DE2943590A1

DE2943590A1 - METHOD FOR FIRING A BOILER AND BOILER FOR CARRYING OUT THE METHOD

Info

Publication number: DE2943590A1
Application number: DE19792943590
Authority: DE
Inventors: Fritz Dr.-Ing. 8026 Ebenhausen Schoppe
Original assignee: Individual
Current assignee: Schoppe Fritz Dr-Ing 8029 Sauerlach De
Priority date: 1979-10-29
Filing date: 1979-10-29
Publication date: 1981-05-07
Also published as: DE2943590C2; WO1981001187A1; EP0038332A1

Abstract

The process for heating a boiler prevents the condensation of combustion gazes on the boiler wall, whatever the temperature of that wall may be. This is achieved by a laminar flow of the combustion gases in the region where they are in contact with the boiler and by a dynamic pressure of the flow reaching at least 3 mm of water, preferably 6 to 10 mm of water.

Description

Verfahren zum Befeuern eines Kessels und Kessel Method of firing a boiler and boiler

zur Durchführung des Verfahrens Ts ist bekannt, daß sich beim Befeuern von Kesseln Verbrennungsabgase an der Kesselwand niederschlagen, wenn die Kesselwandtemperatur niedriger liegt als der Taupunkt der Verbrennungsabgase. Das Kondensat hat eine Korrosion des Kessels zur Folge, die zum vorzeitigen Ausfall führt. to carry out the method Ts is known that when firing from boilers condense combustion exhaust gases on the boiler wall when the boiler wall temperature is lower than the dew point of the combustion exhaust gases. The condensate has a Corrosion of the boiler leads to premature failure.

Bemühungen zur Vermeidung der Korrosion von Kesseln, insbesondere von Warmwasserkesseln, durch kondensierende Verbrennungsprodukte sind schon verschiedentlich unter nommen worden. So ist es bekannt, die Kesselheizflochen mit Email, Kunststoff oder anderen korrosionahemmenden Stoffen zu beschichten. Es zeigte sich jedoch, daß der gewünschte Effekt in vielen Fällen nur für eine begrenzte Zeit zu erzielen war. Auch hat man schon versucht, dem Problem durch den Einsatz hochlegierter Stähle, insbesondere auf Chrom-Nickel-Basis, für die korrosionsgefährdete Heizflächen beizukommen. Auch mit diesen Maßnahmen wurde nur eine begrenzte Verbesserung erreicht.Efforts to prevent corrosion of boilers, in particular from hot water boilers, through condensing combustion products are already various been undertaken. So it is known to use enamel, plastic for boiler heaters or other corrosion-inhibiting substances. However, it turned out that the desired effect can only be achieved for a limited time in many cases was. Attempts have also been made to solve the problem by using high-alloy steels, especially on a chromium-nickel basis, for the heating surfaces at risk of corrosion. Even with these measures, only limited improvement was achieved.

Andere bekannte Maßnahmen zielten darauf, eine Kondensation von Verbrennungsabgasen zu vermeiden. Man hat dazu die Kesselwandtemperatur durch gesteuertes Einschalten der Feuerung stets ausreichend warm gehalten, daß der laupunkt der Verbrennunqsabgase nicht unterschritten wird. Diese Maßnahme ist zwar wirksam, kostet eber Brennstoff und ist somit unwirtschaftlich.Other known measures aimed at condensation of combustion exhaust gases to avoid. To do this, you have the boiler wall temperature through controlled switching on the furnace is always kept warm enough that the outlet point of the combustion exhaust gases is not fallen below. Although this measure is effective, it costs a lot of fuel and is therefore uneconomical.

Die Korrosion des Kessels durch kondensierende Verbrennungsabgase findet im wesentlichen im Bereich der Berührungsheizfläche statt. Hierunter werden diejenigen Heizflächen verstanden, an die die heißen Verbrennungsgase ihre Wärme im wesentlichen durch Berührung oder Konvektion abgeben, im Gegensatz zu denjenigen Heizflächen, denen die Wärme im wesentlichen durch Strahlung übertragen wird, insbesondere also im Feuerungaraum.Corrosion of the boiler from condensing combustion gases takes place essentially in the area of the contact heating surface. Become below understood those heating surfaces to which the hot combustion gases get their heat emitted essentially by touch or convection, as opposed to those Heating surfaces to which the heat is essentially transmitted by radiation, in particular so in the firing room.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Befeuern eines Kessels anzugeben, bei dem unabhängig von der Kesselwandtemperatur eine Kondensation von Verbrennungsabgasen an der Kesselwend vermieden wird.The invention is based on the object of a method for firing of a boiler in which condensation occurs regardless of the boiler wall temperature of combustion exhaust gases at the boiler turn is avoided.

Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß der Kessel im Berührungsteil von den Verbrennungsabgasen laminar durchströmt wird und der Staudruck der Strömung wenigstens 3 mm WS, bevorzugt 6 - 10 mm WS, beträgt.According to the present invention, this object is achieved by that the boiler in the contact part flows through the combustion exhaust gases in a laminar manner and the back pressure of the flow is at least 3 mm WS, preferably 6 - 10 mm WS, amounts to.

Es gelingt hierdurch, eine Kondensation von Verbrennungsabgasen auch dann zu unterbinden, wenn die Kesselwandtemperatur niedriger liegt als der Taupunkt der Verbrennungsabgase.It also succeeds in a condensation of combustion exhaust gases to be prevented if the boiler wall temperature is lower than the dew point the combustion exhaust gases.

Ein weiterer, wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt darin, daß ohne zusätzliche Einbauten, wie Wirbelerzeuger od.dgl., die zur Erreichung einer bestimmten Abgastemperatur erforderliche Heizfläche gegenüber den bei bekannten feuerungsterfahren notwendigen Verhältnissen verringert werden kann. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß das Laufgeräusch des Kessels gegenüber bekannten Verbrennungsverfahren stark vermindert ist. So kann bei in erfindungsgemgßer Weise betriebenen Kesseln auf Abgasschalldämpfer, die dem Kessel nachgeschaltet sind, oder Schalldämmhauben, die den Brenner umgeben, weitestgehend verzichtet werden.Another major advantage of the invention is that Without additional internals, such as vortex generator or the like. To achieve a certain exhaust gas temperature required heating surface compared to the known Fire-related conditions can be reduced. Another The advantage of the invention is that the running noise of the boiler is opposite known combustion process is greatly reduced. So can at boilers operated in accordance with the invention on exhaust gas silencers which are attached to the boiler are downstream, or sound insulation hoods that surround the burner, as far as possible be waived.

Versuche mit extrem niedrigen Wsssereinlauftemperaturen nahe bei 0° C haben gezeigt, daß selbst bei eo niedrigen Temperaturen keine Kondensation der feuchten Verbrennungsabgase stattfindet, obwohl der Taupunkt des im Verbrennungsabgas enthaltenen Wasserdampfes Je nach Brennstoff bei 50 bis 600 C liegt. Die Heizflächen des Berührungsteiles blieben dabei sowohl bei intermittierendem Betrieb als auch im stationären Dauerbetrieb stets vollständig trocken. Dies ist überraschend, da bekennt ist, daß bei turbulenter Strömung, die in technischen Apparaten, wie Kesseln oder Wärmetauschern, praktisch immer angestrebt und erzielt werden, stets eine Tropfenkondensation stattfindet.Tests with extremely low water inlet temperatures close to 0 ° C have shown that even at low temperatures, no condensation of the moist combustion exhaust takes place, although the dew point of the combustion exhaust contained water vapor is 50 to 600 C depending on the fuel. The heating surfaces of the contact part remained both during intermittent operation and always completely dry in stationary continuous operation. This is surprising since It is known that with turbulent flow in technical apparatus, such as boilers or heat exchangers, practically always aimed at and achieved, always a drop condensation takes place.

Weitere vergleichende Versuche mit gleichen Feuerungseinrichtungen, gleichen Feuerungsräumen, jedoch mit Berührunqsteilen, die einmal laminar und einmal turbulent angeströmt wurden, ergaben, daß die Laufgeräusche des Kessels, die im wesentlichen durch die Flammgeräusche verursacht werden, im Falle der laminaren Strömung ganz erheblich niedriger liegen als im Falle turbulenter Strömung.Further comparative tests with the same combustion equipment, same combustion chambers, but with contact parts, one laminar and one turbulent flow showed that the running noises of the boiler, which in the mainly caused by the flame noise, in the case of the laminar ones Flow are considerably lower than in the case of turbulent flow.

Offensichtlich hängt dies damit zusammen, daß die Flammgeräusche im wesentlichen durch Berührungsteil und Abgasrohr ins Freie gelangen, sofern der Kessel ansonsten dicht ist. Im Falle laminarer Strömung hat man es mit einer solchen zu tun, bei der Zähigkeitskräfte überwiegen, die offenbar dämpfend auf Schallschwingungen einwirken.Obviously this has to do with the fact that the flame noises in the essentially reach the outside through the contact part and the exhaust pipe, provided the boiler otherwise tight. In the case of laminar flow, one has to deal with one do, with the toughness forces predominate, which apparently dampen sound vibrations act.

