DE1679393B1

DE1679393B1 - Boiler for liquid or gaseous fuels with a combustion chamber and an adjoining conical flue gas duct

Info

Publication number: DE1679393B1
Application number: DE19671679393
Authority: DE
Inventors: Laurenz Otte
Original assignee: Otte & Co KG Laurenz
Current assignee: Otte & Co KG Laurenz
Priority date: 1967-02-02
Filing date: 1967-02-02
Publication date: 1971-04-01

Description

Die Erfindung betrifft einen Heizkessel für flüssige oder gasförmige Brennstoffe mit einer Brennkammer und einer daran anschließenden konisch ausgebildeten Rauchgasführung,-die von einem Wassermantel umgeben sind, von dem aus prismatische Wasserrohre durch den Verbrennungsraum und durch die Rauchgasführung verlaufen.The invention relates to a heating boiler for liquid or gaseous Fuels with a combustion chamber and an adjoining conical Flue gas duct, -which are surrounded by a water jacket, from which prismatic Water pipes run through the combustion chamber and through the flue gas duct.

Zum Betrieb einer Sammelheizung und zur Warmwassererzeugung sind bereits verschiedene Heizkessel bekannt. Es ist für Heizkessel für den Betrieb mit festen Brennstoffen vorgeschlagen worden, den oberen Teil des Verbrennungsraumes konisch auszubilden, um kontinuierliches Nachrutschen des Brennstoffes und gleichmäßige Belastung der Heizfläche im Verbrennungsraum zu erreichen. Der Wärmeaustausch erfolgt vielfach über Wasserrohre, die durch den Innenraum der Heizkessel geführt sind und an denen die Brenngase unter Abgabe von Wärmeenergie vorbeistreichen.There are already various boilers known. It is for heating boilers for operation with fixed Fuels have been proposed to have the upper part of the combustion chamber conical to train the fuel to slide continuously and evenly To achieve load on the heating surface in the combustion chamber. The heat exchange takes place often via water pipes that are led through the interior of the boiler and where the combustion gases sweep past giving off thermal energy.

Bei einer derartigen Ausführung erfolgt keine Verwirbelung im Verbrennungsraum, sondern nur eine laminare, aufwärts gerichtete Luftbewegung als Folge des Temperaturgefälles der erhitzten Luft. Der Wärmeaustausch mit den Wasserrohren ist gering.With such a design there is no turbulence in the combustion chamber, but only a laminar, upward air movement as a result of the temperature gradient the heated air. The heat exchange with the water pipes is low.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines raumsparenden und kompakt gebauten Kessels der genannten Art, bei dem die durch einfache Mittel gestaltete Brenngasführung einen wirkungsvolleren Wärmeaustausch ermöglicht.The object of the invention is to create a space-saving and compact boiler of the type mentioned, in which the by simple means designed fuel gas flow enables a more effective heat exchange.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach der Erfindung vorgeschlagen, daß oberhalb der Ebene der Brennstoffzufuhr ein von der Rückwand des Heizkessels her ins Innere der Brennkammer einspringender nasenförmiger Vorsprung zur Umlenkung und Verwirbelung der Brenngase nach unten angeordnet ist.To solve this problem it is proposed according to the invention that above the level of the fuel supply one from the rear wall of the boiler Nose-shaped projection for deflecting into the interior of the combustion chamber and swirling the fuel gases is arranged downward.

Die zwangsweise durch den Vorsprung in den unteren Teil der Brennkammer abgelenkten und verwirbelten Brenngase steigen zwischen den prismatisch ausgebildeten Wasserrohren in der Brennkammer und in der konischen Rauchgasführung empor. Durch die Konizität der Rauchgasführung und die Anordnung des nasenförmigen Vorsprungs werden die Geschwindigkeit, der Druck und die Turbulenz der Brennstoffe erhöht und dadurch der Wärmeaustausch bei gleichen Betriebskosten wesentlich verstärkt. Dieser Vorteil der Erfindung wird überdies durch äußerst einfache und unkomplizierte Mittel erzielt.The forced through the projection in the lower part of the combustion chamber deflected and swirled fuel gases rise between the prismatic ones Water pipes in the combustion chamber and up in the conical flue gas duct. By the conicity of the flue gas duct and the arrangement of the nose-shaped projection the speed, pressure and turbulence of the fuels are increased and this significantly increases the heat exchange with the same operating costs. This The advantage of the invention is also achieved by extremely simple and uncomplicated means achieved.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und nachstehend beschrieben. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch den Heizkessel und F i g. 2 eine perspektivische Ansicht des Heizkessels.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing and described below. It shows F i g. 1 a longitudinal section through the boiler and F i g. 2 is a perspective view of the boiler.

