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Feuerungsanlage, insbesondere für Sammelheizungskessel Feuerungsanlagen
zu Heizzwecken sind in, der Regel so. groß bemessen, daß sie auch bei niedrigsten
Temperaturen, wie z. B. - i 5'°' C, den Raum oder bei Sammelheizungsanlagen adle
angeschlossenen. Räume ausreichend erwärmen. Diese Temperaturen werden aber in normalen
Wintern nur an wenigen Tagen, in, milden Wintern fast gar nicht erreicht. Für die
meiste Zeit der, Heizperiode ist der Füllraum der Feuerungsanlage also zu. groß
kleinere Ofen oder Kessel würden ausreichen.
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Um bei größer bemessenen Feuerungsanlagen. den Feuerraum oder den
Füllraum zu verkleinern, sind verschiedene Einrichtungen entwickelt woirden. Es
ist eine Vorrichtung bekanntgeworden, durch die eine wesentliche Ersparnis an Brennstoff
erreicht und der Ofen in einen. Dauerbrundefen dadurch verwandelt wird, daß der
Feuerraum durch ein feuerfestes Schott in zwei Teile zerlegt wird und der Brennstoff
in den beiden Kammern nacheinander abbrennt. Diese und ähnliche Einrichtungen haben,
dien Nachteil, daß sie es nicht gestatten., von geringerer Belastung der Fewerungsanlage
beliebig auf volles Belastung überzugehen. oder umgekehrt, so daß eine sofortige
Anpassung auf die wechsielnden Außentemperaturen oderwechselnden Belastungen nicht
möglich ist. Andere Einrichtungen wiederum sind sehr starkem und schnellem Verschleiß
unterworfen, da sie sich bis in die Verbrennungszone hinein erstrecken und daher
sehr hohen Temperaturen ausgesetzt sind. Oft verkleinern diese Einrichtungen nicht
nur den Füllraum der Feuerungsanlage bzw. des Kessels, sondern sie verkürzen auch
die Roste. Die meist vorgesehene Zwiischenwand fängt dabei noch die besonders wirksame
Wärmestrahlung ab.
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Es sind: weiterhin Sammelheizungskes,sel bekanntgeworden, bei denen
im Kesselinnern eine dem. Feuerraum oben, und hintren abgrenzende, nach
vorn
ansteigende und hinten senkrechte Zwischenwand eingebaut ist. Es ist ebenfalls bekannt,
bei: diesen auch als Einsatz entwickelten Zwischenwänden den senkrechten Teil hohl
auszugestalten und von Wasser durchströmen zu lassen. Die Heizgase sollen durch
die Zwischenwand am unmittelbaren Aufstieg in das Rauchabzugsrohr des Kessels verhindert
und zwangsläufig an einer mit Wasser bespülten Kesselwand entlang geführt werden.
Eine andere bekannte Abschlußwand ist als Hohlwand ausgebildet und an den Wasserumlauf
angeschlossen. Sie ist außerdem verschiebbar eingerichtet. Mit derartigen Einrichtungen
kann das, eingangs dargelegte Ziel nicht erreichte werden. Sie weisen vielmehr gleichfalls
die oben, beschriebenen Nachteile auf.
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Diese Nachteile vermeidet die erfindungsgemäße Feuerungsanlage dadurch,
daß im Feuerraum ein senkrecht stehender, im wesentlichen plattenförmiger Riegel
von,solcher Ausdehnung in senkrechter Richtung angeordnet ist, daß die Anlage sowohl
mit besonderem Füll- und Verbrennungsraum als auch in üblicher Weise mit durchgehender
Füllung betrieben werden kann. Dieser Riegel kann sowohl als geschlossene Platte
wie auch roiseförmig durchbrochen ausgebildet sein. Dabei kann ein Schieber vorgesehen
sein, durch den die Durchgangsöffnungen in ihrer Größe veränderbar sind, so daß
die Rostschlitze nach Bedarf geschlossen werden können. Ebenso kann er massiv hergestellt
sein oder hohl gestaltet werden, so daß er von Wasser durchflossen werden kann.
