DE7909513U1 - Zweikammer-heizkessel fuer brennerfeuerung und festbrennstoff-feuerung - Google Patents
Zweikammer-heizkessel fuer brennerfeuerung und festbrennstoff-feuerungInfo
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Description
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Zweikammer-Heizkessel für Brennerfeuerung
Peatbrennstoff-Feuerung
Die Erfindung betrifft einen Zweikamraer-Heizkessel nach der
Gattung des HauptanSpruchs. Zweikammer-Heizkessel dieser Art
sind beispielsweise aus den Gebrauchsmustern 1.928.182,
6.937.720 und 7.621.611 bekannt. Die konventionelle Bauweise solcher Kessel besteht darin, daß der den Kesselwasserraum
umschließende Keeselaußenkörper rechteckige Querschnittsform
hat und aus ebenen Wänden zusammengesetzt iat und daß, um
den Innenraum des Kesselaußenkörpers zweckmäßig auszunutzen und das Kesselwasservolumen gering zu halten, entsprechend
die Brennkammer für die Öl- ader Gasfeuerung und die Verbrennungskammer für die Kohle- oder Holzfeuerung rechteckigen
Querschnitt haben und von ebenen Wänden gebildet sind. Gegenüber der konventionellen Bauweise von reinen Ölfeuerungs—
kesseln mit einer einzigen zylindrischen Brennkammer und
einem zylindrischen Kesselaußenkörper hat diese Bauweise der
bekannten Zweikammer-Heizkessel bei der Herstellung als Stahlkessel aus Stahlblech den .Nachteil, daß zur Erzielung
von statisch stabilen und druckfesten Wänden der beiden Kammern und des Kesselaußenkörpers dickere und daher
schwerere und teurere Bleche notwendig sind, die dem mit der Herstellung von Heizkesseln aus Stahlblechen verfolgten
27.2.1979/Ga
Bestreben nach einem möglichst geringen Kssselgewicht und
nach geringen Materialkosten entgegenstehen, oder daß an
bzw. zwischen den Wänden der beiden Kammern und des Kesselaußenkörpers
besondere Verstärkungen oder Verbindungen z.B.
in Form von Ankern oder Bolzen notwendig sind, deren Anordnung und Einschweißen sehr kostenintensiv ist. Ein
weiterer Nachteil der bekannten Bauweise von Zweikammer-Heizkesseln
besteht in der für die jeweilige Feuerungsart ungünstigen Querschnittsform der Kammern, die keinen optimalen
Ausbrand der Jeweiligen Brennstoffart erzielen läßt,
um einereeitB bei Ölfeuerung und andererseits insbesondere
bei Holzfeuerung bezüglich des Bußgehaltes und des Kohlenmonoxydgehaltes Abgaswerte zu erreichen, wie sie durch
behördliche Vorschriften gefordert werden. Ein Problem bei den bekannten Zweikammer-Heizkesseln ist weiterhin die
Ablagerung der bei der Brennerfeuerung und bei der Festbrenn stoff- Feuerung entstehenden Verbrennungsrückstände auf
der Innenfläche der Nachschaltheizkanäle beider Kammern, die sich sehr nachteilig auf die Wärmeübertragung an das Kesselwasser
und den Wirkungsgrad beider Peuerungsarten und
Feuerungseinrichtungen des Heizkessels auswirkt und eine ständige Kontrolle und Reinigung der Nachschaltheizkanäle
verlangt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Zweikammer-Heizkessel
zu schaffen, der in fertigungstechnischer Hinsicht aus dünnwandigen, leichten Stahlblechen hergestellt
der
werden kann,/ohne teure zusätzliche Versteifungen oder
werden kann,/ohne teure zusätzliche Versteifungen oder
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die erforderliche hohe statische Stabilität und Druckfestigkeit aufweist und für die verschiedenen
Kesselleistungsgrößen mit gleichartigen Querschnittsformen für die Kammern und den Kesselaußenkörper und mit möglichst
raumsparenden Außenabmessungen ausgebildet werden kann und
der in verbrennungBtechnischer Hinsicht mit für die jeweilige Feuerungsart günstigsten Kammerformen einen bestmöglichen
Brennstoffausbrand und bestmögliche Abgaswerte
erzielen läßt und das Problem der Nachschaltheizkanalreinigung
und Wirkungsgradverschlechttfrung löst.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in erster Linie durch die Kesselausgestaltung mit den kennzeichnenden Merkmalen
des Hauptanspruchs gelöst. Aufgrund dieser Querschnittsformen der beiden Kammern und des Kesselaußenkörpers setzt
sich der Heizkessel aus drei Blechhohlkörpern zusammen, die gekrümmte, einteilig durch Blechwölben herzustellende
