NL8001945A - Verwarmingsketel met twee kamers voor branderbedrijf en verbranding van vaste brandstoffen. - Google Patents

Description

1 % H.O. 28.732 ^

Verwarmingsketel met twee kamers voor branderbedri j f en verbranding van vaste brandstoffen.

De uitvinding heeft betrekking op een verwarmingsketel met twee kamers, waarbij in een gemeenschappelijke, door een horizontaal ketelbuitenlichaam omsloten ketelwaterruimte zijdelings naast elkaar een verbrandingskamer voor branderbedrijf en een verbrandingskamer 5 met vuurrooster voor het verbranden van vaste brandstoffen zijn aangebracht en waarbij van de beide kamers twee gescheiden horizontale verwarmingskanalen verlopen in de ketelwaterruimte boven de kamers naar de rookgasaansluiting van de verwarmingsketel. Verwarmingsketels met twee kamers van dit type zijn bijvoorbeeld bekend uit de 10 Duitse Gebrauchsmusters 1.928.182, 6.937*720 en 7·ê21.611. De conventionele opbouw van een dergelijke ketel ziet er zodanig uit dat • het, de ketelwaterruimte omsluitende buitenlichaam van de ketel een rechthoekige doorsnede heeft en samengesteld is uit vlakke wanden en dat, teneinde de binnenruimten van het ketelbuitenlichaam doel-15 matig te benutten en het ketelwatervolume klein te houden de verbrandingskamer voor de olie- of gasverbranding en de verbrandingskamer voor de verbranding van kolen of hout een rechthoekige doorsnede bezitten en gevormd zijn uit vlakke wanden. Ten opzichte van de conventionele opbouw van een alleen voor olie-verbranding be-20 stemde ketel met een enkele cilindrische verbrandingskamer en een cilindrisch ketelbuitenlichaam heeft deze opbouw van de bekende uit twee kamers bestaande verwarmingsketel bij de fabricage als stalen ketel uit staalplaat het nadeel, dat voor het bereiken van statisch stabiele en drukvaste wanden in de beide kamers en het ketelbuiten-25 lichaam dikkere en derhalve zwaardere en duurdere platen nodig zijn, waardoor de bij de fabricage van verwarmingsketels uit staalplaat nagestreefde zo gering mogelijke kosten en het zo gering mogelijke ketelgewicht nadelig wordt beinvloed of anderzijds aan respectievelijk tussen de wanden van de beide kamers en het ketelbuitenlichaam 30 bijzondere versterkingen of verbindingen, bijvoorbeeld in de vorm van ankers of bouten nodig zijn, waarvan het plaatsen en vastlassen erg kostenintensief is. Een verder nadeel van de bekende opbouw van uit twee kamers bestaande verwarmingsketels is gelegen in de voor het betreffende verbrandingstype ongunstige doorsnedevorm 35 van de kamers waardoor geen optimale verbranding van de betreffende brandstof kan worden bereikt, noodzakelijk om enerzijds bij verbranding van olie en anderzijds in het bijzonder bij verbranding van 800 1 945 # 2 hout wat betreft het roetgehalte en het koolmonoxidegehalte in de afgassen waarden te bereiken die voldoen aan de door de overheid gestelde vereisten. Een probleem bij de bekende van twee kamers voorziene verwarmingsketels is verder het afzetten van de bij oliever-5 branding en bij verbranding van vaste brandstoffen optredende verbrandingsresten op de binnenvlakken van de verwamningskanalen van de beide kamers, hetgeen van nadeel is voor de warmte-overdracht naar het ketelwater en de werkingsgraad van de beide verbrandings-typen en ook van nadeel is voor de verbrandingsinriehtingen van de 10 verwarmingsketel zodat een voortdurende controle en reiniging van de verwarmingskanalen nodig is.

De uitvinding heeft nu ten doel een tweekamer-verwarmingsketel te verschaffen welke, wat betreft de fabricage kan worden vervaardigd uit dunwandig licht staalblik, waarmee zonder dure extra verstij-15 vingen of versterkingen de benodigde hoge statische staniliteit en drukvastheid wordt bereikt en voor de verschillende ketelvermogens met dezelfde doorsnedevormen voor de kamers en het ketelbuitenlichaam kan worden gewerkt en het geheel in zo mogelijk ruimte-besparende buitenafmetingen kan worden uitgevoerd, waarbij verder wat betreft 20 de verbranding uitgaande van de voer elk verbrandingstype gunstigste kamervormen een zo goed mogelijke verbranding van de brandstof wordt bereikt en zo gunstig mogelijke afgassensamenstelling _wordt bereikt en het probleem van de reiniging van de verwarmingskanalen en de verslechtering van de werkingsgraad wordt geëlimineerd.