Als erfreulicher Begleiteffekt, der mit dem erfindungscjemäßen Verfahren verbunden ist, ergeben sich extrem hohe Wärmeübergangszahlen. Während man z.B. bei turbulenter Strömung und üblichen Rauchgeschwindigkeiten von 20 bis 30 m/s ohne Verwendung von Rippen oder Wirbeleinbauten Wärmeübergangszehlen von 30 bis 40 kcal/m2h °C erreicht, entsprechend Reynoldszahlen von 5000 bis 10000, ergibt die laminare Strömung bei Reynoldszahlen zwischen 1000 und 1500 Wärmeübergangs zahlen von 100 bis 150 kcal/m2h OC, also die drei- bis vierfachen Werte. In entsprechendem Verhältnis kann damit die Heizfläche herabgesetzt werden.As a pleasant side effect, that with the process according to the invention is connected, there are extremely high heat transfer coefficients. While one e.g. turbulent flow and usual smoke speeds of 20 to 30 m / s without Use of ribs or built-in vertebrae heat transfer rates of 30 to 40 kcal / m2h ° C reached, corresponding to Reynolds numbers from 5000 to 10000, results in the laminar Flow with Reynolds numbers between 1000 and 1500 heat transfer numbers of 100 up to 150 kcal / m2h OC, i.e. three to four times the values. In a corresponding ratio the heating surface can thus be reduced.

An einem praktischen Beispiel konnte gezeigt werden, daß an einem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betriebenen Heizungskessel 19 cm Strömungsweg der Verbrennungsabgase im Berührungsteil genügten, um die Temperatur der Abgase von ca. 9000 C auf 650 C abzukühlen, bei einer Einlauftemperatur des Kesselwassers von 11° C und einer Auslauftemperatur von 22°C. Der Taupunkt der Verbrennungsabgase lag dabei bei ca. 550 C. Die Temperatur der Wände des Berührungsteils lag, wie üblich, wenige OC über der Wassertemperatur. Trotzdem blieben die gesamten leizFlächen des Berührungsteiles vollkommen trocken und frei von Kondensation, während das nachgeschaltete Abgasrohr, in dem die Verbrennungsabgase turbulent und mit geringem Staudruck strömten, starke Tropfenkondensation zeigte. Selbstverständlich wird man unter praktischen Bedingungen niemals mit derart geringen Abgastemperaturen urbeiten. Der geschilderte Versuch wurde lediglich unterkommen, um zti zeigen, daß der von der Erfindung angestrebte Effekt selbst unter den genannten Extrembedingunrlen wirksam ist.A practical example could show that one according to the method according to the invention operated heating boiler 19 cm flow path of the combustion exhaust gases in the contact part were sufficient to maintain the temperature of the exhaust gases to cool from approx. 9000 C to 650 C, with an inlet temperature of the boiler water of 11 ° C and an outlet temperature of 22 ° C. The dew point of the combustion exhaust gases was about 550 C. The temperature of the walls of the contact part was, as usual, a few OC above the water temperature. Nonetheless, the entire commercial space of the Contact part completely dry and free of condensation, while the downstream Exhaust pipe in which the combustion exhaust gases flowed turbulently and with low back pressure, showed strong droplet condensation. Of course, one becomes under practical Never work conditions with such low exhaust gas temperatures. The one described The experiment was only included to show that the invention was aimed at Effect is effective even under the specified extreme conditions.

In der Praxis kann der Berührungsteil eines Kessels, der in der erfindungsgemäßen Weise befeuert werden soll, eine beliebige Formgebung aufweisen, sofern die genannten Verfahrensbedingungen hinsichtlich der den laminaren Verlauf der Strömung kennzeichnenden Reynoldszahl und hinsichtlich des Staudrucks erfüllt werden. So können die Strömungsquerschnitte als Rohre von rundem oder anderweitigem Querschnitt, als ebene Spelte oder Hingspalte u.dgl. ausgeführt werden. Der Strömungsweg soll vorzugsweise geradlinig oder nur im Grenzfall mäßig gekrümmt sein. Scharfe Umlenkungen, die zu einer Störung der glatten laminaren Strömung führen könnten, sollten vermieden werden. Dies ist auch vom Standpunkt des Energieverbrauchs sinnvoll. Jede Krümmung des Strömunqsweges hat entsprechend einen zusätzlichen Strömungswiderstand zur Folge, ohne im Gegensatz zur turbulenten Stromung einen entsprechend erhöhten Wärmeübergang zu verursachen.In practice, the contact part of a kettle used in the invention Way to be fired, have any shape, provided that the mentioned Process conditions with regard to the laminar flow characteristic Reynolds number and with regard to the dynamic pressure are met. So can the flow cross-sections as tubes with a round or other cross-section, as flat grooves or slits and the like. The flow path should preferably be straight or only be moderately curved in the limit. Sharp diversions leading to disruption of the smooth laminar flow should be avoided. This is also makes sense from the standpoint of energy consumption. Every bend in the flow path accordingly results in an additional flow resistance without being in opposition to cause a correspondingly increased heat transfer to the turbulent flow.

