DE913468C

DE913468C - Hot water boiler for collective heating systems or the like.

Info

Publication number: DE913468C
Application number: DEV3505A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Heinrich Vorkauf
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-06-27
Filing date: 1951-06-27
Publication date: 1954-06-14

Description

Warmwasserkessel für Sammelheizungsanlagen od. dgl. Die Erfindung hat einen Warmwasserkessel für Sammelheizungsanlagen od. dgl. mit Füllschacht und einem darunter angeordneten Brennschacht zum Gegenstand, dessen Vorder- und Rückwand zwischen schräg gestellten Stützflächen Öffnungen aufweisen und von der Verbrennungsluft ungefähr waagerecht durchströmt werden.Hot water boiler for collective heating systems or the like. The invention has a hot water boiler for collective heating systems or the like. With filling shaft and a firing shaft arranged underneath to the object, its front and rear walls have openings between inclined support surfaces and of the combustion air flow through approximately horizontally.

Die Erfindung erstrebt, die Regelfähigkeit eines derartigen Kessels zu verbessern und insbesondere das Fahren sehr kleiner Lasten bei guter Wirtschaftlichkeit zu ermöglichen.The invention aims to improve the controllability of such a boiler to improve and especially the driving of very small loads with good economy to enable.

Die bisher üblichen Warmwasserkessel haben in der Regel den Nachteil, daß sie nur in einem verhältnismäßig engen Lastbereich mit gutem Wirkungsgrad arbeiten, der aber außerhalb dieses Bereiches schnell abfällt. Für Warmwasserkessel für Heizungszwecke ist nun aber gerade kennzeichnend, daß ihre Wärmebelastung, abhängig von der jahres-und Tageszeit, starken Schwankungen unterliegt. Dies führt dazu, daß bei kleiner Last mit einem zu hohen und umgekehrt bei großer Last mit zu geringem Luftüberschuß gefahren wird. In beiden Fällen entstehen Wärmeverluste, die zusätzlich Brennstoff erfordern.The previously common hot water boilers usually have the disadvantage that they only work in a relatively narrow load range with good efficiency, but which drops quickly outside this range. For hot water boilers for heating purposes is now just characteristic that their heat load, depending on the year and Time of day, subject to strong fluctuations. This leads to the fact that with a small load with too high an excess air and vice versa with a high load with too little excess air will. In both cases there are heat losses that require additional fuel.

Erfindungsgemäß sollen die schrägen Stützflächen der Vorderwand von solcher Länge sein, daß unterhalb der Stützflächen ein von Brennstoffen freier Raum entsteht, der jeweils eine verstellbare Einlaßöffnung für die Verbrennungsluft aufweist.According to the invention, the inclined support surfaces of the front wall of be of such a length that a fuel-free space below the support surfaces arises, each of which has an adjustable inlet opening for the combustion air.

Nach diesem Vorschlag entstehen an der Vorderwand des Brennschachtes mehrere übereinanderliegende Zonen, die je nach der Belastung des Kessels zu- bzw. abgeschaltet werden können. Da die Luft den Schacht etwa waagerecht durchströmt, bleibt die Stärke der Brennstoffschicht stets gleich und damit auch der Widerstand, ganz unabhängig davon, wieviel Zonen eingeschaltet sind. Nur die Höhe der Glutschicht im Schacht wird verändert. Je mehr Zonen in der Höhe nacheinander zugeschaltet werden, um so höher steigt die Feuerzone im Schacht und um so höher wird die Wärmeleistung, während der Luftüberschuß und der Wirkungsgrad über einen großen Lastbereich annähernd gleichgehalten werden kann. Für eine bestimmte Kleinstlast genügt dabei die Verbrennungsluft, die durch den Bodenrost hindurchströmt.According to this proposal arise on the front wall of the furnace several superimposed zones, which increase or decrease depending on the load on the boiler. can be switched off. Since the air flows through the shaft roughly horizontally, the thickness of the fuel layer always remains the same and with it the resistance, regardless of how many zones are switched on. Just the height of the embers in the shaft is changed. Ever more zones one after the other in height are switched on, the higher the fire zone rises in the shaft and the higher the heat output, while the excess air and the efficiency over a large load range can be kept approximately the same. For a certain small load The combustion air that flows through the floor grate is sufficient.

Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the drawing.

Abb. i zeigt einen Warmwasserkessel in geschweißter Ausführung. Er besteht aus dem Brennstoffschacht i und parallel dazu dem Ausbrennschacht 2, der im oberen Teil eine Berührungsheizfläche 3 enthält. Der Brennstoffschacht ist unten durch einen schwach geneigtenRost4abgeschlossen. Die beiden Schächte i und 2 sind im oberen Teil durch eine wassergekühlte Wand 5 voneinander getrennt und im unteren Teil durch Öffnungen 6 miteinander verbunden, die kurz oberhalb des Rostes beginnen. Die Öffnungen 6 werden durch schräg nach dem Brennstoffschacht zu geneigte, gekühlte Stützflächen gebildet, die verhindern, daß Brennstoff durch die Öffnungen 6 hindurchfällt. Ähnliche Stützflächen8 sind an, der Vorderwand 9 des Brennstoffschachtes i angeordnet. Durch die Stützflächen 8 der Vorderwand 9 wird der Luftraum in die beiden Zonen io und ii unterteilt, die jede für sich absperrbare Lufteintrittstutzen 12 und 13 besitzen. Der Kessel ist an den Seiten und der Rückwand von einem Wassermantel 14 umgeben, an den die Stützflächen 7 und 8 angeschlossen sind. Auch die wassergekühlten Rohre des Rostes sind an den Wassermantel angeschlossen. Auf den Rohren kann ein von Hand oder mechanisch zu bewegender Schieber 15 dazu dienen, die Schlacke periodisch nach vorn zu befördern und dabei gleichzeitig das Rostbett zu schüren. Der Brennstoff wird durch die obere Schachtöffnung 16 eingebracht. Bei kleiner Belastung und gedrosseltem Zug genügt der Rost 4 allein. Da die Rostluft den Brennstoff schräg durchströmt, kann auch noch bei einer sehr kleinen Last auf dem hinteren Rostteil ein Feuerherd gehalten werden, der ausreicht, den Kessel in kürzester Frist wieder hochzufahren. Bei hoher Wärmeleistung werden die Zonen io und i i hinzugeschaltet, d. h. der Eintrittquerschnitt der Verbrennungsluft wird vergrößert. Durch die Zuschaltung der Luftzonen wandert die Verbrennungszone in dem Schacht i nach oben und wird dadurch stark vergrößert, wobei die Schichtstärke aber gleichbleibt, da die Luft etwa waagerecht hindurchströmt. Die Brenngase werden in demBrennschacht2 miteinander gemischt und brennen hier vollkommen aus. Es ist die Möglichkeit vorgesehen, bei Luftmangel durch das Rohr 17 Zweitluft zuzusetzen. Vom Raum 2 aus ziehen die Gase durch die Berührungsheizfläche 3 ab.Fig. I shows a hot water boiler in a welded design. He consists of the fuel shaft i and, parallel to it, the burn-out shaft 2, the Contains a contact heating surface 3 in the upper part. The fuel shaft is down closed off by a slightly inclined grate. The two shafts i and 2 are separated from each other in the upper part by a water-cooled wall 5 and in the lower part Part interconnected by openings 6 that start just above the grate. The openings 6 are cooled by being inclined at an angle towards the fuel shaft Supporting surfaces are formed which prevent fuel from falling through the openings 6. Similar support surfaces 8 are arranged on the front wall 9 of the fuel shaft i. The support surfaces 8 of the front wall 9 divide the air space into the two zones io and ii subdivided, each of which can be shut off air inlet nozzle 12 and 13 own. The boiler is on the sides and the rear wall of a water jacket 14 surrounded, to which the support surfaces 7 and 8 are connected. Even the water-cooled ones Pipes of the grate are connected to the water jacket. A manually or mechanically movable slide 15 are used to periodically remove the slag to be conveyed to the front and at the same time to stir up the grate bed. The fuel is introduced through the upper shaft opening 16. With low load and throttled Grate 4 on its own is sufficient. Since the grate air flows through the fuel at an angle, can be a fire source even with a very small load on the rear part of the grate sufficient to restart the boiler in the shortest possible time. If the heat output is high, the zones io and i i are switched on, i. H. the inlet cross-section the combustion air is enlarged. By switching on the air zones, it migrates the combustion zone in the shaft i upwards and is thereby greatly enlarged, but the layer thickness remains the same as the air flows through it approximately horizontally. The combustion gases are mixed with one another in the combustion shaft 2 and burn completely here the end. If there is a lack of air, there is the possibility of second air through the pipe 17 to add. From room 2, the gases are drawn off through the contact heating surface 3.

