DE2649292A1 - Boiler - Google Patents

Description

Kennwort:"Boiler"

Boiler *> » _Λ ""

Bl. Ί-3

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Boiler, und zwar insbesondere, wenn auch nicht ausschließlich einen mit Wasserhoher Temperatur betriebenen Boiler, wie z.B. einen Zentralheizungsboiler.

Zentralheizungsboiler umfassen-im allgemeinen eine Konfektionskammer mit Konfektionsflächen, die derart angeordnet sind, daß heiße Verbrennungsgase an ihnen entlangstreichen können. Diese Flächen überziehen sich oft mit Ruß und anderen Ablagerungen, wie z.B. Flugasche und Schlacke, je nach Art des verwendeten Brennstoffes. Sie müssen daher regelmäßig gereinigt werden. Der auf den Konfektionsflächen abgelagerte Ruß wird hiervon normalerweise mit Wasser entfernt, das man über diese Flächen fließen läßt. Das Wasser wird normalerweise durch feste oder bewegliche Düsen herangeführt, die an ein Rohrleitungssystem angeschlossen sind. Um die Konfektionsflächen nicht zu beschädigen, wird die Menge des benutzten Wassers derart bemessen, daß der p^-Wert der entstehenden Ruß-Wasser-Mischung annähernd 7 beträgt. Das rußbeladene Wasser wird von dem Boiler zu einem Tank geleitet, der mit Sicherheit das gesamte Wasser aufzunehmen vermag, welches zum Entrußen benötigt wird. Das in dem Tank aufgefangene verunreinigte Wasser darf nicht dem kommunalen Abwassernetz oder der Umgebung zugeführt werden, bevor es neutralisiert ist. Bei Anwendung dieses Verfahrens ist die Wassermenge, die man zum Erzielen befriedigender Ergebnisse benötigt, relativ hoch und erfordert einen Tank relativ großen Volumens.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Boiler zu schaffen, dessen Konfektionsteil wirksam entrußt werden kann und dennoch weniger Wasser als bei bisher bekannten Anlagen benötigt.

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Die Erfindung geht aus von einem Boiler mit einer Konvektionskammer, die mit Konvektionsflachen versehen ist. Gemäß der Erfindung wird die Konvektionskammer teilweise von Wänden eingeschlossen, die einen nach unten geschlossenen, wasserdichten Behälter bilden, und die sich wenigstens bis zum oberen Bereich der Konvektionskammer erstrecken; ferner wird eine Füllvorrichtung vorgesehen, die es erlaubt, den Behälter mit Wasser zum Ablösen des Rußes und anderer Ablagerungen auf den genannten Konvektionsflachen zu füllen, um mit diesem Wasser die genannten Flächei zu reinigen; schließlich werden Maßnahmen zum Entfernen des verschmutzten Wassers aus dem Behälter vorgesehen.

Da das Wasser solange in dem Behälter verbleibt, bis der Ruß und ggf. die anderen Ablagerungen von den Konvektionsflachen gelöst sind, ist das einzige Wasser für dieses Entrußen das in dem Behälter enthaltene. Zusätzlich zu dieser Viassermenge kann weiteres Wasser zum Spülen erforderlich sein. Dieses Spülwasser kann durch das selbe Leitungsnetz wie das Entrußungswasser herangeführt werden. Die kleine Menge des rußbeladenen Wassers, die in dem Behälter enthalten ist, könnte im Prinzip in ein kleines Auffanggefäß zwecks nachfolgender Aufbereitung wie z.B. Neutralisierung abgelassen werden. Eine einfachere Maßnahme besteht jedoch darin, eine Mischvorrichtung vorzusehen, um dem im Behälter enthaltenen Wasser Chemikalien zwecks Neutralisierung beizugeben, bevor man das Wasser aus dem Behälter entläßt. Zweckmäßigerweise wird das Wasser durch Düsen herangeführt, die oberhalb des Konvektionsteiles angeordnet sind, und die an eine Wasserleitung angeschlossen sind, in welcher ein Ventil vorgesehen ist; dieses Absperrventil wird von einem im Behälter angeordneten Niveaufühler geregelt.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert.

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Figur 1 zeigt einen bekannten Zentralheizungsboiler im Aufriß und geschnitten.

Figur 2 zeigt eine erste Ausführungsform der Erfindung, wiederum im Aufriß und geschnitten.

Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, im Aufriß und geschnitten.

Der in Figur 1 dargestellte Boiler 1 bekannter Bauart hat eine Außenwand 2, an deren Innenseite Kanäle 3 vorgesehen sind. Durch diese Kanäle strömt ein Wärmetausehmedium, wie z.B. Wasser. Der Boiler wird von einem Ölbrenner 4 befeuert. Die heißen Verbrennungsgase werden von einer Verbrennungskammer 5 durch einen Konvektionsteil 6 geleitet und entweichen durch eine Öffnung 7. Der Boiler ist mit einer oberen abnehmbaren EntrußungsKÜJipK 8 und einer unteren ebenfalls abnehmbaren Entrußungsplatte 9 ausgestattet. Diese Platten sind dazu vorgesehen, um das übliche Entrußen des Boilers durchführen zu können. Will man die Konvektionsflachen des Konvektionsteiles unter Verwendung von Wasser entrußen, so werden die genannten Flächen mit Wasser abgespült, welches durch feststehende Düsen oder durch in den oberen Bereich des Konvektionsteiles einführbare Düsen herangeführt wird. Das verschmutzte Wasser wird in geeigneter Weise unterhalb des Konvektionsteiles aufgefangen und einem nicht dargestellten Sammelbehälter zugeführt. Die verrußten Oberflächen werden so lange mit wasser abgespült, bis sich der p^-Wert des Wassers dem Viert 7 annähert. Dieses Verfahren erfordert einen erheblichen Aufwand an Wasser, welches dann neutralisiert werden muß, bevor man es aus dem Behälter entläßt.

Anders ist es bei dem erfindungsgemäßen Boiler, der in Figur dargestellt ist. Dessen Konvektionsteil 6 ist teilweise von

t einer Kammer eingeschlossen, welche hohle Wände 3 aufweist.

Diese sind vorzugsweise mit Wasser gefüllt. Die Kammer hat ferner Wände 11 eines unter dem Konvektionsteil 6 angeordneten Troges 12. Diese Wände 11 schließen sich dichtend an die Wände 3' an.

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Bei dieser Ausführungsform streichen die Verbrennungsgase um die Unterkante einer senkrecht herabhängenden Umlenkplatte 13 herum; sie steigen sodann auf bis zum oberen Bereich eines inneren Teiles 6' des Konvektionsteiles 6. Von hier strömen die Gase durch den genannten inneren Teil 6¹ abwärts, gehen von da durch den Trog 12 hindurch nach oben durch einen äußeren Teil 6^fl des Konvektionsteiles 6 und strömen schließlich durch eine Rauchgasöffnung 7¹ nach außen.

Die Wände 3' und 11 bilden eine nach unten geschlossene Kammer, welche teilweise den Konvektionsteil 6 einhüllt. Oberhalb des Konvektionsteiles 6 sind zwei Düsen 14 angeordnet, die entweder starr befestigt oder abnehmbar sein können, und die an ein Wasserleitungsnetz 16 angeschlossen sind. Diese Düsen sind derart angeordnet, daß sie Wasser auf die Konvektionsf lachen leiten können. Das Wasser v/ird in der Kammer mit den Wänden 3' und 11 aufgefangen. Sobald der Wasserspiegel jene Marke erreicht, die durch die gestrichelte Linie 15 im oberen Bereich des Konvektionsteiles 6 angedeutet ist, wird ein Ventil I7 in der Leitung 16 durch einen Niveaufühler 20 geschlossen. Man läßt nun das Wasser in der Kammer 3', 11 so lange stehen, bis der Ruß und ggf. die anderen Ablagerungen von den Konvektionsflachen abgelöst sind.

Wenn man Wasser auf die genannten Oberflächen aufsprüht, kann man dem Wasser soviel Chemikalien zugeben, wie notwendig sind, um das Wasser so zu neutralisieren, daß es in ein Abwassersystem eingespeist werden kann. Es wird durch eine im ^oden vorgesehene Ablaufleitung 19 abgelassen, die ein Ventil 18 aufweist.

Wenn auch die in Figur 2 dargestellte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Boilers von einem Ölbrenner beheizt ist, so versteht es sich jedoch, daß statt dessen jede beliebige BrenH-stofform verwendet werden kann, also auch feste Brennstoffe oder Gase.

