DE1751221A1

DE1751221A1 - Boiler for generating steam and / or hot water

Info

Publication number: DE1751221A1
Application number: DE19681751221
Authority: DE
Inventors: Burnfield Eric Alexande Magill
Original assignee: Cochran and Co Annan Ltd
Current assignee: Cochran and Co Annan Ltd
Priority date: 1967-04-24
Filing date: 1968-04-23
Publication date: 1971-02-25
Also published as: GB1199806A; US3505980A; NL6805751A; NO121620B; BE714150A; DK120563B; FR1576461A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Kessel der sogenannten Mantelbauart zum Erzeugen von Dampf und/oder heißem Wasser, wobei ein solcher Kessel einen rohrförmigen Behälter oder Mantel umfaßt, der die Wasser- und Dampfkammer bildet, ferner eine rohrförmige Jteuerungskammer, einen rohrförmigen ^euerungsabzug und eine damit innerhalb des äußeren Mantels in Reihe geschaltete rohrförmige Verbrennungskammer, wobei sich die Längsachsen der genannten !eile in lichtung der Längsachse des äußeren Mantels erstrecken. Bei derartigen Kesseln ist das äußere Ende der " I'euerungskammer entweder direkt oder indirekt mit einem Ende des äußeren Mantels fest verbunden, und die von dem Abzug abgewandte Wand der Verbrennungskammer ist direkt oder indirekt mit dem anderen Ende des äußeren Mantels verbunden; ferner ist ein Satz von Rauchrohren vorgesehen, die sich in der längsrichtung durch das Innere des äußeren Mantels außerhalb der Feuerungskammer und des Abzuges von der Verbrennungskammer aus und durch die von der Verbrennungskammer abgawandte StirnwandThe invention relates to boilers of the so-called Shell construction for generating steam and / or hot water, such a boiler being a tubular container or shell which forms the water and steam chamber, furthermore a tubular control chamber, a tubular control vent and one connected in series therewith within the outer jacket tubular combustion chamber, the longitudinal axes of the above in the direction of the longitudinal axis of the outer jacket extend. In such boilers, the outer end of the " Control chamber either directly or indirectly with one end of the outer shell, and the wall of the combustion chamber facing away from the flue is direct or indirect connected to the other end of the outer jacket; further is a set of smoke pipes is provided extending in the longitudinal direction through the interior of the outer shell outside the combustion chamber and the flue from the combustion chamber and through the end wall facing away from the combustion chamber

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- 2 des äußeren Mantels erstrecken«- 2 of the outer jacket extend "

Bei solchen Kesseln münden die verschiedenen Hauchrohre in einer im folgenden als erste Kammer bezeichneten Kammer, die entweder mit einem Abzug oder Kamin an dem von der Verbrennungskammer abgewandten Ende des äußeren Mantels in Verbindung steht, oder derartige Kessel sind mit einem zweiten Satz von Hauchrohren ausgerüstet, die sich von den Hauchrohren des ersten Satzes gegebenenfalls bezüglich ihres Durchmessers unterscheiden können und sich in der Längsrichtung durch das Innere des äußeren Mantels außerhalb der Feuerungskammer und des Abzugs von der ersten Kammer aus zu einer Kammer erstrecken, die an dem Ende des äußeren Mantels angeordnet ist, welches der Verbrennungskammer benachbart ist, wobei diese Kammer mit einem äußeren Abzug oder Kamin verbunden ist·In such boilers, the various puff pipes open out in a chamber, hereinafter referred to as the first chamber, which either has a flue or a chimney on that of the combustion chamber remote end of the outer jacket is in communication, or such boilers are equipped with a second set of vent pipes, which extend from the vent pipes of the first set may optionally differ with regard to their diameter and differ in the longitudinal direction through the interior of the outer jacket outside the firing chamber and the flue from the first chamber to a chamber extending at the end of the outer Jacket is arranged, which is adjacent to the combustion chamber, this chamber with an external vent or Fireplace is connected

