DE3140709A1

DE3140709A1 - Combustion chamber wall design, in particular for solid-fuel heating boiler

Info

Publication number: DE3140709A1
Application number: DE19813140709
Authority: DE
Inventors: Hans 3559 Battenberg Vießmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-10-14
Filing date: 1981-10-14
Publication date: 1983-04-28
Also published as: FR2514470A1; ATA377982A; IT8223738A0; DK448182A; FR2514470B3; IT1153245B; BE894704A

Description

/* -Feuerung^rj/ * -Fire ^ rj

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' (14 324)'(14 324)

Brennkammerwandausbildung, insbesondere für Festbrennstoff/Heizungskessel ·Combustion chamber wall design, especially for solid fuel / heating boilers

Die Erfindung betrifft eine Brennkammerwandausbildung, insbesondere für Festbrennstoff/Heizungskessel mit wasserführenden Doppelwänden.The invention relates to a combustion chamber wall design, in particular for solid fuel / heating boilers with water-bearing Double walls.

Festbrennstoff-Heizungskessel mit*wassergekühlten .Doppelwänden sind allgemein bspw. aber auch nach der US-PS 2 399 871 bekannt»Solid fuel boiler with * water-cooled double walls are generally known, for example, but also from US Pat. No. 2,399,871 »

Wassergekühlte Wände sorgen zwar für eine gute Wärmeabfuhr und gewährleisten relativ niedrige Temperaturen nach außen und sind relativ einfach gegen Wärmeabstrahlung bzw. Wärmeverluste zu isolieren. Dies steht jedoch der Forderung entgegen, daß beim Verheizen von insbesondere festen Brennstoffen im Feuerraum eine ausreichend hohe Temperatur herrschen muß. Macht man bspw. die Wände von Feuerungen nicht wassergekühlt und führt sie nur aus feuerfestem Material aus, damm ist ein erheblicher Aufwand an Material erforderlich, damit die Außenseite der Feuerungswand nicht zu heiß wird. Außerdem unterlie-Water-cooled walls ensure good heat dissipation and ensure relatively low temperatures to the outside and are relatively easy to protect against heat radiation or to isolate heat losses. However, this is contrary to the requirement that when heating in particular solid fuels in the combustion chamber must be at a sufficiently high temperature. For example, do not make the walls of fireplaces water-cooled and only guide them Made of refractory material, a significant amount of material is required to make the outside of the dam the furnace wall does not get too hot. In addition,

gen die keramischen Stoffe, wie Stampfmasse, Platten, Steine od. dgl», einem u.U. nicht unerheblichen Verschleiß» Sie müssen nach einer bestimmten Benutzungsdauer erneuert werden, was natürlich auch dann gilt, wenn trotz wasserführender Wände zusätzlich solchethe ceramic materials, such as rammed earth, plates, Stones or the like », possibly not insignificant wear and tear» They have to be replaced after a certain period of use, which of course also applies if if, in spite of water-bearing walls, there are additional ones

feuerfesten Materialien eingesetzt werden. Feuerfeste Massen benötigen außerdem längere Zeit bis sie die für die Funktion der Feuerung notwendige Temperatur annenmeno Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Brennkammerwandausbildung, insbesondere für Festbrennstoff-Heizungskessel zu schaffen, die dieser Problematik besser gerecht wird, d.h., unter Beibehaltung der wasserführenden Doppelwände soll dafür gesorgt werden, daß trotzdem in der Brennkammer ausreichendrefractory materials are used. Refractory masses also need a longer time until they are suitable for the function of the furnace necessary temperature annenmeno The invention is accordingly based on the object of a Combustion chamber wall training, in particular for solid fuel heating boilers to create this The problem is better dealt with, i.e. this should be ensured while retaining the water-bearing double walls that still sufficient in the combustion chamber

raschquickly

hohe Temperaturen für das Verbrennen der Festbrennstoffe Q und ein guter Wärmetransport zur wasserführenden Doppelwand gegeben'ist.high temperatures for burning the solid fuel Q and good heat transfer to the water-bearing double wall.

