DE2403466A1 - Verfahren zur bewirkung einer vollstaendigen verbrennung fluessiger oder gasfoermiger brennstoffe in einem heizkessel, sowie fuer die durchfuehrung des verfahrens ausgebildeter heizkessel - Google Patents
Verfahren zur bewirkung einer vollstaendigen verbrennung fluessiger oder gasfoermiger brennstoffe in einem heizkessel, sowie fuer die durchfuehrung des verfahrens ausgebildeter heizkesselInfo
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Description
WpWn3. r-':r--MissR 24. Jan. 19.74
7 Stuttgart-1. Neckarstraß3 50 ^HUOHUU
Albin-Pannan AB,
S-9 50 50 Kalix-Nvborg, Schweden
Verfahren zur Bewirkung einer vollständigen Verbrennung flüssiger oder gasförmiger Brennstoffe in einem Heizkessel, sowie für die
Durchführung des Verfahrens ausgebildeter Heizkessel
Die vorliegende Erfindung besieht sich primär auf ein Verfahren
um mit minimalem Luftüberschuss und bestmöglicher Feuerraumsbelastung
eine vollständige Verbrennung flüssiger oder gasförmiger Brennstoffe in einem Heizkessel mit einem Feuerraum (Verbrennungsraum)
zu erreichen, der zu wesentlichen Teilen von Räumen umgeben ist, die ein Wärmemedium (wärmetransportierende.s
Medium) enthalten und welcher Verbrennungsraum teils durch zwei einander gegenüberliegende Seitenwände, die oben und unten durch
©fe@¥© bzw. untere Wandkonstruktionen vereint sind, teils
durch eine vordere Endwand mit einem Brennerrohr sowie eine derselben gegenüberliegende hintere Endwand begrenzt ist, wobei
zumindest in einer der Wandkonstruktionen Verbrennungsgasauslässe angeordnet sind.
Die Erfindung ist das Resultat eines ausgesprochenen Strebens nach Erfüllung der während der letzten Jahre mehr und mehr laut
gewordenen Forderungen nach einer Begrenzung und Verminderung der Luftverunreinigungen, die der Atmosphäre bei der Verbrennung
flüssiger oder gasförmiger Brennstoffe zugeführt werden. Genauer definiert kann man sagen, dass als Zweck der Erfindung das
Streben zugrundeliegt, bei der Erzeugung von Wärmeenergie durch
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Heizung flüssiger und gasförmiger Brennstoffe in Heizkesseln eine so vollständige Verbrennung zu bewirken, dass im ganzen
keine Verunreinigungen von Luft öder Wasser zu entstehen brauchen,
Das Problem - auf welches die vorliegende Erfindung sich gründet ist
somit die Wahrnehmung der obigen Forderungen. Die Erfindung wurde nach genauen Studien der Verbrennung in verschiedenen
Typen von Brennkammern entwickelt. Man kann tatsächlich sagen,' dass die heutzutage bekanntesten und am meisten verwendeten
Brennkammern für die Verbrennung flüssiger oder gasförmiger Brennstoffe ein Ueberbleibsel aus der Zeit sind, als das Heizen
mit festen Brennstoffen vollständig vorherrschte. Der Umstand, dass solche. Verbrennungsräume oder Brennkammern auch im Zeitalter
der Ölheizungen und Gasheizungen zur Verwendung kommen, dürfte im wesentlichen auf. der Forderung der Behörden beruhen, dass
eine Erzeugung von Wärmeenergie mit Hilfe einheimischen Brennstoffes,
wie z.B. Holz, möglich sa.n muss, damit eine Wärmeenergieproduktion
auch bei einem etwaigen Aufhören des Imports von flüssigen und gasförmigen Brennstoffen ermöglicht wird. Eine
gewisse Entspannung in den von den Behörden vorgeschriebenen Bestimmungen ist doch in der letzten Zeit eingetreten, insofern
als elektrische Energie nunmehr, wenn es sich um kleinere
Produktionseinheiten handelt, zu den einheimischen "Brennstoffen" gerechnet wird. In Bezug auf Produktionseinheiten für grosse
Energiemengen sollen die Räume, in denen die wärmeerzeugenden Apparate oder Anordnungen untergebracht sind, so ausgebildet
sein, dass in einer etwaigen Krisensituation die Möglichkeit einer alternativen Heizung auch mit Ersatzbrennstoffen besteht.
