur Folge hätte.

Die aus dem Gebläse während des Betriebes in die scheibenförmige Erweiterung 9 des Windkastens 10 eintretende Luft prallt gegen die Hinterwand der Erweiterung 9, wird dort umgelenkt und strömt dann auf einer zickzackförmigen Bahn über die vorspringenden freien Enden der Trennwände 11 und 12 im Windkasten 10 in dessen mittleren Bereich, der den Brenner 6 umgibt. Von da aus verläuft die Strömung in axialer Richtung über die Stabilisatorscheibe 21 in den Überdruckfeuerraum 2. Es wurde gefunden, daß durch diesen verhältnismäßig langen Weg, den die Luft zurücklegen muß, ehe sie in den Feuerraum 2 gelangt, eine sehr gleichmäßige Strömung im Bereich des Brenners 6 erhalten wird, derart, daß jegliche Unregelmäßigkeit infolge der beschriebenen Strömungsführung entfällt.

Durch die bauliche Anordnung des Windkastens 10 und seiner Erweiterung 9, welche zugleich einen Teil der Begrenzung der vorderen Rauchgaswendekammer 4 bildet, wird nicht nur eine gedrungene und infolge der schwenkbaren Anordnung der Einheit 8 leicht zugängliche Bauweise erhalten, sondern es wird auch der thermische Nutzeffekt infolge des Wärmeaustausche zwischen den über den Abgasstutzen 25 entweichenden Abgasen und der dem Windkasten zuströmenden Verbrennungsluft verbessert.

Gewünschtenfalls läßt sich die Zickzackstrecke innerhalb des Windkastens 10 noch dadurch vergrößern, daß die rohrförmigen Trennwände 11 und 12 nach außen hin derart verlängert werden, daß das aus der Vorderfront des Kessels vorstehende Ende des Rohres 11 mittels eines Deckels verschlossen wird. Die Brennstoffzufuhrleitung zum Ölbrenner 6 führt dann durch diesen Deckel hindurch.

Der Strömungsquerschnitt für die aus dem Gebläse 7 kommende Luft soll auf der Zickzackstrecke höchstens konstant bleiben oder etwas abnehmen, damit die Umsetzung von Druck in Strömungsgeschwindigkeit allmählich erfolgt. Während dieser Umsetzung soll das spezifische Volumen weniger schnell wachsen als die Geschwindigkeit der Luftströmung.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Feuerung für flüssige Brennstoffe mit einem Überdruckfeuerraum, insbesondere für Wasserkessel, und einem von einem Gebläse beaufschlagten ringförmigen Windkasten mit einem konzentrisch angeordneten Ölbrenner, wobei im Windkasten mindestens zwei konzentrische Trennwände angeordnet sind, die abwechselnd an der Vorderwand und an der Hinterwand des Windkastens befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Windkasten (10) von einer flachen, scheibenförmigen Erweiterung (9) seines Raumes umgeben ist, in die das Gebläse (7) in axialer Richtung einmündet und die zusammen mit dem Windkasten einen L-förmigen Querschnitt aufweist, dessen Winkel die Begrenzung der vorderen von zwei miteinander verbundenen Rauchgaswendekammern bildet.

2. Feuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugseite des Gebläses (7) an eine im wesentlichen gestreckt verlaufende Rohrleitung (23) angeschlossen ist, deren Länge einer von der angesaugten Luft in etwa einer Sekunde durchlaufenen Strecke entspricht.

3. Feuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Luftströmung von der ringscheibenförmigen Erweiterung (9) des Windkastens (10) bis zu dem zentral angeordneten Brenner (6) etwa konstant bleibt oder geringfügig abnimmt.

4. Feuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Windkasten (10) und seine scheibenförmige Erweiterung (9) als abschwenkbar angeordnete Einheit (8) ausgebildet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen