NL8006709A - Verwarmingsketel voor vaste brandstof. - Google Patents

Description

0 J

8θ3^05/Μ&ΐ1ιο1

Korte aanduiding: Verwarmingsketel voor vaste brandstof.

De uitvinding heeft betrekking op een verwarmingsketel voor vaste brandstof, in het bijzonder steenkool, voor centrale verwarming, welke met een rooster uitgerust is waarop de brandstof verbrand wordt.

5 Bij de tot nog toe bekende verwarmingsketels voor centrale verwarmingen met steenkool als brandstof dient men meestal zeer regelmatig, afhankelijk van de kwaliteit van de steenkool, de vuurhaard te controleren en bij tussenpozen met de hand de as te verwijderen, bij voorbeeld door het schudden van het rooster.

10 De uitvinding heeft hoofdzakelijk tot doel dit nadeel te .

verhelpen en een verwarmingsketel voor te stellen met een ont-assingsmechanisme dat elke controle van de verbranding overbodig maakt.

Tot dit doel vertoont het ontassingsmechanisme, volgens de 15 uitvinding, van onder naar boven door het rooster beweegbare organen waarmede de zich op de rooster bevindende brandstof regelmatig kan worden omgewoeld.

Op doeltreffende wijze bestaan de beweegbare organen uit nagenoeg mesvormige lamellen die in hoofdzaak loodrecht om een as 20 draaibaar zijn door in het rooster voorziene, aan deze lamellen evenwijdige gleuven, die zich aan een zijde van het rooster tot aan de rand van deze laatste uitstrekken en genoemde draaiingsas zich aan deze zijde bevindt.

Andere bijzonderheden en voordelen van de uitvinding zullen 25 blijken uit de hierna volgende beschrijving van twee bijzondere uitvoeringsvormen van de verwarmingsketel volgens de uitvinding.

Figuur 1 is een vertikale doorsnede van een verwarmingsketel volgens een eerste uitvoeringsvorm van de uitvinding.

Figuur 2 is een aanzicht volgens lijn II-II van figuur 1.

30 Figuur 3 is een doorsnede volgens lijn III-III van figuur 1.

Figuur k is een doorsnede volgens lijn IV-IV van figuur 3·

Figuur 3 is een vertikale doorsnede van een tweede uitvoeringsvorm van een verwarmingsketel volgens de uitvinding.

In de verschillende figuren hebben dezelfde verwijzingscij-35 fers betrekking op dezelfde of analoge elementen.

De in figuur 1 voorgestelde verwarmingsketel volgens de ft Ω 0 6 70 9 - 2 - uitvinding bestaat uit een metalen kast 1 waarvan minstens een gedeelte van de binnenwanden eventueel met (niet voorgestelde) vuurvaste stenen bekleed is. In deze kast is een horizontaal rooster 2 geplaatst waarop de brandstof, zoals steenkool, verbrand wordt.

5 Onderaan deze kast 1 is een door een klep 3 afsluitbare aanvoer-opening k voor de verbrandingslucht aanwezig, terwijl bovenaan een door een klep 5 afsluitbare afvoeropening 6 voor de verbrandingsgassen naar een niet voorgestelde schouw is aangebracht.

Verder is bij voorkeur een automatisch aanvoersysteem 7 10 voor de kolen aanwezig in het bovenste gedeelte van de kast 1. Dergelijke systemen zijn bekend en vertonen meestal een trechtervormig reservoir 8 met een naar het rooster 2 hellend vlak 9 waarlangs de kolen op het rooster kunnen schuiven volgens een regelbaar debiet. Dit debiet wordt geregeld door het instellen van de stand 15 van een schuif 10. De kolen kunnen verder nog vanaf een niet voorgestelde opslagruimte door een opening 11 van de kast 1 in de trechter 8 regelmatig ingebracht worden.

Bovenaan het rooster, naast de trechter 8, is een warmtewisselaar 12 geplaatst waardoorheen water stroomt dat bestemd is 20 om de verschillende (eveneens niet voorgestelde) radiatoren, die op de ketel aangesloten zijn, op te warmen.

Tenslotte is, onder het rooster 2, een afvoertrechter 13 aangebracht voor de as die door het rooster valt. Deze as kan bijvoorbeeld opgevangen worden via een opening 14 in een niet voorge-25 stelde ruimte die dan bijvoorbeeld een a twee maal per jaar geledigd wordt.

