DE1451471A1 - Feuerungseinrichtung fuer stroemende Brennstoffe - Google Patents
Feuerungseinrichtung fuer stroemende BrennstoffeInfo
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Description
H5U71
Patentanwilti
tag. Walter ΜβΙββηβΤ
tag. Walter ΜβΙββηβΤ
t ini Herbert Tteohei.
Büro München
Büro München
München 2, TaI 71 München, den 5· Februar 1964
LB
DipiU-Ihg. Dr. Karoly PERfJDI,
Budapest (Ungarn)
ftuerungeeinriohtung für strömende Brennstoffe
Die Brf indung betriff« eis· Teuerung·βlnrlohtanf
fur strömend· Brennstoffe, wie Ol und QmM*'
feuerungeelnrichtungen dieser Art eind sehen bekannt· Sie enthalten entweder Binde»ten* einen Reakfcionaraum
sub Bilden eines warmen eases und einen alt dem Heaktionsrau*
rerbundenen feuerraum sum Verbrennen des gebildeten warmen Oases mit Sekundärluft, oder einen rmsi»
telbaren Brenner* Is 1st dabei mindestens eine Zuführung
fttr SekundlrlxUrt rorgesenea« BIe weisen nun den Fachteil
«aft dass die durch Verbrennung des Brennstoffe« eintre-
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tende Wärmeentwicklung zum grSsseres Seil tamittelbeJ? Vor
dem Brenner stattfindetf wobei die örtliciie Verschieden heil;
von gewünschten lÄrsieentzielnmgea teilen tmd Temperaturen
nicht berücksichtigt werden kann. Seehalb sind die
bekannten Feuerumgaeinriohtungen für strömende Brennstoffe
Tor allem bei Hoehleistungskesseln wirtschaftlich verwendbar, da deren Feuerraum durch Siederohre stark gekühlt
ist und auf diese Weise der bei Feuerungen dieser Art unvermeidlich hohen Verbrennungatemperatur standhalten kann?
Bei Sesseln mit ungekühltem Feuerraum oder bei Industrieöfen
sind dagegen Feuerungen für strömende Brennstoffe,ζ.
Β· Ölbrenner mit unmittelbarer ZeretäuJfcmg nur beschränkt verwendbar,
weil sie durch die gebildeten Stichflammen sehr hoher Temperatur vorzeitig augrunde gehen würden· Dies hat
zur Folge, dass ölfeuerungen auf dem Gebiet von Kesseln
mit ungekühltem Feuerraum und von Industrieöfen verhÄltnlsmissig
weniger zur Geltung gelangen, obwohl an diesen Stellen Ihre Anwendung besonders vorteilhaft wäre, indem nicht,
nur feuerung«technische, sondern auch technologische Vorteile z.B· durch Regelung der Atmosphäre geboten werden.
Die Erfindung bezweckt die Beseitigung diese» Mangels
und die Schaffung einer Feuerung«einrichtung der oben
beschriebenen Art, mittels welcher strömende Brennstoffe bei verschiedener und glelchmisslger Feutrraumtemperatur
zwischen weiten Grenzen, und bei von der Feuerraumtemperatur
unabhängig regelbarer (oxydierender, neutraler, reduzierender)
Feuerraumatmosphäre auch bei Kesseln mit ungekühltem Feuerraum und Industrieöfen ohm Zerstörung der
Anlage rerbrannt werden können. Is ist dabei u.a#: darauf
zu achten, dass zwischen Brennstoff und Verbrennungsluft eine Innige und rasche Vermischung stattfindet, damit die
Verbrennung möglichst nahe an der Mischung» β tolle erfolgt,
d*h# eine homogene Atmosphäre erreicht wird· Ss soll auch
möglich sein, die Gestalt und die Huge der Flamme swi sehen
weiten Grenzen bestimmen zu können. Ton Fackelf lamme «It kreisrundem Querschnitt bis zu flachen Flammen rersohledener
Dicke sollen alle Arten von Flammen erreicht werden können. Bs 1st auch wichtig, dass im Feuerraum die
Temperatur der Flamme bzw· der Verbrennungegase ebenfall«
■wischen weiten Qrenzen gewählt baw. geregelt werden kann,
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wobei das su beherrschende iemperaturgebiet 200 bis 16000O
betragen und die Ofenatmosphire unabhängig von der Temperatur regelbar (oxydierend, neutral, reduzierend) sein eoll*
Das Aufbau- und Arbeitsprinsip der feuerung»einrichtung soll
geeignet sein, sowohl bei geringsten wie auch bei Höchstleistungen
den verschiedensten Forderungen angepasst werden zu kSnnen· RLe von den hocherhitzten Feuerrauawinden surüokgeetrahlte
firme darf nirgends eine Verkokung hervorrufen» Verschiedene Brennstoffe sollen in der leuerungseinrichtung
abwechselnd oder gleichseitig verbrannt werden können· Srots Irfällung dieser Bedingungen soll die Feuerungeeinrichtung
doch verhältnisaäeaig billig sein und während einer verhältnismässig langen Lebensdauer betriebssicher arbeitend
BIe Xefindung geht aus der Srkenntnis aus, dass die
oben angeführten Bedingungen erfüllt werden können, wenn
die Verbrennung des abgeführten Brennstoffes je nach Bedarf verzögert wird· Die Verzögerung der Verbrennung besteht
darin, dass die 'Wärmeentwicklung entsprechend den gewünschten W&emeentsiehungsstellen verteilt und dadurch
im !feuerraum an den gewünschten Stellen vorbestiamte Temperaturen erreicht werden« Dies bedeutet vor allem, dass
die Verbrennung und dementsprechend die Wärmeentwicklung mit Primär- und Sekundärluft stufenweise erfolgt, wobei in
ein oder mehreren Stufen entweder die Sekundärluft dem
men 3ea, oder das warme Gas der Sekundärluft beigemischt
wird· Säe stufenweise Beimischung bedeutet verschiedene
Steiles der Zuführung des einen Mediums sum anderen· Dies
erfolgt entweder in der Weise, dass das eine medium von ein «ad der selben Stelle des leuerrmumes in verschiedenen
Richtungen dem anderen medium sustrdmt, oder an verschiedenen Stellen dem Teuerraum mageführt wird· Bas warme das MtM demnach bereits vor der Begegnung mit der Sekundärluft
mir Verfugung stehen und an räumlich verschiedenen
Stellen Asm feuerraum der feuertmgseinrichtunf suwerden
könneni Anderseits soll die Sekundärluft
trat tan «ad «ort dem warmem Gas begegnen, wenn «at wo
eins Velin isswBi «es letzteren stattfinden soll;1
Kosammeagefasst, die Veraögerung der Verbrennung
soll demeaoh derart «rf ol«en, «am· ssemtsm die
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In mehr als einer 8ttife vorgenommen wird» d.hf suniohst eine Verbrennung «it Priaärluft (erste Stufe) und dann eine
Verbrennung ait Sekundärluft in Mindestens eines Stuf« (zweite
Stufe) erfolgen eoUf Zweitens sollen die an der Verbrennung in der sweiten Stufe teilnehmenden Mittel an einer oder an mehreren vorbestimmten Stellen einander zugeführt
werden· !drittens soll die Sekundärluft Ms was Misohungsstelle
getrennt roa warnen Qas zugeführt werdan.Diee
wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass swisohen Beaktlonsraua
und Feuerraum eine von der SekunoJteluftxuführuag
getrennt angeordnete Geaverteilkaamer vorgesehen ist, die
über mindestens eine GassuflassSffnung ait dem leaktlonsraua
und über mindestens eine GasauaatrBaSffniiag alt dem
Feuerraum verbunden iet, wobei die Selcundirluftsufulirung
über mindestens eine Ausmündung unmittelbar in den Feuerraum einmündet* Bei der erflndtmgsgemftssen Äinrichtuag erfolgt
demnach die vollständige Verbrennung des Brennstoffes
in mindestens zwei Stuf ent zun&chet wird das Sl vergast
bsw· ein eventuell vorhandenes Heizgas durch teilweise
Verbrennung sersetst (erste Stufe)· Auf diese leise entsteht ein warmes Gas (swisohen 600-1SOO0O) alt Sauerstoffmangel»
das dann in einer zweiten Stufe durch Zuführung von Sekundärluft verbrannt wird« 4Sb kann auch vorkommen, dass
selbst in der aweiten Stufe eine vollkommene Verbrennung des warmen Gases zu su hohen femperaturen führen würde« Um
nun eine an dieser Stelle gewünschte niedrigere Temperatur su erreichen, wird auch an einer dritten Stelle Sekundärluft zugeführt, wobei die vollkommene Verbrennung, des Brennstoffes in drei Stufen stattfindet· Ist es durch die gewünschte feaperaturvertellung gebeten» so kann die Zuführung
der Sekundärluft sum warmen Oaa in ihnlleher weise an
noch weiteren Stellen erfolgen· Qeaass der gewünschten Atmosphäre kann aber eventuell auch umgekehrt verfahren werden» indem das Gas der Sekundärluft in der leim« zugeführt
wird» wie dies bezüglich der Sekundärluft bereits erwähnt
worden iet·
Sie erf indungegemftes, vorgesehene Qasrerte^lkaaaer
und Sekonomrluftsuführuag dienen aber sugleloa tu? Gestaltung
der flamme· Durch !federung der AaMhI9IoZA9 Stell· und
Sichtung der Gaaaueetrömöffnungen, ec)wie duroh *Jj^rung der
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Abmeasungen, Stelle und der Ansah! der Auamündungen der
Bekundärluftleitung kann auch die Gestalt der flamme des
die Qasverteilkaamer verlassenden warmen Oases weitgehend
beeinflusst werden und wunsohgemäss eine flache» rundet
sohleierertige oder konisohe» uaw·, form aufnehmen·1
Ue erfindungsgemässe feuerungseinrichtung kann
ferner p&mslplell für vier Hauptarten von feuerungen
ausgebildet werdeni
Bei der ersten Art de· Betriebe· wird die Sekundärluft in swei oder mehreren Stufen dem warmen Qa· beigemischt,
wobei die Sekundärluft von der selben Stelle des feuerramme· in verschiedenen Richtungen dem warmen
das svetrdmt oder an verschiedenen Stellen dem feuerraum
•ugeführt wird·?
Sine swelte Art des Betriebes der erfindungsgemässen
feuerungseinrichtung ist der umgekehrte fall des an erster Stelle beschriebenen Torf ahrens ι das warme Qa·
wird in swwi oder mehreren Stufen der Sekundärluft zugeführt,
wobei die Zuführung des Oases entweder von der selben Stelle des feuerraumes in mehreren Richtungen, oder an
verschiedenen Stellen des feuerraum·· erfolgtf Dies 1st
in fällen möglich, wo die Gesamtmenge der Sekundärluft
auf einmal dem feuerraum zugeführt werden soll oder kann, wobei die feuerraumatmoaphäre ohne nachteilige folgen
oxydierend wirken darf und im feuerraum eine verringerte
flasnentemperatur gewünscht 1st· Bor Sauerstoffgehalt
der Bekundärluftmenge kann auf diese teiee auch in mehreren
Stufen verbraucht werden·'
Die dritte Art de· Betriebe« besteht in einem
feuerungsverfanven» bei welchem ein bei einer Temperatur
von etwa 600 bis 12000O erzeugtes warmes Gas über eine
Qasvertei TTrjnwnr geführt wird» deren Gestalt jener der su
erzeugenden flamme oder flammen angepasst worden ist· Bis Sekundärluft wird säbel in einer Stufe der flamm· im feuerraum sugelttort, aber nicht - wie beim bekannten Verfahren - ummittelbar vor einem Brenner» sondern an, ein·»
Stelle, wo eine erhöhte Temperatur erwünscht ist*1
Ha· viert· Art der feuerung in der erfindungagemäeeen
feuerwigsei nrlchtung besteht darin» da·· lediglich
eine wärmeabgabe aassgtbend 1st, wobei die Temperatur der
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-Jr
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an der W&raeabgabestelle ankommenden Bauohgaae geringe? sein
soll als die Verbrennungstemperatur und sogar als die BIl dungstemperatur
des warmen Gases, und vorteilhaft etwa
bis 12000O beträgt, wie dies bei verschiedenen Trocknern,
WärmabehandlungsÖfen oder Kesseln von Zentralheizanlagen
der Fall ist« Nun wird diese Feuerunge&rt bei der erfindungegeoäseon
Feuerungselnriehtung dadurch erreioht, dass den in
einem gesondert vorgesehenen Feuerraum befindlichen Verbrennung
eg as θ α Verdtomungsmlfctel zugeführt werden, um eine en&"
sprechende Verringerung der Temper&üur an einer von der Ter~
brennixßgsstelle gesonderten Wärseabgabestelle zu erreichen*
Zu die son Zweck wird den Terbrennungsgaeen Rauchgas oder
Luft beigemischt. Bei Zuführung von Bauohgaa wird eine reduzierende
oder neutrale Atmosphäre erreicht, während bei Verdünnung mit Luft die Atmosphäre oxydierend wirken wird·
Bs besteht demnach die Möglichkeit, die Art der Atmosphäre unabhängig von der Temperatur der «Urmeabgabe wunaohgemäse
einzustellen,'
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand
der Zeichnungen erläutert, die verschiedene beispielsweise Ausfuhnuxgsforman derselben darstellen·
flg. 1 ist dabei ein senkrechter Schnitt genäse der Linie 1 - I der Fig. 2 eines ersten A\ieführungsb«i8plele»f
Fig« 2 ist ein Schnitt gemäss der Linie XI - II
der Tig. 1»
71g« 3 ist ein Schnitt gemäss der Linie III - XII
der »lg. 2·?
Fig· 5a ««igt eine Blnzelheit der FIg* 3 In grB eeeren
Mass tab»1
Fig. 4- 1st ein senkrechter Schnitt gemäss der Linie
2Ψ - IY der Fig« 5 eines anderen Ausführungsbeispiels·
Flg. 5 1st ein Schnitt gemäss der Linie T-V der
Flg. 4«
Fig· 6 ist ein senkrechter Schnitt gemäss der Linie TI-TI der Flg. 7 tine· dritten Aueführungsbeiepiele.
Fig. 7 1st ein waagerechter Schnitt gem&ss der Linie
TII - TII der Flg· 6·
Flg. 8 ist ein senkrechter Schnitt gesst^m der Linie Till - Till eines weiteren AuefÜhnmgsbeiepiel··1
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Fig. 10 tat ein waagerechter Schnitt genäse der
Linie Z-Z der Pig. 11 eines noch «eiteren Ausführungsbeisplels.
