DE2538211C3

DE2538211C3 - Heating boiler

Info

Publication number: DE2538211C3
Application number: DE19752538211
Authority: DE
Inventors: Louis Amable Paris Coton
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-09-13
Filing date: 1975-08-27
Publication date: 1978-10-26
Also published as: DE2538211B2; FR2284831B1; FR2284831A1; DE2538211A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Heizungskessel mit einem von RicMchgasrohren durchsetzten Wasserbehälter und einer Rauchgas- Sammelkammer, in der ein mit dem Wasserbehälter verbundener Zusatzbehälter angeordnet istThe invention relates to a heating boiler with a water tank penetrated by RicMchgasrohren and a flue gas collecting chamber in which an additional tank connected to the water tank is arranged

Heizungskessel lassen sich gewöhnlich in zwei Arten einteilen, nämlich solche, bei denen das Wasser ganz oder teilweise in Rohren oder einer Umhüllung auftritt, die außen von den Flammen oder den Rauchgasen bestrichen werden, und die sogenannten Rauchrohroder Rauchgasrohrkessel, bei denen das Wasser in einer Umhüllung enthalten ist, durch die von den Rauchgasen durchströmte Rohre hindurchlaufen. Bei beiden Arten treten die Rauchgase noch mit verhältnismäßig hoher Temperatur in den Abzug ein. Die damit abgeführte Wärmeenergie ist verloren.Central heating boilers can usually be divided into two types, namely those in which the water is whole or occurs partially in pipes or an enclosure which is outside the flames or the smoke gases be coated, and the so-called smoke tube or flue gas tube boilers, in which the water in a Enclosure is included through which the flue gases flow pipes. With both types the flue gases enter the fume cupboard at a relatively high temperature. The one discharged with it Thermal energy is lost.

Man hat zwar bereits versucht, einen Teil dieser Energie dadurch zurückzugewinnen, daß man in den Abzug einen Wärmetauscher bringt, durch den das Kesselwasser vorgewärmt wird, jedoch beträgt die dadurch erzielte Verbesserung des Wirkungsgrades nur einige Prozent, während die in den Rauchgasen beim Verlassen des Kessels enthaltene Wärmeenergie in der Größenordnung von 20 bis 40% derjenigen liegt, die im Kessel an das Wasser abgegeben wird.Attempts have already been made to regain some of this energy by going into the The deduction brings a heat exchanger through which the boiler water is preheated, but this amounts to the improvement in efficiency achieved by this is only a few percent, while that in the flue gases at Leaving the boiler thermal energy contained in the order of 20 to 40% of that in the Boiler is released to the water.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den wesentlichen Teil der beim Verlassen des Heizungskessels in den Rauchgasen normalerweise enthaltenen Energie zurückzugewinnen.The invention is based on the object, the essential part of when leaving the boiler to recover energy normally contained in the flue gases.

Diese Aufgabe ist bei einem Heizungskessel der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Zusatzbehälter von infolge Nachverbrennung an den Mündungen der Rauchgasrohre auftretenden Flammen beheizbar ist.According to the invention, this object is achieved in a heating boiler of the type mentioned at the outset solved that the additional container of as a result of afterburning at the mouths of the flue gas pipes occurring flames is heatable.

Aus den USA-Patentschriften 20 59 128 und 13 55 686 sind zwar bereits als Rauchgasrohrkessel ausgebildete Dampfkessel bekannt, bei denen sich in einer Rauchgas-Sammelkammer ein mit dem Wasserbehälter des Kessels verbundener Zusatzbehälter befindet, doch nimmt dieser Zusatzbehälter im einen Fall von den Rauchgasrohrmündungen einen so großen Abstand ein, daß er kaum von an den Rauchgasrohrmündungen auftretenden Flammen bestrichen werden kann, während er im anderen Fall zwar dicht genug an den Rauchgasrohrmündungen angeordnet ist, jedoch als kleinvolumiger reiner Dampfüberhitzer nicht von solchen Flammen bestrichen werden kann, ohne Schaden zu leiden. Es ist also im letzteren hall die Feuerung so einzustellen, daß an den Rauchgasrohrmündungen keine Nachverbrennung auftritt Demzufolge wird in beiden Fällen der erfindungsgemäßeFrom the USA patents 20 59 128 and 13 55 686 are already designed as flue gas tube boilers Known steam boilers in which a flue gas collecting chamber with the water tank of the Boiler connected additional container is located, but this additional container takes in one case of the Flue gas pipe mouths such a large distance that it is hardly of any kind to the flue gas pipe mouths Occurring flames can be painted, while in the other case, although close enough to the Flue gas pipe mouths is arranged, but not as a small-volume pure steam superheater such flames can be painted without suffering damage. So it is in the latter hall Adjust the furnace so that no afterburning occurs at the flue gas pipe mouths is the invention in both cases