Al deze onderdelen van de verwarmingsketel kunnen als klassiek bestempeld worden.

Volgens de uitvinding is nu in deze verwarmingsketel een met 30 het rooster 2 samenwerkend ontassingsmechanisme ingebouwd dat van onder naar boven door dit rooster beweegbare organen vertoont waarmede de zich op de rooster bevindende brandstof regelmatig kan worden omgewoeld·

In de bijzondere uitvoeringsvorm van figuur 1 bestaan deze 35 beweegbare organen uit mesvormige lamellen 15 die loodrecht om een horizontale as 16 draaibaar zijn door in het rooster voorziene gleuven 17 (zie figuur 2).

8 00 6 70 9 - 3 - Φ ~Λ

Het rooster bestaat uit afzonderlijke flensvormige elementen 18 met aan één van hun uiteinden een haakvormig deel 19 waarmee ze in de ketel naast elkaar opgehangen zijn zodanig dat tussen twee opeenvolgende elementen een gleuf 17 gevormd wordt die zich uit-5 strekt nagenoeg vanaf dit haakvormig deel tot aan de tegenoverliggende rand van de rooster zodanig dat de vrije uiteinden van de afzonderlijke elementen 18 zich op een afstand van elkaar bevinden overeenstemmend met de breedte van de gleuven 17·

Op elk van deze vrije uiteinden is een opstaande tand 20 10 aanwezig, zodanig dat deze samen op het rooster een opstaande rand vormen voor het vasthouden van de kolen.

Tegenover de vrije uiteinden van deze elementen 18 bevindt zich de draaiingsas 16 waarop de mesvormige lamellen 15 gemonteerd zijn, welke as loodrecht is op de gleuven 17* 15 Zoals voorgesteld is in figuur 3 zijn de lamellen 15 afwis selend over een hoek van 180° ten opzichte van elkaar verdraaid en zijn ze elk gemonteerd op een ringvormige opstaande kraag 21 van een afzonderlijke naaf 22. De verschillende naven zijn tegen elkaar geschoven op de as 16, terwijl de kragen 21 ervan nagenoeg passend 20 draaien in de vrije uiteinden van de gleuven 17· Aldus wordt de afstand tussen de flensvormige elementen 18, die het rooster vormen, en bijgevolg de breedte van de gleuven 17» steeds konstant gehouden. In de buitenwand van de as 16 alsook in de binnenwand van de verschillende naven 22 is een spiebaan 23 aangebracht die zich volgens 25 de langsrichting van de as uitstrekt en waarin een spie 2k aangebracht is over de volledige lengte van de as ten einde de naven op de as te koppelen.

Eventueel kunnen de vrije uiteinden van de elementen 18 rusten op deze naven 22, tussen de kragen 21 ervan.

30 Door tussenkomst van lagers 25 wordt de as gedragen door steunen 27 die evenredig verdeeld zijn over de lengte van de as en vast zijn tegen de binnenwand van de ketel.

Verder kan in minstens één van de flensvormige elementen 18 een gloeielement ingebouwd worden voor het automatisch ontsteken 35 van de brandstof. Een dergelijk gloeielement heeft het voorwerp uitgemaakt van een vroegere octrooiaanvrage ten name van de aanvragers onder nr. 80.05202 en is schematisch met 29 voorgesteld in 800 6 70 9 -ikfiguur 1.

Ook is nog een motor aanwezig voor het aandrijven van genoemde beweegbare organen 15; een dergelijke motor werd echter in de figuren niet voorgesteld.

5 Figuur 5 heeft betrekking op een dubbele ketel die twee roosters met daarbijbehorende ontassingsmechanismen bezitten welke gemonteerd zijn op een centrale steun 30 en draaibaar zijn, zoals aangeduid werd door de pijlen.

In deze uitvoeringsvorm zijn de flensvormige elementen 18 10 aan een haakvormig profiel 31 opgehangen dat bevestigd is tegen de binnenwand van de ketel.

De andere kenmerken ervan zijn nagenoeg analoog aan deze van de uitvoeringsvorm volgens figuur 1.

Door tussenkomst van een regelingsmechanisme, dat bijvoor-15 beeld door middel van een thermostaat bestuurd wordt, kunnen afzonderlijk elk van de roosters bediend worden zodanig dat bijvoorbeeld in sommige gevallen enkel gebruik gemaakt wordt van één van beide roosters.