Yig« 11 1st ein senkrechter Schnitt gemäaa der Linie
ZI-ZI der VIg. 10«
TIg. 12 let ein senkrechter Schnitt genäse der Linie
ZU - XII der TIg. 13 eines anderen Ausführungsbei-
flg. 13 1st ein waagerechter Schnitt genäes der
Linie ZHI - ZHI der Fig. 12·
Fig· 14 1st ein senkrechter Schnitt genäse der Linie ZI? - ZI? der Fig. 15 eines weiteren luaführungat>ei ·»
spiel*·
Fig. 15 1st ein waagerechter Schnitt genäss der Linie
XT-X? der Fig· 14·
Flg. 16 1st ein senkrechter Schnitt genäse der Linie Z?I - XTI der Flg. 17 eines noch weiteren AusfHhrungebeisplele.
Fig. 17 ist ein waagerechter Schnitt genäse der Linie ZfXI - im der Fig. 16.
Flg. 18 1st ein senkrechter Schnitt genäse der Linie
jltjliI - XTIII der Fig. 19 eines anderen Aueführungebeispiele·*
Flg. 19 1st ein waagerechter Schnitt genäes der Linie ZXZ - ZIZ der Flg. 18.
Fig. 20 ist ein senkrechter Schnitt genäse der Linie ZZ-ZZ der Fig. 21 eines ebenfalls anderen Aueführongebeiepielsi
Fig· 21 1st ein waagerechter Schnitt gemäße der Linie
ZU - ZZI der Fig. 20, wobei die Sohnlttabschnitte In
beiden Figuren In dl« Zeiohnungsebene rerlegt dargestellt
sind·
Fig. 22 1st ein waagerechter Schnitt genäse der Linie TTTT - ZZH der Fig. 23· eines weiteren Auefuhrunge beisplels.
Fig. 23 1st ein senkrechter 8ohnitt genäse der Linie TTTTT - ZZIII der Flg. 22.
Flg. 24 1st ein senkrechter Schnitt genäse der Linie
XXlV - ZXl? der Fig. 2> eines noch weiteren Aueführongs-
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71g· 25 ist ein waagerechter Schnitt gemäes der Linie
XXT - XXT der Fig.24*
FIg, 26 lot eine Drauf sieht »um Teil Im Schnitt
eines anderen Ausführungsbeispiele·
Fig·4 27 ist ein senkrechter Schnitt gemäss der Linie
XXVII - ΧΧΠΙ der fig· 26i
SIeiehe Bestige se leben in den Zeichnungen weisen auf
Ähnliche Einselheiten hin, wobei Beetandteile oder Äinssel heiten
der selben Art, soweit sie bei einem Ausführungsbeispiel
mehrfach vorkommen, durch mit Buchstaben ergänzte Bezüge zeichen angedeutet sind·
In den Fig· 1 bis 3 1st ein Austührungsbeispiel
der erflndungsgemässen Einrichtung dargestellt, das für einen
Kessel mit ungekühltem Feuerraum 50 bestimmt ist·4 Diesem
ist ein Beaktlonsraum 31 Bugeordnet, der in einem Beak
tionsrauakörper 3*2 ausgebildet let· Je nachdem über einen
Zerstäuber 29 öl vergast, oder über eine Gasdüse Gas
zugeführt und «ersetzt wird, wird die Einheit 51 und 32
entweder als Vergaser oder als Zersetser bezeichnet·
Dem Feuerraum 50 kann über Leitungen 35* wi&
33b Sekundärluft zugeführt werden« Die Sekundärluftleitungen
35«» 33b münden über je eine Reihe von Auemündungen
54a, 54b unmittelbar in den Feuerraum 50 ein· Leitungen
wie 33« und 33b, und Ausmündungen wie 34a« 54b
bilden sueasmen Zuführungen der Sekundärluft^
!Tun ist geatss der Erfindung »wiechen Beaktlona*
raum 51 und Feuerraum 30 eine von den Sekundärluft**·
führungen 53«} 34at 55b, 54b getrennt angeordnete Qae rertellkammor
35 vorgesehen, die über eine Auar-iündung
58 mit dem Heaktlonsraum 51 verbunden ist, wobei die
Auemündung J>B von der Qaarerteilkammer 35 aus gesehen
als eine QasEuflussSffnung beeelohnet werden kann. Am anderen
Bade 1st die Qasverteilkam&er 55 über Qaeausetröm-ÖffAungen
36 mit dem Feuerraum 30 verbunden» Der Dureh*·
echnlttequereohnitt der Gaevertellkammer 55 beträgt dabei
vorteilhaft etwa das drei bis fünf fache des geringsten Querschnittes des Reaktloneraumes 31·
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raum 31 und die OasTerteilkammer 35 sind beim dargestellten
lusffflirungsbeispiel In einer Mauerung 41 untergebracht, wobei der Reaktloneraum 31 in Richtung auf dl·
Qasrerteilkammer 35 su sunehmend· Querschnitte aufweist·*
Dl· aaererteilkammer 35 ist fber eine öffnung 42 für
Besichtigungen Bugänglioh·! Ein Deckel 43 dient sum Abschlleseen
der Öffnung 42·
Der Zerstäuber 29 wird Torteilhaft in der in Jig. 3« dargestellten Weise ausgebildet· Über ein Olrohr 45
flieset dam Zerstäuber Ol tu und wird durch über eine Leitung 39 sugeführte Fressluft oder Dampf zerstäubt il Aus
dsm Zerstäuber 29 gelangt das serstäubte 01 über ein·
Auetrittsdüse 40 in den Reaktionsraum 31.
Zwecks Terkokungsfreier Vergasung wird die Aue- |
trlttsdüse 40 einen Kegelwinkel τοη hSohetens 12°, sweokmassig
6 bis 8° aufweisen·
tfber eine Leitung 46 mit einem Regelorgan (s.B.
