DE2909720C2 - Wechselbrand-Heizungskessel für feste und flüssige Brennstoffe - Google Patents

Wechselbrand-Heizungskessel für feste und flüssige Brennstoffe

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Description

Umlenkung der Verbrennungsgase in die gewünschten RauchgasbaMeinheiten erfolgt mit Hilfe einer diesen gemeinsamen Umlenkkammer.
Gemäß einer vorzugsweisen Ausbildung der Erfindung sind für die Ein- und Ausschaltung des oder der Rauchgaszüge eine oder mehrere schwenkbare, am oberen Ende der Rauchgaszüge angeordnete schwenkbare Verschlußklappen vorgesehen. Eine solche Verschlußklappe kann zwischen den Rauchgasbaueinheiten angeordnet sein, und dann alternativ zum vollständigen oder teilweisen Verschließen der einen oder der anderen Rauchgasbaueinheit dienen. Dabei ist eine Mittelstellung der Verschlußklappe einstellbar, in der beide Rauchgasbaueinheiten für die Durchströmung der Verbrennungsgase geöffnet sind. Bei dieser Einstellung erhält man infolge der Vergrößerung der für den Wärmeaustausch zur Verfügung stehenden Fläche eine höhere Energieleistung bei Betrieb mit Flüssigbrennstoffen, da die Heizgase einerseits durch die für den Betrieb für Flüssigbrennstoffe vorgesehenen sauberen Rauchgaszüge und gleichzeitig auch durch die u. U. bereits etwas berußten Rauchgaszüge für df π Betrieb mit Feststuffen strömen.
Um die aus dem Verbrennungsofen erzielbare Heizleistung noch besser den jeweiligen Bedürfnissen anpassen zu können, umfaßt die Verschlußklappe vorzugsweise mehrere Einzelklappen, mit denen die Rauchgaszüge nach Wahl ganz oder teilweise abdeckbar sind. Vorzugsweise ist die Verschlußklappe von außerhalb des Ofens betätigbar. Insbesondere kann jo gemäß einer vorzugsweisen Ausbildung der Erfindung ein Stellgetriebe für die Verschlußklappen vorgesehen sein, mit dem nach Maßgabe der Abgastemperatur die Stellung der Verschlußklappe regelbar ist Hierdurch ist es möglich, daß bei niedriger Abgastemperatur die Klappe ganz oder weitgehend geschlossen ist und bei hoher Abgastemperatur geöffnet wird, um die Energie wirtschaftlich zu nützen.
Gemäß einer vorzugsweisen Ausbildung der Erfindung sind di" Rauchgaszüge durch parallele Flammenrohre gebildet Der Vorteil der Verwendung besteht darin, daß diese mit Hilfe einer Rundbürste leicht und zuverlässig gereinigt werden können, so daß nach der Reinigung die gesamte Wandfläche wieder für eine maximale Energieübertragung zur Verfügung steht. Diese Rauchgaszüge sind, um als Wärmeaustauscher zu dienen, mit einem Mantel für die Durchleitung des zu beheizenden Wassers umgeben.
Die Rauchgaszüge können aber auch durch eine Vielzahl von in Abstünden zueinanderverlaufender paralleler Wandflächen gebildet sein, die ihrerseits wieder als Wasserheiztasclien für die Durchleitung des zu beheizenden Wassers ausgebildet sind. Bei dieser Ausgestaltung der Rauchgasabzüge hat man eine besonders große Wandfläche für den Wärmeaustausch zur Verfügung. Der Nachteil derart ausgebildeter Rauchgaszüge ist durch ihre schwierige Reinigung bedingt Es muß immer damit gerechnet werden, daß bei einer Säuberung Ecken und Randbereiche nicht vollständig erfaßt werden und dann für die Wärmeübertragung weitgehend ausfallen. Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Verbrennungsofen,
Fig. 2 drei Wafserheiztaschen in perspektivischer, t-> abgebrochener Darstellung, wie sie in dem Verbrennungsofen nach Fi g. 1 elf,gebaut sind,
Fig. 3 eine Vielzahl von Flammenrohren in perspektivischer Darstellung, wie sie an Stelle der in F i g. 1 und 2 gezeigten Rauchgaszüge in einem Verbrennungsofen verwendbar sind und
Fig.4 einen Verbrennungsofen mit automatischer Steuerung der Klappen.