25 Aan deze doelstelling wordt bij een inrichting van in de aanhef genoemde soort door de uitvinding voldaan door middel van de in de hoofdconclusie weergegeven kenmerken. Op grond van de daarin beschreven doorsnedevormen van de beide kamers en^et ketelbuitenlichaam wordt de verwarmingsketel opgebouwd uit drie holle blik-30 lichamen, die voorzien zijn van gekromde, eendelig door gewelfde bliksecties gevormde omtreksbanden, die ook bij toepassing van dun ketelblik een hoge vervormingsstijfheid en drukvastheid opleveren en extra verankeringen of versterkingen overbodig maken. Daarbij levert de eigenlijke doorsnedevorm van het ketelbuitenlichaam bij 35 ruimte-besparende buitenafmetingen van de verwarmingsketel een binnenruimte van het ketelbuitenlichaam, waarin de met een voor een bepaald ketelvermogen noodzakelijk volume uitgevoerde kamers en verwarmingskanalen voldoende plaatsvinden, terwijl anderzijds voor het bereiken van een zo snel mogelijke opwarming van de 40 verwarmingsketel geen onnodig grote, niet benutte en met water 800 1 9 45 3 t gevulde ruimtewiggen in het inwendige van het ketelbuitenlichaam ontstaan. De rechtopstaande ongeveer elliptische doorsnedevorm van de verbrandingskamer leidt naast de drukstijfheid tot een ver-brandingskamer met een voor de verbranding van vaste brandstoffen 5 gunstige grote vulhoogte en is bijzonder gunstig gebleken om bij het verbranden van verschillende brandstoffen zoals kooks, kolen of hout gelijkmatige gunstige verbrandingsomstandigheden te bereiken bij het zogenaamd van boven wegbranden. Op grond van de doorlopende ongeveer konische insnoering van de ongeveer elliptische doorsnede 10 vanaf het breedsbe gebied van de verbrandingskamer tot aan het vuur-rooster valt de vaste brandstof steeds op het in verhouding tot de dwarsdoorsnedebreedte van de verbrandingskamer smalle rooster, ook vanaf de zijkant, zodat er op het vuurrooster een geconcentreerd verbrandingsbed ontstaat. Toor het opnieuw ontsteken van een volgende 15 brandstofvulling is derhalve een nagloeiende laag van zeer geringe dikte al voldoende. Anderzijds wordt verhinderd dat het anderszins vaak bij met vaste brandstoffen gestookte ketels met wegbranding van boven af geconstateerde doorbranden van de gehele vulruimte-inhoud optreedt waardoor een deel belastingsregeling onmogelijk 20 wordt, Bijzondere voordelen, speciaal bij het stoken van hout worden bereikt bij een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding, welke 'aan de hand van de figuren nog nader ter sprake komt en waarbij twee zijdelingse geleidingswanden in de verbrandingskamer zijn aangebracht waartussen de brandstofvulling zich bevindt zodanig dat aan 25 de buitenzijde daarvan samen met de wand van de verbrandingskamer luchtkanalen voor secundaire lucht worden gevormd die afzonderlijk van de door de brandstofvulling stromende primaire lucht in de luchtkanalen bij gelijktijdige voorverwarming omhoog stroomt naar het bovenste gebied van de verbrandingskamer boven de brandstofvulling.

