DE259120C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 24 i. GRUPPE

KARL SCHLEYDER in RAKONITZ, Böhmen.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 22. Oktober 1911 ab.

Es ist bekannt, die Verbrennung der verbrennbaren Rauchbestandteüe durch Zuführung vorgewärmter Zusatzluft zum Brennstoff und zu den Rauchgasen mittels eines Gebiases zu unterstützen. Hierzu werden Strahldüsen oder Kammern verwendet, die in den Feuerraum hineinragen, und in welche ein Teil von Rauchgasen zwecks Erwärmens der zugeführten Zusatzluft ejektorartig angesaugt

ίο wird. Mit Hilfe dieser Einrichtungen wird jedoch die gewünschte Wirkung nicht erzielt, weil der zugeführten kalten Luft in diesen Strahldüsen oder Kammern keine Zeit geboten wird, sich vor dem Eintritt in den Verbrennungsraum genügend mit den Rauchgasen zu mischen und zu erwärmen, so daß die Luft im Verbrennungsraum eine ungünstige Temperaturerniedrigung verursacht.
Gegenstand vorliegender Erfindung betrifft

ao eine Einrichtung an Feuerungsanlagen, mittels welcher der angeführte Mangel behoben werden soll. Die Erfindung besteht darin, daß die zugeführte Zusatzluft durch eine oberhalb der Feuertür liegende Vorwärmkammer und danach durch eine in der Feuertür vorgesehene Überhitzungskammer mit ejektorartiger Mündung geführt wird und daß die Überhitzungskammer teilweise von einem trichterförmigen Kanal umgeben ist, in dem

bei dem Einströmen der Luft aus der Überhitzungskammer in den Verbrennungsraum die Rauchgase und Flammen zur Feuertür gesaugt und aufwärts bewegt werden. Mittels dieser Vorrichtung wird erzielt, daß die zugeführte Zusatzluft in den beiden Kammern so erwärmt und überhitzt wird, daß sie im Verbrennungsräume keine Temperaturerniedrigung verursacht; diese Einrichtung weist aber noch die eigentümliche und wichtige Wirkung auf, daß die zur Feuertür angesaugten und aufwärts getriebenen Rauchgase mit dem Luftstrome gründlich gemischt weiden, und daß die Flammen — von ihrer ursprünglichen Richtung zum Kamin — zum vorderen Teil des Verbrennungsraumes bzw. des Kessels abgelenkt werden und auch diesen erwärmen.

Bei dieser Einrichtung ist ferner ein Regler vorgesehen, mittels dessen der Zutritt der Luft oder des Dampfes derart selbsttätig geregelt wird, daß nach dem Anschütten des Brennstoffes eine größere und während des Brennens eine fortschreitend kleinere Luftmenge zugeführt wird. Beim Anschütten des Brennstoffes ist nämlich der Zutritt der Luft durch den Rost beschränkt, und es wird daher eine größere Luftmenge unmittelbar in den Verbrennungsraum zugeführt, während beim Entbrennen des Brennstoffes durch den Rost eine fortschreitend größere Luftmenge durchdringen kann, und aus diesem Grunde wird durch den Regler eine fortschreitend kleinere Luftmenge über den Rost eingelassen.

Durch diese Einrichtung wird daher eine möglichst vollständige Verbrennung der Rauchgase und somit eine erhebliche Brennstoffersparnis erzielt.