Umfangswandungen besitzen, die auch bei Anwendung dünner
Kesselbleche eine hohe Verformungssteifigkeit und Druckfestigkeit ergeben und zusätzliche Verankerungen oder Ver-Stärkungen
entbehrlich machen. Dabei ergibt gleichzeitig die eigentümliche Querschnittsform des Kesselaußenkörpers
bei raumsparenden Außexnabmessungen des Heizkessels einen
Innenraum des Kesselaußenkörpers, in dem die mit einem für eine bestimmte Kesselleistungsgröße erforderlichen Volumen
ausgebildeten Kammern und Nachschaltheizkanäle genügend Platz haben, andererseits zur Erzielung einer möglichst
raschen Aufheizung des Heizkessels keine unnötig großen,
ungenutzten waBsergefüllten Räumzwickel im Innern des Kesselaußenkörpers
entstehen. Die aufrecht stehend etwa elliptische Querschnittsform der Verbrennungskammer ergibt
zusätzlich, zur Drucksteifigkeit eine Verbrennungskammer
mit einer für die Verbrennung von festen Brennstoffen günstigen großen Füllhöhe und hat sich als besonders vorteilhaft
erwiesen, um bei Feuerung mit den verschiedenartigen Brennstoffen Koks, Kohle oder Holz gleichermaßen günstige
Verbrennungsverhältnisse bei sogenanntem oberen Abbrand zu \
I erreichen. Aufgrund der stetigen etwa konischen Verjüngung |
des etwa elliptischen Querschnitts vom breitesten Bereich der Verbrennungskammer Mb zum Feuerrost rutscht der feste
Brennstoff immer auf dem im Verhältnis zur Querschnittsbreite der Verbrennvjigskammer schmalen Rost auch von der
Seite her nach, so daß sich auf dem Feuerroso ein konzentriertes Glutbett bildet. Zum Wiederanzünden der
nächsten Brennstoff-Füllung kommt man daher mit einer sehr
geringen Restglut-Schichtstärke aus. Andererseits wird verhindert,
daß das sonst oft bei Festbrennstoff-Kesseln mit oberem Abbrand beobachtete Durchbrennen des ganzen Füllrauminhaltes
auftritt und dadurch eine Teillastregelung unmöglich wird. Von besonders vorteilhafter Wirkung insbesondere bei
Holzfeuerung ist gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltungsmerkmal die anhand der Zeichnung noch näher
beschriebene Anordnung von zwei seitlichen Leitwänden in der Verbrennungskammer, die zwischen sich die Brennstoff-Füllung
aufnehmen und auf ihrer Außenseite mit der Wandung der Verbrennungskammer Luftkanäle für Sekundärluft bilden,
die getrennt von der die Brennstoff-Füllung durchströmenden
Primärluft in den Luftkanälen bei gleichzeitiger Vorwärmung zum oberen Bereich der Verbrennungskammer über der Brennstoff-SÜllung
hochströmt. Einerseits ist durch diese Aufteilung der durch die Luftklappe der Verbrennungskammer eintretenden
Luft eine beseere Kesselregulierung zwischen Vollastbetrieb
und Teillastbetrieb erzielbar, andererseits werden namentlich bei Holzfeuerung und hierbei inabesondere bei Teillastbetrieb,
bei dem eine starke Schwelgasbildung eintritt, durch den oberen Abbrand in Verbindung mit vorgewärmter
Sekundärluft Abgase erzielt, die die lufthygienischen
Bestimmungen und die Anforderungen an den außerordentlich geringen Kohlenmonoxydgehalt erfüllen. Die Brennkammer hat
mit ihrer bei reinen Ölfeuerungskesseln an sich bekannten
zylindrischen Form den für die Brennerfeuerung insbesondere
mit Heizöl günstigsten Querschnitt. Die Anordnung der zylindrischen Brennkammer, die als die leistungsstarkere
der beiden Kammern eine kleinere Querschnittshöhe hat als
die etwa elliptische Verbrennungskammer, nicht an der tiefsten Stelle, sondern etwa in mittlerer Höhe des Keeselwasserraumes,
d.h. mit ihrer Längsachse in der gleichen oder etwa gleichen Höhe wie die Längsachse der Verbrennungskammer,
hat den Vorteil, daß der an das vordere Ende der Brennkammer angeschlossene übliche Brenner nicht niedrig
über dem Faßboden, sondern in einer für die Brennerwartung
bequemeren Höhe über dem Fußboden liegt und daß auch ein Einsaugen von Staub vom Fußboden verhindert wird. Über dem
Nachschaltheizkanal der Brennkammer bleibt ausreichend
Platz im Kesselaußenkörper vorhanden, um in dem Wasserraum oberhalb der Brennkammer gemeinsam die Kesselanschlußstutzen
und Thermo statenfiihler an den Keseelaußenkörper
anschließen zu können, wie noch näher beschrieben wird.
Unterhalb der Brennkammer wird ein unnötig großer WasBerraum
durch die besondere Querschnitteform des Kesselaußenkörpers
vermieden, indem die Höhe des Bogens seitlich neben der Verbrennungskammer kleiner ist als die Höhe des Bogens seitlich
neben der Verbrennungskammer, wodurch der untere Bogen vom Aschenraum der Verbrennungskammer zur Brennkammer hin
schräg ansteigt.
Günstig für die raumsparende Dimensionierung des Kesselaußenkörpers und für die Herstellung des Heizkessels
unter Verwendung von möglichst einheitlichen Bauteilen ist, daß jede Kamm er einen eigenen, achsparallel durch den Kesselwasserraum
verlaufenden Nachschaltheizkanal in Gestalt
eines an sich bekannten kastenförmigen Hohlprofils mit kammartiger Innenberippung hat, dessen größere Querschnittsbreite gemäß der gekennzeichneten Anordnung horizontal ver-
läuft und hierbei im wesentlichen dem Durchmesser der zylindrischen Brennkammer bzw. dem horizontalen kleineren
Durchmesser der etwa elliptischen Verbrennungskammer entspricht,
so daß für jede Kammer nur ein einziges- kastenförmiges Hohlprofil vorgesehen ist und in die Kesselstimwände
eingeschweißt zu werden braucht. Saubere Uachschaltheizkanäle sind zur Erzielung größtmöglicher Wärmeübergangswerte
und Kesselwirkungsgrade von entscheidender Bedeutung.
Obgleich innenberippte Nachschaltheizkanäle insbesondere
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mit einer zur Erzielung einer möglichst großen Wärmeübertragungsfläche
auf kleinem Raum engen kammartigen Innenberippung nicht oder nur äußerst mühsam durch Ausbürsten
von den bei Ölfeuerungen und insbesondere auch beim Verbrennen
von Holz oder Braunkohle entstehenden, auf den Rippen sich ablagernden Verbrennungsrückständen gereinigt
werden können, macht die Erfindung dennoch die Anwendung dieser wegen ihrer kompakten Bauweise und außerordentlich
hohen Wirksamkeit an sich vorteilhaften Nachschaltheizkanäle mit kammartiger Innenberippung sowohl für die Brennkammer
einer Brennerfeuerung als auch insbesondere für die Verbrennungskammer einer Pestbrennstoff-Feuerung möglich.
Dies wird in weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung des Zweikammer-Heizkessels dadurch erreicht, daß die kammartigen
Rippen der Nachschaltheizkanäle von ihrem mit der Kanalwandung
verbundenen Rippenfuß bis zu ihrem in den Kanalquerschnitt hineinragenden Rippenkamm eine Höhe zwischen
35 und .45 Millimeter, vorzugsweise eine Höhe von 40 bis Millimeter, und eine Rippendicke von im wesentlichen
2,5 Millimetern haben. Mit dieser Dimensionierung der Ripper
wird erreicht, daß, sowohl bei Beaufschlagung der Rippen durch die Verbrennungsgase einer Ölfeuerung in der Brennkammer
als auch bei Beaufschlagung der Hippen durch die praktisch nahezu gleich heißen Verbrennungsgase einer Pestbrennstoff-Verfeuerung
in der Verbrennungskammer, die Wärmeaufnahme in die Rippen an der Rippenoberfläche einerseits
und der Wänneabfluß aus den Rippen durch deren Rippenquer-
schnitt in die wassergekühlte Wandung des Nachschaltheizkanals
andererseits in meinem solchen Verhältnis zueinander stehen, daß einerseits ein thermolytischer Selbstreinigungseffekt der Rippen eintritt und sich ansetzende Verbrennungsrückstände
zersetzt und verbrannt werden und dadurch die Rippen sauber bleiben und daß andererseits die thermische
Haltbarkeitsgrenze des Rippenmaterials nicht überschritten wird und eine insbesondere an dem heißesten Hippenkamm
einsetzende Mat eri alv erzunderung vermieden wird. Vorteil-,,
hafterweise werden die Nachschaltheizkanäle daher so ausgebildet,
daß sie aus einer oberen und einer unteren U-förmigen Hälfte bestehen und zusammengeschweißt sind und
daß beide Hälften Hippen aufweisen, die paarweise einander gegenüberstehen, wobei die vertikale Querschnittebreite
des kastenförmigen Nachschaltheizkanals im wesentlichen der
doppelten Rippenhöhe entspricht. Versuche mit solchen Nachschaltheizkanalen haben ergeben, daß bei einer Rippendicke
von 2,5 Millimeter die günstigste Hippenhöhe bei 40 Millimeter liegt und eine Plustoleranz oder Minustoleranz f
der Rippenhöhe von 5 Millimeter nicht überschritten werden sollte. Bei längeren Rippen tritt eine Verzunderung am !