50 Enerzijds wordt door deze verdeling van de via de luchtklep van de verbrandingskamer binnentredende lucht een betere ketelregeling tussen vollastbedrijf en deellastbedrijf mogelijk, en anderzijds worden in het bijzonder bij het stoken van hout en in dat geval in het bijzonder bij deellastbedrijf, waarbij een sterke gasvorming 35 als gevolg van carbonisatie bij relatief lage temperatuur optreedt, door het wegbranden van bovenaf in samenhang met de voorverwarmde secundaire lucht afgassen bereikt die voldoen aan de geldende lucht-hygiënische bepalingen en de eisen die worden gesteld ten aanzien van het buitengewoon geringe koolmonoxidegehalte. De verbrandings-40 kamer heeft met z'n op zichzelf bij oliebranderketels bekende 800 1 945 4 r * ' cilindrische vorm de voor branderbedrijf in het "bijzonder met stookolie of "brandolie gunstigste doorsnede. De plaatsing van de cilindrische branderkamer, die als de kamer met het sterkte vermogen van de beide kamers een kleinere doorsnedehoogte heeft dan 5 de ongeveer elliptische verbrandingskamer, niet op de laagste plaats, maar ongeveer op gemiddelde hoogte in de ketelwaterruimte, dat wil zeggen met z'n langsas op dezelfde of ongeveer gelijke hoogte als de langsas van de verbrandingskamer heeft het voordeel, dat de aan het voorste uiteinde van de branderkamer aangesloten gebruike-10 lijke brander niet dicht boven de vloer in een voor het onderhoud van de brander ongemakkelijke hoogte is geplaatst en dat ook het aanzuigen van stof vanaf de vloer wordt verhinderd. Boven het verwar-mingskanaal van de branderkamer blijft voldoende plaats over in het ketelbuitenlichaam om in de waterruimte boven de branderkamer ge-15 meenschappelijk de ketelaansluitstompen en de thermostaatvoeler aan het ketelbuitenlichaam te kunnen bevestigen zoals nog nader wordt beschreven. Onder de branderkamer wordt een onnodig grote waterruimte door de bijzondere doorsnedevorm van het ketelbuitenlichaam vermeden doordat de hoogte van de boog zijdelings naast de branderkamer 20 kleiner is dan de hoogte van de boog zijdelings naast de verbrandingskamer, waardoor de onderste boog schuin omhoog verloopt vanaf de asruimte in de verbrandingskamer naar de branderkamer.

Gunstig voor een ruimte-besparende dimensionering van het ketelbuitenlichaam en voor de vervaardiging van de verwarmingsketel onder-25 gebruikmaking van zo mogelijS uniforme bouwstenen is het feit dat elke kamer voorzien is van een eigen, asparallel door de de ketel-waterruimte verlopend verwarmingskanaal in de vorm van een op zichzelf bekend doosvormig hol profiel met kamvormige inwendige ribben, waarvan de grootste doorsnedebreedte volgens de karakteristieke 50 positionering horizontaal verloopt en daarbij in hoofdzaak overeenstemt met de doorsnede van de cilindrische branderkamer respectievelijk de horsontaal kleinere doorsnede van de ongeveer elliptische verbrandingskamer, zodat voor elke kamer slechts een enkel doosvormig holprofiel is aangebracht en in de kopse ketelwanden vastgelast 55 behoeft te worden. Schone verwarmingskanalen zijn voor het bereiken van een zo groot mogelijke warmte-overdracht en een zo groot mogelijke ketelwerkingsgraad van beslissende betekenis. Alhoewel aan de binnenzijden van ribben voorziene verwarmingskanalen in het bijzonder met een voor het bereiken van een zo groot mogelijk warmte-over-40 drachtsoppervlak op een kleine ruimte aangebrachte nauw aansluitende 800 1 9 45 5 * kamvormige ribbenconfiguratie niet of slechts uiterst moeizaam door uitborstelen van de bij verbranding van olie en in het bijzonder bij verbranding van hout of bruinkool optredende, op de ribben neerslaande verbrandingsresten kunnen worden gereinigd maakt de uitvin-5 ding echter de toepassing van deze vanwege hun compacte opbouw en buitengewoon hoge werkingsgraad op zichzelf voordelige verwar-mingskanalen met kamvormige inwendige ribbenconfiguratie zowel voor de branderkamer met brander alsook in het bijzonder voor de verbran-dingskamer met een vast brandstofvuur mogelijk. Dat wordt volgens een 10 verdere uitvoeringsvorm van de tweekamer-verwarmingsketel volgens de uitvinding bereikt, doordat de kamvormige ribben van de verwarmings-kanalen vanaf hun met de kanaalwand verbonden ribbevoet tot aan hun in de kanaaldwarsdoorsnede instekende ribbekam een hoogte hebben tussen 35 en 45 mm, bij voorkeur een hoogte van 40 tot 41 mm en een 15 dikte van in hoofdzaak 2,5 mm. Met een dergelijke dimensionering van de ribben wordt bereikt dat, zowel in het geval de ribben blootstaan aan verbrandingsgassen bij verbranding van olie in de branderkamer en in het geval de ribben blootstaan aan de nagenoeg even hete verbrandingsgassen bij verbranding van vaste brandstoffen in de ver-20 brandingskamer de warmte-opname in de ribben aan het ribbenoppervlak enerzijds en de warmte-afvoer vanuit de ribben door de ribbendoorsnede naar de watergekoelde wand van de verwarmingskanalen anderzijds in een dusdanige verhouding tot elkaar staan dat enerzijds een thermolitisch zelfreinigend effect van de ribben optreedt 25 waarbij de aanhechtende verbrandingsresten uiteenvallen en verbrand worden waardoor de ribben schoon blijven terwijl anderzijds de thermische houdbaarheidsgrens van het ribbenmateriaal niet wordt overschreden en in het bijzonder de bij de heetste ribbenkam optre-. dende materiaalverbranding wordt vermeden. Bij voorkeur worden de 30 verwarmingskanalen daarom zodanig uitgevoerd dat ze bestaan uit een bovenste en een onderste U-vormige helft welke worden samengelast, waarbij beide helften voorzien zijn van ribben die paarsgewijze tegenoverelkaar staan, waarbij de verticale doorsnedebreedte van het doosvormige verwarmingskanaal in principe overeenstemt met de 35 dubbele ribbehoogte. Proeven met dergelijke verwarmingskanalen hebben aangetoond dat bij een ribbedikte van 2,5 mm de gunstigste ribbehoogte ligt bij 40 mm en dat de positieve of negatieve tolerantie van de ribbehoogte de 5 mm bij voorkeur niet moet overschrijden. Bij langere ribben treedt een verbrandingsverschijnsel op aan de 40 heetste ribbekam, bij kortere ribben worden de ribben te koud en 800 1 945 , β ' treedt het zelfreinigende effect niet meer op. Het komt hierbij op beslissende wijze aan op een voldoende warmtegeleidende verbinding tussen de ribbevoet en de wand van het verwarmingskanaal. Zo is gebleken, dat bij ribben de paarsgewijze samenhangend-> worden gevormd 5 uit een ongeveer Y-vormig segment en die aan hun gemeenschappelijke ribbevoet door een gemeenschappelijke lasnaad zijn verbonden met de wand van het verwarmingskanaal de doorsnede van de lasnaad ten minste gelijk moet zijn aan de dubbele ribbedikte om de voor het bereiken van het thermolitische zelfreinigende effect en voor het 10 vermijden van het verbrandingsgevaar noodzakelijke verhouding tussen de- warmteopname in de beide ribben en de warmteafvoer uit * de beide ribben via de gemeenschappelijke lasnaad te realiseren.