Auf den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand in einigen Ausführungsarten dargestellt. Bei der Einrichtung nach den Fig. ι bis 4, wobei Fig. ι und ia den schematischen Längsschnitt und Innenansicht, Fig. 2 den ■ Querschnitt, Fig. 3 die Vorderansicht und Fig. 4 den Schnitt x-x durch den Regler zeigt, wird die zur Verbrennung erforderliche Luft in den Verbrennungsraum durch motorische Kraft, entweder mittels eines Ventilators oder Kompressors o. dgl. befördert. Der Ventilator ist durch ein Rohr 1 (Fig. 2, 3) mit dem später beschriebenen Regler A und mittels eines in diesem Regler eingerichteten Kanals a (Kg· 3> 4) ^mit einer Kammer B verbunden. Diese Kammer B ist im Verbrennungsräume C an der inneren Seite der vorderen Wand 2 der Feuerbüchsebogenförmigoberhalb der Feuertür D angeordnet und der Länge nach durch eine Scheidewand 3 in einen zweiteiligen Kanal b-c (Fig. 1 bis 3) geteilt, dessen Teil b neben dem Feuertürband (Scharnier) E bei 4 mit dem Kanal α in Verbindung steht und auf der anderen Türseite bei 5 in den anderen Teil c übergeht; der Kanalteil c mündet dann bei 6 in die Höhlung d (Fig. 3) des oberen Feuertürbandes E ein. An der inneren Seite der Feuertürwand 7 ist eine im Querschnitt ovale Kammer F angeordnet, deren Innenraum mittels eines Kanals e (Fig. 2, 3) mit der Höhlung d des Türbandes E in Verbindung steht. Die Kammer besitzt weiter zu beiden Seiten je einen Kanal f (Fig. ia, 2), und diese beiden Kanäle münden mit ihren anderen Enden in einen gemeinschaftlichen, zwischen der Kammer F und der Türwand 7 angeordneten Hohlkörper g (Fig. 1, 2) ein, der über die Kammer F gekrümmt ist und dessen oberes Ende zu einer breiten, ejektorartigen, mittels Klappe 8 samt Stellschrauben 9 regelbaren und gegen den Verbrennungsraum offenen Mündung 10 ausgebildet ist. Ferner liegt an der Kammer F unten und rückwärts ein trichterförmiger Kanal h (Fig. 1, 2) an, dessen weiteres Ende unterhalb der Kammer F in den Verbrennungsraum offen ist und das andere Ende zu einer schlitzartigen, unmittelbar unterhalb der Mündung 10 befindlichen Mündung 11 ausgebildet ist. Endlich ist in die Feuertür der Kanal i (Fig. 1, 2) eingerichtet, der in der vorderen Türwand 7 beginnt und hier mit einem Regelungsschieber 13 (Fig. ι bis 3) ausgestattet ist, weiter hinter dem Trichter h und dem Hohlkörper g verläuft und auf dem anderen Ende eine schlitzartige, oberhalb der Mündung 10 befindliche Mündung 12 besitzt. Sämtliche drei Mündungen 10, 11, 12 (Fig. i, 2) sind gleich breit, zueinander parallel und münden in eine gemeinschaftliche, an die Kammer F angegossene Düse 14 ein. Endlich besitzt die Feuertür ein Schauloch 15 zur Besichtigung des Feuers und eine Tür 16, nach deren öffnen die Klappe 8 mittels der Stellschraube 9 verstellt werden kann.

Die Wirkung der beschriebenen Vorrichtung ist folgende: Die durch den Ventilator o. dgl. angesaugte Luft gelangt durch das Rohr 1 und den Reglerkanal α in die Kammer B, durch deren Kanäle b c sie in den Pfeilrichtungen I und II von 4 zu 6 strömt. Diese Kammer ist der im Verbrennungsräume herrschenden Glut ausgesetzt, wodurch die Luft auf etwa 500 ° C, erwärmt wird; dabei bildet die Kammer B gleichzeitig einen Schutz gegen Entweichen der Wärme aus dem Verbrennungsraum, weil sie selbst die Wärme aufnimmt. Die erwärmte Luft strömt weiter durch die Höhlung d des Türbandes und durch den Kanal e in der Richtung III in die Türkammer F, wo sie ebenfalls erwärmt wird. Aus dieser Kammer strömt dann die Luft durch die seitlichen Kanäle f (Richtung IV) in den Hohlkörper g ein, aus welchem sie durch die Ej ektormündung 10 und die Düse 14 in der Riehtung V in den Verbrennungsraum strömt, wo sie infolge der langen Schlitzmündung über die ganze Breite des Verbrennungsraumes sich ausbreitet. Die Mündung 10 bildet einen Ejektor, mittels dessen in dem trichterförmigen Kanal h eine Saugwirkung in Richtung VI hervorgerufen wird. Hierdurch werden die Flammen und die Rauchgase derart beeinflußt, daß sie von ihrer ursprünglichen Richtung VII (Fig. 1) — zum Kamin ■— nach aufwärts gegen den Vorderteil des Kessels und gegen die Kammern B und jF abweichen (Fig. 1). Hierdurch werden einerseits der Kessel und die Kammern B und F bzw. die durch diese Kammern strömende Luft wirksamer erwärmt; anderseits wird aber erzielt, daß die aufwärts steigenden Rauchgase annähernd senkrecht die in Richtung V einströmende Luft durchdringen und mit derselben besonders wirksam sich mischen; weil die Luft in den Kammern stark erwärmt wurde, werden die Rauchgase, soweit dies möglich ist, verbrannt.

