DE910472C - Stehender Heizkessel mit ringzylindrischem, von Rauchgaszuegen durchsetztem Wassermantel - Google Patents

Description

• Stehender Heizkessel mit ringzylindrischem, von Rauchgaszügen durchsetztem Wassermantel Heizkessel für Warmwasser-Sammelheizungsanlagenwerden im allgemeinen als gußeiserne Gliederkessel mit einer in der Mitte liegenden Feuerung ausgeführt. Diese Kesselbauart stellt keine befriedigende Lösung dar, da immer wieder einzelne Glieder springen oder an ihren Verbindungsstellen undicht werden. Auch die Führung der Heizgase sowie die Wege, welche das Wasser im Innern der Kessel zurücklegt, sind verbesserungsbedürftig. Ein besonderer Nachteil besteht auch in der mangelhaften Ausnutzung des Brennstoffes. Ferner benötigen derartige Kessel bis zu ihrer Erwärmung bzw. Wärmeabgabe eine längere Anlaufzeit, da der im Verbrennungsraum eingefüllte Brennstoff zunächst völlig durchgeglüht sein muß, um eine merkbare Erwärmung des Wassers zu erreichen. Durch das Zusammenballen einer großen Menge glühenden Brennstoffes entstehen bekannterweise auch an dem Rost Wärmestauungen, die diesen stark erhitzen und nun besonders bei zu geringer Luftzufuhr, z. B. durch Drosseln, die Bildung von Schlacke begünstigen, die sich dann auf den Roststäben festsetzt und diese verstopft. Durch weiteres überhitzen kann der Rost schnell abgenutzt werden. Die Möglichkeit, wassergekühlte Rosten zu verwenden, kommt nur bei großen Kesseleinheiten in Frage. Außerdem sind solche Roste teuer, auch vermindern sie den wirtschaftlichen Wirkungsgrad der Anlage.
• Da der in einem Gebäude zur Verfügung stehende Raum für die Aufstellung eines Heizkessels meist außerordentlich beschränkt ist, ergibt sich eine weitere Schwierigkeit dadurch, daß dem Kessel in gedrängtester Form eine möglichst große Heizfläche zu geben ist. Für diese Art Kessel kommt als Brennstoff in erster Linie Hütten- oder Gaskoks in Betracht. Nur in Ausnahmefällen können noch unter bestimmten Voraussetzungen Braunkohlenbriketts verwendet werden. Da die Braunkohlenbriketts erhebliche Mengen an Wasser enthalten, bildet sich an den Rohrwänden bald ein Glanzrußüberzug, der schwer abzulösen ist und den Wärmeübergang von den Heizgasen an das Kesselwasser stark beeinträchtigt.
• Die Erfindung hat die Schaffung eines stehenden Heizkessels für Warmwasserheizungsanlagen mit ringzylindrischem, den Brennstoff-Füllschacht und Verbrennungsraum einschließendem, von Rauchgaszügen durchsetztem Wassermantel zum Ziel, bei dem die genannten Mängel vermieden werden. Nach der Erfindung wird das dadurch erreicht, daß der Brennstoffraum des Kessels in drei Zonen unterteilt ist, in dessen unterer Zone der Brennstoff verbrennt, während in der Mittelzone der Brennstoff verkokt und die hierbei entstehenden Gichtgase durch den urverbrannten Brennstoff der oberen Zone streichen und dem Verbrennungsraum wieder zugeleitet werden. Ein solcher Heizkessel, dessen Wassermantel durch nach unten verjüngte Gestalt der inneren Mantelfläche in ihrem unteren Teil zwischen sich. und dem Rost den Verbrennungsraum bildet, zeichnet sich dadurch aus, daß über dem' Verbrennungsraum ein mit Abzugsöffnungen für die Heizgase versehener Feuerungsring und für die im oberen Teil des nach oben sich verjüngenden Brennstoff-Füllschachtes entstehenden Schwelgase Abzugsöffnungen nach dem zwischen Füllschachtwand und innerem Wassermantel eingeschlossenen, ringzylindrischen Sturzzug derart angeordnet sind, daß die am unteren Ende des Sturzzuges austretenden Schwelgase sich mit den Heizgasen des unteren Verbrennungsraumes mischen und verbrennen und ihre Wärme in. anschließenden, den Wassermantel senkrecht durchsetzenden Rauchgasrohren abgeben.