heißesten Rippenkamm ein, bei kürzeren Hippen werden die Rippen zu kalt und tritt die Selbstreinigung nicht mehr ein
Entscheidend kommt es hierbei auch auf eine ausreichende wärmeleitende Verbindung des Rippenfußes mit der Wandung
des Nachschaltheizkanals an. So wurde gefunden, daß bei
Rippen, die paarweise zusammenhängend von einem etwa
V-förmigen Teil gebildet sind und an ihrem gemeinsamen
Rippenfuß durch eine gemeinsame Schweißnaht mit der Wandung des Nachschaltheizkanals verbunden sind, der Querschnitt
der Schweißnaht wenigstens gleich dem Zweifachen der Hippendicke sein muß, um das zur Erzielung der thermolytisehen
Selbstreinigung und zur Vermeidung der Verzunderung sge fahr notwendige Verhältnis der Wärmeaufnahme
in beide Rippen zu dem Wärmeabfluß aus den beiden Rippen durch die gemeinsame Schweißnaht zu erhalten.
Nachstehend wird der erfindungsgemäße Zweikammer-Heizkessel anhand der Zeichnung näher beschrieben, in der ein Ausführungsbeispiel
schematisiert dargestellt ist. Es zeigen Fig. 1 den Heizkessel in einem vertikalen Querschnitt,
Fig. 2 einen vertikalen Längsschnitt nach der Linie H-II in Fig. 1,
Fig. 3 einen vertikalen Längsschnitt nach der Linie IH-III
Fig. 3 einen vertikalen Längsschnitt nach der Linie IH-III
in Fig. 1,
Fig. 4 in vergrößerter Darstellung den in Fig. 1 ersichtlichen Nachschaltheizkanal von einer der beiden
Kammern,
Fig. 5 in vergrößerter Darstellung das in Fig. 1 ersichtliche untere Ende der Kammer für die Verfeuerung von
festem Brennstoff,
Fig. 6 eine Draufsicht auf den in Fig. 5 gezeigten Teil des Heizkessels.
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Zum Verbrennen von festen Brennstoffen enthält der Heizkessel
in seinem Kesselwasserraum 1 eine von einem horizontalen, am hinteren Ende geschlossenen Blechhohlkörper gebildete
Verbrennungskammer 2 mit einem Feuerrost 3· Die Verbrennungskammer 2 hat einen nach unten etwa konisch bis
zum Feuerrost 3 sich verjüngenden, etwa elliptischen oder
umgekehrt tropfenförmigen Querschnitt, dessen großer Durchmesser
vertikal verläuft. Der Querschnitt der Verbrennungskammer 2 geht unter dem Peuerrost 3 in einen kastenförmigen
Aschenraum 4 über. Am vorderen Ende ist die Verbrennungskammer 2 durch eine untere Aschenraumtür 5 mit einer Luftklappe
6 und durch eine obere Beschickungstür 7 verschlossen. Hinter der Beschickungstür 7 liegt eine wassergekühlte
Umlenkkammer 8, über die das vordere Ende der Verbrennungskammer 2 mit einem Nachschaltheizkanal 9.'verbunden ist, der
achsparallel über der Verbrennungskammer 2 in dem Kesselwasserraum 1 liegt und in einen Rauchgassammler 10 auf der
Kesselrückseite einmündet. Zum Verfeuerung von flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen befindet sich seitlich neben
der Verbrennungskammer 2 in dem Kesselwasserraum 1 eine von einem horizontalen, am hinteren Ende geschlossenen
Blechzylinder gebildete Brennkammer 11, die am vorderen Ende durch eine Kesseltür 12 mit einem Brenner 13 verschlossen
ist und in dem Kesselwasserraum 1 nach oben versetzt ist, so daß ihre Längsmittellinie etwa in Höhe. der Längsmittellinie
der Verbrennungskammer 2 liegt und hierdurch der Brenner 13 einen vergrößerten Abstand vom Fußboden hat.