Die demzufolge etwas toleranteren Bestimmungen haben mit sich gebracht, dass die wärmeerzeugenden Apparate auf einen bestmöglichen
Stand entwickelt wurden in Bezug auf die Brennstoffart und die Umweltberücksichtigung, deren Sicherstellung Zweck der
vorliegenden Erfindung ist.
Bei im Zusammenhang mit den beim Ausarbeiten der vorliegenden Erfindung gemachten Studien der Verbrennung gasförmiger und
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flüssiger Brennstoffe hat es sich gezeigt, dass eine, nahezu
vollständige Verbrennung durch eine geeignete Kombination von Feuerraum (Verbrennungsraum), Brenner, Auslassteil und Konvektionsteil
der wärmeerzeugenden Vorrichtung erreicht werden kann. Die im Zusammenhang mit der Erfindung verwerteten Konstruktionselemente
der genannten Art sind zwar an sich bekannt, aber es ist noch nicht bekannt·, diese Elemente oder Komponenten in der
Kombination und auf die Weise zu verwenden, wie sie aus der vorliegenden Erfindung hervorgehen.
Der oben nachgewiesene Zweck der Erfindung wird dadurch wahrgenommen,
dass in der chemischen Reaktion - aus der die Verbrennung besteht - die daran teilnehmenden Gase mehrmals durch
spiralförmig rotierende Wirbelbewegungen in die heisse Verbrennungszone
des Verbrennungsraums dadurch zurückgeführt werden, dass das Brennerrohr so in der vorderen Wand angebracht
ist, dass die Längsachse des Rohres in einer gedachten Ebene nahezu mitten zwischen den Seitenwänden zu liegen kommt 3 die
als gegenseitige Spiegelbilder ausgebildet sind, und ausserdem das ·Brennerrohr so angebracht ist, dass dessen Entfernung zu den
Seitenwänden sich von den Entfernungen zu den oberen und unteren Wandkonstruktionen unterscheidet, und dass die Auslässe für
das Verbrennungsgas so ausgebildet sind, dass der notwendige Ueberdruck im Verbrennungsraum erhalten wird.
Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf einen Heizkessel, der den Zweck hat auf die erwähnte Art zu arbeiten, d.h. einen
Heizkessel zur Bewirkung einer vollständigen Verbrennung flüssiger oder gasförmiger Brennstoffe mit minimalem Luftüberschuss und
optimaler Feuerraumbelastung, welcher Heizkessel einen Verbrennungsraum ha.t, der zu wesentlichen Teilen von Räumen umgeben
ist, die ein Wärmemedium enthalten, und welcher"Verbrennungsraum
teils von zwei einander gegenüberliegenden Seitenwänden, die oben und unten durch obere bzw. untere Wandkonstruktionen
vereint sind, teils durch eine vordere Endwand, worin ein Brennerrohr angebracht ist, sowie einer der erwähnten
Endwand gegenüberliegende hintere Endwand begrenzt ist, wobei
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zumindest in einer der Wandkonstruktionen ein Verbrennungsauslass
angeordnet ist. Bei einem auf diese Art ausgebildeten Heizkessel wird die Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass das
Brennerrohr so in der vorderen Endwand angeordnet ist, dass die Längsachse des Rohres in einer gedachten Ebene nahezu mitten
zwischen den Seitenwänden liegt, die als gegenseitige Spiegelbilder ausgebildet sind, d.h. Flächen haben, die im Verhältnis
zur Ebene symmetrisch ausgebildet sind, und dass das Brennerrohr so angebracht und eingerichtet ist, dase dessen Entfernung
zu den Seitenwänden sich von den Entfernungen zu den oberen und unteren Wandkonstruktionen unterscheidet, sowie dass der totale
Durchströmungsquerschnitt der Auslässe für das Verbrennungsgas
solcher art ist, dass der notwendige Ueberdruck im Verbrennungsraum erhalten wird.