In het volgende wordt de tweekamer-verwarmingsketel volgens de uitvinding aan de hand van de fig., waarin een uitvoeringsvoorbeeld 15 schematisch is weergegeven, nader beschreven.

Pig. 1 toont de verwarmingsketel in een verticale doorsnede.

Fig. 2 toont een verticale doorsnede volgens de lijn II-II in fig. 1.

Pig. 3 toont een verticale doorsnede volgens de lijn III-III 20 in fig. 1.

Pig. 4 toont een andere schaal het in fig. 1 zichtbare verwar- mingskanaal van één der beide kamers.

Pig. 5 toont op andere schaal het in fig. 1 zichtbare onderste uiteinde van de kamer voor verbranding van vaste brandstoffen.

25 Pig. 6 toont een bovenaanzicht op het in fig. 5 getoonde gedeelte van de verwarmingsketel.

Yoor het verbranden van vaste brandstoffen bevat de verwarmingsketel in zijn ketelwaterruimte 1 een door een horizontale aan het achterste uiteinde gesloten hol bliklichaam gevormde verbrandings-30 kamer 2 met een vuurrooster 3· De verbrandingskamer 2 heeft een naar onder toe ongeveer konisch tot aan het vuurrooster 3 nauwer wordende en ongeveer elliptisch of omgekeerd druppelvormig verlopende doorsnede waarvan de grootste doorsnede in verticale richting te vinden is. In doorsnede gezien gaat de verticale verbrandingskamer 2 onder 55 biet vuurrooster 3 over in een doosvormige asruimte 4· Aan de voorzijde is de verbrandingskamer 2 afgesloten door een aan de onderzijde geplaatste asruimtedeur 5 met luchtklep 6 en een daarboven geplaatste toevoerdeur 7. Achter de toevoerdeur 7 ligt een waterge-koelde afbuigkamer 8 via welke het voorste uiteinde van de verbran-40 dingskamer 2 verbonden is met een verwarmingskanaal 9 dat asparallel 800 1 9 45 7 * boven de verbrandingskamer 2 in de ketelwaterruimte 1 gepositioneerd is en uitmondt in een rookgasverzamelkamer 10 aan de achterzijde van de ketel. Voor het verbranden van vloeibare of gasvormige brandstoffen bevindt zich aan de zijkant naast de verbrandingskamer 2 5 in de ketelwaterruimte 1 een door een horizontale aan de achterzijde gesloten blikken cilinder gevormde verbrandingskamer 11, die aan de voorzijde is afgesloten door een keteldeur 12 met een brander 13 en die in de ketelwaterruimte 1 zodanig naar boven verplaatst is dat de langsmiddellijn ervan ongeveer ligt ter hoogte van de langs-10 middellijn van de verbrandingskamer 2 zodat de brander 13 een grotere afstand bezit tot aan de vloer. Achter de keteldeur 12 ligt een watergekoelde afbuigkamer 14 via welke het voorste uiteinde van de branderkamer 11 aangesloten is op een verder afzonderlijk verwarmings-kanaal 15 welk kanaal asparallel boven de branderkamer 11 in de 15 ketelwaterruimte 1 is geplaatst en uitmondt in de rookgasverzamelkamer 10 en pas daar samenkomt met het verwarmingskanaal 9 van de verbrandingskamer 2. De ketelwaterruimte 1 wordt omgeven door een ketelbuitenlichaam 16 welk lichaam bestaat uit een eendelig door middel van walsen tot een hol lichaam gevormd blikken element. Het 20 ketelbuitenlichaam 16 heeft geen hoekige, geen cirkelvormige en ook geen elliptische doorsnede maar een rondachtige doorsnede die bestaat uit een bovenste boog 17, een onderste boog 18 en twee zijdelings geplaatste bogen 19 en 20, welke een grotere krommingsstraal bezitten en welke boven de beide kamers en onder de branderkamer 11 via 25 drie overgangsbogen 21, 22 en 23 met kleinere