De werking van de verwarmingsketel volgens de uitvinding kan, 20 met verwijzing naar figuur 1, als volgt beschreven worden.

Via de opening 11 vallen de kolen in de ketel op het rooster 2. De schuif 10 regelt het kolendebiet. Via een niet voorgestelde elektrische bediening wordt een elektrische stroom door de gloei-elementen 29 gestuurd voor het ontsteken van de zich op het rooster 25 bevindende kolen.

Zoals is aangeduid door de pijlen 32, wordt de verbrandingslucht aangevoerd langs de opening k die kan geregeld worden door middel van de klep 3* Terzelfder tijd wordt ook de klep 5 opengezet ten einde een voldoende trek door de vuurhaard teweeg te brengen.

30 Volgens de uitvinding wordt nu periodiek de as 16 in beweging gebracht in de richting van pijl 33 en worden de lamellen 15 over een hoek van 180° gedraaid, zodat de brandende kolen op het rooster omgewoeld worden en de as zich van de kolen afscheidt en door het rooster valt om via de trechter 13 door de opening 1^, in een niet 35 voorgestelde vergaarruimte terecht te komen.

De frekwentie waarmee deze draaibeweging van 180° door de as 16 uitgevoerd wordt kan door middel van een niet voorgesteld 8 00 6 70 9 • «Γ -t - 5 - tijdrelais geregeld worden en hangt onder andere af van de kwaliteit van de gebruikte kolen en het volume van de vuurhaard. Er dient immers vermeden te worden dat zich een aaneensintering van de as voordoet.

5 Het kaliber van de gebruikte kolen hangt, enerzijds, af van de breedte van de gleuven 1? en, anderzijds, van de afstand tussen twee opeenvolgende lamellen 15 die nagenoeg gelijktijdig door het rooster gaan.

Door het feit dat twee opeenvolgende lamellen op de as een 10 hoekverschuiving over 180° vertonen, verkrijgt men een zeer regelmatig omwoelen van de kolen op het rooster.

Aangezien verder de rand van de lamellen die zich bovenaan bevindt, op het ogenblik dat deze zich van onder.naar boven door het rooster bewegen, zo dun mogelijk uitgevoerd is, is het praktisch 15 uitgesloten dat de lamellen, bij hun opgaande beweging boven het rooster, stukjes kool zouden meenemen.

De breedte van de gleuven 37 is iets groter dan de dikte van het breedste deel van de lamellen zodanig dat deze ongehinderd door het rooster heen kunnen draaien.

20 In sommige gevallen kan het nuttig zijn lamellen te gebrui ken met een driehoekvormige dwarsdoorsnede, waarbij het" breedste gedeelte zich aan de onderzijde bevindt op het ogenblik dat de lamellen door het rooster draaien.

Ook is het van belang te noteren dat de lamellen in rust-25 stand nagenoeg volledig buiten de hitte zone van de vuurhaard gehouden kunnen worden. Voor het geval dat twee opeenvolgende lamellen over een hoek van 180° verschoven zijn, zoals voorgesteld werd in de figuren, kan dit bijvoorbeeld de vertikale stand zijn of nog een stand waarbij de lamellen met het bovenvlak van het rooster een 50 hoek vormen die groter is dan 90°.

De werking van dit ontassingsmechanisme is feitelijk gebaseerd op de eenvoudige vaststelling dat de verbranding van een stuk kool van buiten naar binnen, laag per laag, geschiedt. Aldus werd volgens de uitvinding vastgesteld dat wanneer deze aldus gevormde 35 aslaagjes systematisch en bij relatief korte tussenpozen verwijderd worden een zeer homogene en volledige verbranding van de kolen plaats vindt met als resultaat dat de asvorming tot een minimum o η n r 7 n a - 6 - beperkt wordt en de as poedervormig is. Dit beeft dus als onmiddellijk gevolg dat gebruik gemaakt kan worden van een rooster met relatief nauwe gleuven waardoor dan ook bet verlies aan onverbrande kolen, die door het rooster vallen tot een minimum beperkt 5 wordt·

Twee opeenvolgende lamellen zouden over een andere boek dan 180° kunnen verdraaid zijn, bijvoorbeeld 60°. Dit maakt bet mogelijk kolen van een groter kaliber te gebruiken aangezien de afstand tussen twee opeenvolgende lamellen, die gelijktijdig door bet 10 rooster gaan, groter zou zijn dan bij een verdraaiing van 180°.