Schieber) 47 strömt Primärluft dem Brennerkopf 37 zu,'
τοη wo sie dem Roaktionsraum 31 suströmt·* Auf gleich· Weise
dient eine Leitung 48 sum Zuführen τοη Schwachgas oder OTentuell erforderlichem Verdünnungsmittel, z.B* τοη Rauch-*
garn» dessen Suflussmenge ebenfalls durch ein Hegelorgan
eingestellt werden kann· Sine ähnlich· Einrichtung sum Zerstäuben toil Ol kann auch am in der fig. 2 oberen lade dor
Einrichtung Torgesehen sein·
über Bohr· 50t bsw· 50b mit Sekundärluft gespeist!« Dl· '
freien Strömengsquersohnitte In diesen Leitungen können
durch Rogelorgane 51a bsw· 51 to eingestellt werden·1 Die
Borns» 50a bsw·1 50b sind mit den »ugeordneten Sekundärluftleltungen
33a bsw· 33b durch lenäle 52a bsw·4 52b
Torbunden· lasten 44m bsw· 44b dienen sur Verbindung der
lanäl· 52a bsw·» 52b mit den Rohren 50a bsw· 50b·
Wie insbesondere aus Flg. 1 ereiohtlioh, sind die
Ansmundungen 34m bsw· 34b der Sekundärluftleitungen
33· bsw· 33b sm Teil rersohieden gerlohtet, Indem dl·
Hlttelllmlen der Amsmflndungen 34a einen grösseren Winkel
oC mit der Tortikalen Jentraleeene III - III (Flgi 1)
dar Blnriahtumg bsw· das feuerraumes 30 einsohllessen
als dl· MlttslllBlaw. dar Ausmündungaa 34b mit ihres Bei»
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gungswlnkelp #
Da In nioht dargestellter Welse eine ähnliche BInriohtung
sum Zuführen τοη Sekundärluft auch auf der anderen
Seite der vertikalen Mittelebene III - III vorgesehen 1st, sehneiden β loh. die Mittellinien der Offnungen 34a bsw
34b alt jenen der Ihnen symmetrisch, gegenüberliegenden
Auemündungea der Sekundärluft In der Mittelebene III - III
des Feuerraumes 30#' Dies hat zur Folge, dass über die
öffnungen 3** und über die Ihnen zugeordneten öffnungenauf
der anderen Seite zuströmend* Sekundärluftmengen eich
höher, bzw* ferner (unter einem Winkelex) den über dl· Ausmündungen
36 In den Feuerraum 30 eintretenden warmen
Gab beimischen, als die Sekundärluftmengen, die über die
Ausmündungen 34a und die Ihnen zugeordneten äuaseren
Auemündungen auf der anderen Seite der senkrechten Mittelebene III - III des Feuerratmea 30 (unter einem Winkel
ft) eintreten· Dies kann auf Qrund τοη In Fig. 1 eingezeichneten Pfeilen 60, 61a, 62« leicht vorgestellt werden·
BIe Wirkungswelse des dargestellten Ausführungs beispiels
gerntea Fig. 1 bis 3a 1st nun leicht verstellbarι
Ober den Zerstäuber 29 flieset In Richtung von
Pfeil 66 öl zu, das durch über die Leitung 39 in Hiohtung
von Pfeil 65 zufliessendes Zerstäubungsmlttel zerstäubt wird· Die Primärluffc strömt in Richtung von Pfeil
67 über die Leitung 46 und das Regelorgan 47 dem Brennerkopf
37 und aus diesem dem Reaktlonsraua 31 *u«l
Das in den Heaktloneraum 31 eintretende zerstäubte 01-luf
tgemlsoh. wird Im Beaktionsraum 31 angezündet und
vergast, wobei das brennbare warme Gas in die Oasver-■•ilkamtter
35 (Pfeil 68) gelangt,' Ton hier strömt das
warme Qas über die öffnungen 36 In Richtung des bereits
erwähnten Pfeiles' 60 in den Feuerraum 30·
Die Sekundärluft gelangt dabei in durch die Segelorgane 51a bzw· 51b eingestellten Mengen über die
Leitungen 50a bzw· 50b und die Kanäle 52a bzw·' 52b In die Sekundärluftleltungea 33« ß*w· 33b. Von hler
strömt sie einerseits über die öffnungen 34a In Richtung
des Pfeiles 62a und anderseits über die Öffnungen 34b in Rlohtung des Pfeiles 61« in den Feuerraum
30 (71g· 1)· Hier werden zunächst die über die Öffnungen
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34b in Richtung dee Pfeiles 61a auetretenden Sekundirluftmengen
dem in Richtung dee Pfeiles 60 zuströmenden warmen Qas beigemischt. Sin Teil des Oases wird dabei entsprechend
der durch das Regelorgan 51b eingestellten Zuflussmenge
an Sekundärluft verbrannt, wobei aber ein nooh brennbarer Teil zurückbleibt· Dieser gelangt - gleichsam
in einer «eiteren Stufe - naoh Weiterströmung in Richtung
des Pfeiles 60 im oberen Teil des Feuerraumes 30 mit den in Richtung des Pfeiles 62a zuströmenden Sekund&rluftmengen
in Berührung. Auf diese Weise entsteht in Höhenrichtung des Feuerraumes 30 eine Verzögerung der Verbrennung,
wodurch überbeanspruohungen der Ofenwandungen durch Hitze vermieden werden können. Durch Wärmeabgabe im
oberen Teil des Feuerraumes und Verzögerung der Verbrennung
im unteren Teil kann im Feuerraum 30 eine geringe··
re Temperatur erreicht werden.
Bb kann erforderlich sein, dem ölluftgemiseh im
Zerstäuber 37 auch ein anderes Qas (z.B. Rauchgas zwecks
Verdünnung) zuzuführen· Auf diese Weise kann auch ein schwaches
Gas (ί·Β· Hochofengas) verwertet werden, das durch zerstäubtes öl oder zersetztes Reiohgas, z.B. Methan angereichert
werden kann« Dann wird das anzureichernde Gas (Pfeil
64) Über die Leitung 48 in duroh das Regelorgan 49 eingestellten
Mengen dem Brennerkopf 37 bzw· dem Reaktionen raum 31 zugeführt, wie dies durch ein Pfeil 68 in Fig·'
3 angedeutet ist*
Das Auflführungsbeispiel gemftss Fig. 4 und 5 unterscheidet
sich vom vorherigen insofern, dass hier nicht eine Kesselfeuerung mit ungekühltem Feuerraum, sondern ein
Industrieofen im Sinne der Erfindung ausgebildet ist, wobei anstatt der üblichen vielen Brenner die Qes*uführung über
eins erfindungsgemäss verwendete Gasverteilkammer 35
erfolgt·4
Das Aueführungebeispiel gemftss Fig. 6 und 7 ist
als ölgasfeuerung für einen Kessel mit gekühlten Feuerraum
3K) bestimmt» Hier ist eine einzige waagerechte Gasverteilkammer
35 unterhalb des Kessels angebracht, aus welcher das warme das über Offnungen 36 in der bereits beschriebenen
Wels· dsm feuerraum 30 zuströmt· An beiden
laden dor Oasverteilkammer 35 sind Brennerköpfe 37a bzw·
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37b und Zerstäuber 45 angebracht* TOr Jede GasauestrSa-Sffnung
36 sind je sswel Sekundärluftauamündungen 34a
und 34b vorgesehen» die in der bereit« beschriebenen
Welse verschieden gerlohtet sind (I1Ig. 14)· BIe Sekundärluft strömt an beiden Seiten der Gasrerteilkammer 35 öber
Leitungen 46a b«w. 48b su» Flügelventile 73a bsw·
78b in den Sekundärluftleitungen 46a bzw, 46b dienen
sun Verteilen der Sekundärluft «wischen den Reihen der Ausmündungen 54a und 34b bzw· entsprechender Sekundärluftauemundungen
auf der anderen Seite der Qasver teilkammer 35* Hier wird ebenfalle eine Verbrennung In mehreren
Stufen bsw· eine langgestreckte Flamme In der Sichtung des
Pfeiles 60 erreicht, da die Sekuadärluffcmengen, die über
die äusseren Ausmündungen 34a zuströmen, einen spitzeren
WinkeIc* mit der Zentralebene der Mcrichtung einsohHesaen,
als die aus den Auamündungen 34b in Sichtung dee Pfeiles
62a bei einen Neigungswinkel (^ austretenden Sekundärluf
fcmengen, wie dies beim AusEührungsbelspiel gemäss Fig.
1 bis 5& der Fall war· Die Auemündungen 34a brw· 34b
sind dementsprechend verschieden gerichtet.