krommingsstraal in elkaar overgaan. De onderste boog 18 en de zijdelings naast de verbrandingskamer 2 liggende bogen 20 eindigen tegen de asruimte 4 onder de verbrandingskamer 2. De hoogte van de boog 19 zijdelings haast de branderkamer 11 is kleiner dan de hoogte van de boog 20 30 zijdelings naast de verbrandingskamer 2. Daardoor loopt de onderste boog 18 vanaf de asruimte 4 schuin omhoog, zodat onder de branderkamer 11 geen onnodig grote ruimtehoek in de ketelwaterruimte 1 ontstaat. Evenals de ronde doorsnedevorm van de branderkamer 11 zorgen ook de ongeveer elliptische doorsnedevorm van de verbran-35 dingskamer 2 en de uit boogdelen en overgangsbogen samengestelde doorsnedevorm van het holle bliklichaam van het ketelbuitenlichaam 16 ervoor dat ook bij toepassing van dunne ketelblikken een hoge druk- en ver-vormingsstijfheid wordt bereikt zodat extra versterkings-maatregelen in de vorm van verstijvingsribben of verbindingsankers 40 niet nodig zijn.

800 1 9 45 v 8

De van een grote vulhoogte voorziene ongeveer elliptische verbrandingskamer 2 met het bijbehorende verwarmingskanaal 9 benutten de hoogte van de ketelwaterruimte 1. De wat betreft vermogen sterkere branderkamer 11 heeft een kleinere doorsnedehoogte dan de 5 elliptische verbrandingskamer 2 en heeft samen met zijn verwarmingskanaal 15 minder plaats in de ketelruimte t" nodig dan de verbrandingskamer 2 met z'n verwarmingskanaal 9· Door de omhooggeschoven positionering van de branderkamer 11 wordt in verbinding met de doorsnedevorm van het ketelhui tenlichaam 16, namelijk met de schuin 10 omhoog verlopende onderste boog 18, het op te warmen ketelwater-volume onder de branderkamer 11 klein gehouden, terwijl anderzijds boven het verwarmingskanaal 15 van de branderkamer 11 voldoende plaats aanwezig is om in dit deel van de ketelwaterruimte 1 nagenoeg alle aansluitingen van de verwarmingsketel te plaatsen. Daartoe is 15 bet ketelbuitenlichaam 16 in de overgangsboog 21 voorzien van een opening met een op deze opening geplaatste, in doorsnede ongeveer driehoekvormige kap 24» aan de zijdelings gerichte loodrechte wand waarvan de verschillende in de ketelwaterruimte 1 inmondende respectievelijk instekende ketelaansluitstompen en de thermostaat-20 voeler zijn aangebracht. In de kap 24 kan bijvoorbeeld ook een meermalen bij verwarmingsketels die gestookt worden met vaste brand-I stof geeiste veiligheidswarmtewisselaar 25 ingebouwd worden, welke in de ketelwaterruimte 1 ingestoken moet worden en waarvoor eveneens boven het verwarmingskanaal 15 van de branderkamer 11 voldoende 25 plaats ter beschikking staat. De kap 24 heeft het voordeel dat een daaraan respectievelijk daarin de van geval tot geval gewenste of noodzakelijke aansluitstompen, thermostaatvoelers en andere inrichtingen al kan· bevestigen respectievelijk vastlassen voordat de kap 24 op de verwarmingsketel wordt geplastst en op het ketelbuiten-30 lichaam 16 wordt vastgelast. Men kan dus verschillend uitgevoerde kappen afzonderlijk en eenvoudig vooraf fabriceren en voor het overige de verwarmingsketel uniform uitvoeren en vervaardigen en afhankelijk van het land van bestemming en de daar heersende voorschriften voor verwarmingsketels die vooraf vervaardigde kap kiezen en plaatsen die 35 de voor de gerede verwarmingsketel gewenste aansluitstompen en andere inrichtingen bevat.