Diese Aufgabe ist mit einer Brennkammerwandausbildung .. jder eingangs genannten Art nach der Erfindung durch das im Kennzeichen des Hauptanspruches Erfaßte gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich nach den Unteransprüchen» This object is achieved with a combustion chamber wall design .. each of the initially mentioned type according to the invention resolved what is covered in the characterizing part of the main claim. Advantageous further developments result from the subclaims »

/ Feuerungen und/ Furnaces and

Diese Lösung ist zwar insbesondere für/^estbrennstoff-Heizungskessel vorgesehen, was aber die Anwendung aufThis solution is in particular for / ^ estfuel boiler boiler provided what but the application on

öl- oder gasbefeuerte Heizungskessel nicht ausschliessen soll, da bei solchen Kessel auf diese Weise korrosionsschutzmaßnahmen getroffen werden können.Do not exclude oil or gas fired boilers should, as corrosion protection measures can be taken in this way with such boilers.

Eine solche Ausbildung ist natürlich nicht nur auf die Seitenwände und die Rückwand der Brennkammer beschränkt, sondern es können damit alle die Brennkammer begrenzenden Wände erfaßt bzw. ausgestattet werden, also auch die Brennkammerdecke.Such training is of course not just limited to that Side walls and the rear wall of the combustion chamber limited, rather, all walls delimiting the combustion chamber can be detected or equipped with it, that is to say, too the combustion chamber ceiling.

Bevorzugt wird für die Blechstreifen Edelstahl verwendet, und bevorzugt werden diese Blechstreifen mit einer in bezug auf die Innenfläche der Doppelwand Konvexwölbung versehen.Stainless steel is preferably used for the sheet metal strips, and these sheet metal strips with a convex curvature with respect to the inner surface of the double wall are preferred Mistake.

Die erfindungsgemäße Lösung stellt also eine Edelstahlauskleidung dar, die durchaus Temperaturen von 700 800 C annehmen kann, wobei aber ein Teil der Wärme durch die wärmeleitenden Verbindungen an die Wasserwand abfließt, so daß sich für die Auskleidung keine Überhitzungen mit Korrosionserscheinungen einstellen können.The solution according to the invention therefore provides a stainless steel lining that can reach temperatures of 700 800 C, but with some of the heat flows through the heat-conducting connections to the water wall, so that there is no Can set overheating with signs of corrosion.

Die mit den Blechstreifen verkleideten Doppelwände müssen keineswegs eben sein, sondern es kann sich auch um gewölbte Wände handeln.The double walls covered with the sheet metal strips must in no way be flat, but it can also be a question of curved walls.

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Um zu vermeiden, daß Verbrennungsgase unmittelbar an die wassergekühlte Wand gelangen, können die Hohlräume auch mit hitzebeständiger Masse ausgefüllt werden, die dann natürlich, da von den Blechstreifen abgeschirmt und gehalten, einen nicht auswechslungsbedürftigen Verkleidungsteil darstellt.In order to avoid that combustion gases come on immediately reach the water-cooled wall, the cavities can also be filled with heat-resistant compound, which then of course, since it is shielded and held by the metal strips, it doesn’t need to be replaced Representing panel part.

Außerdem können die Blechstreifen an bestimmter Stelle im Feuerraum gleichzeitig als verbrennungsfunktionelle Elemente ausgenutzt werden, nämlich als Zuführungskanäle für Sekundärluft, was noch näher erläutert wird» Die durchströmende Luft wird dabei besonders gut vorgewärmt .In addition, the metal strips can be at a certain point in the combustion chamber at the same time as combustion functional Elements are used, namely as feed channels for secondary air, which will be explained in more detail » The air flowing through is particularly well preheated.

Die erfindungsgemäße Brennkammerwandausbildung wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei nur beispielhaft auf Festbrennstoff-Heizkessel Bezug genommen wird.The combustion chamber wall construction according to the invention is illustrated below with reference to the graphic representation of FIG Embodiments explained in more detail, with only exemplary referred to solid fuel boilers will.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 einen Schnitt durch die Doppelwandausbildung; 1 shows a section through the double wall construction;

Fig. 2 einen Schnitt durch einen Festbrennstoffkessel mit der erfindungsgemäßen Doppelwandausbildung und 2 shows a section through a solid fuel boiler with the double-wall design according to the invention and

Fig. 3-6 weitere Schnitte durch andere Ausführungsformen der Doppelwandausbildung= Fig. 3-6 further sections through other embodiments of the double wall formation =

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Wie aus Fig. 1 erkennbar, sind auf der feuerungsseitigen Innenfläche 1 der Doppelwand 2 die in der Fläche 5 konvex gewölbten Blechstreifen 3 aus Edelstahl mit unter 45 abgewinkelten Rändern 4 aufgesetzt, wobei die benachbarten Ränder zweier Streifen 3, mittels nur jeweils einer Schweißnaht 6 erfaßt, mit der Innenfläche 1 wärmeleitend verbunden sind.As can be seen from Fig. 1, are on the firing side Inner surface 1 of the double wall 2 with the sheet metal strips 3 made of stainless steel, which are convexly curved in the surface 5 placed at 45 angled edges 4, the adjacent edges of two strips 3, by means of only each a weld 6 is detected, are connected to the inner surface 1 in a thermally conductive manner.