Bei einer ersten, bevorzugten Ausf(Ihrungsform des Heizkessels
gemäss der Erfindung besteht die obere Wandkonstruktion aus einer geschlossenen, obsren Wand während die untere Wandkonstruktion
aus einem Rohrbündel mit Gasauslässe zwischen den Rohren besteht, welches Rohrbündel ein Stück oberhalb einer geschlossenen, unteren
Wand angebracht ist, wobei sich eine Gassammelkammer
zwischen Rohrbündel und unterer Wand befindet, die über zumindest einen Fuchs mit der Atmosphäre in Verbindung steht.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen
Heizungskessels besteht die obere Wandkonstruktion aus einem Rohrbündel mit Gasauslässe zwischen den Rohren, welches
Rohrbündel ein Stück unterhalb einer geschlossenen, oberen Wand angebracht ist, wobei sich zwischen dem Rohrbündel und der
oberen Wand eine Gassammelkammer befindet, die über zumindest
einen Fuchs mit der Atmosphäre in Verbindung steht, und dass die untere Wandkonstruktion öus einer geschlossenen unteren
Wand besteht.
Eine dritte Aus führungs form d;s erf indungsgemessen Her'.zkessels
ist so ausgebildet, dass sowohl die obere wie dia untere Wandkonstruktion
aus einem Rohrbündel mit Gasuaslasse zwischen den
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Rohren besteht, wobei jedes Rohrbündel ein Stück innerhalb einer geschlossenen Wand angebracht ist, so dass sich zwischen jedem
der Rohrbündel und der daran angrenzenden, geschlossenen Wand
eine Gassammelkaminer befindet, die über zumindest einen Fuchs
mit der Atmosphäre in Verbindung steht.
Die in jedem der Rohrbündel enthaltenen Rohre sind vorzugsweise so angeordnet, dass sie im wesentlichen parallel zu den Endwänden
des Verbrennungsraum liegen, es ist aber auch möglich, die Rohre derart anzuordnen, dass sie im wesentlichen parallel
zu den Seitenwänden des Verbrennungsraums verlaufen. Hierbei gilt, dass bei jedem der Rohrbündel unabhängig von der Einrichtung
der Rohre die Spalten zwischen den Rohren die Gasauslässe bilden.
Der Einlass oder die Einlasse zu dem betreffenden Fuchs oder
Füchsen, die ihrerseits an einen Schornstein oder ähnliches angeschlossen sind, kann geeigneter Weise die Form eines von
der hinteren Endwand in die jeweilige Gassammelkammer hineinragenden
Rohrstutzens haben, wodurch man infolge der Rotationsbewegung - die im Gas in der Gassammelkammer entsteht und im
Fuchs verstärkt wird - eine hohe Strömungsgeschwindigkeit im ■ Fuchs erhält.
Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass sowohl das Verfahren
als auch der Heizkessel gemäss der vorliegenden Erfindung sich auf den Gedanken gründen, einen Feuerraum oder Verbrennungsraum
zu verwenden, dessen Seitenwände und obere bzw. untere Wandkonstruktionen eine zum Verbrennungsraum gewendete Fläche
haben, die der Annahme.nach im wesentlichen durch Verlegung einer mit der Brennerrchrachse parallelen Linie entlang einer
geschlossenen Kurve entsteht, die die im Hauptanspruch angegebenen Forderungen in Bezug auf die Entfernung des Brennerrohrs
von den Seitenwänden und den Wandkonstruktionen erfüllt. Hierdurch erhält die Wandfläche des Verbrennungsraums die Form
einer zylindrischen Fläche, die selbstverständlich nicht krei·- zylindrisch oder eine prismatische Fläche zu sein braucht.