Trotz des durch die Erfindung erreichten Erfolges wird man in er Prexito für die Wände des BF!Uhrudgsteites ein rostfreies Material wählen, um zu vermeiden, daß sich bei längeren Stillstandszeiten des Kessels durch die atmosphärische feuchte Rostpartikel bilden, die eine Kondensation begünstigen könnten. Geeignet ist beispielsweise der Werkstoff Nr. 1.4578. Die Wände sollten eine hinreichende Dicke haben, insbesondere um die notwendige Formbeständigkeit zu sichern, mindestens 4 mm, bevorzugt 6 bis 8 mm.Despite the success achieved by the invention, one becomes Prexito in he choose a rustproof material for the walls of the BF! Uhrudgsteites to avoid that with longer standstill times of the boiler due to the atmospheric moisture Rust particles form, which could promote condensation. For example, is suitable the material no. 1.4578. The walls should be of sufficient thickness, in particular to ensure the necessary dimensional stability, at least 4 mm, preferably 6 to 8 mm.

Bei Rauchgaskanälen mit konstantem Strömungsquerschnitt nimmt der Staudruck entlang des Strömungsweges entsprechend der Abkühlung der Verbrennungsabgase ab. Dementsprechend muß am Eintritt in den Berührungsteil der Staudruck hinreichend hoch liegen. Vorteilhafter, weil wirtschaftlicher, ist es jedoch, den Querschnitt des Strömungsweges am Berührungsteil so zu dimensionieren, daß sich dort längs des Strömungsweges ein konstanter Staudruck ergibt. Dies läuft auf einen sich in Strömungsrichtung verjüngenden Querschnitt hinaus.In the case of flue gas ducts with a constant flow cross-section, the Dynamic pressure along the flow path corresponding to the cooling of the combustion exhaust gases away. Accordingly must be at the entrance to the contact part of the Back pressure are sufficiently high. It is more advantageous because it is more economical however, to dimension the cross-section of the flow path at the contact part so that there is a constant dynamic pressure along the flow path. This is going on to a cross-section that tapers in the direction of flow.

Die Erfindung soll nachfolgend unter Bezugnahme auf in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigt in Längsschnitten: Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Erfindung; Fig. 2 eine zweite Ausführungsform der Erfindung, und Fig. 3 eine dritte Ausführungsform der Erfindung Fig. 1 zeigt einen Heizkessel für die Warmwassererzeugung mit Brenner im längsschnitt. Ein vorzugsweise zylindrischer Feuerungsraum 1 vom Durchmesser D und der axialen Länge L ist von Wasser 2 umgeben. Der Feuerungsraum 1 ist am einen Ende von einer Stirnwand abgeschlossen, am anderen Ende befindet sich eine tffnung 3, durch die zentral entlang der Achse die Brennerflamme eingeführt wird. Der Flammstrahl strömt entlang der Achse bis zur gegenüberliegenden Wand des Ve1Jerungsraumes 1. Dort lenken sie sich nach außen in bekannter Weise um und strömen entlang der Wande des Feuerungsraums 1 zur Außenzone der Einführöffnung 3 zurück, wo sie dann radial nach außen schwenken und in den Berührungsteil 6 eintreten Dieser Berubrungsteil 6 ist aus vorwiegend radial verlaufenden, wassergekühlten Wänden 4 und 5 gebildet, die aus Werkstoff Nr 1.4578 von 6 bis 8 mm Dicke bestehen Der zwischen ihnen befindliche Strömungsquerschnitt des Beruhrungsteils 6 nimmt nach außen hin so ab, daß sich längs des Strömungswegs im Berührungsteil 6 konstanter Staudruck ergibt.The invention is described below with reference to in the drawings illustrated embodiments are explained in more detail. It shows in longitudinal sections: 1 shows a first embodiment of the invention; Fig. 2 shows a second embodiment of the invention, and fig. 3 shows a third embodiment of the invention fig a boiler for hot water production with a burner in a longitudinal section. One preferably cylindrical furnace 1 of diameter D and axial length L is of Surrounded by water 2. The combustion chamber 1 is closed at one end by an end wall, at the other end there is an opening 3 through which is centrally located along the axis the burner flame is introduced. The flame jet flows along the axis bis to the opposite wall of the conversion room 1. There they turn outwards in a known manner around and flow along the walls of the furnace 1 to the outer zone the insertion opening 3 back, where they then pivot radially outward and into the Enter contact part 6 This contact part 6 is made of predominantly radial, water-cooled walls 4 and 5, which are made of material no. 1.4578 from 6 to 8 mm thickness The flow cross-section of the contact part located between them 6 decreases towards the outside so that along the flow path in the contact part 6 results in constant dynamic pressure.

Dies bedeutet, daß wenigstens eine der Wände 4 und 5 schwach konisch ausgebildet ist. Der genaue Abstand zwischen den Wänden 4 und 5 wird durch an diskreten Stellen angebrachte Distanzatücke 7 gesichert, die beispielsweise Abstandsringe um Schraubbolzen sein können.This means that at least one of the walls 4 and 5 weak is conical. The exact distance between walls 4 and 5 is given by Secured spacer pieces 7 attached to discrete locations, for example spacer rings can be around bolts.