is vorteilhafte Effekt nicht erreicht.beneficial effect is not achieved.

Die Erfindung macht sich das Prinzip des sogenannten Bunsenbrenners zu Nutze und insbesondere die dabei einstellbare blaue Flamme, wie sie auch bei Schweißbrennern zu finden ist und die sehr energiereich ist. Eine solche Flamme bildet sich nur unter besiimmten Bedingungen, so z. B. bei zusätzlicher Luftzufuhr, am Ende eines Rohres, wenn an dessen anderem Ende eine Verbrennung irgend eines festen, flüssigen und/oder gasförmigen Brennstoffes stattfindetThe invention makes use of the principle of the so-called Bunsen burner and in particular that at the same time adjustable blue flame, as it can also be found with welding torches and which is very energetic is. Such a flame forms only under certain conditions Conditions such as B. with additional air supply, at the end of a tube, if at the other end of a Combustion of any solid, liquid and / or gaseous fuel takes place

Der Erfindung liegt die Beobachtung zugrunde, daß bei Rauchgasrohrkesseln die normalerweise die Rauchgasrohre mit einem Abgasstutzen verbindende Rauchgas-Sammelkammer häufiger Beschädigungen aufweist, die auf eine Flammeneinwirkung hindeuten. Durch die Erfindung wird diese bislang nur sporadisch aufgetretene und als störend empfundene Nachverbrennung bewußt herbeigeführt und im Sinne der gestellten Aufgabe genutztThe invention is based on the observation that in flue gas tube boilers the normally flue gas tubes the flue gas collecting chamber connecting to a flue gas nozzle is more frequently damaged, which indicate the effect of a flame. With the invention, this has hitherto only occurred sporadically and afterburning, which is perceived as annoying, deliberately brought about and in the sense of the set Task used

Die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten der Erfindung an. Nachfolgend ist ein entsprechendes Ausführungsbeispiel anhand der Figuren beschrieben. Es zeigtThe subclaims indicate advantageous design options for the invention. The following is a corresponding embodiment described with reference to the figures. It shows

Fig. 1 einen Miitellängsschnitt durch einen stehenden Heizungskessel, etwas schematisiert,Fig. 1 is a mid-longitudinal section through a standing Heating boiler, somewhat schematized,

■»o Fig. 2, Fig. 3 und Fig. 4 je einen Querschnitt entsprechend der Linie H-II, IJH-III ty-d IV-IV in F i g. 1.2, 3 and 4 each have a cross section corresponding to the line H-II, IJH-III ty-d IV-IV in F i g. 1.

Der dargestellte Heizungskessel hat an seinem unteren Ende eine Brennkammer t, umgeben von einer doppelwandigen Umhüllung 2, deren Zwischenraum 3 Kesselwasser enthält. Dieser Zwischenraum 3 steht in Verbindung mit dem eigentlichen Heizungskessel 4, der in diesem Beispiel zylindrisch ausgebildet ist. Mit la—Ie sind die weiteren Elemente der Kesselfeuerung bezeichnet, die in diesem Falle als Kohlenfeuerung ausgebildet ist, nämlich die Brennkammertür la, der Rost Ib,die Feuerbrücke leder Aschenraum ldund die Aschenraumtür Ie. Es versteht sich indessen, daß die Erfindung gleichermaßen auch für Heizungskessel mit anderen Feuerungen geeignet ist.The boiler shown has a combustion chamber t at its lower end, surrounded by a double-walled casing 2, the space between which contains 3 boiler water. This gap 3 is in Connection to the actual heating boiler 4, which is cylindrical in this example. With la — Ie these are the other elements of boiler firing, which in this case are called coal firing is formed, namely the combustion chamber door la, the grate Ib, the fire bridge leather ash chamber ld and the Ash room door Ie. It goes without saying, however, that the invention also applies to heating boilers other firing is suitable.