Om een zo volkomen mogelijk en°goed tussen vollast en deellast regelbaar zogenaamd wegbranden aan de bovenzijde van de vaste brandstof in de verbrandingskamer 2 te bereiken, in het bijzonder bij het 40 verbranden van hout, zijn in de verbrandingskamer 2 aan beide zijden 800 1 9 45 v 9 geleidingswanden 26 aangebracht, die op enige afstand van de wand van de verbrandingskamer 2 omhoog verlopen vanaf het vuurrooster 6 « tot in het bovenste gedeelte van de verbrandingskamer 2. De geleidingswanden 26 bepalen tussen zich in de ruimte voor de brandstof-5 vulling en een deel van de door de luchtklep 6 binnenkomende lucht stroomt als primaire lucht door de sleuven van het vuurrooster 6 tussen de beide geleidingswanden 26 en door de brandstofvulling omhoog. De tussenruimten tussen de geleidingswanden 26 en de wand van de verbrandingskamer 2 vormen luchtkananeln, waarin het andere 10 deel van de ucht als secundaire lucht door de vuurroostersleuven zijdelings buiten de geleidingswanden 26 kan instromen om bij gelijktijdige voorverwarming in deze tussenruimten in het bovenste gebied van de verbrandingskamer 2 samen te komen met de als gevolg van carbonisering bij lage temperaturen optredende gassen en zodoende 15 te zorgen voor een volledige verbranding. Zoals de fig. 5 en 6 in meer detail tonen is het tussen de geleidingswanden 26 liggende gedeelte van het vuurrooster 3 voorzien van een schuifplaat 27, die in langsrichting van de verbrandingskamer 2 over het vuurrooster 3 kan worden verschoven. Deels zijn de luchtsleuven van het vuurrooster 20 3 door deze schuifplaat 27 in elke positie van de schuifplaat afgesloten, deels worden de luchtsleuven van het vuurrooster 3 dusdanig door luchtsleuven in de schuifplaat overlapt, dat de doorlaatdoor-snede van deze luchtsleuven van het vuurrooster 3 door het verschuiven van de schuifplaat 27 kan worden vergroot of verkleind. Op deze 25 wijze wordt bereikt dat de bij vollast en ook in het bijzonder bij deellast door middel van de thermostatisch gestuurde luchtklep 6 veranderlijk intredende luchthoeveelheid dusdanig wordt opgedeeld dat slechts een deel als primaire lucht door de brandstofvulling tussen de geleidingswanden 26 binnenstroomt en een voldoende gedeelte 30 als secundaire lucht bij gelijktijdige voorverwarming door de beide zijdelingse luchtkanalen stroomt. Daardoor ontstaan namelijk bij het stoken van hout, waarvoor de geleidingswanden en de secundaire luchtvoorverwarmingskanalenbelangrijk en wezenlijk zijn, afgaswaarden bereikt, die voldoen aan de op diverse plaatsen gestelde ver-35 eisten aan een uitzonderlijk laag koolmonoxidegehalte in de afgassen. Wordt de schuifplaat geheel van het vuurroster afgetrokken en uit de verwarmingsketel verwijderd, zodanig dat alle luchtsleuven van het vuurrooster vrij zijn, dan bereikt de verwarmingsketel zijn maximale vermogen bij het stoken met vaste brandstoffen, bijvoorbeeld alleen 40 kolen of kooks worden gestookt, waarbij een doelgerichte smoring van 3001945 * v 10 ï het aandeel primaire lucht en een verhoging van het aantal secundaire lucht hij vollast of ook hij deellast kan vervallen. Bij het stoken met kooks of kolen kunnen onder bepaalde omstandigheden ook de geleidingswanden en de secundaire lucht voorverwarmingskanalen 5 vervallen, zodat de geleidingswanden doelmatigerwijze dusdanig uitgevoerd kunnen zijn dat se voor het verbranden van hout in de ver-brandingskamer ingeschoven kunnen worden en voor het verbranden van kolen of kooks uit de verbrandingskamer uitgetrokken kunnen worden.