Hinter der Kesseltür 12 liegt eine wassergekühlte Umlenk-
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kammer 14» über die das vordere Ende der Brennkammer 11
an einen weiteren, separaten Nachschaltheizkanal 15 angeschlossen ist, der achsparallel über der Brennkammer 11 in
dem Kesselwasserraum 1 angeordnet ist und in den Rauchgassammler 10 einmündet und dort erst mit dem Nachschaltheizkanal
9 der Verbrennungskammer 2 zusammentrifft. Umgeben
wird der Kesselwasserraum 1 von einem Kesselaußenkörper 16, der aus einem einteilig durch Walzen zu einem Hohlkörper
geformten Blech besteht» Der Kesselaußenkörper 16 hat keinen eckigen, keinen kreisförmigen und auch keinen
elliptischen Querschnitt, sondern einen rundlichen Querschnitt, der aus einem oberen Bogen 17, einem unteren
Bogen 18 und zwei seitlichen Bögen 19 und 20 besteht, welche einen größeren Krümmungsradius haben und welche oberhalb
der beiden Kammern und unterhalb der Brennkammer 11 durch drei Übergangsbögen 21, 22 und 23 mit einem kleineren
Krümmungsradius ineinander übergehen. Der untere Bogen 18 und der seitlich neben der Verbrennungskammer 2 liegende
Bogen 20 enden an dem Aschenraum 4 unterhalb der Verbrennungskammer 2. Die Höhe des Bogens 19 seitlich neben
der Brennkammer "1 ist kleiner als die Höhe des Bogens 20 seitlich neben deir Verbrennungskammer 2. Hierdurch steigt
der untere Bogen 18 von dem Aschenraum 4 ausgehend schräg nach oben an, so daß unter der Brennkammer 11 kein unnötig
großer Raumzwickel des Kesselwasserraumes 1 entsteht. Ähnlich wie die ,runde Querschnittsform der Brennkammer 11 ergeben
auch die etwa elliptische Querschnittsform der Verbrennungskammer 2 und die aus den Bögen und Übergangsbögen zusammen-
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gesetzte Querschnittsform des Kesselaußenkörpers 16 Blech- I hohlkörper, die auch bei Anwendung von dünnen Kesselblechen $
eine hohe Druck- und Verformungasteifigkeit aufweisen und
zusätzliche Verstärkungsmaßnahmen etwa in Gestalt von Versteifungsrippen oder Verbindungsankern entbehrlich machen.
Die eine große Füllhöhe aufweisende etwa elliptische Verbrennungskammer 2 und ihr Nachschaltheizkanal 9 nutzen
die Höhe des Kesselwasserraumes 1 weitgehend aus. Die f leistungsstärkere Brennkammer 11 hat eine kleinere Quer- f
schnittshöhe als die elliptische Verbrennungskammer 2 und benötigt zusammen mit ihrem Nachschaltheizkanal 15 weniger
Platz im Kesselwasserraum 1 als die Verbrennungskammer 2 mit ihrem Nachschaltheizkanal 9. Durch die hochversetzte
Anordnung der Brennkammer 11 wird in Verbindung mit der j
Querschnittsform des Kesselaußenkörpers 16, namentlich mit \
dem schrägen Anstieg des unteren Bogens 18, das aufzuheizende Kesselwasservolumen unterhalb der Brennkammer 11 gering
gehalten, andererseits bleibt über dem Nachschaltheizkanal der Brennkammer 11 genügend Platz vorhanden, um an dieser
Stelle des Kesselwasserraumes 1 praktische alle Anschlüsse des Heizkessels anzuordnen. Hierzu ist der Kesselaußenkörper
16 im Bereich des Übergangsbogens 21 mit einer Öffnung
und einer auf die Öffnung aufgesetzten, im Querschnitt etwa dreieckförmigen Haube 24 versehen, an deren zur Seite
gerichteten senkrechten Wandung die verschiedenen, in den Kesselwasserraum 1 einmündenden bzw. hineinragenden Kesselanschlußstutzen
und Thermostatenfühler angeordnet sind. In die Haube 24 kann beispielsweise auch ein verschiedentlich
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von Heizkesseln mit Festbrennstoff-Feuerung verlangter
Sicherheitswärmetauscher 25 eingebaut sein, der in den Kesselwasserraum 1 hineinragen muß und für den ebenfalls
oberhalb des Nachschaltheizkanals 15 der Brennkammer 11
genügend Platz zur Verfügung steht. Die Haube 24 hat den Vorteil, daß man an ihr bzw. in ihr die von Fall zu Fall
gewünschten oder erforderlichen Stutzen, Thermostatenfühler und andere Einrichtungen schon anordnen bzw. einschweißen
kann, bevor die Haube 24 auf den Heizkessel kommt und auf den Kesselaußenkörper 16 aufgeschweißt wird. Man kann also
unterschiedlich ausgestattete Hauben separat und bequem vorfertigen und ansonsten den Heiakessel einheitlich ausbilden
und herstellen und dann je nach Bestimmungsland und bestehenden Vorschriften für Heizkessel diejenige vorgefertigte
Haube auswählen und aufsetzen, die die von dem fertigen Heizkessel gewünschten Stutzenanschlüsse und
sonstigen Sinrichtungen enthält.
