DE182506C - - Google Patents

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVe 182506--KLASSE 24«. GRUPPE

ELDRED PROCESS COMPANY in NEW-YORK.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 8. Juni 1905 ab.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Heizen von Dampfkesseln, bei welchem mit Luft gemischte Verbrennungsgase oder ein sonstiges sauerstoffarmes Gasgemisch zur Erzielung einer umfangreichen und langgestreckten Flamme unter den Rost eingeführt werden.

Bei Dampfkesselfeuerungen ergibt nun die Erfahrung, daß besondere Vorkehrungen getroffen werden müssen, um die Berührung einer langsam brennenden Flamme mit den verhältnismäßig kühlen Dampfkesselwänden auf eine größere Strecke hin zu verhindern, da hierdurch eine Abkühlung der ohnehin verhältnismäßig kühlen Flamme und weiterhin ein Aufhören der Flamme eintreten würde. Dies wird vermieden durch die Anordnung von an sich bekannten feuerbeständigen und wärmeaufspeichernden Wänden in solcher Lage zum Dampfkessel, daß die Flamme in ihren Anfangsstadien außer Berührung mit dem Kessel bleibt. Die Erfindung besteht nun in der Verwendung eines oder mehrerer Luft- oder Gasströme, welche derart schräg gegen die Flamme gerichtet sind, daß letztere von der Kesselwand weggeblasen wird. Die Luft- bezw. Gasstrahlen haben weiterhin den Zweck, den Verbrennungsprozeß an einem vom Rost beliebig entfernten Punkt zu steigern.

Außer der feuerbeständigen und wärmeaufspeichernden Zwischenwand zwischen Flamme und Kessel sind noch besondere widerstandsfähige Wände, welche die durch die Flamme zugeführte Hitze durch Strahlung zurückwerfen, derart angeordnet, daß die von ihnen ausgehenden Wärmestrahlen die Kesselwand treffen. Durch die Anordnung dieser die Wärmestrahlen zurückwerfenden Wände in Verbindung mit den unter Druck eingeführten Luft- oder Gasstrahlen wird erreicht, daß die Flamme erst eine bestimmte Zeit nach Beginn der Verbrennung eine hohe Temperatur annimmt, so daß hierdurch die Bildung von Rauch infolge frühzeitiger Abkühlung der Kohlenwasserstoffgase verhindert wird. Das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren gestattet in weitgehendstem Maße die Ausnutzung der von der Flamme und den umgebenden Wänden ausgestrahlten Wärme. Im Gegensatz zu dem bisherigen Bestreben, eine möglichst starke Hitze unmittelbar bei der Brennstoffschicht zu erzeugen und alle Gase in möglichst kurzer Entfernung von dieser zu verbrennen, beruht das neue Verfahren auf der Erkenntnis, welche durch Versuche gewonnen wurde und welche darin gipfelt, daß der Brennstoff, insbesondere Kohle, mit besserem Nutzeffekt verbrannt werden kann, wenn die Brennstoffschicht selbst verhältnismäßig kühl gehalten, dagegen der heißeste Teil der Flamme in bestimmter Entfernung von der Brennstoffschicht dahin verlegt wird, wo die Flamme

zur Wirkung gelangen soll. Bei der An- | Wendung dieses Grundsatzes auf Kesselheizung werden gemäß der Erfindung noch die vorgenannten besonderen Maßnahmen getroffen, um eine frühzeitige Abkühlung der langsam brennenden Flamme zu verhindern.

Eine zur Ausführung des neuen Verfahrens

dienende Kesselanlage ist auf der Zeichnung in einem senkrechten Längsschnitt veranschaulicht, wobei der mit Flammrohren durchsetzte Kessel in Ansicht gezeichnet ist.

Unterhalb des vorderen Endes des Flammrohrkessels ι befindet sich der zur Aufnahme derBrennstoffschicht dienendeRost2mitFeuerraum 3 und darunter befindlichem Aschenfall 4. Hinter der Feuerbrücke 5 dehnt sich ! der Hauptheizraum 6 unterhalb und hinter ! dem Dampfkessel aus und steht mit den rückwärtigen Enden der den Kessel durchdringenden Flammrohre in Verbindung. Letztere münden mit ihren vorderen Enden in den Kamin 7. Der Feuerraum ist in bekannter Weise durch ein Gewölbe 8 überdeckt, welches sich über einen Teil der Kessellänge erstreckt.

In den Kamin ist eine Klappe 9 eingebaut, unterhalb deren eine Rohrleitung 10 mündet, welche einen kleinen Teil der Verbrennungsprodukte aus dem Kamin unter den Feuer- rost führt. Die hierzu erforderliche Zugwirkung wird in bekannter Weise durch ein Gebläse (Ventilator) 11 bewirkt, wodurch zugleich der Luftzug für die Feuerung künstlich verstärkt wird. Die erforderliche Luftmenge wird in bekannter Weise durch einen Einlaß 12 in das Rohr 10 vor dem Gebläse eingeleitet; das Mengenverhältnis zwischen Luft und den Kamingasen kann durch Einstellung der Abschlußorgane 13 und J4 ge-

regelt werden.

