DE1233999B - Heizkessel mit einem Feuerraum zum Verfeuern fester und einer Brennkammer zum Verfeuern fluessiger oder gasfoermiger Brennstoffe - Google Patents

Description

• Heizkessel mit einem Feuerraum zum Verfeuern fester und einer Brennkammer zum Verfeuern flüssiger oder gasförmiger Brennstoffe Die Erfindung bezieht sich auf einen Heizkessel mit einem Feuerraum zum Verfeuem fester Brennstoffe sowie einer von einem Wassermantel begrenzten, sich quer durch den Kessel erstreckenden Brennkammer zum Verfeuem flüssiger oder gasförmiger Brennstoffe, deren Verbrennungsgase wie die aus dem Feuerraum in einen gemeinsamen, unterhalb der Kesseldecke verlaufenden Heizgasabzug abziehen.
• Bei bekannten Heizkesseln dieser Bauart wird im Betrieb jeweils ein Feuerraum von den Heizgasen nicht beaufschlagt, wodurch dessen Heizflächen nicht ausgenutzt sind, was zur Folge hat, daß der Kessel größer bemessen werden muß, wenn eine bestimmte Heizflächenleistung erreicht werden soll. Hinzu kommt, daß bei solchen Kesseln in den meisten Fällen für den Betrieb des jeweiligen Feuerraumes Klappen oder Schieber in den Heizgaszügen umgestellt werden müssen.
• Abo,esehen von dadurch bedin-tem zusätzlichem Bedienungsaufwand und der Verschmutzung der zu verstellenden Vorrichtungen, was eine Beeinträchtiguno, hinsichtlich ihrer Betriebssicherheit und ihrer Haltbarkeit bedeutet, kann unter Umständen bei falscher Bedienung Explosionsgefahr bestehen.
• Diese Nachteile hat man schon mit einem Kessel zu beseitigen versucht, der ebenfalls zwei durch eine wasserführende Zwischenwand voneinander getrennte Feuerräume aufweist, die in einen gemeinsamen, unmittelbar unterhalb der Kesseldecke verlaufendenHeizgaszugeinmünden. Fernersinddieden Feuerraum begrenzenden, wasserführenden Wände entgegen der Zugrichtung abgewinkelt. Sie enden mit e Abstand e von der Kesseldecke. C Bei diesem bekannten Kessel hat der Feuerraum (Brennkammer), in den der Brenner mündet, eine nach oben zeigende öffnung, und zwar am entgegenel ge setzten Ende der Brennermündung. Dadurch besteht einmal die Gefahr, daß feste Brennstoffe in die Brennkammer gelangen können; zum anderen ist die Heizgasführung ungünstig, sowohl in der Kammer selbst, weshalb sie einer Ausmauerung bedarf, als auch hinter der Kammer.
• Die ebenfalls bekannte Ausführungsforin, bei der die ölbrennkammer aus einem sie allseitig umschließenden Wassermantel mit einem senkrechten Querschnitt gebildet ist, der etwa einer Langlochform entspricht, wobei im Bereich der unteren Hälfte der Kammer seitliche öffnungen zur Brennerbefestigung und im oberen Bereich der Kammer in der dem Feuerraum für festeBrennstoffezugewandtenwasserführenden Wand eine abgeschirmte Längsöffnuna, C, vorgesehen sind, ermöglicht zwar eine höhere Wärmebelastbarkeit gemessen an den bereits bekannten Kesseln; dieser höheren Wärinebelastbarkeit sind jedoch Grenzen gesetzt.
• Die Tendenz im Kesselbau weist heute in Richtung einer höheren Wärmebelastung, d. h. die spezifische Heizflächenbelastung anzuheben, um die Kesselbaumaße kleiner und dadurch die Herstellungskosten niedrig halten zu können. Der Heizkessel nach obengenanntem Vorschlag läßt eine solche höhere Belastung bereits zu, eine weitere Steigerung verbot sich jedoch wegen der Schwierigkeit bei der Wärmeabfuhr. Einen Heizkessel, insbesondere, wenn es sich um kleinere Bauarten handelt, mit Zwangumlauf des Heizmittels zu betreiben, ist in der Regel zu kostspielig. Ein solcher Kessel wäre auch zu aufwändig. Durch besondere bauliche Maßnahmen kann erreicht werden, daß keine örtliche überhitzung und Dampfblasenbildung eintritt, die zu Geräuschbildungen und zu einer Behinderung, der Wärineabfuhr führen kann. Hierfür sind im Wassermantel der Brennkammer waagerecht verlaufende Flächen besonders anfällig, wie sie beispielsweise die untere Begrenzungswand für die Heizgasabzugöffnung aus der Brennkammer darstellt. Hier sowie unter der Brennkammerdecke können sich Dampfblasen aus den hochbelasteten Bereichen des Wassermantels neben der Brennerflamme ansammeln. In dieser Hinsicht bringt auch die abgebogene Kammerwand als untere Begrenzung der Abzugöffnungen nach dem obenerwähnten bekannten Vorschlag keine Abhilfe, da diese in die Brennkammer eingebogene Zunge besonders stark wärmebelastet ist, somit eine Dampfblasenbildung unterstützt und den Wasserumlauf in diesem Kesselbereich behindert.