Wie aus Fig. 4 erkennbar, können die Flächen 5 auch konkav in bezug auf die Innenfläche 1 gewölbt sein.As can be seen from FIG. 4, the surfaces 5 can also be curved concavely with respect to the inner surface 1.

Ferner ist es gemäß Fig. 3 möglich, einen Teil oder alle Streifen 3 für die Verkleidung einer InnenflächeFurthermore, according to FIG. 3, it is possible to use part or all of the strips 3 for covering an inner surface

I zu einem ,Stück zusammenzufassen, was durch Prägung eines entsprechend großen Edelstahlzuschnittes erfolgt. Die Kontaktstege B' zur Innenfläche 1 werden dann bspw. durch Rollnahtschweißung mit dieser wärmeleitend verbunden. I to one, piece to summarize what by embossing a correspondingly large stainless steel cut is made. The contact webs B 'to the inner surface 1 are then, for example. connected to this in a thermally conductive manner by roller seam welding.

Am oberen Streifen 3 in Fig. 1 ist die Füllung des Hohlraumes 7 mit hitzebeständiger Masse 8 verdeutlicht, wobei mindestens am unteren Endrand eine umgekantete Haltefahne 9 angeordnet ist.On the upper strip 3 in Fig. 1, the filling of the cavity 7 with heat-resistant compound 8 is illustrated, wherein At least at the lower end edge an edged retaining lug 9 is arranged.

Fig. 2 verdeutlicht die Anordnung der Blechstreifen 3 in der Brennkammer 10 eines Festbrennstoffheizkessels2 illustrates the arrangement of the sheet metal strips 3 in the combustion chamber 10 of a solid fuel boiler

II besonderer Bauart, die insoweit aber nicht wesent-II special design, which in this respect, however, is not essential

lieh und maßgebend für die Anordnungsmöglichkeit solcher Verkleidungen ist.borrowed and authoritative for the possibility of arranging such Disguises is.

Im Bereich der Kesselrückwand 12 sind die Hohlräume 7 der dort angeordneten Blechstreifen 3 oder nur eine bestimmte Zahl der Blechstreifen 3 nicht mit hitzebeständiger Masse 8 gefüllt, d.h., diese nicht gefüllten Blechstreifen 3 können Kanäle für die Zuführung von Sekundärluft bilden, die im Beispiel von einer Öffnung 13 und aus einem vom Aschfallsammelraurn 14 mittels eines Bleches 15 abgeschirmten Raumes in diese Kanäle gelangt, sich bei Passage erwärmt und schließlich im Bereich des Abzugsraumes 16, der zu den Nachschaltheizflächen 17 führt, austritt.In the area of the boiler rear wall 12, the cavities 7 of the sheet metal strips 3 arranged there are or only one certain number of sheet metal strips 3 not with heat-resistant Mass 8 filled, i.e. these unfilled sheet metal strips 3 can channels for the supply of Form secondary air, in the example from an opening 13 and from one of the ash collection chamber 14 by means of a Sheet 15 shielded room enters these channels, is heated during passage and finally in the The area of the fume cupboard 16, which leads to the secondary heating surfaces 17, emerges.

Die diese Kanäle bildenden Blechstreifen 13 können in der Länge abw-ehselnd unterschiedlich ausgebildet sein, so daß ein Teil der Kanäle bspw. kurz unterhalb des Abzugsraumes 16 und ein anderer Teil im Bereich 16 endet»The sheet metal strips 13 forming these channels can in the length can be designed differently, so that some of the channels, for example, just below the fume cupboard 16 and another part in area 16 ends »

Gemäß Fig. 5 ist es auch möglich, die Blechstreifen 3' sich schuppenartig überlappend anzuordnen und diese jeweils mit einem Rand 4' an der Innenfläche 1 und mit dem anderen Rand 4' am überlappten Folgeblechstreifen wärmeleitend zu verschweißen=According to FIG. 5, it is also possible to use the sheet metal strips 3 ' to be arranged overlapping like scales and each with an edge 4 'on the inner surface 1 and with the other edge 4 'on the overlapped subsequent sheet metal strip to be welded thermally conductive =