Der in F i g. 1 dargestellte Verbrennungsofen 1 ist von einem Isoliermantel 2 umgeben. Ein Füllschacht 3 ist mit einer Tür 4 nach oben verschlossen, die öffnungen 5 für eine Sekundärluftzufuhr aufweist Nach unten ist der Füllschacht frei von einem Gitterrost 6 begrenzt, durch den die bei der Verbrennung anfallenden Rückstände als Asche hindurchfallen. Zwischen dem Füllschacht 3 und dem Isoliermantel 2 des Ofens ist ein Kanal 7 vorgesehen, der im Bereich seiner Sohle mit einer regulierbaren Frischluftzufuhr 8 in Verbindung steht, um eine vollständige Verbrennung der Schwelgase aus dem Füllschacht 3 zu erzielen.
In einem Durchlaß 11a zwischen dem Füllschacht 3 und einer Brennkammer 10 befindet sich ein Brenner 9 für Flüssigbrennstoff. Das nach oben strömende Heizgas gelangt aus dem oberen Ende der Brennkammer 10 in die Rauchgaszüge 11 und/oder 12 und aus diesen in den Abzugskanal 13.
Eine beim Anheizen des Ofens mit Feststoffen zunächst geöffnete Luftklappe 14 vor dem Abzug 15 befindet sich nach Erreichen eines gleichmäßigen Verbrennungsvorganges in der in F i g. 1 gezeigten Stellung. Die Heizgase gelangen aus der Brennkammer 10 in den Rauchgasabzug 1!, strömen in diesem nach unten und werden umgelenkt um im Abzugskanal 13 nach oben und durch den Abzug 15 abzuziehen. Bei dieser Betriebsart ist der Rauchgasabzug 12 mittels einer am oberen Ende der Rauchgaszüge 11 und 12 zwischen beiden angeordneten schwenkbaren Klappe 16 verschlossen. Diese Klappeneinstellung b ist mit ausgezogenen Strichen dargestellt.
Bei Umstellung des Ofens auf ölbetrieb wird die Klappe 16 im Beispiel vollständig umgelegt, so daß der Rauchgaszug 11 für die nach unten strömenden Heizgase verschlossen ist Diese Klappenstellung a ist gefrichelt. Bei diesem Heizbetrieb strömt das Heizgas aus der Brennkammer 10 durch den Rauchgaszug 12 und gibt seine Wärme an die die Kammerwand umgebenden Wärmetauscher 17 ab. Die durch den Betrieb mit Feststoffen berußten Wände des Rauchgaszuges 11 brauchen von den Heizgasen bei Betrieb mit Flüssigbrennstoff nicht berührt zu werden. Infolge der guten Wärmeaustauschleistung sind bei diesem Betriebszustand die im Abzug 15 meßbaren Temperaturen der Abgase den Vorschriften entsprechend niedrig.
Benötigt man abt?r eine besonders hohe Heizleistung des Ofens, hat man die Möglichkeit, bei Ölbetrieb durch Einstellung der Klappe 16 ihre punktierte Mittelstellung c, die Zuge 11 und 12, beide gleichzeitig für das aus der Brennkammer 10 ausströmende Heizgas Z1; öffnen. Die Wärme wird dann durch die nach unten strömenden Heizgase sowohl an die Wände des Rauchgaszuges 12, als auch, wenn auch u. U. mit etwas verringertem Nutzeffekt infolge der bereits erfolgten Berußung aus vorheriger Benutzung des Ofens mit Festbrennstoffen an die Wände der Rauchgaskammer Π abgegeben. Zwischen den Wandflächen der Rauchgnszüge 11 und 12 befindet sich in Wasserheiztaschen 17 das zu erwärmende Wasser. Die Wandflächen der Rauchgaszüge 11 und 12 bilde,! somit gleichzeitig die Seitenwandflächen von flachen Wärmeaustauschern 17, die in Abständen voneinander parallel angeordnet sind. In Fig. 2 sind diese Wasserheiztaschen 17 in perspektivi-
scher Darstellung gezeigt. Man erkennt, daß man bei Reinigung mittels Bürsten nur schlecht alle Flächenbereiche der Heiztaschen 17, insbesondere im Bereich ihres unteren Randes, erreichen kann und deshalb kaum mit einem optimalen Nutzeffekt des Wärmeaustauschers rechnen darf. Bevorzugt werden deshalb Flammenrohre 18 als Rauchgaszüge 18«, b vereinigt, siehe F i g. 3, eingebaut sein.
Die einzelnen Flammenrohre verlaufen parallel zueinander, lotrecht in dem Ofen und sind von einem Mantel 19 für die Wasserz.ufiihriing umgeben. Diese Flamrnenrohre 18 lassen sich gründlich mit Hilfe einer Rundbürste reinigen, ohne daß mit restlichen berußten Wandbereichen gerechnet werden muß.
Bei Verwendung einer Gruppe von Flammenrohren 18 kann die Klappe 16. wie aus der Zeichnung ersichtlich, aus an Stangen 20 befestigten F.inzelklappen 16;). b bestehen, die außerhalb des Ofens von Hand mit Hiife eines Hebeigestänges gemeinsam betätigt werden. Damit ist es möglich, die Flammenrohre gruppenweise teilweise oder ganz abzudecken oder zu öffnen. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, eine dem Bedarf entsprechende Energiesteuerung vorzunehmen.