Der Konvektionsteil kann eine Vielzahl von Konvektionseinheiten aufweisen, die wechselweise miteinander zusammengeschaltet sind, und zwar entweder in Reihe und/oder parallel.

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Die erfindungsgemäße, zuvor beschriebene Anordnung zum Entrußen von berußten Konvektionsflachen mit Wasser ist weit wirkungsvoller als Ausführungsformen, welche die konventionellen Sprühbehandlungen anwenden. Die Erfindung erbringt eine deutliche Verminderung der Korrosion, eine Steigerung des Reinigungsgrades und eine Verminderung der Zeitdauer einer Reinigung, wodurch wiederum die Korrosion herabgesetzt wird. In gewissen Fälla^ insbesondere dann, wenn man stark alkalische Flüssigkeiten zum Sntrußen verwendet, können sich colloidale Schichten auf den mit Ruß oder sonstigen Ablagerungen bedeckten Konvektionsflächen bilden. Solche colloidalen Schichten machen eine längere Reinigungsdauer erforderlich. Die in Figur 3 dargestellte Ausführungsform der Erfindung beseitigt dieses Problem und steigert den Wirkungsgrad.

Genau wie bei der in Figur 2 beschriebenen Ausführungsform der Erfindung so ist auch bei der in Figur 3 gezeigten Ausführungsform der Konvektionsteil 6 des Boilers teilweise von hohlen Wänden 3¹ eingeschlossen, welche vorzugsweise mit Wasser gefüllt sind, und so sind auch hier Wände 12 eines unterhalb des Konvektionsteiles 6 angeordneten Troges 12 vorgesehen, wobei die Wände 11 und 3¹ wiederum dichtend aneinander anschließen.

Auch hier werden die Rauchgase um die Unterkante einer vertikalen Umlenkplatte 13 herumgeführt, so dann zum oberen Bereich eines vorderen Teiles 6' des Konvektionsteiles 6 geleitet, von wo sie zu dem genannten vorderen Teil nach unten strömen und, durch den Trog 12, wieder nach oben durch einen rückwärtigen Teil 6¹ des Konvektionsteiles 6, Hpa schließlich durch eine Rauchgasöffnung 7' auszuströmen.

Die Wände 3¹ und 11 bilden eine nach unten geschlossene Kammer, welche den Konvektionsteil 6 teilweise umgibt. Zwei feststehende oder bewegliche Düsen 14, die an Wasserleitungsnetz angeschlossen sind, sind oberhalb des Konvektionsteiles angeordnet und dienen dazu, die Konvektionsflächen des Teiles abzuspülen. Das Wasser wird in der Kammer 3¹»11 aufgefangen.

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Wenn das Wasser dasjgenigei Niveau erreicht hat, das durch die gestrichelte Linie angedeutet ist, wird ein in Leitung 16 vorgesehenes Ventil 17 mittels eines NiveauHfühlers 20 geschlossen. Man läßt dann das Wasser so lange in der Kammer, 3/, 11, bis der Ruß und anderere Ablagerungen von den Flächen des Konvektionsteiles 6 abgelöst sind.

Bei dem bei Figur 3 gezeichnefⁿBoiler ist eine Elektrode 21 vorgesehen, die in direktem Kontakt mit der in der Kammer 3/,11 enthaltenen Flüssigkeit steht.. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist diese Elektrode 21 innerhalb des Troges 12 angeordnet. Sie kann aber auch beispielsweise einen Teil der Wand 11 umfassen, muß dann jedoch gegen die Wand des Boilers galvanisch isoliert werden. Die Elektrode besteht aus einem Werkstoff von guter elektrischer Leitfähigkeit, weist eine möglichst große Oberfläche aus und kann jede beliebige Gestalt haben. Die Elektrode 21 ist an einen versiegelten Leitungsdraht 22 angeschlossen, der sich durch den Boden des Boiler hindurch erstreckt, und der seinerseits an einen mechanisch oder von hand bedientbaren Altornator 23 angeschlossen ist. Von diesem führt eine Leitung 24 zur Wand 2 des Boilers 1 so nahe wie möglich an den Wasserspiegel 15 heran. Der Alternator 23 ist an eine Gleichstromquelle 25 angeschlossen. Diese führt' der Wand 2 stromgleicher Spannung zu, desgleichen dem Konvektionsteils 6, der in leitender Verbindung mit den Boiler-Wänden steht. Dem Alternator 23 obliegt die Aufgabe, einen der beiden Pole der Gleichstromquelle an die Kollektor-Elektrode 21 und an die Wände 2 und den Konvektionsteil 6 des Boilers anzuschließen. Die Elektrode 21 ist jedoch normalerweise mit dem positiven Ende der Stromquelle 25 verbunden. Der Alternator 23 kann meist weggelassen werden.

