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"Kessel zur Erzeugung von Warmwasser und überhitztem Wasser
oder
Dampf, mit doppelter Verbrennungskammer" Die vorliegende Erfindung betrifft
einen Kessel zur Erzeugung
von heißem oder überhitzten Wasser
oder von Dampf, vorzugs-
weise in der Auaführungeform mit Druckölfeuerung.
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En sind verschiedene Ausbildungen von Kesseln für diesen Zweck
bekannt;
die getroffenen Lösungen sind geradezu in einer
Unzahl vorhanden,
nachdem es sich hierbei wohl um den ältesten
Apparat der Technik
handeln dürfte. Hauptzweck der vorliegenden
Erfindung
ist die Schaffung einer neuartigen Kesselausbildung,
welche einen
hohen Wärmeaustausch bewirkt, hergestellt aus
Blech und/oder an
einzelnen Stellen mit feuerfester Auskleidung versehen. Ein weiterer
Zweck der Erfindung ist die
Schaffung einen Kessels, dessen Brennraum
freitragend vorge-
sehen ist, so daß er sich frei und unabhängig
ausdehnen kann. Ein weiterer Zweck der Erfindung
ist die Ausbildung eines leicht zugäugigen Kessels, wobei dieser
Zugang durch großfläohige Ttlren erleichtert wird, welche einwandfrei
dicht
alfd, insbesondere aufgrund ihrer besonderen Anordnung längs
den Strömungen der Verbrennungsgase, eine Anordnung, die die Besonderheit
aufweist, daß sie einem Unterdruck oder höchstens
nur einem schwachen Druck
ausgesetzt ist. Ein weiterer
wichtiger Zweck der vorliegenden Erfindung
ist die Schaffung eines Kessels, in welchem äußerst günstige
Voraussetzungen für die Mischung der Brennluft mit dem flüssigen
Brennstoff er-
reicht werden, sowie auch für die anschließende
Expansion unter heftigem Wirbel und somit bei entsprechend hoher
Leistung
an Stundenkalorien je Dieser und weitere sich aus der nachfolgenden Beschreibung
sich ergebende Vorteile werden mit einem mit Brenner versehenen
Kessel
erreicht, welcher maßgeblich dadurch gekennzeichnet ist, daß
eine Vorkammer, in welche der Brenner mündet, bei plötzlicher
Querschnittsgnderung in eine Kammer übergeht, -in welcher die Flamme
der Vorkammer einem heftigen Wirbel unterworfen wird, wodurch
ein starker Druckabfall entsteht.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung Ist
die Vorkammer mindestens teilweise
durch ein in das Wasser
getauchte Rohrbündel eingefaßt,
welches nach einer Seite hin
mit der Entspannungskammer und nach
der anderen Seite mit dem
Kamin in Verbindung steht.
Duxh eine derartige Lösung wird
eine sehr gedrängte
Ausbildung des Kessels unter Erhalt
hoher Stundenkalorienleistung
pro m2 erzielt.
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Die vorliegende Erfindung wird leichter anhand der nachfolgenden
ausführlichen Beschreibung verständlich, die
jedoch lediglich beispielsweise
und somit nicht einschränkend gegeben wird, wobei auf die Abbildungen
der beiliegenden
Zeichnungen Bezug genommen wird, in welchen darstellen:
Fig.
1 und 2 jeweils einen Schnitt in Längsrichtung und von
vorne eines
erfindungsgemäßen Kessels gemäß einem
ersten Ausbildungsbeispiel;
Fig.
3 einen Axialschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels
nach der Erfindung;
Fig. 4 einen Axialschnitt eines weiteren
Ausführungsbeispiels nach der Erfindung;
Fig. 5, ebenfalls
im Axialschnitt, ein weiteres Ausführungsbeispiel nach der Erfindung.
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Gemäß dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel
der Erfindung weist der Kessel eine Vorkammer 1 auf,
in welche ein
Brenner B einer an sich bekannten Ausbildung hineinreicht. Diese-Vorkammer
weist einen ziemlich kleinen
Querschnitt auf und es schließt
sich an dieselbe, dem Verlauf der Flamme entsprechend, eine einen weit größeren
Querschnitt aufweisende Brennkammer 2 an, und zwar ist der Übergang von einem auf
den anderen Querschnitt zwischen der Kammer 1 und der Kammer 2 ein plötzlicher,
also nicht allmähl :Che r .
