DE2315663C3

DE2315663C3 - Device for afterburning the exhaust gases of a furnace, in particular the oil furnace of a heating boiler

Info

Publication number: DE2315663C3
Application number: DE19732315663
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Blanchebarbe, Alfons, 6639 Siersburg; Klos, Alfons, 6632 Saarwellingen
Filing date: 1973-03-29
Publication date: 1977-06-08

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Nachverbrennen der Abgase einer Feuerung, insbesondere ölfeuerung eines Heizkessels, durch ein im Weg der Abgase in der Nähe der Flamme angeordnetes, erhitztes, großflächiges, turbulenzerzeugendes Hindernis.The invention relates to a device for afterburning the exhaust gases of a furnace, in particular oil firing of a boiler, by means of a heated one placed in the path of the flue gases near the flame, large-area, turbulence-generating obstacle.

Es ist bekannt, Abgase von Heizkesseln oder anderen Wärmetauschern, beispielsweise solchen einer Liiiihcizun™ mit Hilfe vgh Fi'.tcrr 2·· r~i;;;~cn die zwi sehen Wärmetauscher und Schornstein angeordnet sind. Diese Filter halten Schmutzpartikel, vor allem Ruß, fest. Gasförmige Bestandteile, die später die Luft verunreinigen, wie unverbrannte Restgase, auch noch nicht vollständig verdampfte, kleine Ölnebeltröpfchen, können sie nicht absorbieren. Derartige Verunreinigungen der Abgase sind jedoch zuweilen beträchtlich. Die verfügbaren Brennertypen und die Heizkessel od. dgl. ermöglichen in der Praxis fast nie eine so voll- ⁶S kornrnene Abstimmung, daß eine vollständige Verbrennung erzi'jlt wird, ölbrenner lassen in aller Regel an der Flammenwurzel einen leichten Nebel von öltröpf-It is known to control exhaust gases from boilers or other heat exchangers, for example those of a Liiiihcizun ™ with the aid of vgh Fi'.tcrr 2 ·· r ~ i ;;; ~ cn see the heat exchanger and the chimney are arranged. These filters hold dirt particles, especially soot, in place. They cannot absorb gaseous components that later contaminate the air, such as unburned residual gases, even small oil mist droplets that have not yet completely evaporated. However, such pollution of the exhaust gases is sometimes considerable. The available types of burners and boilers od. Like almost never allow in practice such a full ⁶ S kornrnene vote that complete combustion is erzi'jlt, let oil burners usually at the flame root a light mist of oil droplets.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Abgase einer Feuerung mit einfachen Mitteln vcllständig zu verbrennenThe invention is based on the object of the exhaust gases a furnace to burn completely with simple means

Erfindungsgemäß weist hierzu bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art das Strömurgshindernis nebeneinandergereihte Taschen auf, deren eine Wandung eine Vielzahl von Austrittsöffnungen aufweist.According to the invention, the flow obstacle has for this purpose in a device of the type mentioned at the outset pockets lined up next to one another, one wall of which has a large number of outlet openings.

Ein solch s, vorzugsweise im Strahlungsbereich nahe der Feuerungsflamme angeordnetes und dadurch zur Rotglut gebrachtes Strömungshindernis zwingt die Abgase zu einer hnigen Durchmischung und dabei zu einer langen Berührung mit den großen, erhitzten Flächen und verbrennt an diesen nicht nur Rußpartikel, sondern auch bisher unverbrannte gasförmige und, soweit noch vorhanden, tropfenförmige Bestandteile.Such a s, preferably arranged in the radiation area close to the combustion flame and thereby to the An obstacle to the flow caused by red heat forces the exhaust gases to mix well and thereby close long contact with the large, heated surfaces and not only burns soot particles on them, but also previously unburned gaseous and, if still present, droplet-shaped components.

Besonders günstig ist eine Ausbildung der Taschen mit zwei Wänden, von denen eine, in der die Durchtrittsöffnungen angeordnet sind, im wesentlichen senkrecht zur Erstreckungsnchtung der Flamme und die andere in einem Winkel dazu ausgerichtet ist. Die letztere, beidseitig beaufschlagte Wand kann sich dann auf Kosten der ersteren, die wegen ihrer Durchtmtsöffnungen ohnehin weniger Wärme aufnehmen und den Abgasen anbieten kann, um so stärker erhitzen.It is particularly advantageous to design the pockets with two walls, one of which in which the passage openings are arranged, substantially perpendicular to the direction of extension of the flame and the other is oriented at an angle to it. The latter wall, which is acted upon on both sides, can then open up Cost of the former, because of their orifices absorb less heat anyway and offer the exhaust gases, the more heat it can.