Het verwarmingskanaal 9 van de verbrandingskamer 2 en het ver-10 warmingskanaal 15 van de branderkamer 11 bezitten beiden een rechthoekige doorsnede waarvan de grootste doorsnedebreedte in horizontale richting verloopt, waarbij de horizontale doorsnedenreedte van het verwarmingskanaal 15 tij voorkeur ongeveer gelijk is aan de door-· snede van de branderkamer 11 en de horizontale doorsnedebreedte van 15 het verwarmingskanaal 9 "bij voorkeur kleiner is dan de horizontale kleinere doorsnede van de elliptische verbrandingskamer 2.

Beide verwarmingskanalen zijn inwendig voorzien van een in doorsnede kamvormig ribbenprofiel uit verticaal gerichte ribben.

Zoals fig. 4 toont zijn de beide doosvormige verwarmingskanalen 20 elk samengesteld uit een bovenste en een onderste U-vormige buishelft 28 en aan de binnenzijde van de buishelften voorzien van de ribben 29, waarvan telkens twee ribben samenhangend zijn gevormd uit een ongeveer ïï-vormige strook blik, welke door een enkele lasnaad 30 warmtegeleidend met de buishelft is verbonden. Bij een ribbendikte 25 van ongeveer 2,5 mm hebben de ribben 29 vanaf hun met de buishelft verbonden ribbevoet tot aan de in de kanaaldoorsnede uitstekende \ ribbekam een hoogte van ongeveer 40 mm. Met deze dimensionering van de ribben 29 wordt bereikt, dat als de ribben worden blootgesteld aan de met een temperatuur van ongeveer 600 tot 700°C in de ver-30 warmingskanalen intredende verbrandingsgassen van de branderkamer en de verbrandingskamer niet zodanig heet worden, dat een verbranding van het ribbenmateriaal in het bijzonder de ribbekam optreedt, terwijl de ribben anderzijds wel zou heet worden dat de aan de ribben aanhechtende verbrandingsresten uiteenvallen en worden ver-35 brand zodat een thermolitisch zelfreinigingseffect van de ribben optreedt. Daardoor blijven de vlakke verwarmingskanaalribben vrij van roetafzettingen en blijft de warmte-opnamecapaciteit en het warmte-overdrachtsvermogen behouden, zodat het regelmatig reinigen van de verwarmingskanalen voor het bereiken van een economische 40 benutting van de brandstofwarmte en het bereiken van een hoge ketel- 800 1 9 45 11 s Λ werkingsgraad niet meer nodig is.

Om het gevaar voor verbranding te vermijden en het thermolithisch zelfreinigingseffect te waarborgen moet de ribbehoogte binnen een tolerantie van plus of min 5 Mn blijven. Ook moet de voor twee ribben 5 gemeenschappelijke lasnaad 30 dubbel zo dik zijn als de dikte van een ribbem dat wil zeggen ten minste 5 mm bedragen. De ribben van de beide buishelften staan paarsgewijze tegenover elkaar en liggen met hun ribbekam ongeveer ter plaatse van het delingsvlak tussen de beide buishelften. Daardoor ontstaat een verwarmingskanaal dat 10 zonder overschrijding van de toelaatbare ribbehoogte enerzijds voorzien is van een tot ongeveer het doorsnedemidden respectievelijk gasdoorstromingsmidden verlopende ribbenconfiguratie en anderzijds een voldoend grote, met de dubbele ribbenhoogte overeenstemmende verticale doorsnedehoogte bezit, zodat voor elke kamer een enkel 15 verwarmingskanaal voldoende is en alleen dit ene verwa.rmi ngsTrg/nq,a,l z’n uiteinden aan het ketelblik vastgelast behoeft te worden.