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Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in der Zeichnung
dargestellt. Fig. i stellt einen Ouersichnitt, die Fig. 2 bis, 7 Längst schnitte
durch Feuerräume von Heizkesseln dar. Fig. i gibt den Querschnitt durch einen Gliederkessel.
Mit i ist ein Kesselglied bezeichnet; 2 ist die Roste. Der erfindungsgemäße Riegel
ist mit 3 bezeichnet. q. ist .das Kesselgehäuse oder die Wand der Ofen,feuerungsanlage
mit der Fülltür 5 und der Feuertür 6.
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Die gestrichelten Linien geben in den einzelnen Figuren die obere
Abgrenzung des Brennstoffes an. Die in Fig. 2 dargestellte Feuerung wird mit Rost=
flächenbrand betrieben. Hierbei: wird der Koks, in möglichst flacher Schicht auf
den Roste aufgebracht und verbrannt. Diese Betriebsweise ist wirtschaftlich gut,
da der Brennstoff fast restlos. ausgenutzt wird und alle Flächen des Füllraumes
durch Strahlung beheizt werden. Andererseits erfordert ein solcher Betrieb, einen
besonders großen Aufwand an Bedienung, da der Rostflächenbrand nur aufrechtzuerhalten
ist, wenn in kurzen Zeitabständen jeweils kleine Mengen Brennstoff aufgeschüttet.
werden. Aus der Figur ist eindeutig zu erkennen, daß diese Betriebsweise sowohl
ohne wie auch mit dem Riegel durchgeführt werden kann.
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Ein anderes Verfahren ist in Fig. 3 dargestellt. Hier wird der Brennstoff
in schräger Schicht abgebrannt. Diese Schicht beginnt an der unteren Kante der Fülltür
5 und endet in der äußersten unteren Ecke des. Füllraumes.. Auch hier ist zu ersehen,
daß das Verfahren gleichfalls bei eingebautem Riegel angewandt werden kann.. Der
Riegel läßt so viel Raum über dem Rost frei, daß die Schrägfüllung ohne weiteres
möglich isst. Bei Schrägabbrand wird etwa einDrittel derFüllraumwand von mehr oder
weniger kaltem Brennstoff verdeckt und fällt damit als wärmeübertragende Fläche
aus. Ausgeglichen wird dieser Nachteil durch den geringen Aufwand an Bedienung gegenüber
dem zuerst geschilderten Verfahren. Für den Abbrand in schräger Schicht ist bemerkenswert,
daß die Zone guter Verbrennung dort liegt, wo die Schicht etwa 30 cm beträgt.
Die Flammbildung ist hier sehr lebhaft, während der übrige Teil des Brennstoffes
nur mäßig brennt oder in der niedrigeren Schichthöhe erkaltet.
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Schließlich kann man den Kessel oder die Feuerungsanlage auch mit
voller Beschickung betreiben, wie es in Fig. q: dargestellt ist. Auch hier läßt
der eingebaute Riegel die gleiche Betriebsweise zu, die ohne ihn möglich wäre. Die
Verbrennung ist, falls der Kessel oder der Ofen durch niedrige Außentemperaturen
voll belastet ist, kaum wirtschaftlicher zu gestalten. Der gemäß der Erfindung angeordnete
Riegel jedoch ermöglicht auch einen wirtschaftlichen Betrieb, wenn die Außentemperaturen
höher liegen, der Kessel also nur niedrig belastet ist. Kessel mit geringer Tiefe
werden durch die Fülltür 5 beschickt, wobei der Riegel den Brennstoff vorn zusammenhält
und dieser nur durch den Zwischenraum zwischen Rost und Riegel nach hinten rutschen
kann. In den hinteren Teil des Kessels wird somit die Verbrennung verlegt. Bei großen
bzw. tiefen Kesseln mit einer oberen Fülltür 7 wird man den hinteren Teil des Kessels
als Füllraum und den vorderen als Verbmennungs raum benutzen, da das Feuer von vorn
bequemer zu pflegen und zu entschlacken ist. Die Beschickung des hinteren Raumes
ist auch durch die Fülltür 5 möglich, wenn während der Beschickung eine Platte eingeführt
wird, die auf dem Fülltürrahmen und dem Riegel ruht.
