NL8020083A

NL8020083A -

Info

Publication number: NL8020083A
Application number: NL8020083A
Authority: NL
Priority date: 1979-03-13
Filing date: 1980-03-13
Publication date: 1980-12-31
Also published as: WO1980001947A1; US4367697A; PL222667A1; NO803353L; DE2909720A1; GB2049127B; YU68480A; SE8007585L; ATA326779A; IT1129649B; NO150527C; AU5640380A; FI800733A; IT8020563A0; NO150527B; AU534432B2; FR2451551A1; BE882190A; CH640933A5; GB2049127A

Description

T t -1- 21328/CV/jb 8 Ö 2 O Q o 0

Aanvrager: HDG-Kessel- und Apparatebau GmbH te Massing/Rott, Bondsrepubliek Duitsland.

Korte aanduiding: Met vaste stoffen en met vloeibare brandstoffen verwarm-bare verbrandingsoven voor meer gebieden.

5

De uitvinding heeft betrekking op een met vaste stoffen en met vloeibare brandstoffen verwarmbare verbrandingsoven voor meer gebieden met een vulschacht voor de te verbranden vaste stoffen en met een brander voor de vloeibare brandstoffen, waarbij de vulschacht rnet een verbrandingskamer en de verbrandingskamer met als warmtewisselaars uitgevoerde kanalen, de 10 zogenaamde rookgasdoortochten, die naar een afvoerleiding,leiden,verbonden is.

Het is gebleken, dat bij toepassing van vaste stoffen voor het stoken in een verwarmingsketel de rookgasdoortochten in de loop van de tijd stérk met roet vervuild ·: worden. Indien de ketel daarop aansluitend met olie wordt verwarmd zonder dat de rookgasdoortochten voordien grondig 15 gereinigd worden is de warmteoverdracht ten gevolge van het beroeten van de wanden van de rookgasdoortochten sterk verminderd. Zodoende is niet meer de volle energie uit de ketel te winnen.

Verder is gebleken, dat de afvoertemperatuur niet steeds met de gewenste nominale waarde overeenkomt.

20

Met de uitvinding wordt nu beoogd een mogelijkheid te verkrijgen om ook in een afwisselend met vaste stoffen en met vloeibare brandstoffen verwarmbare oven het optimale verwarmingsvermogen te verkrijgen en de ver- warmingsenergie economisch te benutten.

Volgens de uitvinding wordt dit daardoor bereikt, dat althans twee 25 rookgasdoortochten of twee groepen van rookgasdoortochten zijn aangebracht en dat afhankelijk van de keuze van de brandstof de ene rookgasdoortocht of de ene groep van rookgasdoortochten uit de stromingsbaan van de verbrandingsgassen in een zekere mate geheel of gedeeltelijk uit te schakelen is.

Indien men een dergelijke verbrandingsoven met vaste stoffen ver- 30 warmt schakelt men een of een groep van rookgasdoortochten uit de stromingsbaan van de verbrandingsgassen uit, zodat slechts de wanden van de andere rookgasdoortocht of van de andere groep van rookgasdoortochten door de verbrandingsgassen bestreken worden en daardoor slechts deze in de loop van de tijd sterkere roetafscheidingen vertonen. Indien men het bedrijf van de oven op vloeibare brandstoffen omstelt opent men de eerst uit de stro-mingsweg van de hete gassen uitgeschakelde rookgasdoortochten voor de hete gassen geheel of gedeeltelijk en verkrijgt men daarin ten gevolge van de 35 8020083

Ti' -2- 21328/CV/jb schoon gebleven wanden een maximaal warmte-uitwisselvermogen. Bij voorkeur kan men bij bedrijf met vloeibare brandstoffen de bij bedrijf met vaste stoffen door de hete gassen doorstroomde rookgasdoortochten uit de stro-mingsbaan van de hete gassen uitschakelen. Het hierbij bereikte verwar-mingsvermogen is bepaald door het aantal van de geheel of gedeeltelijk 5 open rookgasdoortochten. Zij is echter ten gevolge van de zuiverheid van de wanden daarvan optimaal. Men kan bij temperatuurmeting van de afvoer-gassen in de afvoer van de oven onderkennen of de gemeten lage temperatuur overeenkomt met de voorschriften en zodoende de gewenste warmtebenutting plaats gevonden heeft en eventueel een andere schakelstand kiezen.

