DE56910C - Feuerungsanlage - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE 24: Feuerungsanlagen.

Feuerungsanlage.

Vorliegende Erfindung betrifft eine Feuerungsanlage mit selbsttätiger Beschickung, bei welcher vermöge der Einschaltung eines zugleich als Flammenentwickelungsraum dienenden Wärmespeichers durch besondere Vorwärmung und Einführung der Luft, sowie Rückleitung der Kohlensäuregase von dem Schornstein zur Feuerung und durch andere die Beschickung betreffende Neuerungen . die thunlichste Ausnutzung des Brennmaterials angestrebt und von der Ueberwachung des Betriebes unabhängig gemacht ist.

Fig. ι ist ein Verticalschnitt durch die Feuerungsanlage mit den Einrichtungen zum Erhitzen der Luft . und zum Auffangen der Gase;

Fig. 2 zeigt in perspectivischer Ansicht die Vorrichtungen zu einer selbsttätigen, von einem bestimmten Dampfdruck abhängig gemachten Regelung der Luftzuführung und Beschickung der Feuerung mit Brennmaterial in Pulverform oder in Stücken;

Fig. 3 ist eine Schnittdarstellung der Beschickungshaube im Anschlufs an den Schacht 4, Fig. ι;

Fig. 4 ist ein Horizontalschnitt durch das die selbstthätige Regulirung vermittelnde Drosselventil E, Fig. 2;

Fig. 5 ist eine Oberansicht desselben in Verbindung mit dem bethätigenden Dampfdruckkolben;

Fig. 6 ist eine Schnittdarstellung durch einen der Förderkübel;

Fig. 7 und 8 ist eine Seitenansicht bezw. ein Grundrifs einer modificirten Einrichtung für Feuerung mit Staubkohle;

Fig. 9 zeigt im (vergröfserten) Schnitt zwei der Ringtheile, aus welchen die Misch kammern bezw. Wärmespeicher gebildet werden;

Fig. ι ο ist eine perspectivische Ansicht eines der Ziegel der doppelten Schachtwandung a mit den Luftzuströmungsdüsen;

Fig. ι ι zeigt eine rechteckige Form, der Feuerungsanlage;

Fig. ι 2 ist eine Oberansicht eines der oberen Durchgangsziegel für diesen rechteckigen Ofen;

Fig. ι 3 ist eine Darstellung des entsprechenden Ziegels, welcher in dem runden Ofen Anwendung findet.

A ist der eigentliche Ofen, in dessen unterem Theile der Hauptherd 2 und der Hülfsherd 3, durch eine Schieberplatte cⁱ von einander getrennt, angeordnet sind.

Während des normalen Betriebes stehen beide nur mittelbar durch die an den centralen Schacht 4 sich anschliefsenden Mischkammern bezw. Wärmespeicher BCC¹ in Verbindung; letztere (C¹) bilden in Fig. 1 einen fallenden Zug, während die Mischkammern -B den Schacht 4¹ ringförmig umgeben.

Der Beschickungsschacht 4, der im unteren Theile α doppelwandig aus an und auf einander gepafsten Faconsteinen (Fig· 1 o) ausgeführt und mit beiderseits radial hindurchtretenden Winddüsen a² a³ versehen ist, durchsetzt die Herdwölbung A¹, indem er sich an dieser Stelle bei A⁹ konisch verengt. Ueber der Herd-

abdeckung A¹ und unten um den Schacht a herum ist ein spiralförmiger Lufterhitzungskanal a⁵ angeordnet, in den der bereits einer Vorwärmung unterworfene Wind bei a₆ eintritt, während das innere Spiralende an den ringförmigen Hohlraum α¹ der Doppelwandung von α anschliefst und somit bei den Düsen a¹ bezw. a³ in das Ofeninnere ausmündet.

Mit der aus den Düsen a² entströmenden Luft gehörig gemischt, treten die von dem Hauptherde aufsteigenden Flammengase am oberen Schachttheile b durch die nach Fig. 13 geformten Durchgangsziegel (unterhalb der Deckplatte B¹) nach dem concentrischen absteigenden Zuge 5 über, um an den Düsen a³ vorbei und bei b^% umbiegend in die Mischkammern B zu gelangen. In diesen steigen - die Heizgase unter vielfacher Zertheilung und Ablenkung in die gemeinsame Kammer C über, von wo sie in dem fallenden und ähnlich wie B mit Steinen ausgesetzten Zuge C¹ zum Hülfsherde 3 kommen, aus welchem eine Oeffnung C² nach dem eigentlichen Wärmeausnutzungsfaum (Dampfkessel) C⁶ führt.