Es sei betont, daß auf die Waseerkühlung der einen Wand des Berührungsteils 6 auch verzichtet werden kann.It should be emphasized that the water cooling of one wall of the contact part 6 can also be dispensed with.

Diese nimmt dann in bekannter Weise eine Gleichgewichtstemperatur an und strahlt ihre Wärme auf die gegenüberliegende wassergekühlte Wand. Hierdurch erhöht sich allerdings der Heizflächenbedarf um ca. 40 %.This then assumes an equilibrium temperature in a known manner and radiates its warmth on the opposite water-cooled wall. Through this however, the heating surface requirement increases by approx. 40%.

Weiter ist es günstig, die Wände 4 und 5 über die wassergekühlte Menge hinaus noch weiter zu verlängern, damit der Abriss der Abgasströmung in einem Bereich stattfindet, wo die Wände näherungsweise Abgastemperatur haben.It is also beneficial to place walls 4 and 5 above the water-cooled amount in addition to lengthen it even further, thus breaking the exhaust gas flow in one area takes place where the walls have approximately exhaust gas temperature.

In dem in Fi . 1 darqestellten Ausft.J.hrungsbeispiel ist die mit Wasser 2 gekühlte Wand 5 als Kesseltür ausgebildet, die mittels einer Dichtung 8 gegen die Außenwand des Abgassammelraumes 9 abgedichtet ist. Man erreicht auf diese Weise, daß die Dichtung nicht dem höheren statischen Druck im Feuerungsraum 1 standhalten muß, denn sie steht im Bereich des Abgassammelreumes 9 bereits unter dem Einfluß des vom Kaminzug hervorgerufenen Unterdrucks. An den Abgassammelraum 9 schließt sich in bekannter Weise ein Abgasrohr 10 an.In that in Fi. 1 is the example with Water 2 cooled wall 5 designed as a boiler door, which by means of a seal 8 is sealed against the outer wall of the exhaust gas collection chamber 9. One reaches on this Way that the seal cannot withstand the higher static pressure in combustion chamber 1 must, because it is already under the influence in the area of the exhaust gas collection chamber 9 the negative pressure caused by the chimney draft. The exhaust gas collection chamber 9 closes an exhaust pipe 10 is attached in a known manner.

Wie in Fi(). I zu erkennen, erstrecken sich die Wände 4 und 5 im wesentlichen radial. Sie können auch beide mehr oder weniger stark konisch ausgeführt sein, wodurch der Abgassammelraum 9 beispielsweise weiter zum Abgasaustritt hin verlegt wird. Ebenso kann der Abgassammelraum 9 beliebig anders gestaltet sein.As in Fi (). I can see that the walls 4 and 5 extend substantially radial. They can also both be made more or less conical, whereby the exhaust gas collecting space 9 is relocated further towards the exhaust gas outlet, for example. The exhaust gas collecting space 9 can also be designed in any other way.

Die Ausbildung der Wände, speziell der dem Feuerungsraum 1 abgewandten Wand 5 des Berührungsteiles hat den Vorteil, daß beim Abnehmen derselben, d.h. beim offenen der Kesseltür, die gesamte Berührungsheizfläche zur Inspektion und Reinigung frei zugänglich ist. Eine Reinigung ist dann ohne Spezialwerkzeug leicht möglich.The formation of the walls, especially the one facing away from the combustion chamber 1 Wall 5 of the contact part has the advantage that when it is removed, i.e. when open the boiler door, the entire touch heating surface for inspection and cleaning is freely accessible. Cleaning is then easily possible without special tools.

Durchmesser D und Länge L des Feuerungsraums 1 sind vorzugsweise an der unteren Grenze der Normen (DIN 4702) gewählt. Besonders günstige Ergebnisse für einen Kessel von 30 bis 60 kW Leistung ergeben sich mit D = 210 mm und L = 520 mm.The diameter D and length L of the combustion chamber 1 are preferably on the lower limit of the standards (DIN 4702). Particularly favorable results for a boiler with an output of 30 to 60 kW this results in D = 210 mm and L = 520 mm.