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Natürlich besteht auch kein Hindernis dafür, dass die Wandflächen sowohl aus gekrümmten (gewölbten) als auch aus ebenen Flächenbereichen
zusammengesetzt sind, Bei der Verbrennung des verwendeten
Brennstoffs, der z.B. öl oder ein geeignetes Gas sein kann, wird die bei der Verbrennungsreaktion entbundene Wärme
an das den Verbrennungsraum umgebende Wärmemedium (wärmetransportierendes Medium, z.B. Wasser) teils durch Strahlung von
der Flamme, teils durch Konvektion, die durch den Kontakt heisser
Verbrennungsgase mit den kälteren Wänden im Verbrennungsraum entsteht, übertragen. Die Feuerfliehe, d.h. die wärmeübertragende
Fläche, die in Kontakt mit den heissen Verbrennungsgasen kommt,
umfasst somit sowohl die Seitenwände, unteren und oberen Wandkonstruktionen des Verbrennungsraums als auch dessen vordere
und hintere Endwand. Das Wärmemedium, d.h. das wärmetransportierende
Medium kann z.B. eine Flüssigkeit, wie Wasser sein, die die um den Verbrennungsraum liegenden Räume durchströmt.
Die Erfindung wird nun im folgenden unter Hinweis auf einige in der anliegenden Zeichnung gezeigte Ausführungsformen eines
erfindungsgemässen Heizkessels näher erklärt und beschrieben.
Fig. 1 und" 2 der Zeichnung zeigen einen vertikalen Querschnitt durch einen Heizkessel mit zylindrischem bzw. prismatischem
Verbrennungsrau». In Fig. 3 ist ein zum Querschnitt in Fig. 1 und 2 rechtwinklig verlaufender, vertikaler Querschnitt (entlang
der Achsen y-y in Fig. 1-2) dargestellt, welcher vertikale Schnitt sowohl für die in Fig. 1 als auch die in Fig. 2 gezeigte
Ausführungsform repräsentativ ist, da die in diesen beiden
Figuren gezeigten Verbrennungsräume die gleiche totale Höhe und unten einen gleichartig ausgebildeten Fuchs haben. In Fig. 1
und f ist ein Vertikalschnitt durch mit einem zylindrischen bzw. prismatischen Verbrennungsraum versehene Heizkessel wiedergegeben.
In Fig. 6 schliesslich ist ein zu den Querschnitten in Fig. U und 5 rechtwinklig verlaufender, vertikaler Querschnitt
(entlang den Achsen y-y in Fig. 4-5) gezeigt, welcher vertikale Schnitt sowohl für die in Fig. 4 als auch die in Fig. 5 gezeigte
Ausführungsform repräsentativ ist, da die Verbrennungsräume in
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diesen beiden Figuren die gleiche totale Höhe und auf gleichartige
Weise ausgebildete Stutzen des Fuchses in den unteren und oberen Gaseammelkammern haben.
In den verschiedenen Figuren werden zur Bezeichnung gleicher oder einander direkt entsprechender Einzelteile und Strömungsverhältnisse dieselben Bezugszeichen verwendet.