Die in beschriebener Weise zugeführte Luft verliert auf ihrem Wege einen Teil ihres Sauerstoffes, der jedoch zur Unterstützung der Verbrennung nötig ist. Diesem Übelstand wird durch die Einrichtung des Kanales i abgeholfen, durch welchen eine regelbare Menge von Frischluft in den Verbrennungsraum ge- ii£ führt werden kann. Diese Luft wird ebenfalls durch die Wirkung des Ejektors 10 angesaugt; sie gelangt durch den Regelungsschieber 13 in den Kanal i, wo sie an den heißen Wandungen des Trichters h und des Hohlkörpers g 12c

sich erwärmt, durch die Mündung 12 herausströmt und mit der durch den Ejektor kommenden Luft sich mischt und somit die letztere mit Sauerstoff anreichert.

Der Regler A (Fig. 2, 3, 4) dient zur selbsttätigen Regelung des Luftzutrittes während des Heizens. Er besteht aus einem Gehäuse 17 mit dem bereits erwähnten Kanal a, der, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, zu einem Rechteck abgeflacht ist; oberhalb und unterhalb dieses Kanals ist je ein Kolben 18 und 19 angeordnet. Der obere Kolben 18 steht unter Wirkung einer Schraubenfeder 20 und einer an sich bekannten ölhemmung 21, während der untere Kolben 19 mittels eines Gestänges 22 von einem Kurbelzapfen 23 (Fig. 3) beeinflußt wird, der auf dem unteren Feuertürband G befestigt ist. Wenn die Feuertür D offen ist, ist der untere Kolben 19 und somit auch der obere Kolben 18 gehoben, wobei der untere Kolben 19 den Kanal α verdeckt und dadurch das Einströmen der Luft von dem Ventilator in die Feuertür verhindert. Wenn man nach dem Beschicken des Rostes die Feuertür schließt, sinkt der untere Kolben 19 durch Einwirkung des Kurbelzapfen 23 und des Gestänges 22 herab und öffnet vollständig den Kanal a (diese Stellung ist in Fig. 4 gezeichnet), so daß die Luft vom Ventilator in vollem Strom durch den Kanal in die Feuertür und den Verbrennungsraum einströmen kann. Dadurch wird der Mangel an Luft, deren Zutritt durch Beschicken des Restos beschränkt wurde, behoben. Nach dem Sinken des unteren KoI-bens 19 sinkt auch der obere Kolben 18, und zwar durch die Wirkung der Feder 20, jedoch langsam, weil die ölhemmung das schnelle Sinken verhindert. Von der Stellung y zur Stellung ζ der unteren Kolbenfläche hat der Kolben 18 einen Leerlauf, innerhalb dessen der Kanal α vollkommen offen steht; das Schließen fängt erst von dem Augenblick an, wenn die untere Fläche des Kolbens 18 die Stellung z, d. i. zum oberen Rand des Kanals a gelangt ist, was annähernd in der Zeit erfolgt, wenn die Brennstoff gäbe in vollem Feuer sich befindet. Diesen Augenblick kann man durch die Schraube 24 an der Hemmung bestimmen. Dann sinkt der obere Kolben 18 weiter herab und schließt allmählich den Kanal α zu, und zwar so weit, bis der Anschlag 25 des oberen Kolbens an den Anschlag 26 des unteren Kolbens stößt; zu dieser Zeit ist der Kanal a noch ein wenig geöffnet, so daß eine bestimmte Kleinstmenge von Luft während des Zuendebrennens der Brennstoff gäbe weiter durch den Kanal hindurchgehen kann. Diese Kleinstmenge kann durch die auf der Kolbenstange 22 angebrachte Schraubenmutter 27 (Fig. 3) geregelt werden, indem durch ihre jeweilige Einstellung der untere Kolben 19 ein wenig gesenkt oder gehoben werden kann, so daß dann der obere Kolben 18 an den unteren später oder früher anstößt. Den Regler kann man durch entsprechendes Verstellen des Hebels 28 (Fig. 3, 4) außer Tätigkeit setzen. Wenn nach dem Verbrennen der Brennstoffgabe die Tür geöffnet wird, werden die beiden Kolben gehoben, und der Vorgang wiederholt sich wie beschrieben.