Aus Gründen der Einfachheit werden solche Kessel ohne Rücksicht darauf, ob sie nur einen ersten Satz von Rauchrohren oder sowohl einen ersten als auch einen zweiten Satz von Rauchrohren umfassen, im folgenden als Kessel der Mantelbauart bezeichnet· For the sake of simplicity, such boilers are made regardless of whether they only have a first set of smoke tubes or comprise both a first and a second set of smoke tubes, hereinafter referred to as jacketed-type boilers

Bei solchen Kesseln ist es zweckmäßig, jedoch nicht unbedingt erforderlich, die Peuerungskammer, den Abzug und die Verbrennungskammer gleichachsig so anzuordnen, daß ihre Achsen parallel zur Längsachse des äußeren Mantels verlaufen.In such boilers it is useful, but not absolutely necessary, to arrange the combustion chamber, the exhaust and the combustion chamber coaxially so that their axes run parallel to the longitudinal axis of the outer shell.

Ein gemäß der Erfindung ausgebildeter Kessel der Mantelbauart umfaßt ein Gehäuse, das den Mantel in einem Abstand davon umschließt, wobei der Mantel ein Ende aufweist, das mitA trained according to the invention the boiler shell type comprises a housing enclosing the jacket at a distance therefrom, the sheath having an end with

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Hilfe einer TUr verschlossen werden kann, und wobei die Tür mit Lufteinlaßöffnungen bzw· Kanälen verseilen ist, über die luft aus dem Gehäuse angesaugt werden kann, bevor sie dem Brenner zugeführt wird.Using a door can be locked and the door being closed is stranded with air inlet openings or channels through which air can be sucked out of the housing before it reaches the burner is fed.

Die Luftkanäle können so eingerichtet sein, daß sie in Wärmeübergangsbeziehung zum Ende des Mantels stehen, und vorzugsweise wird dafür gesorgt, daß die Luftkanäle in Wärmeaustauschbeziehung zu einer Kammer stehen, die von den Verbrennungsprodukten Λ durchströmt wirdο Wenn der Kessel einen zweiten Satz von Rohren umfaßt, kann man die Luftkanäle so anordnen, daß sie in Wärmeaustauschbeziehung zu der Kammer stehen, welche durch die Verbrennungsprodukte zwischen dem ersten und dem zweiten Satz von Rohren durchströmt wirdj diese Kammer wird im folgenden als Oberströmkasten bezeichnet. Die aus den Rohren des ersten Satzes ausströmenden und in den Überströmkasten eintretenden Gase haben eine verhältnismäßig hohe Temperatur, die z.B. im Bereich von etwa 455 bis etwa 535° 0 liegt, und die durch den Kanal strömende Luft wird daher vorgewärmt, wobei es möglich ist, die Tür auf einer relativ niedrigen Temperatur zu halten·The air ducts can be arranged so that they are in heat transfer relationship to the end of the shell, and preferably it is ensured that the air ducts are in heat exchange relationship with a chamber through which the combustion products Λ flow o if the boiler comprises a second set of tubes, the air ducts can be arranged so that they are in heat exchange relationship with the chamber through which the combustion products flow between the first and second sets of tubes; this chamber will hereinafter be referred to as the overflow box. The gases flowing out of the tubes of the first set and entering the overflow box have a relatively high temperature, for example in the range from about 455 to about 535 ° 0, and the air flowing through the duct is therefore preheated, whereby it is possible keeping the door at a relatively low temperature

Der Luftkanal kann allgemein ringförmig sein, und in diesem Fall kann man den Einlaß und den Auslaß auf entgegengesetzten Seiten des Rings anordnen, wobei man eine Einrichtung vorsieht, die es ermöglicht, Luft um beide Seiten des Rings herumzuleiten«, The air duct can be generally annular, and in this Case one can have the inlet and outlet on opposite sides Arrange the sides of the ring, providing a device to which allows air to circulate around both sides of the ring «,

Bei einer Ausführungsform hat die Tür eine Aussparung, die einen Abschluß gegenüber einer Rohrwand herbeiführen kann undIn one embodiment, the door has a recess that can bring about a closure against a pipe wall and