Der Heizkessel, als Ganzes mit 10 bezeichnet, besteht aus einer im Querschnitt rechteckigen, quadratischen oder kreisförmigen Brennkammer 14, die durch einen ins Innere springenden nasenförmigen Vorsprung 16 von einer nach oben sich konisch verjüngenden Rauchgasführung 18 abgesetzt ist. Ein quaderförmiger Außenmantel 12 umgibt den Heizkessel 10 in einem gewissen Abstand. Der dadurch entstehende Raum zwischen Heizkessel 10 und Außenmantel 12 ist im Wasser gefüllt. An der Deckfläche des Heizkessels ist senkrecht ein rechtwinklig ausgeführter Rauchgasabzugsstutzen 20 angeordnet. Eine Durchführung 28 von der Heizkesselwand 13 zum Außenmantel 12 ragt durch das zu erwärmende Wasser und ist mit einer (nicht dargestellten) klappbaren Tür versehen, an der ein Gebläse 30 für die Zufuhr des gasförmigen oder flüssigen Brennstoffes in den Brennraum 14 sitzt. Oberhalb des Gebläses 30 ist eine weitere Durchführung 32 angeordnet, von der aus das Innere der Rauchgasführung 18 leicht zugänglich ist und gereinigt werden kann.The boiler, designated as a whole by 10 , consists of a cross-sectionally rectangular, square or circular combustion chamber 14 which is set off from an upwardly conically tapering flue gas duct 18 by a nose-shaped projection 16 that jumps into the interior. A cuboid outer jacket 12 surrounds the boiler 10 at a certain distance. The resulting space between the boiler 10 and the outer jacket 12 is filled with water. A right-angled flue gas outlet nozzle 20 is arranged vertically on the top surface of the boiler. A passage 28 from the boiler wall 13 to the outer jacket 12 protrudes through the water to be heated and is provided with a hinged door (not shown) on which a fan 30 for supplying the gaseous or liquid fuel into the combustion chamber 14 is seated. A further passage 32 is arranged above the fan 30 , from which the interior of the flue gas duct 18 is easily accessible and can be cleaned.

Der Brennraum 14 weist einen über seine Höhe konstant bleibenden Querschnitt auf. Die Zufuhrzone der Flammenrichtung der Brennstoffe liegt im Brennraum 14 in einer Ebene, die knapp oberhalb der in einer Ebene liegenden prismatischen Wasserrohre 22 verläuft. Die Wasserrohre 22 sind leicht abfallend in Richtung der Front des Heizkessels angeordnet. Zugleich befindet sich die Ebene der Zufuhrzone knapp unterhalb des nasenförmigen Vorsprungs 16. Die im Bereich der Rauchgasführung 18 liegenden Querschnitte weisen einen sich nach oben hin konisch verjüngenden Verlauf auf, der die Brenngase zu einer Geschwindigkeits- und Druckerhöhung veranlaßt, damit bei abnehmendem Querschnitt eine gleichbleibende Brenngasmenge in der Zeiteinheit die Querschnittsflächen durchsetzen kann.The combustion chamber 14 has a cross section that remains constant over its height. The feed zone of the flame direction of the fuels lies in the combustion chamber 14 in a plane which runs just above the prismatic water pipes 22 lying in one plane. The water pipes 22 are arranged sloping slightly towards the front of the boiler. At the same time, the plane of the feed zone is just below the nose-shaped projection 16. The cross-sections in the area of the flue gas duct 18 have a conically tapering course which causes the combustion gases to increase in speed and pressure, so that the cross-section remains constant as the cross-section decreases The amount of fuel gas in the unit of time can enforce the cross-sectional areas.