Da des Laufgeräusch des Kessels wesentlich von der Flamme und damit von den Vorgänge um die Flammwurzel herum, also der Flammstabilität, abhängt, ist erklärlich, daß man einen besonders leisen Lauf des Kessels mit Brennern besonders hoher Flammstabilität erreicht. Die günstigsten Ergebnisse wurden mit dem in der Figur gezeigten Muffelbrenner erzielt Dieser besteht aus einem konisch divergenten Brennraum 11, der von einer Wand 12 aus warmfestem Blech umgeben ist. Die Verbrennungsiuft wird über vorwiegend radiale Leitschaufeln 13 am Ende kleineren Durchmessers zugefiihrt. Der Leitschaufelkranz ist von einer Stirnwand 14 abgedeckt. Diese trägt zentral ein Spritzloch 15, durch das eine Einspritzdüse 16 in bekanntr Weise Heizöl in den Brennraum 11 einbläst. Die Einspritzdüse 16 kann bei Gasfeuerung durch ein Gasrohr g]eichen Außendurchmessers ersetzt werden. Der Brennstoff wird in üblicher Weise durch Elektroden 17 gezündet. Die Verbrennungsluft und gegebenenfalls Heizöl werden in bekannter Weise von einer Gebläse-Motoreinheit 16 zugeführt.Since the running noise of the boiler is essentially due to the flame and thus on the processes around the flame root, i.e. the flame stability, depends It is understandable that the boiler runs particularly quietly with burners in particular high flame stability achieved. The best results were obtained with the one in the Figure achieved muffle burner This consists of a conically divergent Combustion chamber 11, which is surrounded by a wall 12 made of heat-resistant sheet metal. The air of combustion is supplied via predominantly radial guide vanes 13 at the end of the smaller diameter. The guide vane ring is covered by an end wall 14. This is central an injection hole 15 through which an injection nozzle 16 in a known manner in the fuel oil Blowing in combustion chamber 11. The injection nozzle 16 can be gas-fired through a gas pipe g] with an external diameter. The fuel is used in the usual way ignited by electrodes 17. The combustion air and, if necessary, heating oil are supplied in a known manner from a fan motor unit 16.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel gelangt die Verbrennungsluft dabei zunächst in ein den Brennraum 11 umgebendes Gehäuse und tritt von dort in den Leitschaufelkranz 13 ein. Es ist günstig, wenn die Leitschaufeln einen bestimmten Winkel gegen den sie umschließenden Umfangskreis aufweisen. Sie verleihen dann der Verbrennungsluft außer einem Drall auch noch eine gewisse exiale Komponente, so daß sie in einer stabilen apiralförmigen Strömung an der Wand 12 entlanggeführt wird.In the embodiment shown, the combustion air arrives first in a surrounding the combustion chamber 11 Housing and steps from there into the guide vane ring 13. It is beneficial if the guide vanes have one have a certain angle with respect to the circumferential circle surrounding them. You lend then, in addition to a swirl, the combustion air also has a certain exial component, so that they are guided along the wall 12 in a stable apiral flow will.

An den Brennraum 11 kann bei dlfeuerung ein Kragen 19 angeschlossen sein, der die Ausmischung der Brenngase verbessert und im Falle von Düsenstörungen den Auswurf größerer Tropfen verhindert. An ihn schließt sich eine divergente Beschleunigungsdüse an, die die brennenden Flammgase auf Geschwindigkeiten von 50 bis 80 m/s beschleunigt. Diese treten aus der Austrittsöffnung 21 der Beschleunigungsdüse 20 aus.A collar 19 can be connected to the combustion chamber 11 when the fire is fired which improves the mixing of the fuel gases and in the event of nozzle malfunctions prevents larger drops from being ejected. A divergent acceleration nozzle connects to it that accelerates the burning flame gases to speeds of 50 to 80 m / s. These emerge from the outlet opening 21 of the acceleration nozzle 20.

ebenso können andere Brenner bekannter Bauart verwendet werden, bevorzugt solche mit möglichst hoher Flammstrahlgeschwindigkeit und möglichst hoher Flammstabilität, sofern ein etwas höeres Laufgeräusch des Kessels in Kauf genommen werden kann. Es sei betont, daß jedoch auch dann sich noch immer merklich unter dem Laufgeräusch konventioneller Kessel liegende Laufgeräusche ergeben.other burners of known design can also be used, preferably those with the highest possible flame jet speed and the highest possible flame stability, if a somewhat louder running noise of the boiler can be accepted. It it should be emphasized that even then it is still noticeable under the running noise conventional boilers result in running noises.

Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und die ormgebuny, insbesondere des Berührungsteiles nach den angegebenen Regeln, sind nicht an die Größe des Kessels oder die Art des zu beheizenden oder gegebenenfalls zu verdampfenden Mediums gebunden.The application of the method according to the invention and the ormgebuny, in particular of the contact part according to the specified rules, are not to the Size of the boiler or the type of boiler to be heated or possibly to be evaporated Medium bound.

Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, die der in Fig. 1 dargestellten weitgehend gleicht und entsprechend mit entsprechend Öbereinstimmenden Bezugszeichen versehen ist, bei der jedoch der spaltförmige Berührungeteil durch eine Anzahl von radial angerodneten Rohren 4' ersetzt ist, die im Abgassammelraum 9 enden.Fig. 2 shows a further embodiment of the invention, which is the in Fig. 1 largely resembles and correspondingly with corresponding coincidences Reference numeral is provided, in which, however, the gap-shaped contact part through a number of radially angerodneten tubes 4 'is replaced in the exhaust gas collection space 9 ends.