300 1 945

Claims (5)

1, Verwarmingsketel, waarbij in een gemeenschappelijke, door een horizontaal ketelbuitenlichaam omsloten ketelwaterruimte zijde— lings naast elkaar een branderkamer voor branderbedrijf en een ver-5 brandingskamer met een vuurrooster voor het verbranden van vaste brandstoffen zijn aangebracht en waarbij vanaf de beide kamers twee gescheiden horizontale verwarmingskanalen in de ketelwaterruimte boven de kamers verlopen tot aan de rookgasaansluiting van de verwarmingsketel, met het kenmerk, dat 10 a. de verbrandingskamer (2) bestaat uit een horizontaal aan het achtereinde gesloten hollichaam met een naar beneden ongeveer konisch tot aan het vuurrooster (3) zich vernauwende ongeveer elliptische doorsnede met in verticale richting de grootste door-snede-afmeting, waarbij de doorsnede onder het vuurrooster over-15 gaat in een doosvormige asruimte (4), en vanaf het met een soort deur afgesloten voorste uiteinde een asparallel boven de verbrandingskamer in de ketelwaterruimte (1) aangebracht, in doorsnede rechthoekig verwarmingskanaal (9) verloopt, waarvan de grootste doorsnedebreedte in horizontale richting wordt gemeten 20 en welk kanaal aan de binnenzijde voorzien is van een in doorsnede kamvormige verticaal gerichte ribbeconfiguratie (29), b. de branderkamer (11) bestaat uit een horizontale, aan de achterzijde gesloten ronde cilinder, waarvan de langsmiddellijn in hoofdzaak ligt ter hoogte van de langsmiddellijn van de ver- 25 brandingskamer (2) en vanaf het met behulp van een soort deur afgesloten voorste uiteinde een asparallel boven de verbrandingskamer in de ketelwaterruimte geplaatst, in doorsnede rechthoekig verwarmingskanaal (15) verloopt, waarvan'de grootste doorsnede-afmeting in horizontale richting wordt gemeten en waarvan de 50 binnenzijde voorzien is van een in doorsnede kamvormig uitgevoerde, verticaal gerichte ribbenconfiguratie (29), c. het ketelbuitenlichaam (16) bestaat uit een eendelig door walsen tot een hollichaam gevormd blikken element met een van de cirkelvorm afwijkende rondachtige doorsnede bestaande uit een bovenste, 35 een onderste en twee zijdelingse bogen (17-20) met grotere krommingsstraal, die boven de beide kamers (2, 11.) alsmede onder de branderkamer (11) door drie overgangsbogen (21-23) met kleinere krommingsstraal met elkaar overgaan, waarbij de onderste boog (18) en de zijdelings naast de verbrandingskamer (2) liggende 40 boog (20) eindigen tegen de asruimte (4) van de verbrandings- 800 1 945 Λ kamer en waarbij de hoogte van de boog (19) zijdelings naast de * branderkamer (11) kleiner is dan de hoogte van de boog (20) zijdelings naast de verbrandingskamer (2).

2. Verwarmingsketel volgens conclusie 1, m e t het k e n -5 merk, dat de kamvormige ribben (29) van de verwarmingskanalen (9» 15) vanaf hun met de kanaalwand verbonden ribbevoet tot aan hun in de kanaaldwarsdoorsnede uitstekende ribbekam een hoogte bezitten tussen 35 en 45 mm, bij voorkeur een hoogte van 40-41 mm bij een ribbedikte van in hoofdzaak 2,5 mm. 10

3· Verwarmingsketel volgens conclusie 1,met het ken merk, dat in de verbrandingskamer (2) aan beide zijden geleidings-wanden (26) zijn aangebracht die op enige afstand van de wand van de verbrandingskamer vanaf het vuurrooster (3) opwaarts tot in het bovenste gebied van de verbrandingskamer verlopen, waarbij de tussen-15 ruimten tussen de geleidingswanden en de wand van de verbraningskamer als secundaire lucht voorverwarmingskanalen in verbinding staan met de luchttoevoer naar de verbraningskamer.

4. Verwarmingsketel volgens conclusie 3* m e t het kenmerk, dat het tussen de geleidingswanden (26) liggende oppervlak 20 van het vuurrooster (3) voorzien is van een schuifplaat (27), waarmee door middel van verstelling in de langsrichting van de verbrandingskamer de doorsnede van de luchtdoorstroomopeningen in het vuurrooster veranderd kan worden.

5. Verwarmingsketel volgens conclusie 1,met het ken-25 m e r k, dat het ketelbuitenlichaam (16) ter plaatse van de over- gangsboog (21) tussen de bovenste en de zijdelings naast de branderkamer (11) liggende boog (17 respectievelijk 19) voorzien is van een opening en van een op deze opening geplaatste in doorsnede ongeveer driehoekvormige kap (24), waaraan de ketelaansluitstompen 30 en de thermostaatvoeler aangebracht kunnen worden. 8001945