In Fig· 8 und 9 ist ein 3mAilretortenof«n »it einer
erfindungsgeaäspen Olgasfeuerung dargestellt! Wie bekannt, sind Ofen dieser Art bei unmittelbarer Olbeheleung
wegen übensftsslg hohen Testperatüren eine» frühseitlgen Verfall ausgesetzt, selbst wenn feuerfeste Steine bester
Qualität verwendet werden. Sin Snallretortenofen mit erfindungsgeaässer
Feuerung 1st dagegen geeignet, bei einer glelchaässlgen und gemässlgten Temperatur betrieben
werden au können, wodurch Wärmebeanepruohungen der feuerfesten Mauerung dem Bekannten gegenüber wesentlich abnehmen
und die Lebensdauer der Ofen sprunghaft zunlowti
Me OasTertellkaamer 33 liegt In der Mitte unterhalb einer nicht dargestellten fi&allretorte· Der Feuerraum
30 ausserhalb der Betorte liegt sum Tell' unterhalb und sam Teil an beiden Seiten der Setorte, wie die·
aus der Zeichnung gefolgert werden kann· Öle abführung der
Sekundärlufti erfolgt^ hler In swel Stufen. Zunächst strömt
die Sekundärluft über in der mauerung des Ofens angebraohte
Sekundärluft leitungen 53a und 331» su, deren Auemündungen
34« bsw· 34b beim dargestellten Ausführungsbei-
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spiel in der 8tremungsriohtung 61a bsw· 61b der 8ekundärluft
·1ιι wenig eingeschnürt »Ind. Auf diese Ι·1ββ let
ee mBglioh, in den äusseren angeschlossenen Leitungen 5oa
bsw· 50 s- der Sekundärluft (,d.h.! Sekundärluft in der
uralten Stat·) den Inneren Druok »wischen Kegelventil 5J*
bsw·* 51b und OfenkÖrper 41 su messen und die 8*römunge-Torhlltnlsso
in Abhängigkeit tos Messergebnie duroh dl·
legelTemtlle 51* bsw· 51k einiiuitellen.
In Qfen sind bei» dargestellten Aoeführungebei-
«pltl H04h Leitungen 8t« biw·* dfb Im Oferücörper für
dl« Sttfühm&t ven iertltrluft (d.lx» Sekundärluft In der
Breiten Stufe) lugeordnet· Dieee Leitungen Sünden über
!•Alle 8JJa bsw» 8?b la Uehtung τοη. Pfeilen 86a bsw,
86b In die iwel oberen Teile de* Feuerrauaee .30, wie die«
au* fig» 16 ereiohfclioh ist«
Dae aus der QaaTertellkejner 35 herauestrSmende
Oae begegnet den aus den Ausaündungen 2Ha bsw» ZM>
hermueetrSMenden SekundArluf tnengen und wird zum Teil verbrennt (erste Stufe)· Die Terbrennungeprodukte strömen Inswleonen
an in der Zeichnung linksseitigen Ende des Ofens in Richtung der Pfeile 60a bsw· 60b aufwarte und gelangen
in den unteren Teil des feuerraumee 30. Hier strS«
men sie in Uohtung von Pfeil 84 dem in der Zeichnung
rechtsseitigen Inde des Ofens su, «0 sie in Richtung von
Pfeil 85 wieder aufvirtssustrBnen beginnen· Hler begegnen die Terbrennungsgase der aus den Kanälen 83a bsw· *
83b in Uohtung τοη Pfeilen 86a bsw·* 86b herausströmenden Tertiärluftmengen, wobei eine Tollständige Verbrennimg stattfindet (swelte Stufe), so dass am in der Zeichnung linksseitigen WoAm des Ofens in Biohtung τοη Pfeil
87 entweichenden Yerbrennungsgase bereite keine brennbaren Bestandteile enthaltend
leim dargestellten Ausffflirungsbelsplelr 1st so mit
das warme Qu In swel Stufen (das Ol in drei Stuf en)
Terbrennt werden, indem sunäohst Prlaärluf t sweoks Tergasjm«g9
dann SeJramdärlmft Is Sinne der Pfeils 61a und 6Ib9
und sohliesslioh lertiärluft im Sinne der Pfeile 86a nd
Sib BUfSfBlVt IRlSiMi ist· Ii 1st aber auoh möglich, dl»
Tevbrennvftf des warmes Oases in ash» als swei Stufen vor«
4i#s sweoks Irrelohimg einer noeh niedrige-
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ran Temperatur baw* der gleiohmässigen Beheizung ein·« längeren
Ofens rerlangt wird·
Die beschrieben· Ausführungeform der erfinduagsgemässen
Feuerung kann nicht our bei einfachen Betörten wie
dargestellt Anwendung finden* Sie ist vielmehr geeignet,
bei aus Betörten bestehenden TunnelS/en mit kontinuierlichem
Betrieb verwendet au «erden» um eine durchweg* glelehmässlgtit
Temperatur erreichen zu kSnnaaW
Bei» Ausführungsbeispiel geiaäss fig. 10 und Il
weist die Qasrer teilkammer 35 in waagerechtem Schnitt
CJig, a) eine Dreieckform auf* Die Sekundärluft wird in der
bereits beschriebenen Weise an mehreren Stellen 54a» 54b,
34e, Wf d«hti in Mehreren Stufen den «armen Gas zugeführt,
Bei den bisher behandelten Ausführungebeiapielen
genäse Fig. 1 bis 11 findet die eingangs erwähnte erste
Betriebsart statt, bei welcher die Sekundärluft in mehreren Stufen dem warmen Gas zugeführt wird*
Tig» 12 und 13 zeigen %in Ausführungebeispiel, bei
welchem im Feuerraum 50 eines Ofens durch ölgaefeuerung
eine sohleierartig strömende aufrechte Gasflamme erreicht werden soll· Das warme Gas tritt hier an zwei Stellen 36a
und 56b in den feuerraum. Die an der Stelle 36b auge führte
Gasmenge dient als Absperrgae gegen Sauerstoff* Die
Zuführung der Sekundärluft in den Sichtungen 61 und 62
dient zur Bildung einer sohleierartigen Flamme·
Beim Ausführungsbeispiel gemäss Jig. 14- und 15
handelt es sich um «inen Tunnelofen mit ölgas« oder Heiohgasfeuerungt
Diese Ausführungsform unterscheidet sich von den Yorherlgen insofern, dass Oasverteilkammern 35a bzw«
35b an beiden Seiten des Tunnelofens Torgesehen sind, wobei
die Sekundärluft unter der Wirkung eines Ventillatora
oder Sxhaustors am Ende des Ofens im feuerraum (Ofenraum)
50 dahinstramt, wie dies in fig· ? durch Pfeile 69« und
69b angedeutet ist· Im Tunnelofen läuft ein Wagen 73
auf Schienen 73* und 73b , wobei Wärmgut 74 auf dem
Wagen 72 angeordnet und in einer der Strdmung&riohtung
09a «ad 69b der Sekundärluft entgege&gesetstes liohtung
76 Torgeeohoben wird«' Auf diese Weite wird einerseits da·
Wärmgufc 74 durch die entweichenden Terbrennuugega·· und
anderseits die Sekundärluft durch da· abziehende Wäzmgutr
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74 Yorgewtrat, wobei das letstere selbst abkühlt. Somit
wird die Krhitsungswtrae des W&rmgutas 74 praktisch vollständig
rüokgewonnen. Des über die in mehr als einer leihe
Torgesehenen aaeaueetr8möffnungen 36a und 36b dem Ofenraum
30 BustrOmende und mit der Sekundärluft in mehreren
etufen in Berührung gelangende warme Qas bildet eine welche
flamme, bei welcher auch empfindliche Wlrmgüter wie Iso-Her*
oder keramisches Material wtrmebehandelt bzw· ge brennt
werden können. Die vorgeschriebene Höchsttemperatur wird nebet der Verzögerung der Verbrennung durch Regelung
der Olmenge und der Geschwindigkeit des Wagens 72 eingestellt, wie dies bereits angedeutet worden ist·
Die Fig· 16 und 17 stellen wieder eine Olgasfeuerung
für einen Kessel mit ungekühltem Feuerraum dar. in beiden Seiten des Feuerraumes 30 befindet sich unten je
ein· Qaarerteilkajamer 35a bsw· 35b die über Auemtindungen
36m bsw· 36b mit dem Feuerraum 30 verbunden sind,
wobei dia OaaauaatrdmSffnungen 36a bcw. 36b abweohaelnd
gemaaa einem Heigungewinkel ^bsw^ 6 , d.*n;; verschieden gerichtet
sind (Fig· 16). Zwischen den beiden Gasvertellkammern
35a und 39b Sind in der Mitte der unteren Wand
der Kesselmauerung 41 ewei Sekund&rluf ^leitungen 33*
bsw« 35b vorgesehen, oberhalb deren ein feuerfester
Schutthaufen 90 »wischen ewei Schultern der Mauerung
41 angebracht ist. Die über die Ausströmöffnungen 34«
bsw· 34b dem Feuerraum 30 suströmende Sekundärluft
1st geswungen, den in senkrechter Richtung gleichmtsslg
