DE270834C

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Publication number: DE270834C
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Regelung der Verbrennungsluftzufuhr und des Zuges bei Feuerungen, bei der die Verbrennungsluft und die zum Absaugen der Rauchgase dienende Luft durch ein gemeinsames Gebläse gefördert werden. Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß die beiden Druckleitungen des Gebläses mit einem gemeinsamen Regelungsglied versehen sind, welches so verstellt wird, daß das Verhältnis der unter den Rost und in den Schornstein geblasenen Luftmengen in der Weise geändert' - werden kann, daß der an der Absaugestelle der Rauchgase herrschende Unterdruck abnimmt, wenn der unter dem Rost herrschende Druck wächst.The invention relates to a device for regulating the combustion air supply and the Added to this for firings, where the combustion air and the extraction of the flue gases serving air are conveyed by a common fan. The essence of the invention is that the two Pressure lines of the fan are provided with a common control element, which is adjusted so that the ratio of the blown under the grate and into the chimney Air volumes can be changed in such a way that the one at the suction point The negative pressure prevailing in the flue gases decreases when the pressure prevailing under the grate Pressure grows.

Bei Gasfeuerungen, bei denen die dem Rost zuzuführende Verbrennungsluft und die zum Absaugen der Rauchgase dienende Luft durch eine gemeinsame Druckluftquelle gefördert werden, ist vorgeschlagen worden, in beiden Druckluftleitungen voneinander unabhängige Regelungsglieder einzuschalten, mit deren Hilfe ein für allemal der Durchgangsquerschnitt bei jeder einzelnen Leitung festgelegt werden kann. Demgegenüber wird beim Erfindungsgegenstand das Verhältnis der Luftmengen, die durch die eine Druckleitung nach dem Rost und durch die andere Druckleitung nach dem Schornstein gefördert werden, mit Hilfe eines beiden Leitungen gemeinsamen Regelungsgliedes geändert. Hierdurch ist der Vorteil erzielt, daß im Feuerraum ein gleichbleibender Druck aufrechterhalten werden kann.In the case of gas firing, where the combustion air to be supplied to the grate and the air to the Sucking off the flue gases serving air promoted by a common compressed air source It has been proposed to be independent of each other in both compressed air lines Switch on control elements, with the help of which once and for all the passage cross-section at can be set for each individual line. In contrast, the subject matter of the invention the ratio of the amounts of air flowing through one pressure line to the grate and through the other pressure line to the Chimney are promoted, changed with the help of a control element common to both lines. This is the advantage achieved that a constant pressure can be maintained in the furnace.

Es sind auch schon Vorrichtungen bekannt, 35 bei denen im Feuerraum mit Hilfe des in ihm herrschenden Druckes ein atmosphärischer Druck aufrechterhalten wird. Diese bekannten Vorrichtungen haben jedoch den Nachteil, daß sie nicht so rasch und genau wie der Erfindungsgegenstand wirken, da ihre Wirkungsweise von den Druckänderungen im Feuerraum abhängig ist, die gerade vermieden werden sollen. Außerdem werden diese Vorrichtungen von den Rauch- oder Verbrennungsgasen beeinflußt und daher von ihnen in kurzer Zeit zerstört.There are also devices known, 35 in those in the furnace with the help of the in it prevailing pressure an atmospheric pressure is maintained. These well-known However, devices have the disadvantage that they do not act as quickly and accurately as the subject matter of the invention, as their The mode of action depends on the pressure changes in the combustion chamber, which are just avoided should be. In addition, these devices are removed from the smoke or combustion gases influenced and therefore destroyed by them in a short time.

Auf der Zeichnung ist die neue Einrichtung in zwei verschiedenen Ausführungsformen dargestellt. In the drawing, the new device is shown in two different embodiments.

Fig. ι ist eine schematische Gesamtdarstellung der Einrichtung bei einer Dampfkesselanlage. Fig. Ι is a schematic overall representation of the device in a steam boiler system.

Fig. 2 ist eine Teilansicht der Einrichtung in Verbindung mit einem Vorwärmer.Fig. 2 is a partial view of the device in connection with a preheater.