Abb. 2 und 3 zeigen einen Gliederkessel mit einer Ausführung gemäß vorliegender Erfindung. Der Kessel kann durch Aneinanderreihen von mehreren Gliedern in seiner Leistung vergrößert werden. Es sind zwei Gliederarten vorgesehen, und zwar die seitlichen Abschlußglieder 18 (Abb. 3) und die mittleren Glieder i9 (Abb.3). Die Glieder i9 bilden im oberen Teil die Rückwand 2o des Brennstoffbunkers 2i. Der eigentliche Brennschacht 22 ist hinten begrenzt durch das Austrittgitter 23. Zwischen dem Austrittgitter 23 und der Rückwand des Kessels 24 liegt der Feuerraum 25. Die Feuer-bzw. Rauchgase ziehen durch die Berührungsheizfläche 26 nach oben ab. Der zum größten Teil gekühlte untere Rost 27 gehört ebenfalls zu den Mittelgliedern, während die vorderen ungekühlten Stützflächen 28, 29, 30 an der Vorderwand befestigt sind bzw. auf einzelnen Ansätzen der seitlichen Kesselglieder i8 aufliegen.Figs. 2 and 3 show a sectional boiler with an embodiment according to the present invention. The capacity of the boiler can be increased by stringing together several links. There are two types of links, namely the side end links 18 (Fig. 3) and the middle links i9 (Fig. 3). The members i9 form the rear wall 2o of the fuel bunker 2i in the upper part. The actual combustion shaft 22 is limited at the rear by the outlet grille 23. Between the outlet grille 23 and the rear wall of the boiler 24 is the combustion chamber 25. Flue gases are drawn up through the contact heating surface 26. The lower grate 27, which is largely cooled, also belongs to the middle sections, while the front, uncooled support surfaces 28, 29, 30 are attached to the front wall or rest on individual attachments of the lateral boiler sections 18.

Die Abb. 4 und 5 geben eine geschweißte Kesselausführung wieder, bei der es möglich ist, die wesentlichen Heizflächenteile herauszunehmen. In einen doppelmanteligen Zylinder 31 wird ein Heizflächeneinsatz 32 eingebaut. Dieser Einsatz bildet gleichzeitig Rückwand, Austrittgitter und Berührungsheizfläche und kann nach Lösen der Verschraubungen 33 und Drehen um 9o° nach vorn herausgenommen werden, wenn die Vorderplatte 34 abgenommen ist.Figs. 4 and 5 show a welded boiler design, in which it is possible to remove the main heating surface parts. A heating surface insert 32 is installed in a double-jacketed cylinder 31. This insert simultaneously forms the rear wall, outlet grille and contact heating surface and can be removed forwards after loosening the screw connections 33 and turning it through 90 ° when the front plate 34 is removed.

Wie die Abb. 6 zeigt, kann das Flammenaustrittgitter 35 auch in der Richtung der Rostlänge liegen. Zweckmäßig liegen dann auch auf der gegenüberliegenden Seite Lufteintrittöffnungen 37. 36. Die Ablenkung der Flamme im Feuerraum 38 durch die Lenkwand 39 nach unten hat besondere Vorteile beim Verfeuern von gashaltigen Brennstoffen, da dann im Feuerraum eine gute Mischung der oben ausgetriebenen Gase mit den unten austretenden Flammen erfolgt. Um solche Brennstoffe wirtschaftlich zu verbrennen, ist eine Zweitluftzuführung 4o empfehlenswert.As Fig. 6 shows, the flame outlet grille 35 can also be in the In the direction of the grate length. Expediently then also lie on the opposite one Side air inlet openings 37. 36. The deflection of the flame in the combustion chamber 38 by the downward guide wall 39 has particular advantages when burning gas Fuels, as there is a good mixture of the gases expelled from above in the combustion chamber with the flames emerging from below. To make such fuels economical To burn, a second air supply 4o is recommended.

Abb. 7 und 8 zeigen einen Kessel nach der Erfindung aus einzelnen aufeinandergelegten Gliedern. Es sind zwei Gliederarten notwendig. Die Glieder 41 befinden sich zum Teil unten und hauptsächlich über dem Brennschacht. Ein Schnitt durch diese Glieder ist in Abb. 8 wiedergegeben. Die Glieder 41 kühlen beide Seiten und die Rückwand des Brennschachtes. Die Glieder 42 enthalten schräg geneigte Stützflächen, die den Lufteintritt bzw. Flammenaustritt ermöglichen. Die aufeinandergelegten Kesselglieder sind an zwei oder gemäß Abb. 8 an vier Stellen durch Bohrungen 43 wasserseitig miteinander verbunden.Figs. 7 and 8 show a boiler according to the invention in detail superimposed limbs. Two types of links are necessary. The links 41 are partly below and mainly above the firing shaft. One cut through these links is shown in Fig. 8. The links 41 cool both sides and the back wall of the firing shaft. The links 42 contain obliquely inclined support surfaces, which allow air to enter or escape of flames. The boiler sections placed on top of one another are connected to each other at two or, as shown in Fig. 8, at four points through holes 43 on the water side tied together.

In Abb.9 ist ein Gliederkessel dargestellt, bei dem die Glieder 44 der üblichen Ausführung entsprechen. Das Flammenaustrittgitter befindet sich in einem besonderen Glied 45, das, in gleicher Ausführung umgedreht, auch die Rückwand 46 des Kessels bilden kann. Zur Vergrößerung der Heizfläche können diese Glieder außer den Flossen im Austrittgitter auch im Zuge der Rauchgasrichtung verlaufende Rippen 47 besitzen.In Fig.9 a sectional boiler is shown in which the sections 44 correspond to the usual design. The flame outlet grille is in a special link 45, which, turned around in the same design, also the rear wall 46 of the boiler can form. These links can be used to enlarge the heating surface in addition to the fins in the outlet grille, they also run in the direction of the smoke gas Have ribs 47.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Hot water boiler for collective heating systems or the like with a filling shaft and a combustion shaft arranged underneath, the front and rear walls of which have openings between inclined support surfaces and the combustion air flows through approximately horizontally, characterized in that the inclined support surfaces (8) of the front wall of such Length are so that a fuel-free space is created below the support surfaces, each of which has an adjustable inlet opening (12, 13) for the combustion air.

2. Hot water boiler according to claim 1, characterized in that the boiler from individually stacked members (q.1, 42) that form the side shaft walls, the rear wall of the shaft, the exhaust openings and the side and rear walls of the combustion chamber or form the contact heating surfaces and divide the air supply into individual zones (Fig. 7).

3. Hot water boiler according to claim 1, characterized in that a slag pusher (15) is provided on the bottom or grate delimiting the shaft below, which pushes the slag into the lower air supply zone. Cited publications: German Patent Specifications Nos. 338 688, 648 950 and 683 868.