▼erteilten feuerfesten Schutthaufen 90 durohsuqueren·
Infolge der Zuführung des warmen Oases in ewei Sichtungen wird hier eine langgestreckte Flamme mit gleichmisslger
und verhmltnlsmasslg niedriger Feuerraumtemperatur
in dar Mitte das Feuerraumes 30 erreicht·'
Bai dar Olgaafeuerung eines Kessele mit ungekflhltem
Feuerraum 30 genas« Fig· 18 und 19 sind an drei
Saiten der Mauerung 41 Brennerköpfe 37a, 37b, 37o und
Reaktionskammern 3Ia9 31b, 31c vorgesehen· Aue diesen
atrömt daa warme Oaa in Richtung der Pfeile 60a, 60b
und 6Oo eimer Oasvertellkammer 35 *u· Ton hler strömt
nun dme warme Qaa über mehrere Qaaausströmöffnungen 36a,
36b» 36o in den Feuerraum 30« Die OaeauetromOffnungan
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eind beim dargestellten Ausführungsbeiepiel in der Strdmungsrichtung
61a, 61b der Sekundärluft oder der Ter brennungsgase
gesehen an verschiedenen Stellen des Feuerraumes 30 in drei Seinen angeordnet, wobei aber auch
möglich let, z.B. nur eine einzige Reih· von OmsaumstrlsjH
öffnungen 36a vorzusehen. Die Sekundlrluft wird über
Ausaündungen jA* und 34b gemäss Pfeilen 61« und 61b
dem Feuerraum JQ zugeführt. Die Verbrennung erfolgt Im
Feuerraum 30 in der bereits beschriebenen Wels· in
mehreren Stufen* Da in der Oasverteilkammer 35 keine Verbrennung
des warmen Gases stattfindet» tritt dort gemftss
der Vergasungetemperatur eine (Temperatur ron lediglich 800 bis 12000O auf, d.h. eine Temperatur, die für Ofenmauerungen ungefährlich ist.
Sin Kalkbrennofen mit einer erflndungsgemässen
Feuerung ist in den FIg* 20 und 21 dargestellt* Im sohachtföralgen
Körper 41 des Kalkbrennofene 1st in der Höhe einer
in Fig· 20 mit XXi -XXI bezeichneten waagerechten Ebene
eine ringförmige Gasverteilkamaer 35 vorgesehen» dl·
den Schacht 41 auf die Irt eines Gürtels umgibt·1 Der Brennstoff
wird über drei Brennerköpf· 37a, 37b, 37o Über
Reaktionaräume 31a, 31b, 31c In tangential« Richtung
der OftSTertellkammer 35 sugeführt· Aus dieser strömt
das warm· das über Ausströmöffnungen 36 in den in der
Mitte des Schachtes 41 befindlichen Feuerraum 30I Hler
wird dsm ausströmenden Qas von unten her über eine Sekundärluft
leitung 33 durch eine lalksteinschioht 90 in
lichtung des Ffalles 61 Sekundärluft zugeführt·
Im Betrieb schreiten somit Xalksteinsohloht und
Sekundärluft in einander gegengesetstrsn Richtungen fort»
wobei dl« In Richtung des Pfeiles 76 abwärts fortschreitend·
lalkstelftschloht 90 dureh dl· Terbrenntmgsgase immer mehr «rhi*** und dl· In Richtung des Pfeiles 61 aufwärt»strömend·
Sekundärluft durch di· abwtrire bewegte
Imlks*«lmsohloht allmählieh erwtnit wird, la findet hier
d«maaeh «ine gegenseitig· regenerativ· Irwärmung sowohl
des wmxmgutes wie auch der Sekundärluft statt, wodurch der
Wirkungsgrad d«r Feuerung vorteilhaft sunimmtl1 Di·
Verbrennung erfolgt dabei in mehreren Stufen in der Mitt·
des Schachtes, von wo sie sich aufwärts fortpflanzt und
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dabei immer weniger konzentriert wird. Das Wärmegleichgewicht
und die Temperatur werden durch eine Mengenregelung des Brennstoffes und die Durchsatzgeschwindigkeit des verarbeiteten
Kalksteines geregelt. Die Folge ist eine glelchmässige und vorgeschriebene Temperatur, sowie eine weitgehende
Schonung der inneren Schachtwände, wie sie bei Olfeuerungen
mit unmittelbarer Verbrennung des Öls im Feuerraum in bekannter Weise unerreichbar waren«
Bei den bisher behandelten Ausführungsbeispielen gemäss Flg. 12 bis 21 handelt es sich um die erwähnte zweite
Betriebsart der erfindungsgemässen Feuerungseinrichtung,
bei welcher das warme Gas in mehreren Stufen der Sekundärluft
zugeführt wird»
In Fig. 22 und 23 ist ein Ausführungsbeispiel dar- |
gestellt, bei welchem die Gasverteilkammer 35' mit mehr
als einer Gaszuflussöffnung 38 und mehr als einer Gasausströmöffnung
36 versehen ist· Beim dargestellten Ausführungsbeispiel
stehen Insgesamt vier Gaszuflussöffnungen 38a,
38b, 38c, 38d, Insgesamt sieben Gasausströmöffnungen 36a,
36b, 36o, 36d, 36e, 36f, 36g gegenüber. Die Sekundärluftleitungen
33a bzw· 33b dieses Ausführungsbeispiels sind je mit mehr als einer Ausmündung 34a bzw. 34b versehen·
Wie ersichtlich, 1st bei diesem Ausführungsbeispiel die Anzahl der Ausmündungen 34a bzw. 34b der Sekundärluftleitungen
33a bzw· 33b ein Mehrfaches der Anzahl der Gas ausströmöffmangen
36a, 36b, 36c, 36d, 36e, 36f, 36g der Gasverteilkammer 35, während das Gesamtquersuhnltt der Aus- f
mündungen 34a bzw· 34b einen Bruchteil der Gesamtquerschnittes der Gasausströmöffnungen 36a, 36b, 36d, 36e, 36f,
36g bildet, wie dies insbesondere aus Fig. 22 hervorgeht· Die Feuerung dieser Art entspricht einer Ofenfeuerung mit
einer grossen Anzahl von kleinen Brennern.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das warme Gas
nahe an der Stirnwand mit den Gasaustrittsöffnungen 36a, 36b, 36c, 36d, 36e, 36f, 36g der GasVerteilkammer 35 vollkommen
verbrennen. Die Sekundärluft strömt senkrecht zur Strömungsrichtung des warmen Gases. Dies führt zu einer vorteilhaften Vermischung der beiden an der Verbrennung teilnehmenden
Media, wobei die Verbrennung prinzipiell und auch praktisch in einer einzigen Stufe erfolgt·,
-17-
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Fig. 24 und 25 zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel
einer als Feuerungseinrichtung für einen Kessel ebenfalls mit gekühlte/u Feuerraum 30 ausgebildeten erfindungsgeraässen
Einrichtung. An den vier Ecken des Kessels sind Insgesamt vier Brennerköpfe 37a, 37b, 37c, 37d vorgesehen,
die mit den Reaktionsräumen 31a, 31b, 31c, 31d paarweise je einen Gasverteilkammer 35a bzw. 35b mit warmem Gas
versorgen, das über öffnungen 36a bzw. 36b dem Feuerraum 30 zuströmt. Somit sind die Gasverteilkammern 35a"
bzw. 35b auch bei diesem Ausführungsbeispiel mit mehr als einer Gaszuflussöffnung 38a, 38b bzw, 38c, 38d und mehr
als einer Gasausströmöffnung 36a bzw. 36b versehen, wodurch eine erhöhte Gleichmässigkeit der Temperaturverteilung
und der Atmosphäre im Feuerraum 30 erreicht; wird·
Die von unten in Richtung des Pfeiles 81 euströ mende
Sekundärluft begegnet dem aus den Offnungen 36a und 36b herausströmenden Gas. Die Verbrennung erfolgt demnach
in der Mitte des Feuerraumes 30 und pflanzt sich in Richtung auf die Wände zu fort, wobei die gleichmässige Wärme verteilung
in Feuerraum 30 durch gegenseitige Zuordnung von insgesamt fünf gleichmässig verteilten Ausmündungen 34
für die Sekundärluft und insgesamt zwölf gleichmässig ver teilten Ausströmöffnungen 36a bzw. 36b für das Gas gewährleistet
ist. Der Vorteil dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass etwa 70 bis 85% der Verbrennungsluft an
der aufwärts gerichteten Strömung 81 teilnimmt, wodurch die Wände des Feuerraumes 30 gegen die unmittelbare Ein wirkung
von gegen sie gerichteten Flammen geschützt werden. Dies erfolgt im Gegensatz zu den bekannten Kesseln dieser
Art, wo die durch ölbrenner unmittelbar gebildeten Flammen
auf den Brennern gegenüberliegenden Wänden aufschlagen und Zerstörungen hervorrufen.