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so ausgebildet ist, daß sie die Kammer abgrenzt, die von den Verbrennungsprodukten durchströmt werden· Die erwähnte Aussparung kann unterteilt werden, so daß sie gleichzeitig die Kammer für die Verbrennungsprodukte und für den luftkanal bildet. Dieser mit der Aussparung versehene Teil kann mit wärmeisolierendem Material verkleidet sein·is designed so that it delimits the chamber through which the combustion products flow · The recess mentioned can be subdivided so that it forms the chamber for the combustion products and for the air duct at the same time. This part provided with the recess can be covered with heat-insulating material

Die Luft wird vorzugsweise von dem von der Tür abgewandten Ende des Gehäuses aus angesaugt, so daß oie über die ganze länge des Gehäuses durch das Gehäuse strömen kann, und der Mantel ist auf seiner Außenseite vorzugsweise mit wärmeisolierendem Material verkleidet» Da die Luft über die Isolierung hinweg angesaugt wird, wird sie zuerst in dem den Kessel umgebenden Gehäuse durch die Verlustwärme des Kesselmantels vorgewärmt, um dann zweitens dadurch vorgewärmt zu werden, daß sie durch den Teil der Tür strömt, der in Wärmeaustauschbeziehung zu dem Kessel steht; bei dieser Anordnung werden die Geräusche, die gewöhnlich am Lufteinlaß eines Gebläses erzeugt werden, weitgehend unterdrückt, da die Luft sowohl durch die Tür als auch über die isolierte Fläche des Kessels strömt, wobei das Gehäuse und die Tür durch die an ihnen vorbeistreichende Luft gekühlt wird.The air is preferably sucked in from the end of the housing facing away from the door, so that oie over the whole length of the housing can flow through the housing, and the jacket is preferably on its outside with heat-insulating Material clad »As the air passes through the insulation is sucked in, it is first preheated in the housing surrounding the boiler by the heat loss from the boiler shell, and then secondly to be preheated by flowing through that part of the door which is in heat exchange relationship with the Boiler stands; with this arrangement, the noises which are usually generated at the air inlet of a fan become large suppressed as the air flows both through the door and over the insulated surface of the boiler, with the housing and the door is cooled by the air passing by them.

Bei einer zweckmäßigen Konstruktion kann die Luft in den oberen Teil des Luftkanals hinein von dem Gehäuse aus angesaugt werden, um dann über den unteren Teil des Kanals zu dem Brenner zu gelangen· Die Luft kann mit Hilfe eines in die Tür oder das Gehäuse eingebauten Gebläses umgewälzt werden·In an expedient construction, the air can be drawn into the upper part of the air duct from the housing to then over the lower part of the channel to the Burner to get in · The air can get into the door with the help of a or the housing of the built-in fan is circulated

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Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläuterteThe invention is illustrated more schematically below with reference to the hand Drawings explained in more detail using an exemplary embodiment

· 1 ist eine teilweise als verkürzter Längsschnitt gezeichnete Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Kessels der Mantelbauart·Fig. 1 is a side view, partially drawn as a shortened longitudinal section, of a boiler according to the invention Jacket type

Mg. 2 zeigt die linke Seite des in !'ig. 1 dargestellten Kessels.Mg. 2 shows the left side of the in! 'Ig. 1 shown Boiler.

fig. 3 ähnelt Mg. 1, zeigt jedoch eine abgeänderte Konstruktion nach der Erfindung. fig. 3 is similar to Mg. 1, but shows a modified construction according to the invention.

Fig. 4 ist ein Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 3«Fig. 4 is a section along the line 2-2 in Fig. 3

Gemäß Fig. 1 und 2 ist ein Kesselmantel 1 vorgesehen, in dem ein Feuerungsrohr 2 angeordnet ist, ferner ein erster Satz von Rohren 3_f durch welche die Verbrennungsprodukte strömen, nachdem sie das Feuerungsrohr verlassen haben, sowie ein zweiter Satz von Rohren 4» die von den Verbrennungsprodukten durchströmt '_M werden, nachdem diese den Satz von ersten Rohren 3 passiert haben_e Nach dem Verlassen der Rohre 4 des zweiten Satzes werden die Verbrennungsprodukte über einen hier nicht gezeigten Kamin zur Atmosphäre abgeführt. Die Enden der Rohre sind in eine vordere Rohrwand 5 und eine hintere Rohrwand 6 eingebaut·According to FIGS. 1 and 2, a boiler shell 1 is provided in which a furnace tube 2 is arranged, furthermore a first set of tubes _3f through which the combustion products flow after they have left the furnace tube, and a second set of tubes 4 »die from the combustion products flowing through are _'M after they have passed through the first set of pipes 3 _e After leaving the tubes 4 of the second set, the combustion products are discharged via a not shown chimney to the atmosphere. The ends of the pipes are built into a front pipe wall 5 and a rear pipe wall 6