Die Rauchgase der Dampfkesselanlage b werden durch den Fuchs α zum Schornstein c geleitet, in dem eine Düse d zum Einblasen von Luft angeordnet ist. Diese Düse ist durch ein Druckrohr β von der Hauptdruckleitung g eines Gebläses f an sich bekannter Art abgezweigt. Von der Hauptdruckleitung g ist außerdem ein Druckrohr h abgezweigt, welches mit einem die Verbrennungsluft nachThe flue gases from the steam boiler system b are passed through the fox α to the chimney c , in which a nozzle d is arranged for blowing in air. This nozzle is branched off by a pressure pipe β from the main pressure line g of a fan f of a type known per se. In addition, a pressure pipe h is branched off from the main pressure line g , which afterwards the combustion air with a

dem Rost j leitenden Kanal i verbunden ist. An der Verbindungsstelle der Rohre e, h und der Hauptdruckleitung g ist eine Ventilklappe k angeordnet, die mit einem in einem Zylinder beweglichen Kolben m oder einem nachgiebigen Druckglied in Verbindung steht. Die eine Seite dieses Kolbens steht unter annähernd gleichem Druck, beispielsweise unter atmosphärischem Druck. Der Zylinderraumthe grid j conductive channel i is connected. At the junction of the pipes e, h and the main pressure line g , a valve flap k is arranged, which is in connection with a piston m movable in a cylinder or with a flexible pressure member. One side of this piston is under approximately the same pressure, for example under atmospheric pressure. The cylinder space

ίο an der anderen Kolbenseite steht durch ein Rohr η mit dem verengten Teil einer Bourdonschen Doppeldüse ο bekannter Art in Verbindnng, die in dem Rohr h angeordnet oder mit ihm verbunden ist. Durch die Vorrichtung ο wird der auf die obere Kolbenseite wirkende Druck entsprechend der Strömungsgeschwindigkeit der Luft in dem Rohr h geändert. Der Ausgleich der Druckwirkungen an beiden Seiten des Kolbens m wird durch eine Feder ft oder ein Gegengewicht bewirkt.ίο on the other side of the piston is connected through a tube η with the narrowed part of a Bourdonian double nozzle ο of a known type, which is arranged in the tube h or connected to it. By means of the device ο , the pressure acting on the upper side of the piston is changed in accordance with the flow velocity of the air in the tube h . The pressure effects on both sides of the piston m are compensated for by a spring ft or a counterweight.

An Stelle des Kolbens m oder eines nachgiebigen Druckgliedes kann jede andere Vorrichtung verwendet werden, die durch Druckunterschiede in Wirkung gesetzt wird, beispielsweise ein Quecksilberschwimmer. An Stelle einer Bourdonschen Vorrichtung kann jede Vorrichtung zur Anwendung gelangen, die durch die Änderungen der Menge der durch die Leitung h, i geförderten Luft beeinflußt wird, beispielsweise eine Pitotsche Röhre. Die Beeinflussung der Klappe k durch die < Regelungsvorrichtung kann auch unter Zwischenschaltung eines Servomotors oder eines Relais irgendwelcher Art erfolgen.Instead of the piston m or a flexible pressure member, any other device can be used which is activated by pressure differences, for example a mercury float. Instead of a Bourdon device, any device can be used which is influenced by the changes in the amount of air conveyed through the line h, i , for example a Pitot tube. Influencing the flap k by the <control device may also be the intermediary of a servo motor or a relay done any kind.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende :The device works as follows:

Beim normalen Betriebe drückt das Gebläse f in das Rohr h eine gewisse Luftmenge, welche zur Verbrennung des auf dem Rost j befindlichen Brennstoffes dient. Im richtigen Verhältnis, zu dieser Luftmenge wird durch die Düse d ein anderer Teil der geförderten Luft in den Schornstein c eingeblasen, um in ihm eine Druckverminderung hervorzurufen und damit ein Absaugen der Rauchgase zu erzielen. Die an der Eintrittsmündung der Rohre e und h angeordnete Klappe k nimmt gewöhnlich die in der Zeichnung mit vollen Linien dargestellte Stellung ein. Die Stellung der Klappe k ist durch den mit ihr verbundenen Kolben m bestimmt, der unter dem Einfluß der die Leitung * durchströmenden Luftmenge steht.During normal operations, the fan f pushes a certain amount of air into the pipe h , which is used to burn the fuel on the grate j. In the correct proportion to this amount of air, another part of the conveyed air is blown into the chimney c through the nozzle d in order to cause a pressure reduction in it and thus to achieve a suction of the flue gases. The flap k arranged at the inlet mouth of the tubes e and h usually assumes the position shown in the drawing with full lines. The position of the flap k is determined by the piston m connected to it, which is under the influence of the amount of air flowing through the line *.

Wenn sich beispielsweise bei der Beschickung des Rostes j mit Brennstoff der Widerstand in der Feuerung erhöht, so verringert sich die durch die Leitung h, i strömende Luftmenge. Da infolgedessen der an der verengten Stelle der Vorrichtung 0 erzeugte Unterdruck abnimmt, senkt sich der Kolben m und bewegt die Klappe k nach oben in die in der Zeich- ! nung mit gestrichelten Linien dargestellte ! Lage.If, for example, when the grate j is being charged with fuel, the resistance in the furnace increases, the amount of air flowing through the line h, i is reduced. Since the negative pressure generated at the narrowed point of the device 0 decreases as a result, the piston m lowers and moves the flap k upwards into the position shown in the drawing! shown with dashed lines! Location.