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Die Vorkammer 1 und die Brennkammer 2 werden jeweils durch einen ersten
zylindrischen Körper 3 aus Blech begrenzt, sowie duuh einen zweiten Körper 4, der
ebenfalls zylindrisch ist und einen geschlossenen Boden aufweist, ebenfalls aus
Blech, und mit dem ersten Zylinder mittels der Platte 5 verbunden ist. Der erste
Körper 3 ist derart zum zweiten Körper 4 ausgerichtet, daß ihre jeweiligen Erzeugenden
zusammenfallen. Die Platte 5 hält an ihrem jeweiligen Ende die Rohre 6 eines Rauchrohrsatzes,
der, wie deutlich aus der Fig. 2 ersichtlich, die Vorkammer 1 umfaßt. Die anderen
Rohrenden 6 sind an einer Abschlußplatte 7 gehalten, durch Welche der Zylinder 3
der Vorkammer durchgeführt ist. Die Platte 7 schließt vorne das Blechgehäuse 8 mit
geschlossenem Boden ab, das die Vorkammer 3, die Kammer 2 und das Rohrbündel 6 einhüllt,
unter Freilassung eines Zwischenraumes 8', welcher mit Wasser gefüllt ist, das am
unteren Stutzen 9 einströmt und über den oberen Stutzen 10 abfließt. Innen in den
Rohren 6 sind wirbelerzeugende Ablenkorgane 11 vorgesehen, die an sich bekannt sind
und den Zweck haben, den Wirbel der Verbrennungsgase zu steigern und die Geschwindigkeit
derselben konstant zu halten, wenn die Temperatur allmählich zurückgeht und sich
deren Volumen verringert.
Die Rohre 6 münden in eine Rauchkammer
15, welche über und an der Vorderseite des Generators vorgesehen
ist und dazu
dient, die Verbrennungsgase über eine Leitung 18, die
oben
angeordnet ist, zu einer Mündung 16 zu leiten, die oben an
der
der vom Brenner eingenommenen Seite entgegengesetzten
Seite vorgesehen
ist. Die Rauchkammer 15 ist von der Platte 7, den vorderen Türchen 14 (die bei
13 aasgelenkt sind) und
den Seiten 17 begrenzt.
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Gemäß der in Figur 3 gezeigten Abwandlung umfaßt die Rauchkammer
17a den Anfangsteil der Vorkammer 1, reit alsdann
mit der
Leitung 18a längs dem unteren Teil des Generators bis zum
Auslauf in die Mündung 9a an der Hinterseite und unten.
Der
Anschlußstutzen 9 muß offensichtlich 90o zu der in der
Figur
1 gezeigten Lage stehen.
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Gemäß der in Figur 4 gezeigten Ausführungsform mündet
die
Rauchkammer 17b unmittelbar in einen oberen, nach oben gerfhteten
Stutzen 16b. Das in Abbildung 5 dargestellte
Ausbildungsbeispiel
entspricht maßgeblich demjenigen gemäß Figur 1, lediglich mit dem
Unterschied, daß der Zylinder 3a, der die Vorkamrnsr la begrenzt,
auf allen Seiten von den
Rauchrohren 6a umfaßt ist. In
diesem Falle weist der Zylinder 3a selbstverständlich keine gemeinsame
Erzeugende mit dem
die Brennkammer 2a begrenzenden Körper
4a auf. Als mögliche
Abwandlung zur Darstellung gemäß Figur 5 kann der Rauchabzug
18a unten angeordnet sein, wie in der Figur 5 bei Y ge-
strichelt
dargestellt.