Für sämtliche in der Zeichnung gezeigten Ausführungsformen des
erfindungsgemässen Heizkessels gilt, dass mit 1 ein Wärmemedium, d.h. ein wärmetransportierendes (wärmeableitendes) Medium,
bezeichnet ist, das sich in den Räumen befindet, die zu einem wesentlichen Teil den Feuerraum oder Verbrennungsraum 2 im
Kessel umgeben. In sämtlichen Fällen wird in den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen des erfindungsgemässen
Heizkessels der Verbrennungsraum 2 teils durch zwei einander gegenüberliegenden Seitenwände 12 - die oben und unten durch
obere bzw. untere Wandkonstruktionen 13 och 14 oder durch eine geschlossene, obere Wand 15 bzw. eine geschlossene, untere
Wand 16 vereint sind - teils durch eine vordere Endwand 17, worin ein Brennerrohr 18 angeordnet ist, sowie eine besagter
Endwand gegenüberliegenden, hintere Endwand 19 begrenzt. Die in den Zeichnungen veranschaulichten Heizkessel sind auch mit
einem oder mehreren Füchsen 10 versehen, durch welche die Rauchgase von den Gassammeikammern 9 aus dem Heizkessel entweichen.
Für sämtliche in der Zeichnung gezeigten AusfUhrungsformen gilt
ausserdem, dass das wärmetransportierende Medium 1, das folglich
den Verbrennungsraum 2 auf al3en Seiten umgibt, den Zweck hat,
Wärme von der chemischen Reaktion aufzunehmen, die entsteht, wenn der durch das Brennerrohr 18 in den Verbrennungsraum eingespritzte
Brennstoff (ölnebel oder Gasmasse) mit dem Sauerstoff der Luft reagiert, wobei Wärmeenergie in Form von Strahlungsund
Konvektionswärme entbunden wird. Das wärmetransportxerende Medium 1 ist - wie aus den Figuren ersichtlich - auch so eingerichtet,
dass es durch den eigentlichen Konvektionsteil 3
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strömt, der die Form «ines Bündels parallel zueinander verlaufender
Rohre hat. Die Wärmeübertragung an das Wärmemedium 1 übertrifft bedeutend die bei den bis jetzt bekannten Konstruktionen
stattfindende Wärmeübertragung, was dem Umstand zu verdanken ist, dass eine vollständige Verbrennung des Brennstoffe
mit einem Minimum an Luftüberschuss erfolgt, und dass eine hohe
Rotationsgeschwindigkeit des Mediums erhalten wird, das an der chemischen Reaktion teilnimmt und teilnahm, aus der die Verbrennung
selbst besteht.
Der besondere Vorteil des Verbrennungsraums 2 genass der vorliegenden
Erfindung ist, dass man durch dessen Ausbildung ein Optimum an Feuerraumbelastung erhält, wobei der bestimmende
Masstab die Produktionspasεung ist. Um eine vollständige Verbrennung
zu bewirken, ist es notwendig, dass der mit Hilfe des Brennerrohrs 18 in den Verbrennungsraum 2 eingespritzte ölnebel
oder die Gasmasse eine niedrigere Geschwindigkeit als die Verbrennungsluft hat. Die verhältnismässig hohe Geschwindigkeit
der Verbrennungsluft verursacht, dass spiralförmig rotierende Wirbelbewegungen oder -körper 4 dadurch im Verbrennungsraum 2
entstehen, dass die Verbrennungsluft "gebrochen", d.h. strömungamässig
gegen die Wand 5 des Verbrennungsraums abgetokt wird,
wozu weiter spiralförmig rotierende Reaktionekörper H kommen.
Auf diese Art wird erreicht, dass das Medium, das an der Verbrennung teilnimmt und teilnahm, mehrmals in die heisse Verbrennungszone
im Verbrennungsraum zurückgeführt wird, bevor die Rauchgaseden Verbrennungsraum 2 verlassen. Die oben erwähnten»
aus spiralförmig rotierenden Wirbelbewegungen zusammengesetzten Re.aktionskörper 4, die infolge des bekannten physikalischen
Zusammenhanges - nach welchem ein statischer Druck in dynamischen Druck umgewandelt werden kann - eine hohe Geschwindigkeit erhalten
haben, tragen auch dazu bei, die spezifische Feuerraumbelastung bedeutend zu erhöhen. Dank der Tatsache, dass die Verbrennungsreaktion
in nahezu dem ganzen Verbrennungsraum 2 stattfindet, erhält man eine bedeutende Erhöhung der Wärmestrahlung
von der Flamme. Der Uebergang der Konvektionswärme ist ausserdem
aufgrund der ijohen Geschwhdigkeit bedeutend verbessert,
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verglichen mit dem, was b«i vorbekannten Verbrennungsräumen von entsprechendem Typus bekannt ist.