• Um das zu vermeiden, ist der Heizkessel der eingangs genannten Gattung nach der Erfindung da-C, durch gekennzeichnet, daß die Brennkammer von ihrem Wassermantel allseitig begrenzt ist, dessen Innenwand die Brennkammer oben brückenbogenartig abdeckt, und daß im oberen Bereich des zwischen Feuerraum und Brennkammer liegenden Wandteiles des Wassermantels eine Heizoasdurchtrittöffnung vorgesehen ist, deren untere Begrenzun-sfläche zur Brennkammerlängsachse derart geneigt verläuft, daß sich hier etwa bildende Dampfblasen frei ablösen und nach oben wandern können, und daß die Heizgasdurchtrittöffnung mit Abstand von der Wassermantelseitenwand durch eine wasserführende Leitwand gegen den Feuerraum hin abgeschirmt ist.
• Dadurch wird erreicht, daß etwa sich an den obengenannten waagerechten Flächen der Brennkammerwand oder an der Brennkammerdecke bildende Dampfblasen nach beiden Seiten abströmen. Außerdem wird der Wasserumlauf in dem Bereich der unteren Begrenzungswände der Heizgasdurchtrittöffnung stärker gegenüber der Ausbildung mit einer gebogenen Kammerwand im Bereich dieser öffnuna. Eine eleichermaßen freie Dampfblasenabströmuno, ist durch diebrückenbogenartigeAusbilduna, C C, der Brennkammerdecke in diesem ebenfalls für Dampfblasenbildung anfälligen Bereich gewährleistet.
• In weiterer Ausbildung der Erfindung kann die untere Begrenzungsfläche der Heizgasdurchtrittöffnung in dem Brennkammerwassermantel in senkrechten Längsschnitt V-Form aufweisen. Obgleich hierbei der untere Bereich der öfinung nicht in die Brennkammer nach innen gebogen ist, womit ein Stau der Brenngase in der Kammer erzielt wird, um eine bessere Rückwirkung auf die Brennerflamme zu erreichen, ist ein solcher Stau auch bei dieser Ausbildungsform gewährleistet, denn die waagerecht brennende öl- oder Gasflamme wird an der gegenüberlie-enden Brennkammerwand nach oben aeleitet und läuft im oberen Bereich der Brennkammer wieder zurück bis zum größten öffnungsbereich der AbzugöffnunIg.
• Als weitere vorsorgliche Maßnahme gegen Dampfblasenbildun- und zur Erhöhung der Strömungs-CP Creschwindigkeit kann unterhalb der Heizgasdurchtrittöffnung gegebenenfalls auch in der gegenüber-C, C ZD lie-enden Brennkammerwand ein schrä- verlaufendes, geneigtes Leitblech eingebaut werden, wodurch die sich im Bereich der waagerechten ölflamme an beiden Wasserwänden bildenden kleinen Dampfblasen unterhalb des Leitbleches nach der Seite in Zonen abgelenkt werden, wo die Wärmebeaufschlagung geringer und das Wasser weniger erhitzt ist.
• An Hand einer beispielsweisen zeichnerischen Darstellung ist der Kessel nach der Erfindung nachfolgend erläutert. In dieser Darstellung zeigt F i g. 1 einen senkrechten Längsschnitt durch einen Heizkessel mit eingesetzter Brennkammer zum Verfeuern flüssiger oder gasföriniger Brennstoffe, F i g. 2 eine Ansicht der Brennkammerwand von der Seite der Heizgasabzugöffnung und F i g. 3 eine ähnliche Ansicht wie in F i g. 2 mit abgewandelter Abzugöffnung.
• Nach F i g. 1 ist im Kessel 1 der Feuerraum 2 für feste Brennstoffe durch den Einbau der Brennkammer 3 vom Abzugraum 4 getrennt.