Zoals in streeplijn voorgesteld en aangeduid door referen-tiecijfer 15' in figuur 1 kunnen de lamellen eventueel naar vóór, t.t.z. in de draairichting, gebogen zijn, wat als voordeel kan hebben dat deze geleidelijker in de kolen dringen tijdens bun opgaande 15 beweging door bet rooster.

Verder zou in sommige gevallen de draaibeweging van de lamellen in dezelfde richting vervangen kunnen worden door een op- en neergaande beweging van dunne platen, welke beweging zodanig is dat, in de bovenste stand van deze platen, de onderrand ervan zich 20 nog in de gleuven bevindt ten einde te verhinderen dat, bij de teruggaande beweging, koolstukjes door de gleuven geduwd zouden worden.

8 0 0 6 70 9

Claims (10)

1. Verwarmingsketel voor vaste "brandstof, meer in het bijzonder steenkool, met een rooster waarop de brandstof verbrand wordt, en een met dit rooster samenwerkend ontassingsmechanisme, met het kenmerk, dat het ontassingsmechanisme door het 5 rooster van onder naar boven beweegbare organen vertoont waarmede de zich op het rooster bevindende brandstof regelmatig kan worden omgewoeld.

2. Verwarmingsketel volgens conclusie 1,met het kenmerk, dat de beweegbare organen bestaan uit nagenoeg mesvormige 10 lamellen die in hoofdzaak loodrecht om een as draaibaar zijn door in het rooster aanwezige aan deze lamellen evenwijdige gleuven, die zich aan een zijde van het rooster tot aan de rand van deze laatste uitstrekken en genoemde as zich aan deze zijde bevindt.

3. Verwarmingsketel volgens conclusie 2,met het ken-15 merk, dat de lamellen op de as afwisselend over een hoek van 180° ten opzichte van elkaar verdraaid zijn. k. Verwarmingsketel volgens éên van de conclusies 2 of 3, met het kenmerk, dat op de as een ringvormige kraag is aangebracht die nagenoeg passend draait in het uiteinde van elke 20 gleuf.

5. Verwarmingsketel volgens één van de conclusies 2 tot 4, met het kenmerk, dat één van de uiteinden van elke lamel vast is aangebracht op een afzonderlijke naaf die geschoven en vastgezet is op de as. 25 6·. Verwarmingsketel volgens één van de conclusies 2 tot 5» met het kenmerk, dat het rooster rust op genoemde as.

7. Verwarmingsketel volgens één van de vorige conclusies, met'het kenmerk, dat het rooster bestaat uit afzonderlijke met éên van hun uiteinden op een steun tegen elkaar aanslui- 30 tende flensvormige elementen zodanig dat een gleuf gevormd wordt tussen twee opeenvolgende elementen.

8. Verwarmingsketel volgens conclusie ?, i e t het kenmerk, dat het van genoemde steun afgekeerde uiteinde van de elementen een opstaande rand vertoont. 35 9· Verwarmingsketel:,..volgens éên van de conclusies 7 of 8, Λ Λ Λ Λ *7 Λ Λ - δ - met het kenmerk, dat de steun een profiel vertoont dat tegen de binnenwand van de ketel bevestigd is en waarin genoemde elementen tegen elkaar, door tussenkomst van een haakvormig deel, opgehangen worden.

10. Verwarmingsketel volgens één van de conclusies 7 tot 9, met het kenmerk, dat in minstens één van de flensvor-mige elementen een gloeielement ingebouwd is voor het automatisch ontsteken van de brandstof.

11. Verwarmingsketel volgens één van de vorige conclusies, 10 met het 'kenmerk, dat genoemde beweegbare organen periodiek, door tussenkomst van een elektrische motor, van onder naar boven, door het rooster verplaatst worden.

12. Verwarmingsketel volgens één van de vorige conclusies, met het kenmerk, dat een nagenoeg automatisch toevoer- 15 systeem van vaste brandstof naar het rooster aanwezig is.

13. Verwarmingsketel volgens één van de vorige conclusies, met het kenmerk, dat onder het rooster een nagenoeg luchtdicht afgesloten afvoer van de as van de verbrande brandstof is aangebracht· t 8 0 0 6 70 9