Wie aus den Figuren hervorgeht, haben die Seitenwände des Verbrennungsraums
im ganzen gesehen dieselbe, aber spiegelgleiche Form, was anders ausgedrückt bedeutet, dass die Seitenwände des
Verbrennungsraums in Bezug auf eine Ebene gemäss der Linie y-y in Fig. 1, 2, U und 5 symmetrisch sind. Das Zentrum für den
Einlass 7 des Brennerrohrs 18 zum Verbrennungsraum 2 liegt wie aus den Figuren ersichtlich ist, im Schnittpunkt zwischen
den Linien y-y und x-x.
Ein charakteristisches Merkmal der auf der Zeichnung gezeigten Konstruktionen für die Bildung der oben erwähnten Rotationskörper
4 im Verbrennungsraum ist, dass die Entfernung der Ebene y-y in positiver x-Richtung zur Seitenwand 12 des Verbrennungsraums« und in negativer x-Richtung zur gegenüberliegenden Seitenwand
12 im grossen ganzen gleich gross sein soll, woneben die Entfernungen von der Linie x-x in positiver y-Richtung und in
negativer y-Richtung zu den Wandkonstruktionen 15 oder 13 bzw.
14 des Verbrennungsräume niemals ebenso gross sind wie die oben angegebene Entfernung (in positiver bzw. negativer x-Richtung)
zu den Seitenwinden.
Vom Verbrennungsraum 2 gibt es einen oder mehrere Verbrennungsgasauslässe
8. Die Verbrennungsgasauslässe 8 sind so dimensioniert, dass der notwendige Ueberdruck im Verbrennungsraum 2
erzeugt wird, was eine wesentliche Voraussetzung für die Bildung der obengenannten, spiralförmig rotierenden Wirbelbewegungen
oder -körper H ist. Die Auslässe 8 können die Form von Schlitzen
zwischen parallelen Rohren 3 in Rohrbündeln haben, oder aus anderen auf andere Weise angeordneten Drosselungen in Richtung
der Generatrix oder Sekanten im Verbrennungsraum 2 bestehen. Der Vorteil einer Werwendung eines Rohrbündels 3 als Drosselung
liegt doch dem Erachten nach in der hohen Wärmeübertragung, die man bei einer Querströmung von Verbrennungsgasen. durch das Bündel
von Rohren 3 erhäl^, sowie in der direkten Verbindung des Rohr-
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bündele mit dem Verbrennungsraum, wodurch die erzeugte Strahlungswärme
wirksam ausgenützt wird.
Die Verbrennungegaseammelkammer 9 - die teilweise vom värraeaufnehmenden
Medium 1 umgeben ist - ist in direktem Anschluss an den Verbrennungsgasauslass 8 angebracht, und die erste Aufgabe
dieser Gassammeikammer ist das Sammeln der Verbrennungsgase für weitere Fortleitung zum Fuchs 10.
Der Fuchs 10, der vontfer Gassammelkammer 9 zu einem Schornsteinanschluss
führt, ist ebenfalls von dem wärmeaufnehmenden Medium
1 umgeben. Der Fuchs 10 kann in Wirklichkeit aus einem oder mehreren Kanälen bestehen. Die Verbrennungsgasgeschwindigkeit
im Fuchs 10 ist dank der darin entstehenden Rotationsbewegung verhältnismässig hoch. Eine Verstärkung dieser Rotationsbewegung
kann man unter Zuhilfenahme eines Wirbelbilders 11 erhalten, der am besten aus einem in die Gassammelkammer hineinragenden Rohrstutzen
besteht.