Bei der Einrichtung nach den Fig. 5 bis 8, wobei Fig. 5 die Vorderansicht der Feuertür mit der ganzen Einrichtung, Fig. 6 einen Längsschnitt des Dampfejektors und die Fig. 7 und 8 Einzelheiten des Reglers zeigen, wird die zur Verbrennung erforderliche Luft mittels des Dampfes angesaugt. Die Konstruktion der Feuertür mit den Kammern B und F bleibt unverändert, während anstatt des früher beschriebenen Reglers A mit dem Kanal a an die Kammer B der Dampf ejektor H sich anschließt, auf welchen der Regler K einwirkt. Dieser Regler K dient also nicht zum Regeln des Luftzutrittes, sondern zum Regeln des Dampfzutrittes vom Kessel, welcher Dampf nachher mehr oder weniger Luft ansaugt und in die Feuertür befördert.

An die Kammer B ist von außen der Dampfejektor H (Fig. 5 bis 7) angeschlossen, dessen Gehäuse 29 einerseits offen öder mit einem Saugrohr 30 (Fig. 5) zum Ansaugen der Luft ausgestattet ist. In dem Gehäuse sind zwei oder mehrere Düsen 31 angeschraubt, zwischen welche beim Einlassen des Dampfes die Luft in mehreren Strömen angesaugt und weiter in der Achsenrichtung VIII in die Kammer B getrieben wird. Der Dampf gelangt in den Ejektor durch das Röhrchen 32 (Fig. 5, 6, 7), welches außerhalb des Ejektors an ein Nadelventil M (Fig. 5, 7) angeschlossen ist. An das Ventilgehäuse schließt sich ein Rohr 33 an, das mit einem am oberen Türband E bzw. dessen Zapfen 34 angebrachten Ventil N verbunden ist, derart, daß beim öffnen der Tür das Ventil N geschlossen und beim Schließen der Tür dasselbe geöffnet wird. Die Ventilnadel 35, die den Zutritt des Dampfes in das Röhrchen 32 und den Ejektor schließt und öffnet, steht mit dem Regler K in Verbindung, der ähnlich wie der Regler A konstruiert ist.

Der auf dem unteren Türband G angeordnete Kurbelzapfen 36 ist mittels einer Zugstange 37 und eines Hebels 38 samt Kupplungszahn 39 mit einem Winkelhebel 40-41 in Verbindung; der eine Winkelhebelarm ist mit der Kolbenstange der ölhemmung 42 verbunden, während der Hebelarm 41 die Ventilnadel 35 bewegt und unter Wirkung der Feder 43 steht.

Beim öffnen der Feuertür wird mittels

des oberen Türbandes E und des Zapfens 34 das Ventil N geschlossen, während mittels des unteren Türbandes G und des Gestänges 37-41 das Ventil M gleichzeitig geöffnet, der Hemmungskolben gehoben und die Feder 43 gespannt wird. Beim Schließen der Feuertür wird das Ventil N geöffnet, so daß der Dampf duixh das Rohr 33, das Nadelventil M und das Rohr 32 in vollem Strom in den Dampfejektor H strömt und die Luft in die Kammer B und \veiter treibt. Inzwischen wird [beim Schließen der Tür vom Türband G nur der Zapfen 36 und das Gestänge 37, 38, 39 in die Ursprungstellung gebracht; die Ventilnadel 35 bewegt sich sodann durch Wirkung der Feder 43 zurück, jedoch nur langsam, weil sie anderseits durch die Ölhemmung gegen schnelles Zurückbewegen gehindert ist. Die Dauer des Rückganges der Ventilnadel bis zum Anfang des Schließens des Ventils M kann wieder mittels der Schraube 44 (Fig. 5, 8) an der Hemmung 42 geregelt werden; dann bewegt sich die Ventilnadel weiter bis auf eine gewisse Grenzstellung, auf der sie während des Zuendebrennens der Brennmaterialgabe stehenbleibt. Diese Grenzstellung wird mittels einer Schraubenmutter 45 bestimmt, die auf die Ventilnadel aufgeschraubt ist und auf den Anschlag 46 sich stützt.