Der Mantel 1 ist auf seiner Außenseite mit einer Isolierung 7 versehen, und er ist in ein äußeres Gehäuse 8 eingeschlossen, das von der Isolierung durch einen Abstand getrennt ist und daher einen Luftraum abgrenzt, durch den hindurch Luft von einer öffnung am hinteren Ende des Gehäuses aus angesaugt werdenThe jacket 1 is on its outside with an insulation 7, and it is enclosed in an outer casing 8 separated from the insulation by a distance and therefore delimits an air space through which air of an opening at the rear end of the housing

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kann; die Strömungsrichtung der durch das Gehäuse strömenden Luft ist in Ji¹Ig. 1 durch die Pfeile A angedeutet· Eine kreisrunde Tür 10, die in Scharnieren 11 gelagert ist, ermöglicht es, einen Abschluß gegenüber der vorderen Rohrwand 5 zu bewirken, und in diese Tür ist eine insgesamt mit 12 bezeichnete Brennerbaugruppe eingebaut; um die Brennerbaugruppe herum erstreckt sich ein ringförmiger Kanal 13, durch den die Verbrennungsluft aus dem Gehäuse strömt, bevor sie dem Brenner zugeführt wird·can; the direction of flow of the air flowing through the housing is in Ji ¹ Ig. 1 indicated by the arrows A · A circular door 10, which is mounted in hinges 11, makes it possible to effect a closure with respect to the front pipe wall 5, and a burner assembly designated overall with 12 is built into this door; An annular channel 13 extends around the burner assembly, through which the combustion air flows out of the housing before it is fed to the burner.

Der Kanal 13 ist auf der der Außenluft zugewandten Seite der Tür mit einer Isolierung 14 versehen, und auf der dem Kessel zugewandten Seite der Tür ist eine Trennwand 15 angeordnet, welche die Tür gegen die Gase schützt, die aus den Rohren 3 des ersten Satzes zu den Rohren 4 des zweiten Satzes strömen; somit begrenzt die Trennwand 15 den schon erwähnten Überströmkasten·The duct 13 is provided with insulation 14 on the side of the door facing the outside air, and on that of the boiler facing side of the door, a partition 15 is arranged, which protects the door against the gases emerging from the pipes 3 of the flow first set to tubes 4 of the second set; thus the partition 15 delimits the already mentioned overflow box

Am oberen Ende des Kanals 13 ist ein Kanal bzw· eine Leitung 14 vorgesehen, über die Luft von dem Gehäuse aus in den Luftkanal einströmen kann, und der Luftkanal ist mit einem Umlenkteil 15A versehen, das so ausgebildet und angeordnet ist, das es die zugeführte Luft veranlaßt, auf beiden Seiten der Tür in den Luftkanal einzuströmen· Am unteren Ende des Luftkanals ist eine Austrittsöffnung vorgesehen, über welche die Luft zu dem Brenner strömen kann; die Strömungsriohtung dieser Luft 1st in Fig. 1 durch die Pfeile D und Έ angedeutet·At the upper end of the channel 13, a channel or line 14 is provided, through which air from the housing into the Air duct can flow in, and the air duct is provided with a deflection part 15A which is designed and arranged so that that it causes the incoming air to flow into the air duct on both sides of the door · At the lower end of the air duct an outlet opening is provided through which the air can flow to the burner; the flow direction of this Air is indicated in Fig. 1 by the arrows D and Έ

Somit wird die Verbrennungsluft vorgewärmt, und zwar erstens dadurch» daß sie durch das Gehäuse gel« -*τ * Ird, und zweitens daduroh, daß sie den ringförmigen Kanal durchströmt,Thus, the combustion air is preheated, firstly characterized "that they gel by the housing« - * τ * Ird, and secondly daduroh that it flows through the annular channel,