Die vorliegende Erfindung hat ausser den oben hervorgehobenen
Vorteilen auch den Vorteil für das Erhalten der bezweckten Verbrennungsfunktion ziemlich unabhängig von Schornsteinszug zu
sein. Ein anderer Vorteil ist, dass die Stillstandsverluste auf ein Minimum verringert werden, wodurch der erreichbare totale
Wirkungsgrad bedeutend verbessert wird. Hierdurch wird auch die Verwendung von Reservebrennstoff in Form einer direkten elektrischen
Erwärmung des Wärmemediums ermöglicht.
Schliesslich muss noch darauf hingewiesen werden, dass die oben
beschriebenen und auf der Zeichnung gezeigten Ausführungsformen
des erfindungsgemässen Heizkessels nur einige der vielfältigen
AusfUhrungsformen sind, die innerhalb des Schutzbereiches der
Erfindung - wie sie teils im Hauptanspruch, teils in den Nebenansprüchen
angegeben ist -- liegen.
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Claims (8)
1.1 Verfahren um mit einem minimalen Luftüberschuss und optialer
Feuerraumbelastung eine vollständige Verbrennung flüssiger oder gasförmiger Brennstoffe in einem Heizkeseel mit einem Feuerraum
(Verbrennungsraum) (2), der zu einem wesentlichen Teil von ein Värmemedium (wärmetransporticrendes Medium) (1) enthaltenden
Räumen umgeben ist, zu bewirken, und welcher Verbrennungsraum teils durch zwei einander gegenüberliegende Seitenwände
(12), die oben und unten durch obere bzw. untere Wandkonstruktionen vereint sind, teils durch eine vordere Endwand (17) mit
einem Brennerrohr (18) sowie eine derselben gegenüberliegende hintere Endwand (19) begrenzt wird, wobei Verbrennungsgasauslasse
(8) zumindest in einer der Wandkonstruktionen angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Gase, die an der
chemischen Reaktion - aus der die Verbrennung besteht - teilnehmen und teilnahmen, durch spiralförmig rotierende Wirbelbewegungen
(4) in die heisse Verbrennungszone im Feuerraum (2)
mehrmals dadurch zurückgeführt werden, dass das Bronnerrohr (18)
so in der vorderen Wand (17) angebracht ist, dass die Längsachse des Rohres in einer gedachten Ebene liegt, die annähernd mitten
zwischen den als gegenseitige Spiegelbilder ausgebildeten Seitenwänden (12) gelegen ist, woneben das Brennerrohr so angebracht
ist, dass dessen Entfernung zu. den Seitenwänden (12,12) sich von den Entfernungen zu den oberen und unteren Wandkonstruktionen
(15,14j,13,14) unterscheidet, und dass die Verbrennungsgasauslässe
(S) so ausgebildet sind, dass man einen notwendigen Ueberdruck im Verbrennungsraum (2) erhält.
2. Heiskessel zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch
1, d.h. zur Bewirkung einer vollständigen Verbrennung flüssiger und gasförmiger Brennstoffe mit minimalem LuftUberschuss und
optimaler Feuerraumbelastung, welcher Heizkessel einen Verbrennungsraum (2) hat, der zu einem wesentlichen Teil von ein
Wärmemedium (1) enthaltenden Räumen umgeben ist, und welcher Verbrennungsraum durch teils zwei einander gegenüberliegende
Seitenwände (12), die oben und unten durch obere bzw. untere
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Wandkonstruktionen (13 bzw. 14) vereint sind, teils durch eine vordere Endwand (17), worin ein Brennerrohr (18) angeordnet ist,
sowie eine besagter Endwand gegenüberliegende hintere Endwand (19) begrenzt ist, und ausserdem Verbrennungsgasauslässe (8)
in zumindest einer der Wandkonstruktionen angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Brennerrohr (18·)
so in der vorderen Endwand (17) angebracht ist, dass die Längsachse
des Rohres in einer gedachten Ebene liegt, die annähernd
mitten zwischen den SeitenwMnden (12) - die als gegenseitige Spiegelbilder ausgebildet sind, d.h. mit Flächen, die symmetrisch
im Verhältnis zur Ebene ausgebildet sind - liegt, und dass das Brennerrohr (18) so angebracht und eingerichtet ist, dass dessen
Entfernung zu den Seitenwänden (12,12) sich von den Entfernungen
zu den oberen und unteren Wan-Jkonstruktionen (1 5 ,14 ;1 3 ,HO
unterscheidet, sowie dass der totale Durchströmungsquerschnitt der Verbrennungsgasauslasse (8) so ist, dass ein erforderlicher
Ueberdruck im Verbrennungsraum (2) erhalten wird.