Wenn die Elektrode 21 an die positive Klemme der Spannungsquelle und die Wand 2 an die negative Klemme angeschlossen ist, so werden negative Ionen oder Teilchen, zum Beispiel Cl-, SO^- und SO-2-Ionen von den überzogenen Oberflächen abgelöst und wandern nach Elektrode 21 hin oder wengistens teilweise dorthin.

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Die positiven Ionen hingegen, wie z.B. Natrium-Ionen wandern jeweils zur Boilerwand und zu den Konvektionsflachen. Auf diese Weise vollzieht sich die Ablösung .der Schichten rashher, als wenn nur Flüssigkeit verwendet wird. Es werden auch jegliche KooHlloide abgelöst, die sich dann bilden, wenn das Wasser Alkali enthält. Hierbei ist es unmöglich, daß sich eine Schicht auf dem Überzug von Ruß uw. ablagert.

Da die Behandlungszeitdauer wesentlich vermindert ist, ist auch die Gefahr der Korrosion kleiner. Sofern der Überzug positive Ionen enthält, so kann dieser durch einen schwachen Strom entfernt werden, welcher von der Spannungsquelle 25 durch die Elektrode strömt. In diesem Falle wird der zuvor erwähnte Alternator zweckmäßigerweise dazu angev/andt, die Stromrichtung für eine gewisse Zeitdauer umzukehren. Der durch die Flüssigkeit hindurchgesetzte Strom sowie die zugehörige Spannung können verändert und willkürlich während der Behandlungdäuer gänzlich unterbrochen werden. Dies wird im einzelnen abhängen von den auftretenden Salzen und Kolloiden.

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Claims (7)

1. Kennwort: "Boiler"
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   Pat ent -Anspr ü c h e

   Λ Boiler mit Konvektionskammer, die Konvektionsflachen auf-X^yweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Konvektionskammer teilweise von Wänden eingeschlossen ist, die einen nach unten geschlossenen wasserdichten Behälter bilden und die sich wenigstens bis zum oberen Bereich der Konvektionskammer hin erstrecken, das eine Fülleinrichtung vorgesehen ist, die es erlaubt, den Behälter mit Wasser zum Ablösen von Ruß und anderen Ablagerungen auf den Konvektionsflächen zwecks Reinigens dieser Flächen zu füllen, und daß schließlich Maßnahmen zum Abführen des verunreinigten Wassers aus dem Behälter vorgesehen sind.
2. 2. Boiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Einfüllvorrichtung derartig gestaltet ist, daß dem für den Behälter bestimmten Wasser Chemikalien bekannter Art zur Neutralisierung des verunreinigten Wassers vor dessen Ablassen zugeführt werden können.
3. 3. Boiler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser durch Düsen herangeführt wird, welche oberhalb der Konvektionskammer angeordnet sind, und daß die Düsen an eine Wasserleitung unter Zwischenschaltung eines Abschlußorganes angeschlossen sind, welches von einem im Behälter vorgesehenen Niveaufühler gesteuert ist.
4. 4. Boiler nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Elektrode in unmittelbare Berührung mit der im Behälter enthaltenen Flüssigkeit gebracht wird, daß eine Gleichstromquelle zwischen die Elektrode und eine Viand des Boilers und der Konvektionskammer geschaltet ist, und daß die beiden letztgenannten Elemente in elektrisch leitender Verbindung mit der Flüssigkeit stehen.

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5. 5. Boiler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode an die positive Klemme der "Gleichstromquelle angeschlossen ist.
6. 6. Boiler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsquelle an die Elektrode und die Wand und an die Konvektionskammer über einen Alternator angeschlossen ist, um eine wahlweise Verbindung mit den Klemmen zu ermöglichen.
7. 7. Boiler nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode im unteren Bereich des Behälters angeordnet ist.

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