Schließlich können auch in Zwischenräumen an den Rückseiten der Taschen noch einmal Kammern abgeteilt und mit Durchlaßöffnungen versehen sein, die auf die Rückseite einer Taschenwand gerichtet sind, so daß die Gase noch einmal auf diese heiße Taschenwand gelenkt werden.Finally, chambers can also be separated again in the gaps on the back of the pockets and be provided with passage openings which are directed towards the rear side of a pocket wall, so that the gases are directed once more onto this hot pocket wall.

Um die Möglichkeit der Erhitzung des Strömungshindernis, -s durch die Feuerungsflamme möglichst voll auszuschöpfen, ist das Strömungshindernis vorzugswei-In order to allow the flow obstacle to be heated up by the combustion flame as fully as possible the flow obstacle is preferably

Π^σβί5ΗΓΠ ^σ βί5ΗΓ

tung der Flamme nahe über dieser angeordnet, etwa als Abschluß der Brennkammer an deren Ausgang für die Abgase.direction of the flame arranged close to this, for example as Completion of the combustion chamber at its outlet for the exhaust gases.

Die Anordnung bringt die weiteren erheblichen Vorteile, daß die gesamten Abzugswege der Rauchgase, vor allem die Wärmeaustauschflächen, die bei Verschmutzung den Wirkungsgrad ändern, vergleichsweise sauber bleiben, und daß auch das von Ungleichmäßigkeiten der Verbrennung herrührende Pulsieren der Abgase vor den Wärmeaustauschflächen gedämpft wird, an denen es sonst zur Bildung weiter übertragener Geräusche führt. Darüber hinaus kann bei der betreffen-The arrangement has the further significant advantages that the entire exhaust routes of the flue gases, especially the heat exchange surfaces, which change the efficiency when dirty, for comparison stay clean, and that also the pulsation of the exhaust gases resulting from unevenness in the combustion is attenuated in front of the heat exchange surfaces, which would otherwise lead to the formation of further transmitted noises leads. In addition, the affected

den Anort'.iung das bei Inbetriebnahme der Anlage im unteren Temperaturbereich sich abscheidende Rauch gaskondensat. das dann auf das -Strömungshmdernis zu ruektropfi, sofort verdampfen.the location when the system is put into operation in Lower temperature range separating smoke gas condensate. that then towards the current flow ruektropfi, evaporate immediately.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen aufgeführt rnd in der folgenden Beschreibung an Ausführungsbcispiclen erläutert.Advantageous embodiments of the invention are listed in the patent claims and in the following Description of execution examples explained.

Die Zeichnungen geben die Ausführungsbeispiele wieder.The drawings show the exemplary embodiments again.

Ii g. 1 zeigt einen Heizkessel einer Warmwasserheizung mit einer Vorrichtung zum Reinigen der Abgase in einem senkrechten Schnitt;Ii g. 1 shows a boiler of a hot water heating system with a device for cleaning the exhaust gases in a vertical section;

F ι g. 2 zeigt in größerem Maßstab einen Ausschnitt aus [-" i g. I:Fig. 2 shows a section on a larger scale from [- "i g. I:

F ι g. 3 zeigt einen Teilschnitt nach Linie lll-lll in F i g. 2:Fig. 3 shows a partial section along line III-III in FIG F i g. 2:

F i g. 4 zeigt eine Abwandlung er in F i g. 3 dargestellten Ausführung;F i g. 4 shows a modification in FIG. 3 shown Execution;

F i g. 5 zeigt eine weitere Ar-f- -adlung der in F i g. 3 dargestellten Ausführung.F i g. 5 shows a further Ar-f- charge of the type shown in FIG. 3 shown execution.

Ein Heizkessel ί übkticr Bauart weist eine Brennkammer 2 auf, in Jtren Wandung ein an der Brenn kammerwandflache J. erwärmtes Heizmedium 4 nach oben zu einer von den Abgasen erhitzten Nachschalt heizflache 5 strömt, von wo es in einer nicht dargestellten Weise in die Vorlaufleitung der Heizung gelangt. Die Vorderseite des Heizkessels ist mit einer oberen Kesseltür 6 und einer unteren Kesseitür 7 versehen, an die ein üblicher ölbrenner 8 mit einem in die Brennkammer 2 hineinragenden Mundstück 9 angesetzt ist. Die Abgase der bei 10 dargestellten Flamme nehmen den durch die Pfeile angedeuteten Verlauf. Sie verlassen dabei die Brennkammer 2 durch eine Reinigungsvorrichtung 11, die in F i g. 2 und 3 genauer dargestellt ist.A heating boiler ί ükticr design has a combustion chamber 2, in Jtren wall a on the combustion chamber wall surface J. heated heating medium 4 flows up to a heated by the exhaust gases downstream heating surface 5, from where it in a manner not shown in the supply line of the heater got. The front of the boiler is provided with an upper boiler door 6 and a lower boiler door 7, to which a conventional oil burner 8 with a mouthpiece 9 protruding into the combustion chamber 2 is attached. The exhaust gases of the flame shown at 10 take the course indicated by the arrows. You leave the combustion chamber 2 through a cleaning device 11, which is shown in FIG. 2 and 3 is shown in more detail.