• Die bei der Verkokung entstehenden Gichtgase streichen durch den unverbraxmten Brennstoff der dritten Zone, gelangen am oberen. Ende dieser Zone unter Ausnutzung des natürlichen Zuges durch Schlitze oder Löcher eines über dem Feuerungsring angeordneten, beispielsweise konisch nach oben verjüngten Blechmantels und zwischen diesem Blechmantel sowie der inneren Wasserraumwand zum Verbrennungsraum der unteren Zone und verbrennen dort. Die gesamten Heizgase werden dann zur Wärmeabgabe an das Wasser durch Rauchgasabzugrohre geführt, die in dem oberen, zylinderförmigen Teil des Wassermantels zwischen der inneren und äußeren. Mantelfläche mit der Mittelachse gleichlaufend angeordnet sind. Um über dem eigentlichen Verbrennungsraum eine weitere vollständige Verbrennung, insbesondere der Gichtgase, zu erreichen und damit die Wärmeentwicklung zu erhöhen, sind am Umfang des Verbrennungsraumes vom Rost zu seiner Oberkante verlaufende Nuten angeordnet, die mit muldenförmigen Blechen so überfangen sind, daß Frischluftführungskanäle gebildet werden. In den Rauchgasabzugsrohren sind senkrecht zur Durchströmöffnung Leitbleche für die Feuergase angeordnet, die z. B. bei einem quadratischen Querschnitt die Gase :an den Rohrwänden entlang führen und die Wärmeabgabe an die Rohrwände besonders erhöhen.
• Durch die gemäß der Erfindung getroffene Ausbildung des Verbrennungsraumes wird erreicht, daß nur ein kleiner Teil des im Kessel befindlichen Brennstoffes zum Glühen bzw. Verbrennen gebracht und .dadurch eine sehr wirtschaftliche Ausnutzung des Brennstoffes erreicht wird. Ferner ergibt sich gleichzeitig der Vorteil, daß durch das allmähliche Abbrennen in einem verhältnismäßig kleinen Verbrennungsraum keine Wärmestauungen entstehen, durch welche die Kesselwände überbeansprucht und leicht beschädigt werden können. Durch die Verkokung des eingefüllten Brennstoffes in der mittlerer Zone lassen sich nicht nur gasarme Brennstoffe, wie Hütten- oder Gaskoks, verwenden, sondern es ist jeder beliebige Brennstoff einsatzfähig. Gleichzeitig wird durch das Verkoken und Zuführen der entstehenden Gichtgase an die Stelle des höchsten Wärmebedarfs zu ihrer Verbrennung eine weitere Verbesserung in der Brennstoffausnutzung und damit eine Erhöhung des wirtschaftlichen Wirkungsgrades erzielt. Da sämtliche Teile des Kessels, insbesondere die Rauchgasrohre, aus denen die Leitbleche nach Entfernen des Kesseldeckels leicht herausgezogen werden können, bequem zugänglich sind, ist eine einfache Reinigung, Ruß- und Flugaschebeseitigung .möglich, wodurch sich wiederum Wärmestauungem. ,an den Kesselwänden vermeiden lassen und der Kesselbaustoff weitgehend geschont wird.
• Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der Beschreibung und den Ansprüchen in Verbindung mit der Zeichnung, in denen eine beispielsweise Ausführungsform des Heizkessels gemäß der Erfindung dargestellt ist. Es zeigt Fig. i einen senkrechten Mittelschnitt durch einen stehenden Heizkessel nach der Linie A-B in Fig. 2, Fig.2 eine Draufsicht auf den Kessel, teilweise im waagerechten Schnitt, nach der Linie C-D in Fig. i.