Die ringförmigen Mischkammern B, welche sich auf einem den Verbindungskanal b^e enthaltenden Sockel b¹ aufbauen, sind nach Fig. 9 aus auf einander geschichteten Theilen B¹⁰B¹⁰ und Zwischenwänden J3² mit Durchbrechungen B³ B³ derart gebildet, dafs die. zunächst bei B⁴ in den flachen Kanal B¹ eintretenden Heizgase unter abwechselnder Ausdehnung und Zusammenziehung und jedesmaligem Anprallen an die Zwischenwände emporziehen. Die Aussparungen -B⁵ und jB⁶ sind Rufsfänge. Andere im Sockel bei b⁹ und in den Durchgangsziegeln b⁵, Fig. 13, vorgesehene Rufsfänge sind vor Windöffnungen so angeordnet, dafs eine stetige, die vollständige Verbrennung fördernde Aufwirbelung stattfindet.

Der vom Gebläse C⁹ kommende Wind gelangt durch das Rohr c⁴ über einen einge^ schalteten Vorwärm- und Condensationskessel N nach dem die Rauchabzugsrohre c¹ enthaltenden verticalen Gehäuse c, wobei die Rohre c' in einer der Abzugsrichtung entgegengesetzten Richtung (von oben nach unten) unter zweckmäfsiger Verzögerung durch Zwischenwände c² bestrichen werden und die Luft eine bedeutende Temperaturerhöhung erfährt, ehe sie durch das Rohr c⁵ einerseits zum Rohre a^e des beschriebenen spiralförmigen Lufterhitzers α⁵, Fig. i, andererseits unter den Hauptrost auf folgende Weise (Fig. 2) geführt wird.

In das Leitungsrohr c⁵ ist ein Drosselventil E, Fig. 4 und 5, mit der Klappe Eⁱ und dem Dreiweggehäuse E eingeschaltet. Der Stutzen E¹ steht behufs directer Luftabführung mit dem Innern des Gehäuses C⁶ in Verbindung. Die Klappenspindel E^h wird aufsen mittelst eines Segmentarmes e bethätigt, dessen Eingriffhebel e¹ gelenkig mit dem Schieberstück E⁷ in der Führung E^s verbunden ist, so dafs genanntes, mit dem Kolben e² eines Dampfcylinders E⁹ in Verbindung stehendes Schieberstück E¹ die Dampfdruckschwankungen entsprechend als Regulirbewegungen auf die Drosselklappe übertragen kann, während eine Verstellung von Hand durch eine Schubstange e⁶ ermöglicht ist; e⁵ ist ein stellbares Gegengewicht an dem zugehörigen Winkelhebel e⁴, Fig. 2. Durch eine Hebelverbindung e¹⁰, Fig. 5, kann gleichzeitig mit dem Drosselventil das Ventil e⁸ eines zum Rohr JD (Fig. 7) bezw. zum Aschkasten führenden Dampfrohres e⁷ bethätigt werden.

Die Spindel E⁵ des Drosselventils trägt auf dem unten durchgehenden Ende einen Kurbelarm d, Fig. 2, der durch eine Stange d¹ mit der Spindel eines ferneren Regulirventils c⁹ verbunden ist, und aufserdem eine Kurbel d², welche durch eine Stange d³ mit einem Kupplungshebel d⁴ verbunden ist, der eine Antriebsküpplung d^s auf einer mit Stufenscheiben d^e d"¹ besetzten Welle d⁵ bethätigt.

Zwei verschiedene Beschickungsarten sind in Fig. 2 als gleichzeitig angewendet dargestellt. Auf der linken Seite betreibt der von der Stufenscheibe d^ß nach der Stufenscheibe D⁵ laufende Riemen D⁶ eine Förderschnecke, welche in dem Gehäuse D¹ arbeitet und pulverförmiges Brennmaterial, wie es aus dem darüber angeordneten Beschickungstrichter D³ durch das Stellventil D⁴ hindurchfällt, in den Ofen durch das Rohr D schafft.

Das Rohr D, welches bei c⁷ mit der Druckluftleitung verbunden ist, communicirt mit einem kreisförmig gebogenen Rohr F, welches in dem Aschkasten unter dem Rost liegt; dieses Rohr ist auf der Innenfläche bei F¹ durchlocht, und durch die Löcher treten die Luft und das pulverförmige, durch das Rohr D gedrückte Brennmaterial.

Der beschriebenen Einrichtung entspricht im wesentlichen auch die. in den Fig. 7 und 8 dargestellte einfachere Beschickungsvorrichtung, bei welcher die rechts ersichtliche Anlafsvorrichtung, dem vorhandenen Dampfdruck entsprechend, den Beschickungsbetrieb einrichtet oder unterbricht.

Die Luft- bezw. Kohlenstaubstrahlen gelangen vermöge der Anordnung der Austrittsöffnungen (Fig. 8) theils durch den Rost in das Brennmaterial auf demselben und theils durch einen Kanal F² an der Seite des Rostes in oder über das Brennmaterial, f und f^l bezeichnen Vorsetzer zur Regelung des Durchtrittsquerschnittes bei -F². Die blasende Wirkung des Windstromes dient nicht allein zur Anfachung des Feuers, sondern fegt auch alle durch den Rost fallenden Brennstoffpartikelchen auf und

trägt sie zurück, um ihre vollständige Verbrennung zu veranlassen.

Um Brennstoff in Stückenform dem Ofen zuzuführen, wird ein ummantelter Kettenaufzug G¹ mit Kettenrädern G⁵ benutzt, dessen durch Stufenscheiben und Riemen vermittelter Betrieb nach Fig. 2 rechts, ähnlich wie der in der Förderschnecke links, in Verbindung mit dem Drosselventil E selbstthätig ein- bezw. ausgerückt werden kann. Der Trichter oder Kohlenbehälter G³ ist mit dichtschliefsendem Deckel versehen. Durch Schneckenradgetriebe G⁸ G⁷ wird, unter gleichzeitiger Bethätigung eines Rüttelrades g·², der Kette G⁶ mit den Förderkübeln H, Fig. 6, Bewegung mitgetheilt, welche auf Rollen laufen und verstellbare Böden besitzen.

Der Schacht 4 wird oben (Fig. 3) durch einen klappenartig angeordneten Block h aus feuerfestem Material gegen die Haube des Fördergehäuses hin abgeschlossen; an diesen schliefst zunächst oberhalb ein Trichter /2¹, in welchen der aus den Bechern H fallende Brennstoff, sobald letztere diesseits des oberen Kettenrades gelangt sind, über einen Absturz h'² mit angelenkter Anlageplatte h¹ eingesammelt wird.

Die Einrichtung ist eine derartige, dafs, wenn der Verschlufsblock h geschlossen ist, der Hebel h⁵ mit seinem freien Arm in die Bahn eines nach unten gehenden Bechers hineinragt, so dafs bei dessen Anstofsen mittelst einer angelenkten Stange der Verschlufsblock offen gelegt und das in dem Trichter h^l gesammelte Brennmaterial in den Ofen gestürzt wird; diese Bewegung des Verschlufsblockes bringt den mittelst der Stange /z⁴ verbundenen Hebel h^a in die Lage, dafs er seinerseits durch den Becher gefafst werden kann; durch den Niedergang des Bechers wird nun wieder ein Schliefsen des Verschlufsblockes veranlafst; gleichzeitig wird der Hebel Λ⁵ in eine Lage gebracht, in welcher er mit dem nächsten Becher in Eingriff kommt. Die Hebel werden dicht zusammengebracht, so dafs der Verschlufsblock nur auf eine sehr kurze Zeit offen ist. J ist ein. Luftrohr, welches von einer Druckluftleitung oder dem Luftrohr in den . oberen Theil der Haube G¹ führt und mit einem Ventil J¹ versehen ist, dessen Hebel J² durch eine Stange J¹ an einen Arm J^B. in Verbindung mit dem Hebel h⁵ angreift. Hierdurch wird im Augenblicke des Oeffnens des Schachtes Luft in das Gehäuse hineingeprefst und der Rücktritt von Gasen aus dem Ofen verhindert; diese Luftzufuhr hält auch das Gehäuse und die Theile in demselben kühl.

Die beschriebenen Einrichtungen zum selbsttätigen Betrieb der Beschickung mittelst Schnecken- bezw. Kettenförderung können einzeln oder zusammen benutzt werden.

Die Luftvorwärmung im Kessel N erfolgt bei der dargestellten Einrichtung (Fig. 1) in Zusammenhang mit der Dampfcondensirung und Speisewasserbildung, welche in dem eigentlichen Speisewasservorwärmer P vorbereitet ist, der hier nicht näher beschrieben werden soll. Aus diesem Apparat P erhält zunächst ein über dem Kessel N angeordneter Condensationskessel O den bereits sehr gekühlten Abdampf durch das Rohr P³.

Das in den bei O* unter einander verbundenen Kesseln O und N abgeschiedene Condensationswasser wird mittelst des Rohres P⁴ einer Speisepumpe P⁵ zugeführt, während nicht verdichteter Dampf ins Freie oder in den Schornstein entweichen kann.

Ein Gasfang Q mit einer Abschlufsglocke Q¹Q⁵ ist oberhalb des Abzuges Q², in welchem sich die einzelnen Abzugsrohre c vereinigen, derart angeordnet, dafs beim Durchgange der Verbrennungsgase unter dem Rande der Glocke die schwereren, noch benutzbaren gasigen Bestandtheile abgefangen werden, so dafs sie in das mit unteren Oeffnungen versehene und am Glockenrand entlang geführte Rohr Q⁶ einströmen, während die verbrauchten Heizgase durch die äufsere Kammer Q³ und den gemeinsamen Abzug Q⁴ nach aufsen abgeführt werden.

Aus dem Rohr Q⁶ wird nach Fig. 1 das abgefangene Gas zunächst über das Rohr Q⁷ durch den Condensationskessel O geleitet; nachdem das Gas diesen, wie die Prefsluft die Rohre N¹ des unteren Kessels N, von den kälteren zu den wärmeren Stellen vorschreitend, in den Rohren O¹ durchstrichen hat, gelangt es über das Rohr R zu einem saugenden Gebläse R¹, um durch ein Rohr JR² zu dem Rohr JD, Fig.'2, zwecks Weiterleitung unter den Hauptherd 2 geführt zu werden.

Ein hinter dem Saugventilator R¹ abgezweigtes Rohr jR^s kann an das absatzweise geöffnete Ventil J des Fördergehäuses G¹ anschliefsen, wobei das Gas anstatt der Luft das Rückstauen der Ofengase in das Fördergehäuse verhindern würde.

Der Betrieb der Feuerungsanlage beginnt damit, dafs bei geöffneter Schiebeplatte C⁴ das Feuer durch die Thüren A⁶ gehörig in Gang gebracht wird; danach werden die Schiebeplatte und die Thüren A^ß geschlossen, vorausgesetzt, dafs so viel Dampfentwickelung eingetreten ist, dafs das Gebläse C⁹ angestellt werden kann. Der in beschriebener Weise vorgewärmte Wind verläfst den Winderhitzer a⁵ bei a^l in der doppelten Düsenwand α und wird durch die Düsen, beiderseits ausströmend, den innen (4) aufsteigenden, aufsen (5) nieder-

gehenden Heizgasen' zugemischt, wobei durch die Anordnung der sich abwechselnd erweiternden und verengenden Kammern B und C¹, die zugleich als Wärmespeicher dienen, die intensive und fast vollständige Oxydation der verbrennbaren Elemente gesichert ist. Durch den unterhalb des Rostes eintretenden und in Abhängigkeit von der jeweiligen Kesselspannung regulirten Windstrom, dem sich noch die theilweise unverbrannten, beim Abzüge aufgefangenen Heizgase beimengen, kann ferner in Verbindung mit den selbsttätigen Beschickungsvorrichtungen eine äufserst sparsame Verbrennung · erzielt werden. Ein Vortbeil der Anlage wird auch darin bestehen, dafs die flüchtigeren Wasserstoffgase sich in dem oberen Theile bei C ansammeln und zu allmäliger intensiver Verbrennung zurückgehalten werden.

In Fig. 11 ist die Construction eines rechteckigen Ofens der vorhin beschriebenen Art dargestellt. Der ansteigende Zug 4, der hier nicht zugleich Beschickungsschacht ist, liegt an einer Seite dieses Ofens, und der abfallende Kanal 5 wird von dem Kanal 4 durch eine Scheidewand S getrennt, deren unterer Theil mit Luftkanälen und Gebläseöffnungen, ähnlich denen in der Wand α, versehen ist; der obere Theil der Wand wird aus Steinen S¹ gebildet, die in Fig. 12 dargestellt und den Steinen b, Fig. 13, ähnlich mit inneren und äufseren Durchgängen geformt sind, ausgenommen, dafs sie im Grundrifs rechteckig sind, während letztere segmentale Form haben. S² bezeichnet eine ansteigende Reihe von Mischkammern, welche mit dem abfallenden Zuge 5 comrnuniciren, und S³ ist eine Abschlufskammer über den Kammern S², die wieder an eine abfallende Reihe Mischkammern S⁴ anschliefst. Die dargestellte einfache Beschickungsvorrichtung mit einem drehschieberartig angeordneten Kohlenbehälter x⁸ gestattet eine Kohlenzuführung durch den seitlichen Absturz X (an der Klappe x⁵ vorbei) ohne Luftzutritt.