Im oberen Bereich der Rauchgasführung 18 sind weitere nebeneinanderliegende prismatische Wasserrohre in ihrer Gesamtheit mit 24 bezeichnet angeordnet, die mit einer ihrer Seitenflächen in zwei sich unter einem stumpfen Winkel schneidenden Ebenen liegen, wobei die beiden Ebenen von den Seitenflächen des Heizkessels in Höhe der Durchführung 32 in Richtung der Deckfläche des Heizkessels ansteigen und sich knapp unterhalb der Eintrittsöffnung des Rauchgasabzugsstutzens 20 in der Deckfläche schneiden. Die die Rauchgasführung 18 durchsetzenden Wasserrohre 24 sind in Richtung Vorderseite des Heizkessels leicht abfallend angebracht und werden durch versetzte Flachmetallstege 26 untereinander verbunden. Durch die geneigte Anordnung der prismitischen Wasserrohre 22 und 24 wird die Eigenzirkulation des Wassers erhöht, wodurch ein sehr guter Wärmeaustausch zustande kommt.In the upper area of the flue gas duct 18 , further juxtaposed prismatic water pipes are designated in their entirety with 24 , which lie with one of their side surfaces in two planes intersecting at an obtuse angle, the two planes from the side surfaces of the boiler at the level of the bushing 32 in Rise towards the top surface of the boiler and intersect just below the inlet opening of the flue gas outlet nozzle 20 in the top surface. The water pipes 24 penetrating the flue gas duct 18 are fitted with a slight slope towards the front of the boiler and are connected to one another by offset flat metal webs 26. Due to the inclined arrangement of the prismatic water pipes 22 and 24 , the natural circulation of the water is increased, which results in a very good heat exchange.

Die vom Gebläse 30 geförderten Brennstoffe streichen über die prismatischen Wasserrohre 22 hinweg, treffen auf die nach unten abgeschrägte Wand des nasenförmigen Vorsprungs 16, von der sie in den unteren Teil des Brennraumes 14 kreisförmig abgelenkt und verwirbelt werden. Die Brenngase steigen zwischen dem prismatischen Wasserrohr 22 empor in die konisch ausgebildete Rauchgasführung 18, wo sie die Zwischenräume der prismatisch ausgebildeten Wasserrohre 24 durchsetzen. Die Flachmetallstege 26 spalten und zerwirbeln die durchströmenden Brenngase, wodurch eine hohe Turbulenz erreicht wird, die einen erhöhten Wärmeaustausch zwischen den Brenngasen und den Heizflächen bewirkt. Die Koinzität der Rauchgasführung 18 und der Zwischenräume der nebeneinanderliegenden Wasserrohre 22 und 24 steigern den Druck und die Geschwindigkeit der durchströmenden Brenngase und somit auch deren Turbulenz und bilden einen weiteren Faktor bei der Erhöhung des Wärmeaustauschs.The fuels conveyed by the fan 30 sweep over the prismatic water pipes 22 , hit the downward sloping wall of the nose-shaped projection 16, from which they are circularly deflected and swirled into the lower part of the combustion chamber 14. The combustion gases rise between the prismatic water pipe 22 into the conical flue gas duct 18, where they penetrate the spaces between the prismatic water pipes 24. The flat metal webs 26 split and whirl up the combustion gases flowing through, as a result of which a high level of turbulence is achieved, which causes an increased heat exchange between the combustion gases and the heating surfaces. The coincidence of the flue gas duct 18 and the spaces between the water pipes 22 and 24 lying next to one another increase the pressure and the speed of the combustion gases flowing through and thus also their turbulence and form a further factor in increasing the heat exchange.

Das von der Sammelheizungsanlage zurückfließende Heizwasser wird durch ein Rückleitungsrohr 34 so in den Wassermantel des Heizkessels eingeleitet, daß der Wasserstrahl die Außenwand des Heizkessels an deren heißester Stelle trifft. Diese Stelle liegt etwa in der Ebene der Zufuhrzone der Brenngase.The heating water flowing back from the collective heating system is through a return pipe 34 is introduced into the water jacket of the boiler so that the water jet hits the outer wall of the boiler at its hottest point. These Place lies roughly in the plane of the feed zone for the fuel gases.

Claims

Claims: 1. Boiler for liquid or gaseous fuels with a combustion chamber and an adjoining conical flue gas duct, which are surrounded by a water jacket from which prismatic water pipes run through the combustion chamber and through the flue gas duct, characterized in that above the level of the Fuel supply is arranged from the rear wall of the boiler (10) into the interior of the combustion chamber (14) protruding nose-shaped projection (16) for deflecting and swirling the combustion gases downwards.

2. Boiler according to claim 1, characterized in that the nose- shaped projection (16) is provided in the region of the transition from the combustion chamber (14) to the conical flue gas duct (18) .