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Eine mögliche, nicht dargestellte (und für sämtliche
der
beschriebenen Ausführungsformen) anwendbare Abwandlung
sieht
die Anordnung des Brenners auf einer mit den Rauchrohren abschließenden Ebene vor,
also derart, daß der Brenner 'tiefer als in den dargestellten Ausführungsformen
gezeigt, in die Kammer 1 hineinreicht. Mit anderen Worten kann die Vorderseite der
Tragplatte des Brenners"bis an die gestrichelte mit A in den Figuren 1 bis 3 bezeichnete
Linie herangeführt werden.
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Wie aus den obigen Ausführungen leicht ersichtlich, kann die Erfindung
des-Erzeugers gemäß der vorliegenden Erfindung wie folgt zusammengefaßt werden:
In der den kleineren Querschnitt aufweisenden Vorkammer 1, welche gegebenenfalls
auch mit feuerfestem Material, insbeson-
dere an der Einmündung
des Brenners, ausgekleidet sein kann,
entwickelt sich
eine einwandfreie Verbrennung; diese Vor-kammer weist vorzugsweise einen
zylindrischen Querschnitt auf,
um eine rasche Überleitung
des Gemisches zur Kammer 2 zu
gewährleisten, in welcher aufgrund
des plötzlichen Wechsels des Querschnitts eine sofortige Ausweitung der Flamme
erfolgt,
welche sich voll entwickeln kann und die Vollendung der Verbrennung
bewirkt und ein starker Wirbel erhalten wird, sowie der Rückschlag
gegen die Rauchröhren 6, die mit den
Ablenkern 7 versehen sind
zwecks Erhöhung des Wirbels und um in den Röhren eine gleichmäßige
Geschwindigkeit trotz
Temperaturabfall und demgeitäB Volumenrückgangs der
Verbrennungsgase beim langen Durchlauf durch die Röhren beizubehalten.
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Es ist wichtig und interessant hervorzuheben, daß durch die
erfindungsgemäße
Ausbildung des Kessels bei einfachen Änderungen der bloßen Ausmaße die Verbrennungseigenschaften
geändert werden können, ebenso der Wärmeaustausch (beispielsweise von unter Druck
stehender Heizung auf Unterdruckheizung überzugehen).
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Wie leicht aus vorstehenden Ausführungen verständlich, hat ein erfindungsgemäßer
Kessel das Kennzeichen höchster Wärmeaustauschleistungen zu liefern, dank des großen
Anteils an wärmeaustauschender Fläche durch Strahlung und aufgrund der Geschwindigkeit
der austauschenden Fluide (Verbrennungsgase und Wasser).
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Zu erwähnen ist, daß ein weiteres Kennzechen, außer demjenigen der
doppelten Kammer, noch dasjenige ist, daß die erste Kammer im Rohrbündel selbst
ausgenommen ist.
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Des weiteren bringt die Erfindung die Lösung eines der bei Druckkesseln
auftretenden schwierigsten Probleme, und zwar desjenigen, die Streuung kleinster
Rußteilchen sowie den Verlust von Verbrennungsgasen zu verhindern, wobei diese Schwierigkeiten
umso größer sind., je höher der im Inneren herrschende Druck ist. Bei den erfindungsgemäßen
Kesseln sind nun die Türen an einer Stelle vorgesehen, an we7dner der geringste
Druck des gesamten Kessels vorliegt, wobei diese Türen unmittelbar an die Leitung
für die.Verbrennungsgase angeschlossen sind, so daß praktisch hinter denselben kein
Druckabfall besteht. Das kommt daher, daß sämtliche Druckabfälle des Kessels
vor den Kontrolltüren auftreten. Das'
bedeutet nun, daB, wenn der
Kesse. an einen Kamin angeschlossen ist, der sich im Unterdruck befindet, auch bei
den Türen Unterdruck besteht. Ist der Kessel-dagegen an einen Kamin angeschlossen,
welcher keinerlei'Zug aufweist, so stehen die_Türen leicht unter Druck, entsprechend
dem Druckabfall nach dem Ausgang des Kessels zu.
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Obwohl nur einige Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben wurden,
wird es dem Techniker leicht sein, zahlreiche Abwandlungen und Änderungen auszuarbeiten,
welche insgesamt als unter den vorliegenden Erfindungsbereich fallend zu betrachten
sind.