Um die maximale Heizleistung des Verbrennungsofens zu erzielen, werden die Klappen 16 in lotrechte Stellung gebracht, dann sind sämtliche Flammenrohre 18a. b für die Durchströmung des Heizgases offen.
Bei dem in F i g. 4 dargestellten Ofen ist das Stellgestänge 20 mit einem Stellgetriebe 21 verbunden. Dieses wird über einen Abgasthermostaten 22. nach Maßgabe der mittels eines Meßfühlers 23 im Abzug gemessenen Temperatur der Abgase gesteuert.
Bei Betrieb des Ofens ist es dadurch möglich, bei hoher Abgastemperatur die Verschlußklappen in Offenstellung zu bringen und damit die· Heizenergie besser zu nützen. Sollte die Abgastemperatur sinken, ϊ können die Flamrnenrohre 18 teilweise oder ganz geschlossen werden. Eine für den Betrieb des Ofens mit Feststoffen häufig wünschenswerte vollständige Abdekkung der Rauchgaszüge 18a kann jedoch auch bei Vorhandensein eines Stellgetriebes 21 vorgenommen
ίο werden. Andererseits läßt sich auch bei Betrieb des Ofuns mit Fliissigbrennstoffen unabhängig von den mittels Stellgetriebe 21 betätigbaren Klappen eine vollständige oder teilweise Abdeckung der für den Beirieb des Ofens mit Feststoffen vorgesehenen
π Rauchgasabzüge \8b mit Hilfe einer unabhängig von dem Stellgetriebe betätigbaren Vcrschlußklappe 24 erzielen.
Beispiel
:n Bei Anheizen des Ofens mit Feststoffen stellt man beispielsweise den Kesselthermostaten auf 700C ein. Die· für den Betrieb mit Feststuffen vorgesehenen Rauchgaszüge sind offen. Steigt die Abgastemperatur über beispielsweise 25O0C an, dann öffnet das Stellwerk
r> 21 die Verschlußklappen 16a. bfür die Rauchgaszüge 18 so weit und so lange, bis die Abgastemperatur von 25O"C erreicht ist. Damit ist der wirtschaftlichste Belrita des Ofens gewährleistet.
Bei Ölbetrieb ist der Vorgang praktisch derselbe.
in lediglich ist die Möglichkeit vorgesehen, wenn erwünscht, die Abdeckung der berußten Rauchgaszüge von Hand vorzunehmen.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:
1. Wechselbrand-Heizungskessel für feste und flüssige Brennstoffe, mit einem ölbrenner und einem Ofen für Festbrennstoffe, der über eine Brennkammer und wahlweise ein- oder ausschaltbare Rauchgaszüge mit einem Abgasstutzen verbunden ist, wobei die Rauchgaszüge, unabhängig von der Brennstoffwahl, in derselben Richtung von den Verbrennungsgasen durchströmt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauchgaszüge (U1 12,18a, 18OJ als Rauchgas-Baueinheiten ausgebildet sind, die eine gemeinsame, zur Umlenkung von aus Rauchgaszügen einer Baueinheit ausströmenden Verbrennungsgasen in Rauchgaszüge anderer Baueinheiten dienende Umlenkkammer aufweisen und entsprechend der Brennstoffwahl und/oder in Abhängigkeit von der Abgastemperatur aus der StrömungsbvJin der Verbrennungsgase ganz oder teilweise ausschaltbar sind.
2. Wechselbrand-Heizungskessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauchgaszüge durch parallele Flammrohre (18a, iSb) gebildet sind.
3. Wechselbrand-Heizungskessel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauchgaszüge (11, 12) durch in Abständen parallel zueinanderveriaufende Wandflächen (17) begrenzt sind.
4. Wechselbrand-Heizungskessel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauchgaszüge (11, 12, 18a, 18ö; als Wärmeaustauscher ausgebildet sind.
5. WechseJbrand-Heizungsktssel nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flammrohre (18a, iSb) mit einem Mantel ('.J) für Heizwasser umgeben sind.
6. Wechselbrand-Heizungskessel nach Anspruch 3 und 4. dadurch gekennzeichnet daß die Wandflächen der Rauchgaszüge (11, 12) als Wassertaschen (17) ausgebildet sind.
7. Wechselbrand-Heizungskessel nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Ende der Rauchgaszug!: (11, 12, 18) eine oder mehrere schwenkbare Verschlußklappen (16, 16a, i6b) angeordnet sind.