10 Een bijzonder voordeel van de uitvinding is nog daar in te zien, dat, door in- resp. afschakeling van een overeenkomend aantal rookgasdoortochten de verbrandingsoven op een rationeel zomerbedrijf om te stellen is.

Volgens een de voorkeur verdienende uitvoeringsvorm van de uitvinding zijn voor het in- en uitschakelen van de ene rookgasdoortoeht of van de 15 eerste groep van rookgasdoortochten een of meer zwenkbare,nabij het boveneinde van de rookgasdoortochten opgestelde afsluitkleppen aangebracht. Een dergelijke afsluitklep kan tussen de - rookgasdoortochten zijn opgesteld en dan alternatief voor het geheel of gedeeltelijk afsluiten van de ene of de andere rookgasdoortochten dienst doen. Bij voorkeur is een middenstand 20 van de afsluitklep instelbaar waarin beide groepen rookgasdoortochten voor het doorstromen van verbrandingsgassen geopend zijn. Bij deze. instelling verkrijgt men ten gevolge van de vergroting van de voor de warmte-uitwisse-ling ter beschikking staande vlakken een hoger energievermogen bij bedrijf met vloeibare brandstoffen, daar de hete gassen enerzijds door de voor het 25 bedrijf uit vloeibare brandstoffen aangebrachte schone rookgasdoortochten en gelijktijdig ook dDor de onder omstandigheden reeds een weinig met roet bedekte rookgasdoortochten voor het bedrijf met vaste stoffen stromen.

Om het uit de verbrandingsoven te bereiken verwarmingsvermogen nog beter aan de desbetreffende behoeften aan te kunnen passen omvat de af-30 sluitklep bij voorkeur meerdere afzonderlijke.-kleppen waarmede de rookgasdoortochten naar keuze geheel o.f gedeeltelijk af te dekken zijn. Bij Voorkeur is de afsluitklep van buiten de oven bedienbaar. In het bijzonder kan volgens een de voorkeur verdienende uitvoeringsvorm van de uitvinding een versteldrijfwerk zijn aangebracht voor de afsluitkleppen waarmede volgens 35 maatgifte van de afvoertemperatuur de stand van de afsluitklep regelbaar is. Hierdoor is het mogelijk, dat bij lage afvoertemperatuur de klep geheel of in vergaande mate gesloten is en bij hoge afvoertemperatuur van de gassen 8020083 f > -3- 21328/CV/jb geopend wordt om de energie economisch te benutten. Volgens een de voorkeur verdienenende uitvoeringsvorm van de uitvinding zijn de rookgasdoortochten door twee of meerdere evenwijdig aan elkaar opgestelde vlambuizen gevormd.

Deze zijn om als warmte-uitwisselaar te dienen met een mantel voor het doorleiden van het te verwarmen water omgeven. Het voordeel van de toepas-5 sing van vlampijpen bestaat daarin, dat deze met behulp van een ronde borstel gemakkelijk en betrouwbaar gereinigd kunnen worden, zodat na het reinigen het gehele wandoppervlak weer voor een maximale energie-overdracht ter beschikking staat.

Volgens een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding kunnen de 10 rookgasdoortochten echter ook door een groot aantal op afstand van elkaar verlopende evenwijdige wandvlakken gevormd zijn, die op hun beurt weer als waterverwarmingszakken voor het doorleiden van het te verwarmen water uitgevoerd zijn.Bij deze uitvoeringsvorm .van de rookgasdoortochten heeft men een bijzonder groot wandoppervlak voor de warmte-uitwisseling ter beschikking. 15 Het nadeel van zodanig uitgevoerde rookgasdoortochten wordt door de moeilijke reiniging daarvan bepaald.Er moet steeds daarmede rekening worden gehouden, dat bij een reiniging hoeken en randgedeelten niet geheel bewerkt worden en dan voor de warmte-overdracht althans in vergaande mate uitvallen.

De uitvinding zal hieronder nader worden uiteengezet aan de hand 20 van bijgaande figuren.