Claims (6)

Patent-Ansprüche:

1. Einrichtung zur Verbrennung der verbrennbaren Rauchbestandteile bei Feuerungsanlagen mit Zuführung dei Verbrennungsluft durch ein Gebläse, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft durch eine oberhalb der Feuertür liegende Vorwärmkammer (B) und danach durch eine in der Feuertür vorgesehene Überhitzungskammer (F) mit ejektorartiger Mündung geführt wird, und daß die Überhitzungskammer (F) teilweise von einem trichterförmigen Kanal (h) umgeben ist, in dem bei dem Einströmen der Luft aus der Kammer

(F) in den Verbrennungsraum die Rauchgase zur Feuertür gesaugt und aufwärts bewegt werden.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der inneren Seite der Vorderwand der Feuerbüchse angeordnete Vorwärmkammer (B) durch eine Scheidewand in einen Kehrkanal (b, c) geteilt ist, dessen einer Teil (b) neben dem Feuertürbande (E) mit dem Luftzuleitungsrohr in Verbindung steht und auf der anderen Türseite in den anderen Teil (c) übergeht, der in das Türband (E) einmündet.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überhitzungskammer (F) quer an der inneren Seite der Feuertürwand angeordnet und mittels des hohlen Türbandes (E) und eines seitlichen Kanals (e) mit der Vorwärmkammer (B) verbunden ist und zwei seitliche Kanäle (f) besitzt, die die Überhitzungskammer (F) mit einem Hohlkörper (g) verbinden, der zwischen der Kammer (F) und der Türwand (7) liegt und durch eine lange, ejektorartige, mittels Klappe (8) regelbare, über dem engen Ende des trichterförmigen Kanals (h) liegende Mündung (10) in den Verbrennungsraum einmündet.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen Frischluftkanal (i), der in der Türwand (7) beginnt, längs des Trichters (h) und des Hohlkörpers (g) verläuft und oberhalb der Ejektormündung (10) endigt.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Gebläse in die Feuertür getriebene Luft durch einen Regler (A) hindurchgeht, der aus einem Gehäuse (17) besteht, in welchem unterhalb und oberhalb des Luftkanals (a) je ein Kolben (19, 18) angeordnet ist, von welchen der obere Kolben (18) unter Wirkung einer Schraubenfeder (20) und einer ölhemmung (21) steht und der untere Kolben (19) mittels Gestänges und Kuibelzapfens (23) vom Türband (G) beeinflußt wird, derart, daß bei offener Tür die beiden Kolben gehoben· sind und der Luftkanal (a) durch den unteren Kolben geschlossen ist und beim Schließen der Tür der untere Kolben plötzlich herabgezogen wird und den Kanal (a) vollständig öffnet, während der obere Kolben langsam zum Kanal (a) sich bewegt und ihn annähernd in dem Augenblick erreicht, wenn die Brennstoffgäbe entbrannt ist, wonach der Luftkanal (α) durch Weitersenken des oberen Kolbens (18) allmählich geschlossen wird, bis dieser Kolben an den unteren anstößt, wobei jedoch der Kanal (a) auf eine bestimmte, durch entsprechendes Einstellen des unteren Kolbens regelbare Kleinstmenge von Luft für das Zuendebrennen der Brennstoffgabe offenbleibt.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an die Kammer (B) ein Dampf ejektor mit zwei oder mehreren axial miteinander verbundenen Dampfdüsen (31) (Fig. 6) angeschlossen ist, zwischen welche die Außenluft in mehreren Strömen angesaugt wird, und in welche der Dampf durch Rohrleitung mit zwei Ventilen (M, N) zugeführt wird, von welchen das eine (N) unter Wirkung des oberen Türbandes (E) und das andere (M) mit-

tels eines Kurbelzapfens (36), eines Ge- j Standes und eines Winkelhebels (40, 41) unter Wirkung des unteren Türbandes, einer Hemmung (42) und einer Feder (43) steht, derart, daß beim öffnen der Tür das erstgenannte Ventil (N) geschlossen und das zuletzt genannte Ventil

(M) geöffnet und beim Schließen der Tür das erste Ventil (N) geöffnet wird, wonach das zweite Ventil (Mj mittels Feder und der Hemmung langsam bis auf eine bestimmte, mittels Schraubenmutter (45) regelbare Kleinstöffnung geschlossen wird.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen.