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Vorrichtung zur Zuführung der Zweitluft in Feuerungen Die Erfindung
betrifft die Verbesserung von solchen Vorrichtungen zur Zuführung der Zweitluft
in 1, cuerungen, denen zur gewünschten vollständigen Nachverbrennung der Rauch-
und Brenngase durch Düsen hoch erhitzte frische Zweitluft in den Verbrennungsraum
zugeführt wird, um den Wirkungsgrad der Anlage zu erhöhen und Brennstoff zu sparen.
Es kommt hierbei ausschlaggebend darauf an, die räumliche Anordnung dieser Zweitluftdüsen
sowie deren Ausbildungsformen richtig zu wählen, uni in Verbindung mit einer geeigneten
Reguliermöglichkeit der die `aclwerbrennung bewirkenden Zweitluft bei einfachstem
Auf- bzw. Einbau dieser Hilfsmittel ein optimales Ergebnis an Brennstoffersparnis
und Betriebssicherheit zu erzielen.
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Die Anwendungsbeispiele sind so gewählt, daß die vielseitige Anwendbarkeit
und Ausbildungsmöglichkeit der Erfindung bei Feuerungen verschiedenster Ausführung
und unterschiedlichen Gebrauchszwecks besonders deutlich erkenntlich wird.
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Es hat sich gezeigt, daß bei Verwendung von sich oben kuppelartig
verjüngenden Düsenhohlsteinen empfindliche Störungen in der einwandfreien Wirkung
dieser Düsen auftreten können. Als Ursache hierfür wurde erkannt, daß in den toten
Winkeln zwischen benachbarten Düsensteinen dieser Art oft Flugasche abgelagert wird,
die mit der Zeit die ganze Düsenkuppel bedecken und die Düsenöffnungen verstopfen
kann. Dieser Übelstand wird erfindungsgemäß dadurch beseitigt, daß Düsenholilsteine
Verwendung finden, deren Düsenkopf oben in eine den Stein stark verjüngende Vorderfläche
ausläuft, derart, daß benachbarte Düsensteine oben in einer Längskante enden. Wird
eine Reihe
von Düsensteinen nebeneinander vermauert, so sind bei
den mittleren Düsensteinen lediglich in der vorderen gewölbten Fläche Düsenöffnungen
vorgesehen. Bei den außen liegenden Düsensteinen kommen noch seitliche Öffnungen
hinzu. Bei derartiger Düsenausbildungsform werden tote `'Winkel gesehen. Bei den
außenliegenden Düsensteinen vollkommen vermieden. Eine Ablagerung von Flugasche
kann also nirgends mehr eintreten und die Düsenlöcher verstopfen. Die Flugasche
rutscht auf der neuen Düse an ihrem steilen Kopf sofort ab.
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Die Düsen mit Schneidenkopf finden vorzugsweise dort Anwendung, wo
ihr Einbau längs einer Wandung des Feuerungsraumes stattfindet, an der die Schneidenkante
mit steilem Abfall in die vordere Düsenfläche anliegt. Handelt es sich demgegenüber,
z. B. andererseits aber um Düsen, die insbesondere im Bereich des Feuerkerns stehen
bzw. beidseitig von den Verbrennungsgasen umstrichen werden oder ohne eine die Düsen
tragende besondere Aufbauwandung zum Einsetzen kommen oder an ihrer Rückseite leicht
abkühlen können, so ist es vorteilhaft, hierfür außerdem querschnittsstarke, blocksteinartige
Düsengebilde zu gebrauchen, die einzelne Düsenstrahlöffnungen besitzen und quer
dazu, bevorzugt in ihrer Bodenfläche, eine den Luftzuführungskanal bildende Ausnehmung
tragen, so daß beim Aufmauern dieser Düsensteine ein gemeinsam durchgehender Kanal
gebildet wird, aus dem die davon ausgehenden Luftausstrahlöffnungen gespeist werden.
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Solche Düsenblocksteine aus Schamotte sind ganz besonders fortschrittlich.
Da ihr Vollquerschnitt gegenüber der vorhandenen Hohlquerschnittsfläche besonders
groß ist mit seitig starker Außenwandung, sind diese Düsen äußerst widerstandsfähig
gegen mechanische und thermische Einwirkung, was ihre Lebensdauer stark erhöht,
und sehr wichtig ist, wenn sie dauernd im Feuerkern stehen. Außerdem besitzen sie
eine große Wärmeträgheit und halten ihre Hitze unabhängig von kurzzeitigen Schwankungen
des Feuerungszustandes, was von großer Bedeutung ist, weil es auch gerade dann darauf
ankommt, die Zweitluft möglichst heiß einströmen zu lassen, wenn, z. B. bei oder
kurz nach der Brennstoffaufschüttung, die Feuerwirkung vorübergehend geschwächt
ist und somit um so leichter unvollständig verbrannte Gase entstehen können, die
sonst nutzlos entweichen, jetzt aber durch die vom massiven, lange sehr heiß bleibenden
Düsenstein eingeblasene heiße Zweitluft auch in diesem Falle stets noch einer guten,
Verluste vermeidenden Nachverbrennung unterworfen werden.
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Ein weiterer großer Vorteil der neuen Düsenblocksteine liegt darin,
daß diese Steine entsprechend ihrer neuen Form selbst den gemeinsamen, die Strahlöffnungen
speisenden Düsenkanal gestalten, der dann sowohl von der Seite her als auch je nach
dem Einbau an beliebiger Stelle von unten her seine Luftzuführung erhalten kann,
wenn dieser Düsenkanal, wie angegeben, in der Bodenfläche des Steins selbst ausgespart
ist, auf der er vermauert wird. Um die Zweitluftzuführungsdüsen in ihrer Bestwirkung
zur Arbeit bringen zu können, ist es von Nutzen, die zugeführte Zweitluftmenge quantitativ
regeln zu können. Man hat dadurch die Möglichkeit einer Anpassung in der Hand sowohl
an den jeweiligen Zustand der Feuerung als auch an die Besonderheit der ganzen Feuerungsanlage.
Oft wird der Einbau der Zweitluftzuführungsdüsen erst nachträglich bei schon in
Gebrauch stehenden Feuerungsanlagen vorgenommen, wo es also nicht nur wesentlich
ist, die Zweitluft auf das der Eigenart der Anlage entsprechend richtige Maß einstellen
zu können, sondern den Einbau einer solchen Regulierung durch geeignete und möglichst
einfache zweckdienliche Ausbildungsform der Einrichtung auch nachträglich ohne Schwierigkeit
noch vornehmen zu können. Eine den Düsenkanal an seiner Zuführungsstelle erfassende,
vom Feuerungsstand bzw. der Feuerungstür aus die zuströmende Luftmenge verändernd
bedienbare Drosselungsvorrichtung dient hierzu. Als zweckmäßige Ausführungsform
dieser Vorrichtung kann vor dem Düsenkanal eine vom Feuerungsstand bzw. der Feuerungstür
aus zu bedienende Reguliervorrichtung vorgesehen sein, die die Zweitluftmenge einstellen
läßt. Sie kann unterhalb des Feuerungsrostes als Schieber angeordnet sein, der der
Länge nach durch Handgriff vor den Düsenkanaleingang, diesen mehr oder weniger weit
freigebend, verstellbar ist.
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Verschiedene Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung und
Einzelheiten sind nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert und beschrieben,
und zwar zeigt Fig. i, 2 und 3 in Längsansicht, teilweise aufgeschnitten, im senkrechten
Querschnitt und im zugehörigen Grundriß einen Zentralheizungsgliederkessel mit Oberabbrand
und mit regulierbarer Zuführung von hocherhitzter Zweitluft, Fig. 4, 5 und 6 einen
Düsenstein mit Schneidenkopf für diese Zweitluftzuführung, und zwar in den beiden
zueinander senkrecht stehenden Längsschnitten und im Querschnitt, Fig. 7, 8 und
9 einen Düsenstein mit flacherer Abmessung zum Einbau für kleinere Kessel, Fig.
io und II den neuen Düsenblockstein in Vorderansicht auf die Luftausstrahlöffnung
und in einem Schnitt senkrecht dazu durch die eine Ausstr'ahlöffnung, Fig. 12,
13 und 14 einen Zentralheizungskessel mit Unterabbrand und mit einem aus
Blocksteindüsen nach Fig. to und I I hergestellten Sparfeuerungseinbau, irrt
Längs-, Querschnitt und Grundriß, Fig. 15, 16 und 17 einen solchen
Sparfeuerungseinbau für Flammrohrrauchrohrkessel oder Lokomobile im Längsschnitt,
Grundriß und Querschnitt, Fig. 18 den Einbau der neuen Düsen bei einem Küchenherd
und Fig. t9 und 20 einen solchen Einbau bei einer Dampfbackofenfeuerung in zwei
Schnittansichten. Der in den Fig. i bis 3 dargestellte Oberabbrandkessel trägt den
Feuerungseinbau an der hinteren Querwand i des Feuerraumes 2. Dieser Einbau besteht
aus einer Schutzaufmauerung 3 aus feuerfesten
Schamottsteinen,
hinter der die beiden Düsensteine 4 lotrecht nebeneinanderstehend so eingesetzt
sind, daß ihr Düsenkopf mit den Austrittslöchern 5 für die heiße Zweitluft freibleibt.
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Wie im besonderen aus den Fig.4 und 7 der Einzeldarstellung der Düsensteine
.4 hervorgeht, laufen diese Steine oben in eine schneidenförmige Kante 6 aus, so
<laß benachbarte Düsensteine gegen ihre Rückwand i (Fig. i) oben nach einer Horizontalen
6 (Fig. 2) abgegrenzt sind und tote Winkel, 'Tischen usw. vollkommen vermieden werden,
wo sich die Düsenlöcher 5 schließlich verstopfende Flugasche in deren Bereich ablagern
könnte, die jetzt an den schrägen Flächen überall nach unten abrutscht.
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Wesentlich ist ferner die Regulierung der Zweitluft. Ilierzu ist unterhalb
des Rostes 8 ein Verschlußschieber 9 angeordnet, durch dessen Verstellung am Handgriff
io in Richtung des Doppelpfeils i i die bei 12 in den Düsenkanal 13 eintretende
"Zweitluft in ihrer @Ienge so der Anlage angepaßt reguliert «-erden kann, daß die
im Feuerungsraum 2 Tiber den etwa bis zum Spiegel 14 aufgeschichteten Brennstoffen
entstehenden Rauchgase mit heller Flamme nachverbrennen, was man durch eine Rosette
1,5 in der oberen Feuertür 16 beobachten kann. Eine Feineinstellung erhält man dabei
z. B., wenn der Ilaiidgrift für den Schieber 9 als Rad ausgebildet wird (nicht dargestellt),
dessen Führungsgewinde mit Gier Schieberstange zusammenwirkt. Die abgegebene, durch
die geöffnete untere Feuertür 17 bedienbare Reguliervorrichtung für die Zweitluft
mittels Schieber läßt sich einfach auch nachträglich noch einbauen.
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Die angegebenen @-Iaßnahmen beschränken sich in ihrer :\nwendung nicht
auf die Feuerungsanlage gemäß Fig. i bis 3, in denen ein Kessel gezeigt ist, dessen
einzelne Glieder 18 das zu erwärmende Wasser entlialteci und die als Oberabbrandanlage
ausgebildet ist, wobei die Rauchgase durch oben angeordnete _\lizugslöcher i9 in
den Fuchs 2o abgezogenwer(len.l)ie in den Fig.41)isgdargestellten Düsensteine entsprechen
maßstäblich etwa einem Fünftel natürlicher Größe.
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Der Düsenkörperblockstein 21 nach Fig. io und i i entspricht ungefähr
einem Drittel der natürlichen Größe. Er hat z@@ei einzelne -Düsenstrahlöffnungen
22, die von der quer dazu verlaufenden AusnehniUng 23 im Boden des Steins ausgehen
und beliebig angeordnet sein können, wie es für den jeweiligen Einbau gerade am
zweckmäßigsten ist. Wie der Querschnitt dieses Steins 21 ersichtlich macht, ist
er sehr wandungsstark, also äußerst widerstandsfähig und so vor allem auch von großer
Wärmeträgheit.
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Einbauten mit dem Düsenstein 21 zeigen die beiden nächsten Ausführungsbeispiele.
Bei der Unterabbrandfeuerung nach Fig. 12 bis 14 sind drei Blocksteindüsen 21 auf
einer Wandung 24 hinten im Feuerungsrauni 2 aufgemauert, nach oben noch zweckdienlich
abgedeckt. Die Ausnehmung 23 bildet dabei einen durchgehenden Düsenkanal. Er wird
von unter her gespeist durch die senkrechten Zuführungskanäle 25, welche ihrerseits
die Zweitluft wieder vom Aschenraum 26 aus erhalten, wobei die Zuführung zu diesen
Kanälen 25 gleichfalls wieder durch einen Schieber 9 reguliert werden kann, der
deren Eingang mehr oder weniger weit zu verschließen gestattet. Seitlich ist der
Düsenkanal 23 am Ende bis auf kleine Ausstrahlöffnungen 27 zugemauert.
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Bei der Feuerung gemäß Fig. 15 bis 17 sind sechs Düsenblocksteine
21 am hinteren Ende des Feuerungsrostes 8 einfach auf einem Traggestell 28 mit Untersatzplatte
29 nebeneinander aufgemauert. Der Düsenkanal 23 erhält hier die Zweitluftführung
durch ein Rohr 30, das hinter der Aschentür 17 beginnt, hier eine beliebige, z.
B. als Schlitzrosette ausgebildete Luftreguliervorrichtung 31 trägt und mit einem
Durchlaß in der Platte 29 in den Kanal 23 einmündet. 33 sind hochklappbare öffnungsklappen
in den Wandungen des Traggestelles 28.
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Mit den neuen Düsenblocksteinen läßt sich ein Sparfeuerungseinbau
ferner auch bei Küchenherden und auch bei Dampfbacköfen vornehmen. Im ersteren Fall
genügt in der Regel eine einzige Düse, die hinten auf dem Ende des Herdrostes aufgesetzt
ist, und beim Dampfbackofen ist zweckmäßig seitlich an beiden Enden des Rostes je
eine Düse angeordnet. Die Fig.18 veranschaulicht einen solchen Küchenherdeinbau
mit einer einzigen Düse 21°, die etwas breiter ist als die in den Fig. io und i
i dargestellten Ausführungsformen, jedoch nicht so tief. Sie hat eine Höhe, die
gerade der Rosteinfassung 34 entspricht.
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Beim Dampfbackofeneinbau nach den Fig. i9 und 2o sind die Blockdüsen
21b an beiden Enden des Rostes 35 so eingesetzt, daß sie die heiße Zweitluft mit
ihren Strahlöffnungen von beiden Seiten her gegen die Rostfläche blasen.