Figuur 1 toont een langsdoorsnede vover een verbrandingsoven volgens de uitvinding.

Figuur 2 toont drie waterverwarmingszakken gedeeltelijk in perspectief weergegeven zoals zij in ode verbrandingsoven volgens figuur 1 zijn in-25 gebouwd.

Figuur 3 toont een aantal vlampijpen afgebeeld in perspectief zoals zij in plaats van de in figuur 1 en 2 afgebeelde rookgasdoortochten in een verbrandingsoven'-fcoe te passen zijn.

Figuur 4 toont een verbrandingsoven met automatische sturing van de kleppen.

De in figuui? 1 in langsdoorsnede weergegeven verbrandingsoven 1 is omgeven door een isolatiemantel 2. Een vulschacht 3 is met behulp van een deur 4 aan zijn boveneinde gesloten . De deur 4 is voorzien van openingen 5 voor de toevoer van secundaire lucht. Aan de onderzijde is de vulschacht 3 25 begrensd door een rooster 6 waardoor heen de bij de verbranding gevormdë resten, zoals as, heenvallen. Tussen de vulschachten 3 en de isolerende mantel 2 van de oven is een kanaal 7 aangebracht dat in de nabijheid van zijn -*l- 21328/CV/jb . zool met een regelbare toevoersohaoht voor verse lucht in verbinding staat om een volledige verbranding van de zwellinggassen uit de vulschacht 3 te verkrijgen.

In een doorlaat 11a tussen de vulschacht 3 en een verbrandingska-mer 10 bevindt zich een brander 9 voor vloeibare brandstoffen . Het naar 5 boven stromende hete gas geraakt uit het boveneinde van de verbrandings-kamer 10 in de rookgasdoortochten 11 en/of 12 en uit deze in een afvoerkanaal 13-,

Een bij het opwarmen van de oven met vaste stoffen aanvankelijk geopende luchtklep 1U voor de afvoer 15 bevindt zich na het bereiken van 10 een gelijkmatige verbrandingshandeling in de in figuur 1 afgeheelde stand.

De hete gassen geraken uit de verbrandingskamer 10 in de rookgasdoortocht 11, stromen daarin naar beneden en worden omgeleid om in het afvoerkanaal 13 naar boven en door de afvoer 15 of schoorsteen weg te trekken. Bij deze wijze van bedrijf is de rookgasdoortocht 12 met behulp van een aan 15 het boveneinde van de rookgasdoortochten 11 en 12 tussen beide rookgasdoortochten aangebrachte zwenkbare klep 16 afgesloten. Deze kiepstand b is met getrokken lijnen weergegeven.

Bij omstelling van de oven op oliebedrijf wordt de klep 16 in het weergegeven uitvoeringsvoorbeeld geheel opgelegd, zodat de rookgasdoortocht 20 11 voor de naar onderen stromende gassen afgesloten is. Deze stand a van de klep is met stippellijnen weergegeven. Bij dit verwarmingsbedrijf stroomt het 'hete gas uit de verbrandingskamer 10 door de rookgasdoortochten 12 en geeft zijn warmte aan de de kamerwand omgevende warmte-wisselaar 17 af.

De door het bedrijf met vaste stoffen met roet bedekte wanden van de rook-25 gasdoortocht 11 behoeven bij het bedrijf met vloeibare brandstof niet door de hete gassen beroerd te worden. Ten gevolge van het goede warmte-uitwis-selvermogen zijn bij deze bedrijfstoestand de in de afvoer 15 meetbare temperaturen van de afgevoerde gassen overeenkomstig met de voorschriften laag.