Die Kreuzschraffur bezeichnet in dem betrachteten Beispiel die auf dem Rost befindliche Kohle, auf der primäre Flammen angedeutet sind. Die Verbrennung erzeugt Gase, die durch die Rauchgasrohre 5 innerhalb des Heizungskessels 4 nach oben strömen. Der Übersichtlichkeit halber sind in F i g. 1 nur zwei solche Rauchgasrohre dargestellt, während bereits Fig.3 deutlich macht, daß erheblich mehr davon auftreten werden.In the example under consideration, the cross-hatching denotes the coal on the grate on which primary flames are indicated. The combustion generates gases through the flue gas pipes 5 within of the heating boiler 4 flow upwards. For the sake of clarity, FIG. 1 only two such Flue gas pipes shown, while Fig.3 already makes it clear that considerably more of them occur will.

Bei herkömmlichen derartigen Heizungskesseln mün-In conventional heating boilers of this type,

h~> den die Rauchgasrohre in eine Rauchgas-Sammelkammer, die mit dem Abzug in Verbindung steht. Die Aufheizung des Wassers, das durch den Rücklauf-Stutzen 6 zugeführt wird, erfolgt dabei durch dieh ~> the flue gas pipes in a flue gas collecting chamber, associated with the trigger. The heating of the water coming through the return pipe 6 is supplied, takes place through the

Rauchgasrohre 5 sowie die Brennkammerwand, durch die das eintretende Wasser zunächst vorgewärmt wird. Beim Verlassen der Rauehgasrohn; 5 haben die Rauchgase noch eine hohe Temperatur, so daß bei genügender Luftzufuhr für eine vollständige Verbrennung des verwendeten Brennstoff» an der Mündung der Rauchgasrohre spontan nach dem Prinzip des Bunsenbrenners Sekundärflammen 7 blauer Färbung auftreten, die eine hohe Wärmeleistung besitzen und in Fig. 1 gleichfalls schematisch dargestellt sind.Flue gas pipes 5 and the combustion chamber wall, through which the entering water is initially preheated. When leaving the Rauehgasrohn; 5, the flue gases are still at a high temperature, so that at Sufficient air supply for complete combustion of the fuel used »at the mouth of the Flue gas pipes occur spontaneously according to the principle of the Bunsen burner secondary flames 7 blue color, which have a high thermal output and are also shown schematically in FIG. 1.

Die den Sekundärflammen 7 eigene Wärmeleistung wird erfindungsgemäß zur Heizung bzw. Überhitzung des Wassers ausgenützt, das sich in einem Zusatzbehälter 8 über der Mündung der Rauchgasrohre 5 befindet, der mit dem Heizungskessel 4 kommuniziert. Der Zusatzbehälter 8 ist von einer Umhüllung 9 umgeben, die so dimensioniert ist, daß sich die Flammen 7 frei ausbilden können und ihre Abgase ungehindert Zutritt zu dem üblichen Abgasstutzen 10 finden, wie dies durch gestrichelte Pfeile in F i g. 1 angedeutet ist. Das heiße Wasser verläßt den Zusatzbehälter 8 durch den Vorlauf-Stutzen !1 mit höherer Temperatur als beim Verlassen des Heizungskesseis 4, weshalb man den Zusatzbehäiter auch als Boiler bezeichnen kar..i.The heat output inherent in the secondary flames 7 is used according to the invention for heating or overheating the water that is in an additional container 8 is located above the mouth of the flue gas pipe 5, which communicates with the boiler 4. Of the Additional container 8 is surrounded by a casing 9 which is dimensioned so that the flames 7 are free can train and find their exhaust gases unimpeded access to the usual exhaust pipe 10, like this through dashed arrows in FIG. 1 is indicated. The hot water leaves the additional container 8 through the Flow connection! 1 with a higher temperature than when leaving the boiler 4, which is why the Kar..i also call additional containers a boiler.