Wäre statt der Klappe k eine feststehende Zunge angeordnet, so würde sich der im Schornstein c an der Mündung der Düse d herrschende Unterdruck nicht ändern. Da sich die die Leitung b, a, c durchströmende Fördermenge verringert hat, wäre der Druckverlust in dieser Leitung, d. h. der Unterschied zwischen den Drücken im Feuerraum und an der Mündung der Düse d geringer als bei normalem Gange der Einrichtung. Infolgedessen würde der Druck im Feuerraum unter den atmosphärischen Druck sinken, vorausgesetzt, daß er bei normalem Gange der Einrichtung dem atmosphärischen Druck entsprechen würde.If a fixed tongue were arranged instead of the flap k , the negative pressure prevailing in the chimney c at the mouth of the nozzle d would not change. Since the delivery rate flowing through the line b, a, c has decreased, the pressure loss in this line, ie the difference between the pressures in the furnace and at the mouth of the nozzle d, would be less than in normal operation of the device. As a result, the pressure in the furnace would drop below atmospheric, provided that it would equal atmospheric pressure during normal operation of the device.

Vorstehendes wird noch durch die folgende Berechnung näher erläutert: Es sei beispielsweise angenommen, daß bei normalem Gange der Einrichtung im Feuerraum ein Druck gleich Null, bei d ein Unterdruck gleich minus 20 mm und daher zwischen diesen beiden Stellen ein Druckverlust von 20 mm besteht. Nachdem der Rost beschickt worden ist, verringert sich der Druckverlust auf 15 mm. Würde der Unterdruck bei d gleich minus 20 mm bleiben, so würde im Feuerraum ein Unterdruck von minus 5 entstehen.The above is explained in more detail by the following calculation: It is assumed, for example, that with normal operation of the device in the combustion chamber a pressure equal to zero, at d a negative pressure equal to minus 20 mm and therefore a pressure loss of 20 mm between these two points. After the grate has been loaded, the pressure drop is reduced to 15 mm. If the negative pressure at d remained equal to minus 20 mm, a negative pressure of minus 5 would arise in the combustion chamber.

Infolge der Verstellung der Klappe k verringert sich jedoch der Unterdruck an der Mündung der Düse d, so daß der atmosphärische Druck im Feuerraum aufrechterhalten wird. Falls der Unterdruck, statt gleich minus 20 mm zu bleiben, gleich minus 15 mm wird, beträgt der Druckverlust 15 mm, so daß man von neuem den Druck Null im Feuerraum erhält. Außerdem wird die Erzielung des geringeren Unterdrucks dadurch begünstigt, daß sich der Druck unter dem Rost erhöht.As a result of the adjustment of the flap k , however, the negative pressure at the mouth of the nozzle d is reduced, so that the atmospheric pressure is maintained in the combustion chamber. If the negative pressure, instead of remaining equal to minus 20 mm, becomes equal to minus 15 mm, the pressure loss is 15 mm, so that the pressure in the combustion chamber is again zero. In addition, the achievement of the lower negative pressure is promoted by the fact that the pressure under the grate increases.

Durch die vorliegende Einrichtung sind die folgenden Vorteile erzielt:The present device has the following advantages:

Da der Druck gleichzeitig an zwei Stellen des Luft- und Gasstromkreises, nämlich unter dem Rost / und an der Mündung der Düse d geregelt wird, ist eine große Empfindlichkeit und Genauigkeit der Regelung gesichert. Durch Bestimmung der Bewegungen der Klappe k ist es möglich, bei allen Betriebs-Verhältnissen einen konstanten atmosphärischen Druck in dem Raum über der Kohlenschicht zu erzielen. Die beiden Vorgänge, die in der Erhöhung bzw. Verringerung des Druckes unter dem Rost und in der Verringerung bzw. Erhöhung des Unterdruckes im Schornstein bestehen, wirken im gleichen Sinne zur Erzielung dieses konstanten atmosphärischen Druckes. Infolgedessen kann man ohne Nachteil die Feuertüren öffnen, da keine Luft durch diese Türen in den Feuerraum eindringen kann. Since the pressure is regulated simultaneously at two points in the air and gas circuit, namely under the grate / and at the mouth of the nozzle d, great sensitivity and accuracy of the regulation is ensured. By determining the movements of the flap k , it is possible to achieve a constant atmospheric pressure in the space above the coal layer under all operating conditions. The two processes, which consist in increasing or decreasing the pressure under the grate and in decreasing or increasing the negative pressure in the chimney, act in the same way to achieve this constant atmospheric pressure. As a result, the fire doors can be opened without disadvantage, since no air can penetrate through these doors into the firebox.