Bei den Ausführungsbeispielen gemäss Fig. 22 bis
25 handölb es sich um dl.e erwähnte dritte Betriebsart, bei
welcher die Verbrennung des warmen Gases durch Sekundärluft
an oinec vorbonbiinrnbon Stelle des Feuerraumos In einer einzigen
ßbufe erfüL,;fc.
In Fic,. 26 und 27 ist eine erfindur ',sgeinässe ölfeuerung
für den Kessel einer Zentralheizung mit Gusseisenrcliedern.
darf.esbullb. Wie bokannt, isb im Feuerraum von Kes-
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sein mit Gusseisengliedern eine unmittelbare Verbrennung
von öl unzulässig. Die Temperatur des wärmetragenden Mittels
darf dabei einen Höchstwert von z.B. 115O0C nicht überschreiten·
Nun ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel unterhalb
des Feuerraumes 30 eine längliche (»as Verteilkammer
35 mit Brennerköpfen 37a und 37b an beiden Enden derselben vorgesehen· Die GasverteilKammer 35 mündet über
GasausetrömSffnungen 36 in den Feuerraum 30 ein. Leitungen
33* und 33b dienen zum Zuführen von Sekundärluft,
die in einer zur vollkommenen Verbrennung des Brennstoffes hinreichenden Menge zugeführt wird. Leitungen 33c und
33d, die ebenfalls von der GasVerteilkammer 35 getrennt
angeordnet sind und unmittelbar in den Feuerraum 30 ein- ä münden, dienen dagegen zum Zuführen von Verdünnungsmittel,
z.B. von Verdünnungsluft oder Rauchgas, deren Menge geraäss einem Thermometer 91 oben am Kessel eingestellt wird· Sowohl
die Sekundärluft wie auch die Verdünnungsluft oder das
Rauchgas wird über eine Anzahl von kleinen öffnungen, wie 34a, 34b, zugeführt, damit kurze Flammen und gleichmässige
Verdünnung erreicht werden·
Der obere Teil des Feuerraumes 30 ist über Rauchgasleitungen
92a, 92b, 92c mit je einer an sich bekannten
Wärmeabgabevorrichtung 93a, 93b, 93c verbunden, wo die Abgabe
der lärme der Verbrennungsgase an Wasser in den Gusseisengliedern
der Zentralheizanlage erfolgt« Rauchgaslei tungen 94a, 94b, 94c dienen zum Abführen der Verbrennungsgase
in einen nicht dargestellten gemeinsamen Abzugkanal·
Diese Ausführungsform der Erfindung kann nicht nur bei Kesseln für Zentralheizungen, sondern auch bei Trocknern und Wärmebehandlungsöfen, insbesondere zum Ersetzen
von elektrisch betriebenen Anlagen vorteilhaft Anwendung finden·
Die Verbrennung des warmen Gases erfolgt dabei gemäss
der erwähnten vierten Betriebsarb, bei welcher Vorbrennungsstelle
und färmeabgabestelle voneinander getrennt angeordnet
sind·
Aus den zahlreichen angeführten Ausfiihximg3boispielen
geht hervor, dass bei Zuwendung der erfindungogomassen
?euerungfleinricia.tanß mä:ß.±cii ist« den F-or-derurig'iij von Vier-
145U71
brauchern mit strengsten feuerungsteohnlsohen Bedingungen
und heiklem Betrieb gerecht zu werden· Dies bedeutet aber die Zulassung von Heizölen in Gebieten, die bisher für Ölfeuerung
unzugänglich waren, wie kleinere Induetriekeesel,
Grosskarftwerkkessel und Insbesondere Industrieöfen·
Die durch die Erfindung gebotenen Vorteile im Vergleich zu jenen mit unmittelbarer Ölfeuerung gehen aus dem
Schaubild gemäss Fig· 28 hervor· Die kontinuierlichen Linien
mit kleinen Buchstaben zeigen dort den Zusammenhang zwischen
temperatur t, (0O) und stlrnseitlger Entfernung a (Meter)
der Messtelle, während die mit grossen Buchstaben bezeichneten
gestrichelten Kurven den Sauerstoffgehalt der Atmosphäre In % ebenfalls in Abhängigkeit von der Entfer nung
m darstellen·
Die Kurven a und A sind dabei für Ölbrenner mit unmittelbarer Verbrennung kennzeichnend· Es ist ersichtlich,
dass die Temperatur entlang des Feuerräumeβ starken And· rungen
unterworfen ist, wobei die Atmosphäre oxydierend wirkt.