• Wie in Fig. i dargestellt, wird der gesamte Brennstoffraum 2, ¢, 7 vom Wasserraum i des Kessels gebildet, wobei der Brennstoffraum in drei Zonen unterteilt ist. In der unteren Zone 2 brennt der selbständig nachrutschende Brennstoff ab. Sie wird von der inneren Wasserraumwand, nach unten verjüngt, gebildet und von unten durch einen Rost 3 begrenzt, der aus V-förmigen, nach oben offenen, in einem Ring 29 z. B. eingeschweißten Roststäben 28 besteht. In der Mittelzone 4 des Brennstoffraumes ist über dem Verbrennungsraum 2 ein Feuerungsring 5 ,angeordnet, der an seinem unterem Rand Öffnungen 6 aufweist, durch welche die Verbrennungsgase austreten. Durch den Feuerungsring 5 -wird in .der Mittelzone 4 der nachrutschende Brennstoff verkokt, wobei die entstehenden Lichtgase durch .den urverbrannten Brennstoff in der dritten Zone 7 streichen. In der oberen Zone 7 ist über dem Feuerungsring 5 ein nach oben verjüngter Blechmantel 8 angeordnet, der an seinem oberen Ende mit Schlitzen 9 versehen ist, durch welche die Lichtgase gesaugt werden, so daß sie zwischen dem Manrtel 8 und der inneren Wasserraumwand i o der Mittelzone ¢ zuggeführt werden. In dem ,oberen, zylinderförmigen Teil i i des Wasserraumes sind Rauchgasabzugsrohre 12 parallel zur Mittelachse zwischen dem inneren Mantel i o und dem äußeren Mantel 13 angeordnet. Der die untere Zone des Brennstoffraumes bildende Verbrennungsraum 2 trägt auf seinem Umfang, vom Rost 3 zu seiner Oberkante 14 verlaufend, Nuten 15, die mit muldenförmigen Blechen 16 überfangen sind, so daß Frischluftführungskanäle für die Verbrennung insbesondere der Giclltgase gebildet werden. In den Rauchgasabzugsrohren 12 sind senkrecht zur Durchströmrichtung Leitbleche 17 angeordnet, die die Gase an den Rohrwänden entlang leiten. Je zwei dieser Leitbleche sind durch eine Stange 18 miteinander verbunden, so daß sie bequem nach oben zwecks Reinigung der Rohre herausgezogen werden können. Die Rauchgasabzugsrohre münden in einem ringförmigen, um den Brennstoffraum liegenden Hohlraum i g, der mit einem Deckel 2o abgeschlossen ist. Dieser Hohlraum i 9 steht mit dem Abzugsrohr 2 i in .Verbindung. Mittels eines mit Handgriffen 22 od. dgl. versehenen Deckels 23 ist der Brennstoffraum nach oben abgeschlossen. Ein im Wassermantel befindlicher Durchbruch 24 ist mit einer Tür 25 verschließbar. Durch diesen Durchbruch kann der Verbrennungsraum beobachtet und gereinigt werden. Unter dem Rost ,3 ist der Aschenfang 26 angeordnet. Mittels einer Klappe 27 am Aschenfang kann die Luftzufuhr über ein Steuerventil in bekannter Weise geregelt werden.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Stehender Heizkessel für Warmwasserheizungsanlagen mit ringzylindrischem, den Brennstoffüllschacht und Verbrennungsraum einschließendem, von, Rauchgaszügen durchsetztem Wassermantel, dadurch gekennzeichnet, daß sein Brennstoffraum in drei Zonen unterteilt ist, in dessen unterer Zone der Brennstoff verbrennt, während in der Mittelzone der Brennstoff verkokt und die hierbei entstehenden Gichtgase durch den unverbrannten Brennstoff der oberen Zone streichen und dem Verbrennungsraum wieder zugeleitet werden.
2. 2. Stehender Heizkessel für Warmwasserheizungsanlagen nach Anspruch i, dessen Wassermantel durch nach unten verjüngte Gestalt der inneren Mantelfläche in ihrem unteren Teil zwischen sich und dem Rost den Verbrennungsraum bildet, dadurch gekennzeichnet, daß über dem Verbrennungsraum (2) ein mit Abzugsöffnungen (6) für die Heizgase versehener Feuerungsring (5) und für die im oberen Teil des nach oben sich verjüngenden Brennstofffüllschachtes (7) entstehenden Schwelgase Abzugsöffnungen (9) nach dem zwischen Füllschachtwand (8) und innerem Wassermantel (io) eingeschlossenen, ringzylindrischen Sturzzug derart angeordnet sind, daß die am unteren Ende des Sturzzuges austretenden Schwelgase sich mit den Heizgasen des unteren Verbrennungsraumes mischen und verbrennen und ihre Wärme in anschließenden, den Wassermantel (i i) senkrecht durchsetzenden Rauchgasrohren (12) abgeben.
3. 3. Stehender Heizkessel für Warmwasserheizungsanlagen nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der den Verbrennungsraum (2) einschließenden Kesselwand vorn Rost (3) aufsteigende und durch muldenförmige Bleche (16) gebildete Zweitluftkanäle (i5) für die Verbrennung der Schwelgase am unteren Austritt aus den Sturzzügen angeordnet sind.
4. 4. Stehender Heizkessel für Warmwasserheizungsanlagen nach einem der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Rauchgasabzugsrohren (12) senkrecht zur Durchströmrichtung Leitkörper (17) von z. B. quadratischem Querschnitt angeordnet sind. Angezogene Diruckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 96624.