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wo der Luft über die Trennwand 15 Wärme aus den heißen Gasen zugeführt wird, die aus den Rohren 3 des ersten Satzes in die Rohre 4 des zweiten Satzes Überströmen· Dieser Luftstrom wird nicht nur vorgewärmt, sondern er dient auch dazu, die Innenfläche der Tür kühl zu halten, und die Geräusche, die gewöhnlich am Lufteinlaß eines Gebläses auftreten, werden weitgehend dadurch unterdrückt, daß die Luft durch die Tür und über die isolierte Fläche des Kessels strömen muß»where the air through the partition 15 heat from the hot gases is fed from the tubes 3 of the first set into the Tubes 4 of the second set overflow · This airflow is not only preheated, but it also serves to treat the inner surface the door cool, and the noise that usually occurs at the air intake of a fan will be largely suppressed by the fact that the air through the door and over the insulated surface of the boiler must flow »

i'ig. 3 und 4 zeigen eine abgeänderte Konstruktion, bei der innerhalb des tfeuerungsrohrs 2 und konzentrisch mit diesem ein Brennertunnel 20 angeordnet ist, der von der Verbrennungsluft durchströmt wird, während ein flüssiger oder gasförmiger oder pulverförmiger fester Brennstoff über ein inneres Abgaberohr 21 zugeführt wird. Die für die Verbrennung benötigte Luft wird mit Hilfe eines Gebläses 22 zugeführt, das Luft aus dem Inneren des Kesselgehäuses ansaugt, wobei die Luftmenge mit Hilfe eines Klappenventils 23 geregelt werden kann; diese Luft strömt dann in einen Kanal 24· In dem Ende des Kesselmantels 1 zwischen dem Mantel und dem Feuerungsrohr 2 sowie außerhalb der vorderen Rohrwand 25 ist eine ringförmige Kammer 26 bzw· ein Überströmkasten vorgesehen, durch den die Verbrennungsprodukte strömen, wenn sie aus den Rohren 3 des ersten Satzes in die Rohre 4 des zweiten Satzes Übertreten· .i'ig. 3 and 4 show a modified construction in which inside the firing tube 2 and concentric with it Burner tunnel 20 is arranged, which is flowed through by the combustion air, while a liquid or gaseous or pulverulent solid fuel is supplied via an inner delivery pipe 21. The air required for the combustion is with The help of a fan 22 is supplied, the air from inside the Boiler housing sucks, the amount of air can be regulated with the help of a flap valve 23; this air then flows into a channel 24 · In the end of the boiler shell 1 between the shell and the firing tube 2 and outside the front one Pipe wall 25 is an annular chamber 26 or an overflow box provided through which the combustion products flow when they come from the tubes 3 of the first set into the tubes 4 of the second sentence trespassing ·.

Zum Verschließen des vorderen Endes des Kessels dient eine in Scharnieren bewegliche Tür 27, die mit einem Kanal 28 versehen ist, der sich nahe dem äußeren Rand der Tür längs des Umfangs der Tür erstreckt und so angeordnet ist, daß er in Deckung '■-,-■■A is used to close the front end of the boiler hinged door 27 which is provided with a channel 28 which is near the outer edge of the door along the Extends perimeter of the door and is arranged so that it is in cover '■ -, - ■■

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mit demjenigen Teil der Tür steht, durch den der Überströmiasten abgeschlossen wird. Im oberen Teil des Überströmkastens ist ein Umlenkteil 30 angeordnet, mittels dessen die aus dem Kanal 24 austretende luft einer Öffnung 31 in der Tür zugeführt wird, die mit dem Kanal 28 in Verbindung steht· Eine weitere Öffnung 32 ist im unteren Teil der Tür vorgesehen, und durch diese Öifnung strömt die aus dem Kanal 28 austretende Luft, um durch ein Umlenkteil 33 im unteren Teil des Überströmkastens zu einer Kammer 34 geleitet zu werden, die zwischen dem Ende der Feuerungskammer und dem Ende des Mantels angeordnet ist, bevor die luft mehrere die Strömungsrichtung bestimmende Bauteile 35 passiert, um dann in den Brennertunnel 20 einzuströmen·with that part of the door through which the overflow is is completed. In the upper part of the overflow box a deflection part 30 is arranged, by means of which the air exiting from the channel 24 is fed to an opening 31 in the door which communicates with the channel 28 · Another opening 32 is provided in the lower part of the door, and through The air emerging from the duct 28 flows around this opening to be passed through a deflection part 33 in the lower part of the overflow box to a chamber 34 which is between the end of the Firing chamber and the end of the jacket is arranged before the air several components 35 that determine the flow direction happens to then flow into the burner tunnel 20