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Durch den Betrieb mit dem erfindungsgemäßen Riegel im Feuerraum wird
zunächst der Vorteil erreicht, daß der Hauptverbrennungsvorgang außerhalb des als
Füllschacht benutzten Kesselbeils erfolgt. Der Brennstoff verbrennt außerhalb des
Füllschachtes lebhaft. Er bewirkt durch den hierdurch bedingten Luftsog eine #es-wünschte
schwache Verbrennung im Füllschacht. Bei geschickter Bedienung des so gesteuerten
Abbrandes läßt sich eine Schlackenbildung verhindern oder doch in mäßigen Grenzen
halten. Andererseits ist das- Abschlacken des Kes,seeels mit dem hierdurch bedingten
Abfallen der Kesseltemperaturen und Nachlasseen. des Betriebsdruckes nicht nötig.
Das Feuer kann vielmehr ohne Unterbrechung in gleicher Stärke abbrennen. Schließlich
erreicht man noch, daß die wärmeabdämmende Wirkung des an den Wänden anliegender
Brennstoffes auf einen-kleinen Teil der Kesselwand begrenzt bleibt und im Verbrennungsraum
die strahlende Wärme weitgehend ausgenutzt wird. Auch wird der Rost nicht! verkleinert.
Ein
weiterer Vorteil ist mit dem Betrieb- der Feuerungsanlage gemäß der Erfindung gegeben.
Das Durchglühen des, Kokskerns im Füllraum läßt sich nicht immer ganz verhindern.
Die hierbei entstehenden Schwelgase können aber nicht zur Entzündung gebracht werden,
-wenn die Temperatur in diesiem Raum zu niedrig ist. Bei der erfindungsgemäßen Feuerungsanlage
jedoch ist die Temperatur im Füllraum, bedingt durch den Flächenbrand im Verbrennungsraum
des Kessels, so hoch, da.ß die Zufuhr nicht vorgeAvärmter Luft durch die Luftregelung.
an der Fülltür genügt, um eine Verbrennung der Schwelgase zu erreichen. Erfahrungsgemäß
entsteht über dem Füllschacht infolge des starken Luftsoges, verursacht durch den
lebhaften Flächenbrand, ein Unterdruck. Die flammenden Gase des. Verbrennungsraumes
verteilen sich aus diesem Grund gleichmäßdg auf das Kesselinnere, entzünden dabei:
die Schwelgase und übertragen die Wärme durch die Füllraumwände auf das Heizwasser.
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Die aufgezählten Vorteile trertiejn. sowohl bei Kesseln mit unterem
als auch mit oberem Abbrand auf, in deren Feuerraum ein Riegel gemäß der Erfindung
angeordnet ist. Hinzu kommt aber beim Betrieb von Kesseln mit oberem Abbrand, daß
durch den Riegel der Abb@rand wie bei den weit wi.rtschafitilicheren Kesseln mit
unterem Abbrand vonstatten geht. Der nicht als Füllschacht benutzte Raum wird dabei
zu einem steigenden Rauchzug, in welchem der Brennstoff hellflammend und mit größter
Wirkung abbrenut4 Es. ist überdies bei der erfindungsgemäßen Feuierungsanlage eine
wesentlich geringere- Zugstärke des Schornsteins erforderlich, so dlaß ein Kessel,
der sonsit infolge zu geringen Zugs versagt, mit, der zuletzt beschriebenen Betriebsweise
ordnungsmäßig abbrennt. Kleinkessel, die allgemein mit oberem Rauchabzug versehen
sind, arbeiten unwirtschaftlich, da die Rauchgase wegen der zu kurzen Rauchzüge
mit zu hoher Temperatur in den Schornstein gehen. Diese Kessel können durch die
erfindungsgemäße Einrichtung mit fallenden Zügen ausgestattet werden, ohne daß ein
höherer Schornsteinzug erforderlich ist-. Solche Kessel weisen bei gleicher Leistung
einen mindesten,s 30o/9 geringeren Brennstoffverbrauch auf, dem ein. Mehrverbrauch
an Kesseilbausitoff von i o °/o gegenübersteht. Es kann auch jeder Kessel mit oberem
Abbrand, gleichgültig, ob mit oberem oder unterem Rauchabzug ausgerüstet, an einen
Schornstein mit stark wechselnden Zugverhältnissen, beispielsweise einem föhngefährdeten
Schornstein, angeschlossen, werden. Zugschwierigkeiten treten hierbei nicht auf,
da der Abb-rand sich so regeln läßt, daß bei geringer Zugstärke einte entsprechende
Auftirieb erzeugende Rauchgastemperatur vorhanden ist.