Es ist jedoch zweckmäßig, in dem Feuerraum einen geringen Unterdruck aufrechtzuerhalten, damit die Flamme bei der Beschickung des Rostes mit frischem Brennstoff nicht zurückschlägt.However, it is advisable to maintain a slight negative pressure in the combustion chamber, so that the flame does not flash back when the grate is loaded with fresh fuel.

Durch die neue Einrichtung ist ferner der Vorteil erzielt, daß ein einziges Regelglied k genügt, um gleichzeitig die Zuführung der Verbrennungsluft und die Absaugung derThe new device also has the advantage that a single control element k is sufficient to simultaneously supply the combustion air and the suction of the

ίο Rauchgase zu'regeln.ίο regulate smoke gases.

Die Erfindung bietet auch den Vorteil, daß bei einer Erhöhung des Widerstandes des Luft- und Gasstromkreises, d. h. bei einer Neubeschickung des Rostes, der Nutzeffekt der gesamten Verbrennungs- und Absaugeluft erhöht wird, ohne daß die Leistung des Gebläses vergrößert zu werden braucht, und zwar aus folgendem Grunde: Die gesamte, vom Gebläse geförderte Luft wird in zwei Teilmengen in die Leitungen h, i und e verteilt. -Der die leitungen A, i durchfließende Teil wirkt auf die Förderung der Rauchgase ohne nennenswerten Arbeitsverlust, da er direkt in den Rost bläst. Der die Leitung e durchfließende Teil wirkt dagegen auf die Rauchgase durch Absaugung mittels der Düse d. Eine solche Absaugung besitzt jedoch bekanntlich einen geringen Nutzeffekt. Bei einer Neubeschickung wird die Arbeit des ersteren, mit hohem Nutzeffekt wirkenden Luftteiles vergrößert und die Arbeit des letzteren, mit geringerem Nutzeffekt wirkenden Luftteiles verringert. Infolgedessen wird der Nutzeffekt der gesamten Luft vergrößert, während die Leistung des Gebläses unverändert bleiben kann.The invention also offers the advantage that when the resistance of the air and gas circuit is increased, ie when the grate is refilled, the efficiency of the entire combustion and exhaust air is increased without the fan having to be increased, namely for the following reason: All of the air conveyed by the fan is distributed in two partial quantities into lines h, i and e . -The part flowing through the lines A, i acts on the conveyance of the flue gases without any significant loss of work, as it blows directly into the grate. The part flowing through the line e , on the other hand, acts on the flue gases by suction by means of the nozzle d. However, as is known, such suction has a low efficiency. When refilling, the work of the former, with high efficiency acting air part is increased and the work of the latter, with less efficient acting air part is reduced. As a result, the efficiency of the total air is increased, while the performance of the fan can remain unchanged.

Erforderlichenfalls kann die durch die Leitung h geförderte Luft anstatt unmittelbar nach dem Rost geleitet zu werden, zuerst durch einen Vorwärmer ν strömen, der in dem Rauchgaskanal angeordnet ist (vgl. Fig. 2).If necessary, the air conveyed through the line h , instead of being passed directly to the grate, can first flow through a preheater ν which is arranged in the flue gas duct (cf. FIG. 2).

Statt eines einzigen Gebläses f können auch zwei getrennte Gebläse vorgesehen sein, die zweckmäßig eine gemeinsame Antriebswelle sowie eine gemeinsame, in vorher beschriebener Weise geteilte Druckleitung besitzen.Instead of a single fan f , two separate fans can also be provided, which expediently have a common drive shaft and a common pressure line divided in the manner described above.

Die Erfindung bezieht sich nicht allein auf Dampfkesselanlagen, sondern kommt auch für andere Feuerungsanlagen irgendwelcher Art sowie für öfen beliebiger Art in Betracht.The invention not only relates to steam boiler systems, but also applies to other firing systems of any kind and for furnaces of any kind are considered.

Claims

Patent Claims:

1. Device for regulating the combustion air supply and the draft in furnaces, in which the combustion air and the extraction of the flue gases serving air are conveyed by a common fan, characterized in that that the two pressure lines of the blower are provided with a common control element which adjusts in this way is changed in such a way that the ratio of the air volumes blown under the grate and into the chimney is changed can be that the prevailing at the suction point of the flue gases decreases when the under the The pressure prevailing in the rust increases, which means that the pressure in the furnace remains constant can be sustained.

2. Device according to claim 1, characterized in that the common control element (k) is adjusted by a device (0) which is influenced by the change in the air speed in one of the two fan pressure lines (β, k) .

1 sheet of drawings,