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- Io -- Io -

Um die Blechstreifen gegen Schlag- oder Stoßbelastungen zu sichern, die ggf. beim Verbrennen von Festbrennstoffen auftreten, können etwa im Mittelbereich der Hohlräume 7 Stützelemente 18 auf der Innenwand 1 angeordnet werden, von denen nur eines, bspw. in Form eines Steges, in Fig. 1 angedeutet ist.To secure the metal strips against impact or shock loads that may occur when burning solid fuels, support elements 18 can be arranged on the inner wall 1 approximately in the middle region of the cavities 7, of which only one, for example in the form of a web, is indicated in FIG.

Um den richtigen Wärmeübergang zu erzielen bzw. dafür zu sorgen, daß die Streifen 3 die gewünscht hohe Temperatur annehmen, hat man zwei Maßnahmen zur Verfügung. Man macht die Streifen entweder entsprechend breit und/oder man versieht die Ränder 4,4' der Streifen mit Ausnehmungen 19, wodurch nur, wie aus Fig. 6 erkennbar, die eine Draufsicht auf Fig. 5 darstellt, die verschweißten Randteile am direkten Wärmeübergang beteiligt sind. Die Anordnung solcher Ausnehmungen 19, die nur bspw. als dreieckige Ausstanzungen dargestellt sind, ist natürlich auch an den Blechstreifen nach den Fig. 1 bis 4 möglich.In order to achieve the correct heat transfer or to ensure that the strips 3 assume the desired high temperature you have two measures available. The strips are either made correspondingly wide and / or the edges 4,4 'of the strips are provided with recesses 19, whereby only, as can be seen from Fig. 6, which shows a plan view of Fig. 5, the welded Edge parts are involved in the direct heat transfer. The arrangement of such recesses 19, which are only, for example, as triangular cutouts are shown, is of course also possible on the sheet metal strips according to FIGS.

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Claims

31-0709

REQUIRED

(14 324)

- firings and

Claims

f 1. Combustion chamber wall design, especially for solid fuel / heating boilers with water-bearing double walls, thus marked

n e t that on the inner surface (1) the water-bearing - Generating double wall (2), with this cavities C7) enclosing, sheet metal strips next to each other and covering the whole area (3) and this with at least one of its edge areas with the inner surface CD ″ of the double wall C2) are connected in a thermally conductive manner,

2. Training according to claim 1, characterized in that the sheet metal strip C3)

^v ~ ^y on both sides with directed against the inner surface (1)

bevelled edges (4) are provided.

3 »Design according to claim 1, characterized in that the sheet metal strips C3 ¹ ) overlap each other like scales and are each fastened with one edge (4 ') on the inner surface (1) and with the other edge (4') on the overlapped subsequent sheet metal strip in a thermally conductive manner .

': -. _:: ->: 1 "3H0709 - 2 -

4. Training according to claim 2, characterized in that that the area-covering strips C3) with their edges (4) made of individual sheets are formed.

5. Training according to one of claims 1, 2 and 4, characterized in that the strip surface (5) located between the folded edges (4) with respect to the inner surface (1) the double wall (2) concave (Fig. 4) or convex [Fig. 1) is arched.

6. Training according to one of claims 1, 2, 4 and 5, characterized in that the edges (4) of the strips (5) formed from individual sheets angled approximately at 45 and the neighboring ones Edges C4) of two strips C3) with a common one Weld seam (6) are connected to the inner surface C1) of the double wall (2).

7. Training according to claim 2, characterized in that that the width of an edge (4) corresponds approximately to the tenth to fifteenth part of the width of the entire strip C3).

δ «training according to one of claims 1 to 7, characterized characterized in that on the inner surface (1) of the double wall (2) in the central area of the cavities (7) support elements (18), like studs, webs, ribs or the like. are arranged.

9. Training according to one of claims 1 to 8, characterized characterized in that the cavity (7) between the inner surface (1) of the double wall (2) and strips (3) with a heat-insulating, heat-resistant mass (8) is filled.

10. Training according to one of claims 1 to 9, characterized

g ekennzei that the sheet metal strips (3) from Stainless steel are formed.

11. From education according to one of Claims 1 to Io, thereby characterized in that the front edges of the strips (3) are provided with angled retaining lugs (9).

12. Training according to one of claims 1 to 11, characterized in that the edges (4,4 ') of the Strips (3, 3 ') are provided with recesses (19) on at least one side.