Kurven b und B stellen das selbe dar, aber entweder bei einem schwereren Heizöl oder bei einer schlechteren
Vermischung·'
Die Kurven c, und 0 sind für den Fall kennzeichnend,
wo Olgas in bekannter Weise unmittelbar vor dem Brenner in
einer Stufe verbrannt wird* Diese Art der Verbrennung wird gewählt, wenn eine noch höhere Temperatur und homogenere Atmosphäre
erwünscht ist·
Die Kurven dl, d2 und D kennzeichnen dl· erwähnte erste Art der Verbrennung in der erfindungsgemässen Feuerungseinrichtung·
Hier wird die Sekundärluft in mehr als einer Stufe dem warmen Gas zugeführt· Entsprechend der Bildungstemperatur
des warmen Gases besteht die Möglichkeit, die Verbrennungetemperatur zwischen weiten Grenzen (z.B.zwischen
70O0O und 120O0C) zu wählen, wie dies durch die Kurven
dl bzw· d2 angegeben ist» Wie aue Kurve D «reichtIiOh9
kann bei dieser Betriebsart eine weltgehend homogen· und sauerstoff «rme Atmosphäre erreicht werden·
Die Kurven e_ und E sind für die erwähnte zweite
Betriebsart kennzeichnend, wo die Zuführung des warmen Gases in mehr als einer Stufe erfolgt· Wie aus der Kurve E
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hervorgeht, wirkt dann die Atmosphäre oxydierend* Der Tem»
peraturverlauf kann wie bei der ersten Betriebsart gewählt
werden. Je nachdem eine reduzierende oder oxydierende Atmosphäre gewOsBoht wird, kann entweder die erste oder die
zweite Betriebeart gewählt werden·
Die Kurven f und F sind für den Fall kennzeichnend, wo - ähnlich wie im Fall der Kurven ο und 0 - eine
verhältnismäseig hohe Temperatur gewünscht wird, aber nicht
unmittelbar vor dem Brenner, sondern an einer entfernter liegenden Stelle, waa durch Zwischenschaltung der Gasverteilkammer
gemäes der Erfindung erreicht werden kann· Die Atmosphäre
ist dabei ebenso sauerstoffarm wie bei C. Vie bereite dargelegt, ist dies die erwähnte dritte Betriebsart der erfindungsgemäeeen
Feuerungeeinrichtung, wo die Sekundärluft in einer einsigen Stufe dem warmen Qas zugeführt wird·
Sie erwähnte vierte Betriebsart, bei welcher die
gewünsohte Temperatur niedriger sein soll als sowohl die Verbrennungetemperatur wie auch die Bildungstemperatur des warmen Gases, wird duroh eine Trennung von Verbrennungsetelle
und Värmeabgabeeteile, sowie durch eine Verdünnung der Verbrennungegase
duroh Bauchgae oder Luft erreicht· Srfolgt die Verdünnung duroh Rauchgas, so entsteht eine reduzierende
Atmosphäre (Kurve Ql), wogegen bei Verdünnung mit Luft eine oxydierende Atmosphäre entsteht )Kurve 62)·
Si let auch ersichtlich, daee durch die erfindungegemäeee
Feuerungeeinrichtung Temperaturen zwischen weiten Grenzen von ζ·Β· 300 bis 17000O und Atmosphären jeder Art
(reduzierend, neutral, oxydierend) lediglich duroh entsprechende Anwendung der GasVerteilkammer und Anordnung der Sekundärluftzuführung
erreicht werden können. Während bei den bekannten Feuerungeeinrichtungen mit Brennern die Höhe und
Stelle der Temperatur, sowie die Eigenschaft der entstehenden Atmosphäre durch die Art dee Brenners bestimmt waren
und nicht gewählt werden konnten, können bei der Irf indung wegen Wegfall dee Brenners und Einschaltung der erfindungegemäesen
Oeeverteilkammer sowohl die Höhe und Stelle der gewünschten
Temperatur, wie auch die Atmosphäre voneinander unabhängig gewählt werden·*
-21-
Claims (9)
- PATENTANSPRÜCHE I 4θ I 47 I1« FeuerunGseinrichtung für strömende Brennstoffe mit einem Reaktionäraum zum Bilden eines warmen Gases und einem mit dsm Reaktionsrauai verbundenen Feuerraum zum Vorbrennen dos gebildeten warmen Gasü3 mit Sekundärluft, wobei raindoatens oine Zuführung für Sekundärluft vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dcsa zwischen Roaktionsraum (31) und Feuerraum (30) eine von der Sekundärluftzuführung (33a, 34aj 33b, 34b) getrennt angeordnete Gaaverteilkammer (35) vorgesehen ist, die über mindestens eine Gaszuflussöffnung (38) mit dem Re^ktionsrcum und über mindestens eine Gasausstrc-iTiöffaung '36) mit dem Feuerraum verbunden ist, wobei die Sekundärluftloitung über mindestens eine /lusmündung (34a, 34b) unmittelbar in 4en Feuerraum (30) einmündet,
- 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g β kennzeichnet, dass die Gasvertoilkommer (35) mit mehr als einer Gaszuflussöffnung (38o» 38b, 38c, 38d) und mehr als einer GasouBströmöffnung (36a, 36b, 36c, 36d, 36ef 36f, 36g) versehen iet (a,B. Fig, 22 und 23).
- 3* Einrichtung nach Anspruch 1 odev 2, bei welcher eine 3«kundärluftzuführung mit nehr als einer Auemündung ur.d eine Gasverteilkammer mit mehr ale einer Gaeausströmöffnung vorgesehen ist, dadurch909814/0171U5H71ge kennzeichne t , dass die Anzahl ■ ·dex Ausmüntlunsen (34a; 34t) der Sekundär luft Zuführung (33c, 34α; 33t, 34t) ein Mehrfaches der Anzahl der Ga ausströmöffnung η (36a, 36t, 36c, 36d, 36O| 36f, 36g) dor Gasverteilkammer (35) teträgt, während dex Gesamtquerschnitt der Ausmühdungen fUr die Sekundärluft einen Bruchteil des OeeaatquersohnittoB dor Gaeauaströmöffnungen tildet (fi.B. Pia» 22 und 23). {
- 4. Einrichtung nach Anspruch 3, tei welcher foehx als eine Zuführung fUr Sekundärluft vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet , dass die üueicündungen (34a; 34t) der SekundärluftaufUhrun^cn (33a, 34a; 33t, 34t) mindestens zum Teil verschiodon gerichtet (0Ct ß) sind (Piß. 6 und 7)·
- 5· Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 tie 4, toi welcher die Gasverteilkammer (35) mohr als eine Gasausströmöffnung aufweist» dadurch gekennseichnet , dass die Gas ausetxömöffnuagon (36a, 36t) mindestens zum Teil verschieden Gerichtet (J",^) sind (Pi^. 16 und 17).
- 6« Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 tie 5f töi welcher die Gosvertoilkammer mehr als ein· Gasauaströmöffnung aufweist, dadurch gekennzeichnet , dass die Gasausströmöffnun^en (36a tzw. 36t) dux Gasverteilkammer (35a bzw. 35t) in mehr als einex Reihe angeordnet sind (Fig. und 15).H5H71
- 7* Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit mehreren Gasausströmöffnungen, dadurch gekennzeichne t , dass die Gasausströmöffnungen (36a, 36b, 36c) in der Strömungsrichtung (61a, 61b) gesehen in mindestens einer Reihe hintereinander angeordnet sind (Pig. 18, 19),
- 8, Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 mit mehreren Ausmündungen für die Sekundärluft, dadurch gekennzeichnet, doss die Ausmündungen (34a, 34b; 34c, 34d) in der Ströznungsrichtung (60) des warmen Gases gesehen in mindestens.- einer Reihe hintereinander vorgesohen sind (ziB. Pig. IO und 11),9» Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , dass Leitungen (33c, 33d) zum Zuführen von Verdünnungsmittel vorgesehen sind, die ebenfalls von der Gasverteilkammer (35) getrennt angeordnet siiu und unmittelbar in den Feuerraum (30) einmünden (Pig. 26 und 27).10, Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daso der Reaktionsraum (31) konisch ausgebildet ist und! in Richtung auf die Gasνerteilkammer (35) zu zunehmende Querschnitte aufweint, v/obei der Kogelwinkel der konischen Gestalt höchstens 20° betregt (Pig» I bis 3), ' ' ■—*-FT? G.~:GiNAl
- 9 O 9 8 1 /W O 1 7 1
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SH | Request for examination between 03.10.1968 and 22.04.1971 |