In Fig. 11 ist beiläufig noch die Anwendung eines Schüttelrostes gezeigt, welcher aus Reihen feststehender und pendelnder Stäbe M bezw. M¹ besteht und der mittelst eines Hebels M² von aufsen bethätigt wird.

Bei der beschriebenen Ofenconstruction können durchgängig die der Hitze am meisten ausgesetzten Stellen (Herdabdeckung und Düsenwand) durch ein System von in die Ziegel eingebauten Kühlrohren, in welchen Wasser circulirt, kühl gehalten werden.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Eine Feuerungsanlage, gekennzeichnet gleichzeitig durch: .

   a) einen demWärmeausnutzungsraum (C^&) nebst Rauchabzug (c) vorgebauten Ofen (A), bestehend aus dem selbstthätig beschickten Herd oder Brennraum (2) und dem benachbart angeordneten Durchgangsraum mit Hülfsrost (3), welche beiden Räume zwecks Anfeuerung und Betriebsdampferzeugung direct mit einander verbunden werden, bei normalem Betriebe aber mittelbar durch einen an einer Doppelwandung (a) aufsteigenden Schacht (4), sowie durch anschliefsende, als Mischkammern (B) und Wärmespeicher (C^l) ausgebildete Züge in Verbindung stehen, und

   b) eine selbstthätig nach der Kesselspannung regulirte Zuführung geprefster Verbrennungsluft, die, nachdem sie eine Vorwärmung zunächst in der Dampfcondensationskammer N, dann beim gegenläufigen Bestreichen der Rauchabzugsrohre c¹ c¹ erfahren hat, derart benutzt wird, dafs ein Theil in spiralförmigem Zuge α⁵ an der direct erhitzten Herdabdeckung zwecks weiterer Wärmeentnahme entlang und in die Mischkammer geführt wird, um, aus der doppelten Düsenwand a in die Züge 4, 5 tretend, sich den Heizgasen zuzumischen, und dafs der andere Theil eventuell gleichzeitig mit pulverförmigem Brennmaterial (bei F) unter den Rost geblasen wird, wobei auch die unter einem Gasfang Q (bei Q⁶) aufzufangenden schwereren Abzugsgase zur vollständigen Verbrennung in den Herd zurückgeleitet werden können.
2. 2. Bei der unter 1. gekennzeichneten Feuerungsanlage:

   a) der Aufbau der Mischkammern bezw. Wärmespeicher B C aus Ringtheilen B¹⁰B¹⁰ mit den am Rande durchbrochenen Zwischenwänden J3², wodurch den auf- bezw. absteigenden Heizgasen abwechselnd erweiterter und verengter Weg mit Rufsfängen B⁵ B^s dargeboten wird;

   b) die als Luftzuleitung dienende Doppelwandung a, welche, aus einzelnen mit Kerben a²a^B versehenen Ziegeln (Fig. 10) zusammengestellt, beiderseits Düsen bildet, welche in die mit entgegengesetzter Zugrichtung vorbeiführenden Mischkanäle 4, 5 leiten;

   c) ein entlastetes Dreiwegventil E, welches mittelbar durch einen unter Dampfdruck stehenden Kolben e² einer stellbaren Belastung entgegen derart bethätigt wird,

   • dafs nach Mafsgabe des vorhandenen Dampfdruckes die Windzuführung geregelt, eventuell durch Verbindung mit der beweglichen Ventilspindel eine den

   Beschickungsantrieb vermittelnde Kupplung eingerückt wird (Fig. 2);
   d) eine selbsttätige Beschickungsvorrichtung mit einem Förderwerk, dessen Betrieb bei jedesmaligem Sinken des Dampfdruckes unter die normale Grenze eingerückt wird, und mit einer Einschüttvorrichtung an dem nur zeitweise zu öffnenden Fördergehäuse, wobei durch auf einander folgendes Anstofsen der niedergehenden Förderkübel an Hebel h ⁵ h ^s ein kurzes Oeffnen des Fülltrichters h¹ mit gleichzeitig bewirkter Druckluft- oder Gaszuführung (bei J) stattfindet (Fig. 1 bis 3).

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.