Die in den Kanal 28 der Tür einströmende Luft wird durch das Umlenkteil 30 veranlaßt, nach beiden Seiten durch den Kanal 28 zu strömen, Die auf diese Weise durch den Kanal 28 geleitete Luft nimmt Wärme aus den heißen Gasen in dem Uberströmkasten auf und bewirkt gleichzeitig eine Kühlung der Tür 27·The air flowing into the channel 28 of the door is caused by the deflector 30, to both sides through the channel 28 to flow, the air passed in this way through the channel 28 takes heat from the hot gases in the overflow box and at the same time cools the door 27

Der Mantel des Kessels nach Fig· 3 und 4 kann ähnlich der in Fig. 1 gezeigten Anordnung mit einer Wärmeisolierung versehen werden.The shell of the boiler according to FIGS. 3 and 4 can be provided with thermal insulation similar to the arrangement shown in FIG will.

Bei einer abgeänderten Ausführungsform kann die Luft an einander benachbarten Funkten in den Kanal 28 eingeleitet bzw· dem Kanal wieder entnommen werden, so daß die Luft im wesentlichen längs des gesamten Umfange der Tür strömt, bevor sie zu dem Brenner gelangt·In a modified embodiment, the air can be introduced into or into the duct 28 at points adjacent to one another Channel can be removed again, so that the air flows along substantially the entire circumference of the door before it to the Burner arrives

Patentansprüche Claims ιι 109809/0100109809/0100

Claims

P ATEl TAF S PEiJ O H E

1. Shell-type boiler with a shell in one Distance from it enclosing housing, wherein the jacket has one end that can be closed with the help of a door, characterized in that the door with a air duct is provided through which air is sucked out of the housing before it is fed to the burner.

2. Boiler according to claim 1, characterized in that the channel is arranged so that it is in heat transfer relationship to the kettle.

3. Boiler according to claim 2, characterized in that the air duct is in heat exchange relationship with one Chamber is arranged, which is flowed through by the combustion products.

4. Boiler according to claim 3, characterized in that g e k e η η ζ e i c h η e t that the air duct is in heat transfer relationship to a Overflow box is arranged.

5. Boiler according to claim 1 to 4, characterized in that the air duct is generally annular

ist. ■,'■'. -is. ■, '■'. -

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6. Boiler according to claim 4 »characterized in that the inlet and the outlet of the annular air duct are arranged on opposite sides, and that a device is provided which causes air to pass through both lateral parts of the ring channel flows

7ο boiler according to claim 3, characterized in that that the door closes against a pipe wall and is provided with a recess which forms the chamber through which the combustion products flow

8 · Boiler according to claim 7 »characterized in that that the part of the door provided with the recess is subdivided so that it forms on the one hand the chamber for the combustion products and on the other hand the air duct

9 · Boiler according to claim 8, characterized in that that the part of the door provided with the recess is covered with a heat-insulating material

10. Boiler according to claim 1 to 9t, characterized in that the air from that end of the housing is sucked out, which is facing away from the door, so that the air flows over the entire length of the housing through the housing got to·

11. Boiler according to claim 1 to 10, characterized in that the jacket with a heat insulating Material is clad

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12. Boiler according to claim 11, characterized in that the air in the upper part of the air duct is sucked into it, and that it is drawn through the lower part of the The air duct to the burner »

13o boiler according to claims 1 to 12, characterized by g e k e η η ζ eic h η e t that the air with the help of one in the door built-in fan is circulated "

14. Boiler according to Anepruch 1 to 11, characterized in that the air with the aid of a into the housing built-in fan is circulated or conveyed

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