Die Reinigungsvorrichtung 11 besteht aus mehreren aneinandergereihten, zu einem schräg-U-förmigen Querschnitt gebogenen Profilblechen 12, die stirnseitig durch zwei Winkelprofile 13 abgeschlossen und gehalten sind. Der eine Schenkel 14 der U-förmigen Profilble~he 12 ist senkrecht angeordnet und mit einer Vielzahl von Bohrungen 15 versehen. Der andere, durch eine runde Umbiegung mit dem senkrechten Schenkel 14 verbundene Schenkel 16 ist schräg zu der sich im wesentlichen waagerecht erstreckenden Flamme 10 ausgerichtet. Die Fronibieche 12 sind beispielsweise durch Schweißung miteinander und mit den Winkelprofilen 13 verbunden. Wie F ι g. 1 erkennen läßt, ist die Reinigungsvorrichtung 11 mit den freien Schenkeln der Winkelprofile 13 auf Sitzleisten 17 aufgelegt, die zu diesem Zweck in dem Heizkessel 1 angebracht wurden; in dieser Weise is¹ auch ein nachträglicher Einbau einer Reinigungsvorrichtung I! möglich. Auch .in den Iii-ulci in der /<. · hilling nicht dargestellten Seilen dei Renn ^Hilfsvorrichtung !1 sind Winkeiprofile 15 .uigcordnei die auf Sii/Ieisten 17 des Heizkessels liegen, so dall iln s Reinigungsvorrichtung 11 die Brennkammer 2 dei.iu abschließt, daß die Abgase nur durch die Bohrungen Π hindurch entweichen könnenThe cleaning device 11 consists of several strung together profile sheets 12 which are bent to form an oblique U-shaped cross section and which are closed and held at the end by two angle profiles 13. One leg 14 of the U-shaped profile plate 12 is arranged vertically and provided with a large number of bores 15. The other leg 16, which is connected to the vertical leg 14 by a round bend, is oriented at an angle to the flame 10, which extends essentially horizontally. The Fronibieche 12 are connected to one another and to the angle profiles 13, for example by welding. As in Fig. 1 shows, the cleaning device 11 is placed with the free legs of the angle profiles 13 on seat strips 17 which were attached to the boiler 1 for this purpose; In this way, ^{1 is} also a subsequent installation of a cleaning device I! possible. Also .in the iii-ulci in the / <. The ropes, not shown, of the racing auxiliary device! 1 are angular profiles 15 .uigcordnei which lie on the rails 17 of the boiler, so that the cleaning device 11 closes the combustion chamber 2 so that the exhaust gases only escape through the bores Π be able

Vor allem infolge der Wärmeübertragung duuh Strahlung erhitzen sich die Profilbleche 12. die bei spielsweise aus I bis 3 mm dickem Stühlblech 1 -47 J!·} bestehen, auf Rotglut. Die Schenkel 16 neiinu'n dabei, da sie in erster Linie von der Strahlung getroffen wer den. die meiste Wärme auf. Die Abgase strömen von unten in die Profilbleche 52 ein und verlassen sie durch die Bohrungen 15, hinter denen sie schließlich nach oben entweichen. In den von den Profilblechen 12 gebildeten Taschen entstehen starke Turbulenzen, die die Abgase mischen, wodurch verbrennungsfahige Stoffe mit restlichem Sauerstoff zusammenkommen und hei Berührung des glühenden Metalls fertig verbrennen. Das geschieht vornehmlich an den Schenkeln 16 der Profilbleche 12. die zunächst von vorne und nach dem Durchtritt der Case durch die Bohrungen 15 noch einmal von hinten von ',n Gasen bestrichen werden. Die zweite Berührung ist '-esonders intensiv, da die Gase in den Bohrungen 15 eine verhältnismäßig große Strömungsgeschwindigkeit annehmen.Mainly due to the heat transfer duuh Radiation heat the profiled sheets 12. the at For example, from I to 3 mm thick sheet metal chairs 1 -47 J! ·} insist on red heat. The legs 16 are not there because they were hit primarily by radiation the. most of the heat on. The exhaust gases flow into the profile sheets 52 from below and leave them through the holes 15, behind which they are finally after escape above. In the pockets formed by the profiled sheets 12, strong turbulence occurs, which the Mix exhaust gases, whereby combustible substances come together with residual oxygen and become hot Burn the touch of the glowing metal. This happens mainly on the legs 16 of the Profile sheets 12. which are initially from the front and after the case has passed through the holes 15 be smeared once from behind by ', n gases. The second touch is particularly intense because the Gases in the bores 15 assume a relatively high flow velocity.

Nach dem Durchgang durch die Reinigungsvorrichtung 11 strömen die Abgase in üblicher W >se an der Nnchschaltheizfläche 5 vorbei und verlassen den Heizkessel 1 durch seinen Kaminanschluß 18.After passing through the cleaning device 11, the exhaust gases flow in the usual W > Pass the follow-up heating surface 5 and leave the boiler 1 through its chimney connection 18.

Bei dem in Fig.4 daigestellten AusfuhrungsbeispielIn the exemplary embodiment shown in FIG

der Erfindung ist an die Stelle der einzelnen, aneinandergesetzten Profilbleche J2 ein durchgehendes, hin- und hergebogenes Blech getreten. Im übrigen sind die Verhältnisse im Prinzip die gleichen.the invention is in place of the individual, juxtaposed Profiled sheets J2 a continuous sheet that is bent back and forth. By the way, they are Conditions are basically the same.

Das Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 5 stellt ci^e Weiterbildung der beschriebenen Reinigungsvorrichtung dar. In den Zwischenräumen hinter Profilblechen 19. die im wesentlichen die Form der Profilbleche 12 haben, jedoch nur in ihrer unteren Hälfte mit Bohrungen 20 versehen sind, sind durch weitere Bleche 21 Kammern 22 abgeteilt. Den Ausgang aus den Kammern 22 bilden Bohrungen 23, die den zunächst ebenso wie in der Reinigungsvorrichtung 11 geführten AbgassifuiTi noch einmal auf tien senkrechten Schenke! der U-förmigen Profilbleche 19zurück!enken.The embodiment according to FIG. 5 represents ci ^ e Further development of the cleaning device described. In the spaces behind profiled sheets 19. which essentially have the shape of the profile sheets 12, but only in their lower half with holes 20 are provided, 21 chambers 22 are separated by further metal sheets. The exit from the chambers 22 form bores 23 which, initially as well as in the cleaning device 11, lead to the exhaust gas filter once more on the vertical bar! the U-shaped profiled sheets 19 back!

Das Blech der Reinigungsvorrichtung schwärzt sich, so daß es die Wärmestrahlung besonders gut aufnimmt. Auch bei langem Betrieb setzt «ich aber die Reinigungsvorrichtung nicht zu.The sheet metal of the cleaning device blackens so that it absorbs the thermal radiation particularly well. Even with long periods of use, I do not clog the cleaning device.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for afterburning the exhaust gases of a furnace, in particular an oil furnace Boiler, -lurch an in the way of the exhaust gases in the Placed near the flame, heated. large, turbulence-generating flow obstruction. characterized in that the flow obstacle (11) has bags (12, 19) lined up next to one another, one wall (14) of which has a plurality of outlet openings (15).

2. Device according to claim 1, characterized in that that the pockets (12, 19) each essentially have two walls (14,16), one of which one (14). in which the passage openings (15) are arranged, essentially perpendicular to the direction of extent the flame (10) and the other (16) is oriented at an angle thereto.

3. Device according to one of claims 1 and 2, characterized in that on the rear sides of the pockets (19) connect further chambers (22) with further passage openings (23).

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that that the .ammern (22) at least partially divided into spaces on the back of the pockets (19) and their passage openings (23) are at least partially directed towards the back of a pocket wall.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that a plurality of TascFs are connected in series.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that that the Strön jngshinder (11) as a whole approximately parai'el ζ τ direction of extent of the Firing flame (10) is arranged.

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the flow obstacle (11) is close is arranged above the furnace flame (10).

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the flow obstacle (11) is arranged at the exit of the combustion chamber (2) of the furnace.

45 small ones arise, the nicti! succeeded in the flame, then evaporate and at least partially form unburned exhaust gas components. By stripping of oil in the mixing device of the burner is in similarly, the contamination further increased. In this respect, it is more advantageous to reduce the exhaust gases as much as possible wedge / u burn. For this are in the USPs 30 90 675. the LJS-PS 35 bO] ö5 and the Ci B-FS 7 494 various special combustion chambers are provided

hit.

From OE-PS 1 27 514. of the present invention goes out, it is known to burn the exhaust gases. several above the furnace in the path of the exhaust gases to arrange curved panels one above the other with a lateral distance from the wall. The exhaust gas flow so! L hit the hot plates so that the soot particles or the like are brought to combustion here, and then pass upwards between the plate circumference and the wall. The desired effect however occurs mainly only on the lowest plate; the afterburning remains on the whole incomplete