30 Indien men echter een bijzonder hoog verwarmingsvermogen van de oven benodigt heeft men de mogelijkheid om bij oliebedrijf door instelling van de klep 16 in zijn met stippellijnen weergegeven middenstand c de doortochten 11 en 12 beide gelijktijdig voor het uit de verbrandingskamer 10 uitstromende hete gas te openen. De warmte wordt dan door de naar beneden 35 stromende hete gassen zowel aan de wanden van de rookgasdoortocht 12 als. ook, indien ook onder omstandigheden met een weinig verminderd nuttig effekt ten gevolge van de reeds plaats gevonden hebbende roetbedekking uit doorgaand -5- 21328/CV/jb . gebruik van de oven met vaste brandstoffen,aan de wanden van de rookgaskamer 11 afgegeven. Tussen de wandoppervlakken van de rookgasdoortochten 11 en 12 bevindt zich in waterverwarmingszakken 17 het te verwarmen water. De wandoppervlakken van de rookgasdoortochten 11 en 12 vormen zodoende gelijktijdig de zijwandoppervlakken van vlakke: warmte-uitwisselaars 17, 5 die op afstand van elkaar en evenwijdig aan elkaar zijn aangebracht. In figuur 2 zijn deze waterverwarmingszakken 17 in perspectief weergegeven. Hieruit blijkt, dat men bij reiniging met behulp van borstels slecht alle oppervlakgebieden van de verwarmingszakken 17, in het bijzonder in de nabijheid van de onderste rand daarvan, bereiken kan en dienten-10 gevolge nauwelijks met een optimaal nuttig effect fvan de warmte-uitwisse-ling mag rekenen. Bij voorkeur zullen dan ook vlampijpen 18 als rookgasdoortochten 18a, b verenigd (zie figuur 3) ingebouwd zijn.

De afzonderlijke vlampijpen verlopen evenwijdig aan elkaar loodrecht in de : oven en zijn door èen mantel 19 voor de watertoevoer omgeven. 15 Deze vlampijpen 18 laten zich met behulp van een ronde borstel grondig reinigen, zonder dat rekening gehouden moet worden met overblijvende met roet bedekte wandgedeelten.

Bij toepassing van een groep vlampijpen 18 kan de klep 16, zoals uit de figuur blijkt, uit aan stangen bevestigde afzonderlijke kleppen 20 16a, b bestaan, die buiten de de oven met de hand met behulp van een hef- boomstangenstelsel gemeenschappelijk bediend worden. Daarmede is het mogelijk de vlampijpen groepgewijs gedeeltelijk of geheel af te dekken of te openen. Hierdoor onstaat de mogelijkheid een met de behoefte overeenkomende regeling van de energie uit te voeren.

25 Om het maximale verwarmingsvermogen van de verbrandingsoven te bereiken worden de kleppen 16 in een loodrechte stand gebracht zodat dan de vlampijpen 18a, b voor het doorstromen van de hete gassen open zijn.

Bij de in!figuur 4 weergegeven oven is het instelstangenmechanis-me 20 verbonden met een insteldrijfwerk 21. Het insteldrijfwerk 21 wordt 30 via een thermostaat 22, in overeenstemming met de maatgifte van de met behulp van een meetvoeler 23 in de afvoer gemeten temperatuur van de afgevoerde gassen gestuurd.

Tijdens bedrijf van de oven is het daardoor mogelijk bij een hoge temperatuur van de afgevoerde gassen de afsluitkleppen-in de open stand te 35 brengen en daarmede de overwarmingsenergie beter te benutten. Indien de temperatuur van de afgevoerde gassen daalt kunnen de vlampijpen gedeeltelijk of geheel gesloten worden. Een voor het bedrijf van de oven met 8020083 I 1 -6- 21328/CV/jb vaste stoffen veelvuldig gewenste volledige afdekking van de rookgasdoor-tochten 18a kan echter ook bij het aanwezig zijn van een insteldrijfwerk 21 uitgevoerd worden. Anderzijds is ook bij bedrijf van de oven met vloeibare brandstoffen onafhankelijk van de met behulp van het insteldrijfwerk 21 bëdienbare kleppen een gehele of gedeeltelijke afdekking van de voor het bedrijf van de oven met vaste stoffen aangebrachte doortochten 18b met behulp van een onafhankelijk van het insteldrijfwerk bedienbare afsluitklep 24 bereikbaar.

Voorbeeld:

Bij het opwarmen van de oven met vaste stoffen stelt men bijvoor--IQ beeld de ketelthermostaat op 70°C in. De voor het bedrijf met vaste stoffen aangebrachte rookgasdoortochten zijn open. Indien de temperatuur van de afgevoerde gassen bijvoorbeeld boven de 250 °C stijgt opent .het instelme-chanisme 21 de afsluitkleppen 16a, b voor de rookgasdoortochten 18 zover en zolang, totdat de temperatuur van 250 °C voor de afgevoerde gassen , bereikt is. Daarmee is het economische bedrijf van de oven gewaarborgd.