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Der Dauerbrand wird bei dem Betrieb mit Riegel dadurch erreicht, daß
der Brennstoff aus dem Füllraum in den Verbrennungsraum stetig nachfällt. Koks fällt
mit- einem Böschungswinkel von etwa 45° ein.. Sollte der Verbrennungsraum zu tief
sein, so kann der Kesselrost durch Platteen, Steinles oder Brennstoffrückstände
so weih abgedeckt werden, daß dort keine abkühlende Luft eintritt.
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Es kann an den Riegel eine Schamotitieplartte angehängt werden, die
den Zwischenraum zwischen Riegel und Rost so weit verringert, daß ein senkrechter
Abbrand vor dem Riegel mit geringem Brennstoffverbrauch, aber auch geringer Leistung
im Dauerbrand entsteht.. Der Betrieb kann so bIs zu 15 Stunden ohne Bedienung
aufrechterhalten werden, was besonders bei Heizungsanlagen für Genvächshäuser erwünscht
ist. Um in diesem Fall genügend Brennstoff indem verkleinerten Füllraum aufnehmen
zu können, kann auf den Riegel ein Rost oder,cinePlatte aufgesetzt: werden. Der
Riegel kann bei vorhandenen Anlagen in den Feuerraum hineingehängt werden, wobei,
an ihm Haken befestigt sind, die in die Rauchzüge gehängt werden. Bei Stahlkesseln,
ist es möglich, den Riegel anzuschweißen. Bieji der Kesselherstellung hingegen kann
der Riegel gleich an die Kesselglieder angegossen werden. Bei bereits vorhandenen
Kesseln kann man ein Normalglied durch ein Glied mit angegossenem Riegeil ersetzen.
Der Riegel kann so angebracht werden., daß verschieden große Füllräume entstehen,
so daß je nach Belastung der kleines, der größere oder beide Füllräume benutzt werden.
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In vielen Fällen empfiehlt es sich, den Riegel hohl auszugestalten
und an dasi umlaufendes Wasser der Niederdruck-Warmwasser-Heizungsanlage anzuschließen.
Eine solche Anlage isst in Fig. 7 dargestellt. Hier ist der Riegel ä von dem Heizwasser
durchströmt. Dabei ist es zweckmäßig, daß der durch den Riegel führende Wasserstrom
gleichlaufend zum Wasiserdurchlauf des ganzen Kessels liegt. Um die Wärmeübertragung
auf diesen Wasserstrom noch günstiger zu gestalten, kann man die Oberfläche des
Riegels dadurch vergrößern, daß seine Oberflächen mit Rippen versehen werden. Wenn
man das Rohr, das, den durch den Riegel gehenden Wasserstrom in den Vorlauf leitet,
düsenförmig einführt, so wird die Umlaufgeschwindigkeit des Wassers, gesteigert.
Das schnell fließende Wasser aus dem Riegel wird das langsamere dies Kessels mit
sich reißen.