Zur selbsttätigen Regelung der Menge unter den Rost geführter Gase ist eine bekannte, mit dem Kessel in Verbindung stehende Regelungsvorrichtung 14, 15, 16 vorgesehen.

In dem Gewölbe 8 sind eine oder mehrere Düsen 20 zur Einführung von Druckluftstrahlen in den Feuerraum angeordnet. Die Zuführung des Druckmittels erfolgt aus einem Kompressor 22 durch Leitung 21. Der aus der Düse 20 kommende Druckluftstrahl ist schräg zur Bahn der Flamme geleitet, und zwar derart, daß er die die erhaltene Wärme zurückstrahlenden Flächen 23, 24 trifft. Zweckmäßig kann die Druckluft vorgewärmt werden.

Bei Inbetriebsetzung der Vorrichtung wird

ein verhältnismäßig geringer Bruchteil der in den Schornstein gelangenden Gase mittels des Gebläses 11 angesaugt und durch den Rost 2 j geleitet, in Verbindung mit der beigemengten ! Luftmenge, welche derart zu bemessen ist, j daß eine möglichst vollständige X^erbrennung erzielt wird. Von der auf dem Roste lagernden Brennstoffschicht breitet sich eine umfangreiche, langsam brennende Flamme aus, welche im ersten Teil ihres Weges durch das Gewölbe 8 außer Berührung mit den Kesselwänden gehalten wird; das Aufblähen dieser Flamme erfolgt durch die Einwirkung der neutralen Schornsteingase, welche die Verbindung von Luft und den Brennstoffen verzögern. Die wärmeaufspeichernde Beschaffenheit der Umgebung der Flamme sichert deren Fortbestehen und bewirkt eine allmähliche Erhöhung der Temperatur, bis schließlich der aus der Düse 20 kommende Druckluftstrahl die Gase zum Aufwirbeln bringt und deren Verbrennung hervorruft; hierbei wird die höchste Temperatur des Verbrennungsprozesses erreicht, welche sowohl von den Gasen als auch von den den Raum 6 umschließenden Mauern oder Gewölben angenommen wird. Die Strahlwirkung hat weiterhin noch zur Folge, daß die Verbrennungsprodukte so lange außer Berührung mit dem Dampfkessel gehalten werden, bis die Verbrennung im wesentlichen beendet ist; der Einfluß dieser Wirkung sowie die Stärke der Aufwirbelung der Feuergase ist naturgemäß abhängig von der Zahl und dem Drucke der Strahlen.

Auf diese' Weise wird ein verhältnismäßig kühler Feuerraum oberhalb des Rostes geschaffen, welcher einen günstigen Brennstoffverbrauch aufweist und infolge seiner geringen Inanspruchnahme eine leichte Instandhaltung gestattet; die Bildung von Klinkern wird auf ein Mindestmaß beschränkt und das Entstehen von Rauch und Asche, welches insbesondere beim Heizen durch den Überschuß an frischer Luft genährt wird, ist nahezu ausgeschlossen. An einem späteren Punkte des Verbrennungsprozesses sind dagegen derartige Temperaturbedingungen geschaffen, wie sie zur Erreichung des günstigsten Heizeffektes erforderlich sind. Zu diesem Zwecke wurde angestrebt, den Raum 6, welcher von wärmestrahlenden Wänden umgeben ist und von dem aus die Feuergase ihren Weg durch die Flammrohre nehmen, am wirksamsten zu gestalten.

Das Feuer wird selbsttätig gedämpft bei Anwachsen des Dampfdruckes durch Erhöhung des Prozentsatzes der Schornsteingase, welcher unter den Rost geschickt wird oder durch Verlangsamung der Ventilatorgeschwindigkeit oder durch Vereinigung dieser beiden Mittel; dagegen tritt bei Dämpfung. der Flamme keinerlei Kühlwirkung auf oder irgend welche Beeinträchtigung des Nutzeffektes, welche mit der Zuführung eines kalten Luftzuges gewöhnlich verbunden ist.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch :
   Verfahren zum Heizen von Dampfkesseln, bei welchem mit Luft gemischte Verbrennungsgase oder ein sonstiges sauerstoffarmes Gasgemisch zur Erzielung einer umfangreichen und langgestreckten Flamme unter den Rost eingeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Flamme vor ihrer Berührung mit der Kesselwand von einem oder mehreren Druckluftstrahlen zu starker Entwicklung gebracht und gegen wärmestrahlende Wände geblasen wird, von wo aus die Wärme auf die Kesselwandung zurückgestrahlt wird.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.