Bij bedrijf met olie is het handelen nagenoeg hetzelfde, maar slechts is de mogelijkheid aangebracht om, indien gewenst, de afdekking van de met roet bedekte rookgaëdoórtochten met de hand uit te voeren.

-CONCLUSIES- 8020083

Claims

1. Mèt vaste stoffen en met vloeibare brandstoffen verwarmbare verbrandingsoven voor meer gebieden met een vulschacht voor de fce verbranden vaste stoffen en met een brander voor de vloeibare stoffen waarbij de vulschacht met een verbrandingskamer en de verbrandingskamer met als warmtewis- 5 selaars uitgevoerde kanalen, de zogenaamde rookgasdoortochten, verbonden is, welke rookgasdoortochten naar een afvoer leiden, met het kenmerk, dat twee rookgasdoortochten (11,12) of twee groepen (18a, b) van rookgasdoortochten zijn aangebracht en dat afhankelijk van de keuze van de brandstof de ene rookgasdoortocht (12) of de ene groep van rookgasdoortochten (18b) 10 uit de stromingsbaan van de verbrandingsgassen in een zekere matejjeheel of gedeeltelijk uit te schakelen is.

2. Verbrandingsoven volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat afhankelijk van de keus van de brandstof de tweede (11) of de tweede groep (18a) van rookgasdoortochten uit de stromingsbaan van de verbrandingsgassen 15 in een bepaalde maat geheel of gedeeltelijk uit te schakelen is.

3. Verbrandingsoven volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de rookgasdoortochten door een aantal paralell aan elkaar aangebrachte vlampijpen (18a, b) zijn gevormd.

4. Verbrandingsoven volgens een der voorgaande conclusies,met 20 het kenmerk, dat de rookgasdoortochten (11, 12) door op afstand van en evenwijdig aan elkaar verlopende wandvlakken (17) zijn begrensd.

5. Verbrandinsoven volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de rookgasdoortochten (13, 12, 18a, 18b) als warmtewisselaars zijn uitgevoerd.

6. Verbrandingsoven volgens conclusie 3 en 5 , met het kenmerk,dat de vlampijpen zijn omgeven met een mantel (19) voor het doorvoeren van het te verwarmen water.

7. Verbrandingsoven volgens conclusie 4 en 5 , met het kenmerk, dat de wandoppervlakken van de rookgasdoortochten als waterverwarmings- 30 vlakken (17) voor de doorvoer van het te verwarmen water uitgevoerd zijn.

8. Verbrandingsoven volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de rookgasdoortochten met een een of meerdere verzwenkbaar nabij het boveneinde van de rookgasdoortochten aangebrachte afsluitkleppen (16,16a,b) uit de stromingsbaan < van de verbrandingsgassen geheel of gedeeltelijk 35 uit te schêikelen zijn.

9. Verbrandingsoven volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de afsluitklep (16) tussen de beide rookgasdoortochten (11,12) aangebracht 8020083 -8- 21328/CV/jb . is en alternatief voor het geheel of gedeeltelijk afsluiten van de of van de ene of de andere rookgasdoortocht (10).

10. Verbrandingsoven volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat in een middenstand (c) de afsluitkleppen van beide rookgasdoortochten voor het doorstromen van de verbrandingsgassen geopend zijn.

11. Verbrandingsoven met twee groepen·van rookgasdoortochten vol gens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de afsluitklep ten minste twee afzonderlijke kleppen omvat waarmede naar keuze groepen van rookgasdoortochten geheel of gedeeltelijk af te dekken zijn,

12. Verbrandingsoven volgens een der voorgaande conclusies, mek 10 het kenmerk, dat de afsluitklep of kleppen van buiten de verbrandingsoven te bedienen zijn.

13. Verbrandingsoven volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat een insteldrijfwerk voor bediening, van de afsluitkleppen is aangebracht, waarbij met het insteldrijfwerk naar maatgifte van de 15 temperatuur -van de afgevoerde gassen de stand van de afsluitklep of kleppen regelbaar is. 8020083