In den Querschnitten der F i g. 3 und 4 erscheint der gezeigte Heizungskessel in herkömmlicher Weise ausgebildet, während Fig. 2 wiederum die Anordnung des Zusatzbehälters 8 in der Umhüllung 9 zeigt. Dieser Behälter hat in dem gezeigten Beispiel die Form eines bikonvex abgeflachten Ballons, um den in ihm auftretenden Druckkräften am besten widerstehen zu können, jedoch kommt gewünschtenfalls auch eine andere Form in Frage.In the cross sections of FIG. 3 and 4 appears the The boiler shown is designed in a conventional manner, while FIG. 2 again shows the arrangement of the additional container 8 in the envelope 9 shows. This container has the shape of a in the example shown biconvex flattened balloons in order to best withstand the compressive forces occurring in it can, but another shape is also possible if desired.

Bei normalem Betrieb weist der Abgasstutzen 10 eine erheblich niedrigere Temperatur auf als bei einem herkömmlichen Heizungskessel gleicher Leistung unterDuring normal operation, the exhaust gas connection 10 has a considerably lower temperature than with one conventional heating boilers with the same output

ίο der Annahme gleicher Wasseraustrittstemperatur. Dies hängt damit zusammen, daß mit der Erfindung der verwendete Brennstoff 20 bis 30% besser ausgenutzt wird.ίο assuming the same water outlet temperature. this has to do with the fact that with the invention the fuel used is 20 to 30% better utilized will.

Naturgemäß beschränkt sich die Erfindung nicht auf Kessel der gezeigten Form, sondern kann auf sämtliche als Rauchgasrohrkessel ausgebildete Heizungskessel, seien es vertikale oder horizontale, solche mit oder ohne Kesselwasservorwärmung an der Feuerraumwand, solche mit einfachem oder doppeltem Feuerraum, solche mit einfachem oder gemischtem Wasserkreislauf (Frischwasser neben Heizwasser) und solche für beliebige andere Brennstoffe, Anw.idung finden. Im Falle eines Kessels für Zentralheiz'/npsanlagen kann dieser in bekannter Weise an dem Wassereintritt ein Ventil für die Rückführung des Heizungswassers ebenso wie beliebige andere Mischventile, seien es automatische oder handgesteuerte, aufweisen.Naturally, the invention is not limited to kettles of the form shown, but can be applied to all of them Heating boilers designed as flue gas tube boilers, be they vertical or horizontal, with or without Boiler water preheating on the furnace wall, those with a single or double furnace, those with a simple or mixed water cycle (fresh water in addition to heating water) and those for find any other fuel, application. in the The case of a boiler for central heating systems can this in a known manner at the water inlet a valve for the return of the heating water as well like any other mixing valve, be it automatic or manually controlled.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claims;

1. Heating boiler with a water tank interspersed with flue gas pipes and a flue gas collecting chamber, in which an additional container connected to the water container is arranged, characterized in that the additional container (8) of occurring as a result of afterburning at the mouths of the flue gas pipes (5) Flames (7) can be heated

2. Heating boiler according to claim t, characterized in that the additional container (8) as Upper heater is designed.

3. Heating boiler according to claim 1 or 2, characterized in that the additional container (8) at a distance in one adjoining the wall of the heating boiler (4) with a flue gas nozzle (10) connected casing (9) is arranged

4. Heating boiler according to one of claims 1 to

3, characterized in that the additional container (8) has the shape of a biconvex flattened balloon having.

5. Heating boiler! according to any one of claims 1 to

4, characterized in that the air supply of the boiler to one at the mouths of the Flue gas pipes (5) appearing blue color of the flames (7) is set.