8. Wechselbrand-Heizungskessel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußklappe (16) schwenkbar zwischen den beiden Rauchgaszügen (II, 12) angeordnet ist.
9. Wechselbrand-Heizungskessel mit zwei Gruppen von Rauchgaszügen nach Anspruch 1 bis 8. dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußklappe (16) mindestens zwei Einzelklappen (16a, t6b) umfaßt, die schwenkbar zwischen den Gruppen der Rauchgaszüge (18a, 18i>Jangeordnet sind.
10. Wechselbrand-Heizungskessel nach Anspruch 1 bis 9. dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußklappen (16a, 166,16) außerhalb des Heizungskessels betätigbar sind.
11. Wechselbrand-Heizungskessel nach Anspruch I bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußklappen (16, 16a, i6b) in Abhängigkeit von der Abgastemperatur über ein Stellgetriebe (21) regelbarsind.
Die Erfindung betrifft einen Wechselbrand-Heizungskessel für feste und flüssige Brennstoffe, mit einem Ölbrenner und einem Ofen für Festbrennstoffe, der über eine Brennkammer und wahlweise ein- oder ausschaltbare Rauchgaszüge mit einem Abgasstutzen verbunden ist, wobei die Rauchgaszüge, unabhängig von der Brenristoffwahl in der selben Richtung von den Verbrennungsgasen durchströmt sind.
Es hat sich gezeigt daß bei Verwendung von
ίο Feststoffen für die Feuerung in einem Heizkessel die Rauchgaszüge im Laufe der Zeit stark mit Ruß beschlagen werden. Wird der anschließend mit öl beheizt, ohne daß die Rauchgaszüge vorher gründlich gereinigt wurden, dann ist die Wärmeübertragung rnfolge der Berußung der Wände der Rauchgaszüge stark verringert. Es laßt sich nicht mehr die volle Energie aus dem Kessel gewinnen.
Ferner hat sich gezeigt, daß die Abgastenperatur nicht immer dem gewünschten Sollwert entspricht
Aus der vorveröffentlichten FR-PS 22 75 735 ist es bekannt, Flammenrohre wahlweise ein- und auszuschalten, wobei die Auswahl der für den Durchgang der Verbrennungsgase vorgesehenen Flammenrohre beliebig aus der gesamten Anzahl der vorhandenen Flammenrohre getroffen werden kann und zwar unabhängig voneinander, allein entsprechend dem jeweiligen Heißwassr.Tbedarf.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht demgegenüber darin, einen Wechselbrand-Heizkessel für feste und flüssige Brennstoffe der vorstehend genannten Art zu schaffen, der es erlaubt, die optimale Heizleistung bei wirtschaftlicher Nützung der Heizenergie zu erhalten.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Rauchgaszüge als Rauchgas-Baueinheiten ausgebildet sind, die eine gemeinsame, zur Umlenkung von aus Rauchgaszügen einer Baueinheit ausströmenden Verbrennungsgasen in Rauchgaszüge anderer Baueinheiten dienende Umlenkkammer aufweise.- und entsprechend der Brennstoffwahl und/oder in Abhängigkeit von der Abgastemperatur aus der Strömungsbahn der Verbrennungsgase ganz oder teilweise ausschaltbar sind.
Beheizt man einen solchen Verbrennungsofen mit Feststoffen, so schaltet man einen Rauchgaszug oder eine Rauchgasbaueinheit aus der Strömungsbahn der Verbrennungsgase aus. so daß nur die Wände des anderen Rauchgaszuges oder der anderen Rauchgaseinheiten von den Verbrennungsgasen bestrichen werden und daher nur diese im Laufe der Zeit stärkere Rußabscheidungen aufweisen.
Stellt man den Betrieb des Ofens auf Flüssigbrennstoffe um, so schaltet man die zunächst aus dem Strömungsweg der Heizgase ausgeschalteten Rauchgaszüge für die Heizgase ganz oder teilweise ein und erhält in diesen infolge der sauber gebliebenen Wandungen eine maximale Wärmeaustauschleistung. Vorzugsweise kann man bei Betrieb mit Flüssigbrennstoffen die beim Betrieb mit Feststoffen von den Heizgasen durchflossenen Rauchgaszüge aus der Strömungsbahn der Heizgase ausschalten. Die hierbei erreichte Heizleistung ist bestimmt durch die Anzahl der vollständig oder teilweise offenen Rauchgaszüge. Sie ist aber infolge der Sauberkeit von deren Wänden optimal. Man kann bei Temperaturmessung der Abgase
M im Abzug des Ofens erkennen, ob die gemessene niedrige Temperatur den Vorschriften entspricht und somit die gewünschte Wärmeausnützung erfolgt ist und gegebenenfalls eine andere Schaltstcllung wählen. Die
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