Fig. 3 zeigt eine andere erfindungsgemäße Anordnung des als Rohrbündel angeordneten BerUhrungsteils. Hier sind die Rohre 4" als Bündel achsparallel an das dem Brenner gegenüberliegende Ende des Feuerungsraumes 1 angesetzt.Fig. 3 shows another arrangement of the invention as a tube bundle arranged contact part. Here the tubes 4 ″ are axially parallel as a bundle the end of the furnace 1 opposite the burner is attached.

Die Verbrennungsabgase durchströmen den Querschnitt 6" der Rohres der in diesem Fell entlang des Strömungsweges konstant ist. Die Querschnitte der Rohre werden daher nach den bekannten Regeln der Technik so gewählt, daß am Eintritt der Rohre laminare Strömung herrscht, und daß an ihrem Austritt wenigstens noch ein Staudruck von 3 mm WS, bevorzugt 6 - 10 mm WS, vorhanden ist. Auch hier gehen die Rohre wieder in den Abgassammelraum 6 über.The combustion exhaust gases flow through the cross section 6 "of the pipe which is constant in this skin along the flow path. The cross sections of the Pipes are therefore chosen according to the known rules of technology so that at the entrance laminar flow prevails in the tubes, and that at least at their exit a back pressure of 3 mm WS, preferably 6-10 mm WS, is present. Go here too the pipes back into the exhaust gas collecting space 6.

für den Fall der Verwendung eines Brenners der in der Figtir 1 dargestellten Art wurde gefunden, daß sich besonders günstige Ergebnisse hinsichtlich Luftüberschuß, Flammstabilität und Laufgeräusch dann ergeben, wenn die Bauteile 11 bis 21 folgende Abmessungen aufweisen: - Kleinster Durchmesser des Brennraums 11 = 68 mm - Länge des Brennraums 11 = 270 mm - Größter Durchmesser des Brennraums 11 - 13C mm - Axiale Breite der Leitschaufeln 13 - 19 mm - Durchmesser des Spritzlochs 15 = 24 mm - Spritzwinkel der Einspritzdüse 16, gemessen direkt an der Düse = ca. 25 - 30° - Axiale Länge der Beschleunigungsdüse 20 = 110 mm - Durchmesser der Austrittsöffnung 21 der Beschleunigungsdüse 20 = 68 mm @ - Kleinster Durchmesser des konischen Kragens 19 = 68 mm @ - Winkel der Leitschaufeln 15 an ihrem Austrittsende, gemessen gegen den Umfangskreis = 6 - 150, bevorzugt 8 - 20°.for the case of using a burner of the one shown in FIG. 1 Art it was found that particularly favorable results with regard to excess air, Flame stability and running noise result when the components 11 to 21 follow Have dimensions: - Smallest diameter of the combustion chamber 11 = 68 mm - Length of the combustion chamber 11 = 270 mm - largest diameter of the combustion chamber 11 - 13C mm - axial Width of the guide vanes 13-19 mm - diameter of the spray hole 15 = 24 mm - Spray angle of the injection nozzle 16, measured directly on the nozzle = approx. 25 - 30 ° - Axial length of the acceleration nozzle 20 = 110 mm - diameter of the outlet opening 21 of the acceleration nozzle 20 = 68 mm @ - Smallest diameter of the conical collar 19 = 68 mm @ - angle of the guide vanes 15 at their outlet end, measured against the circumference = 6 - 150, preferably 8 - 20 °.

Diese Maßangaben gelten für eine Kesselleistung von 30 bis 60 kW. für andere Leistungsbereiche sind die vorstehenden linearen Abmessungen sowie die des Feuerungs-Dies 1 mit der Wurzel aus dem Verhältnis der Leistungen zu multiplizieren.These dimensions apply to a boiler output of 30 to 60 kW. for other power ranges the above linear dimensions as well as the of the combustion die 1 to be multiplied by the square root of the ratio of the powers.

Fin besonderer Vorteil der beschriebenen Anordnung besteht darin, daß man mit einer gegebenen Kesseigrüße ohne nennenswerte Veränderung der Abgastemperatur einen relativ großen Leistungsbereich iiberstreichen kann. Dies wird dadurch ermöglicht, daß durch Veränderung der Di stanzstücke 7 der Strömungsquerschnitt des Berührungsteiles 6 und damit sein Druckverlust wie auch die Abgastemperatur der jeweiligen Leistung und den gewünschten Betriebsbedingungen angepaßt werden können. Zum Umstellung auf andere Betriebsbedingungen werden einfach die Distanz-Stücke 7 gegen solche anderer Stärke ausgetauscht, was besonders einfach vonstatten gehen kann, wenn die Distanzstücke 7 ringe um jene Schraubbolzen sind, mit denen die äußere Wand 5 des Berührungsteils 6 am Kesselaufbau befestigt ist. Au f diese Weise kann der Kessel verschiedenen Leistungen, Betriebsbedingungen und Kaminhöhen att f <infache Weise angepaßt werden.Fin particular advantage of the described arrangement is that that one can with a given kettle size without any appreciable change in the exhaust gas temperature can cover a relatively large performance range. This is made possible by that by changing the Di punching pieces 7, the flow cross-section of the contact part 6 and thus its pressure loss as well as the exhaust gas temperature of the respective power and can be adapted to the desired operating conditions. To switch to other operating conditions will simply set the spacer pieces 7 against those of others Exchanged strength, which can be done particularly easily when the spacers 7 rings around those screw bolts with which the outer wall 5 of the contact part 6 is attached to the boiler structure. In this way the boiler can be different Outputs, operating conditions and chimney heights are simply adjusted will.