3. Heizkessel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die obere Wandkonstruktion aus einer geschlossenen, oberen Wand (15) besteht, während die untere Wandkonstruktion
(14) aus einem Rohrbündel mit Gasauslässe (8) zwischen den Rohren (3) besteht, welches Rohrbündel ein Stück oberhalb einer
geschlossenen, unteren Wand (16) angeordnet ist, wobei sich
zwischen dem Rohrbündel und der unteren Wand eine Gassammeikammer (9) bsfindet, die über zumindest einen Fuchs (10) mit der
Atmosphäre in Verbindung steht.
4. Heizkessel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Wandkonstruktion (13) aus einem
Rohrbündel mit Gasausl-lsse (8) zwischen den Rohren (3) besteht,
welches Rohrbündel ein Stück unterhalb einer geschlossenen, oberen Wand (15) angeordnet ist, wobei sich zwischen Rohrbündel
und oberer Wand eine Gassammeikammer (9) befindet, die über zumindest
einen Fuchs (10) mit der Atmosphäre in Verbindung steht, und dass die untere Wandkonstruktion aus einer geschlossenen,
unteren Wand {16) besteht.
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5. Heizkessel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die obere wie. die urtere Wandkonstruktion
(13 und HO aus einem Rohrbündel mit Gasauslässev (8)
zwischen den Rohren (3) besteht, wobei jedes Rohrbündel ein Stück innerhalb einer geschlossenen Wand (15 bzw. 16) angeordnet
ist, so dass sich zwischen dem jeweiligen Rohrbündel und der angrenzenden, geschlossenen Wand eine GassammeIkammer (9) befindet,
die über zumindest einen Fuchs (10) mit der Atmosphäre in Verbindung steht.
6. Heizkessel nach einem der Ansprüche 3-5, dadurch gekennzeichnet, dass die in dem jeweiligen Rohrbündel
enthaltenen Rohre (3) im wesentlichen paraLlel mit den Endwänden (17,19) des Verbrennungsraumes verlaufen, wobei die
Spalten zwischen den Rohren die Gasauslässe (8) bei dem jeweiligen Rohrbündel bilden.
7. Heizkessel nach einem der Ansprüche 3-5, dadurch gekennzeichnet, dass die in dem jeweiligen Rohrbündel
enthaltenen Rohre (3) im wesentlichen parallel zu den Seitenwinden (12) des Verbrennungsraumes verlaufen, wobei die
Spalten zwischen den Rohren die Gasauslässe (8) bei dem je- ■ weiligen Rohrbündel bilden.
8. Heizkessel nach einem der Ansprüche 3-7, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass oder die Einlasse
zu dem (den) betreffenden Fuchs (Füchsen) (10) die Form eines von der hinteren Endwand (19) in die jeweilige Gassammelkammer
(9) hineinragenden Rohrstützcns (11) hat, wodurch im Fuchs infolge der Rotationsbewegung, die in der Sammelkammer im Gas
entsteht und im Fuchs verstärkt wird, eine hohe Strömungsgeschwindigkeit erhalten wird.
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-
1974
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