• Die Brennkammer 3 hat einen inneren senkrechten Querschnitt, der etwa einem Langloch entspricht. Die Kammer 3, die etwa einen gesonderten Kessel im Gesamtheizkessel darstellt, erstreckt sich quer durch den Kessel 1 und ist allseits von wasserführenden Wänden umgeben. Der Brenner 6 ist in die seitliche untere Kammeröffnung 7 eingesetzt. Die Brennkammer 3 hat zum Feuerraum 2 des Heizkessels 1 für feste Brennstoffe hin eine im wesentlichen waagerecht verlaufende Heizgasdurchtrittöffnung 8, deren untere Begrenzungsfläche 9 geneigt ausgebildet ist. Durch diese Neigung wird erreicht, daß sich unter dieser Fläche im Wasserraum ansammelnde oder bildende Dampfblasen leichter abfließen können, was ebenfalls an der hochwärrnebelasteten, brückenbogenförmig ausgebildeten Decke der Brennkammer 3 Crewährleistet ist, und zwar in dem Sinne, daß sich dort die Dampfblasen leichter ablösen können. Der etwaige Heizgasverlauf in der Kammer 3 ist in F i g. 2 durch Pfeile angedeutet. Als weitere Maßnahme gegen Dampfblasenbildung und zur Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit kann unterhalb der Begrenzungsfläche 9 gegebenenfalls auch in der ge - genüberliegenden Wand der Brennk-ammer 3 ein schräg verlaufendes Leitblech 10 eingebaut sein, wodurch die sich im Bereich der waagerechten ölflamme an beiden Wasserwänden bildenden kleinen Dampfblasen unterhalb des Leitbleches 10 nach der Seite in Zonen abgelenkt werden, wo die Wärmebeaufschlagung geringer und das Wasser weniger erhitzt ist.
• Die Ausbildungsform der Heizgasdurchtrittöffnung 8' nach F i g. 3 ist insofern besonders vorteilhaft, als dadurch der Strömungsweg der Heizgase in noch stärkerem Maß in eine U-för#mi-e Bahn gezwungen wird, wodurch sich ein verstärkter Heizgasstau und damit eine günstige Rückwirkung der Heizgase auf die Brennerflamme erzielen läßt.
• Um zu vermeiden, daß beim Verfeuern fester Brennstoffe diese. behn Einfüllen in den Kessel in die öffnun-en 8, 8' -elangen können, ist vor dieser Öffnuna und mit Abstand von ihr eine wasserführende, den festen Brennstoff abweisende Leit-wand 11 in den Feuerraum 2 eingebaut.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Heizkessel mit einem Feuerraum zum Verfeuern fester Brennstoffe sowie einer von einem Wassermantel begrenzten, sich quer durch den Kessel erstreckenden Brennkammer zum Verfeuern flüssiger oder gasförmiger Brennstoffe, deren Verbrennungsgase wie die aus dem Feuerraum in einem gemeinsamen, unterhalb der Kesseldecke verlaufenden Heizgaszug abziehen, d a - durch gekennzeichnet, daß die Brennkammer (3) von ihrem Wassermantel allseitig begrenzt ist, dessen Innenwand die Brennkammer oben brückenbo#genartig abdeckt, und daß im oberen Bereich des zwischen Feuerraum (2) und Brennkammer liegenden Wandteils des Wassermantels eine Heizgasdurchtrittöffnung (8, 8') vorgesehen ist, deren untere Begrenzungsfläche (9) zur Brennkammerlängsachse derart geneigt verläuft, daß sich hier etwa bildende Dampfblasen frei ablösen und nach oben wandern können, und daß die Heizgasdurchtrittöffnung mit Abstand von der Wassermantelseitenwand durch eine wasserführende Leitwand (11) gegen den Feuerraum hin abgeschirmt ist.
2. 2. HeizkessQ1 nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Begrenzungsfläche der Heizgasdurchtrittöffnung (8, 8') in dem Brennkammerwassermantel im senkrechten Längsschnitt V-Form aufweist. 3. Heizkessel nach Anspruch2, dadurch gekennzeichnet, daß die V-Form der unteren Begrenzungsfläche der Heiz,-asdurchtrittöffnung mit der Spitze unten derart verschoben ist, daß der größte senkrechte Querschnitt der Heizgasdurchtrittöffnung nach dem Brenner hin liegt. 4. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Brennkammerwassermantel unterhalb der Heizgasdurchtrittöffnung ein geneigtes Leitblech (10) eingesetzt ist. 5. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Brennkammerwassermantel in der der Heizgasdurchtrittöffnung gegenüberliegenden Seite ein geneigtes Leitblech (10) eingesetzt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 1097 641.