Claims

Claims 4). Method for firing a boiler by means of a Flame jet, characterized in that the boiler in the contact part of the The flow of hot gases is laminar and the dynamic pressure of the flow is at least 3 mm WS, preferably 6-10 mm WS.

2. boiler for performing the method according to claim 1, characterized characterized in that the contact part (6 ', 6 ") consists of tubes (4', 4"), which from the combustion exhaust gases are flowed through.

3. boiler for performing the method according to claim 1, characterized characterized in that the contact part (6) consists of two predominantly radial or conical arranged, rotationally symmetrical walls (4, 5) exist between them include substantially radially extending gap-shaped intermediate space, the is flowed through by the combustion exhaust gases radially outward.

4. Boiler according to claim 3, characterized in that the cross section of the contact parts (6) is designed as a flat or curved gap.

5. Boiler according to claim 3 or 4, characterized in that the Walls (4,5) of the contact part (6) made of stainless material, preferably made of material No. 1.4578, and a wall thickness of at least 4 mm, preferably 6 to 8 mm.

6. Boiler according to one of claims 2 to 4, characterized in that that the cross section of the contact part (6,6 ', 6 ") decreases from the inside to the outside.

7. Boiler according to claim 6, characterized in that the cross-sectional dimensions are chosen in such a way that there is a far-reaching effect at all points along the flow path constant back pressure of the combustion exhaust gases results.

8. Boiler according to one of claims 2 to 7, characterized in that that the contact part (6,6 ', 6 ") is followed by an uncooled exhaust gas collection chamber (9).

9. Boiler according to one of claims 3 to 8, characterized in that that the tubes (4 ', 4 ") or walls (4,5) of the contact part (6,6', 6") over the from Boiler contents cooled area are also extended so that the at the end of the The flow path of the exhaust gases tearing off the exhaust gas flow from the walls in takes place in an area in which the walls have approximately exhaust gas temperature.

10. Boiler according to one of claims 2 to 9, characterized in that that its combustion chamber (1) is cylindrical and closed at one end and at the other end in the center axially the flame is introduced and in the annular gap between Flame and outer wall of the furnace space (1) arranged the vent for the flame gases is.

11. Boiler according to one of claims 2 to 10, characterized in that that the dimensions of the diameter D and the axial length L of the combustion chamber are proportional the root of the boiler output and based on a boiler output of 30 - 60 kW are approximately D = 210 mm and L = 520 mm.

12. Boiler according to one of claims 2 to 11, characterized in that that a burner is attached centrally to the furnace (1), one against the Firing chamber (1) has directional acceleration nozzle (20).

13. Boiler according to claim 12, characterized in that the combustion chamber (11) of the burner has a conical-divergent design and relates to a boiler output from 30 to 60 kW has the following dimensions: smallest diameter 68 mm largest Diameter 130 mm, axial length 270 mm, length of the acceleration nozzle 110 mm outlet diameter the acceleration nozzle 68 mm diameter of the spray hole 24 mm spray angle of the Injection nozzle 25 to 300

14. Boiler according to claim 13, characterized in that that between the combustion chamber (11) and acceleration nozzle (20) of the burner a collar (19) with an opening diameter of 68 mm.

15. Boiler according to claim 13 or 14, characterized in that between the inlet opening of the burner and the injection hole (15) a guide vane ring (13) with an axial length of 19 mm and an inner diameter of 68 mm is whose guide vanes at their outlet end at an angle to the circumferential circle between 60 and 150, preferably between 80 and 120, have.

16. Boiler according to one of claims 3 and 4 to 15, characterized in that that the wall (5) of the contact part (6) facing away from the combustion chamber (1) can be swiveled away is stored.

17. Boiler according to one of claims 12 to 16, characterized in that that the burner on the wall (5) of the contact part facing away from the combustion chamber (1) (6) is attached.

1 boiler according to claim i6 or 17, characterized in that the pivotable wall (5) in the area of low static pressure against the stationary Boiler parts is sealed.

19. Boiler according to one of claims 3 and 4 to 18, characterized in that that the distance between the turns (4,5) of the contact part (6) is adjustable, preferably by means of exchangeable spacers (7).