Um einen möglichst vollkommenen und auch gut zwischen Vollast und Teillast regelbaren sogenannten oberen Abbrand
von festem Brennstoff in der Verbrennungskammer 2 zu erreichen, insbesondere beim Verbrennen von Holz, sind in der
Verbrennungskammer 2 an beiden Seiten leitwände 26 angeordnet, die sich mit einem Abstand von der Wandung der Verbrennungskammer
2 vom Feuerrost 6 aufwärts bis in den oberen Bereich der Verbrennungskammer 2 erstrecken. Die Leitwände
26 nehmen zwischen sich die Brennstoff-Füllung auf, und ein
Teil der durch die Luftklappe 6 eintretenden Luft strömt als Primärluft durch die Schlitze des Feuerrostes 6 zwischen
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den beiden Leitwänden 26 hindurch und in der Brennstoff-Füllung hoch? Die Zwischenräume zwischen den Leitwänden 26
und der Wandung der Verbrennungskammer 2 bilden Luftkanäle, in die der andere Teil der Luft als Sekundärluft durch die
Feuerrostschlitze seitlich außerhalb der Leitwände 26 eintreten kann, um bei gleichzeitiger Vorwärmung in diesen
Zwischenräumen im oberen Bereich der Verbrennungskammer 2 mit den Schwelgasen zusammenzutreffen und eine restlose
Verbrennung herbeizuführen. Wie die Fig. 5 und 6 näher zeigen, ist die zwischen den Leitwänden 26 liegende Fläche
des Feuerrostes 3 mit einer Schiebeplatte 27 versehen, die
in Längsrichtung der Verbrennungskammer 2 auf dem Feuerrost 3 verschiebbar ist. Teils sind die Luftschlitze des
Feuerrostes 3 durch diese Schiebeplatte 27 in jeder Stellung der Schiebeplatte verschlossen, teils sind die Luftschlitze
des Feuerrostes 3 derart von Luftschlitzen der Schiebeplatte überdeckt, daß der Durchlaßquerschnitt dieser
Luftschlitze des Feuerrostes 3 durch Verschieben der Schiebeplatte 27 vergrößert oder verkleinert werden kann.
Auf diese Weise wird erreicht, daß die bei Vollast wie auch insbesondere bei Teillast mittels der thermostatisch gesteuerten
Luftklappe 6 veränderte, eintretende Luftmenge derart aufgeteilt wird, daß nur ein Teil als Primärluft
durch die Brennstoff-Füllung zwischen den Leitwänden 26 hindurchströmt und ein genügender Teil als Sekundärluft bei
gleichzeitiger Vorwärmung die beiden seitlichen Luftkanäle durchströmt. Hierdurch werden namentlich bei Holzfeuerung,
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für die die Leitwände und Sekundärluftvorwärmkanäle wesentlich
und wichtig sind, Abgaswerte erzielt, die die verschiedenenorts bestehenden Forderungen an einen außerordentlich
niedrigen Kohlenmonoxydgehalt der Abgase erfüllen.
I Wird die Schiebeplatte ganz von dem Feuerrost abgezogen und
aus dem Heizkessel entfernt, so daß sämtliche Luftschlitze des Feuerrostes frei sind, erreicht der Heizkessel seine
maximale Festbrennstoff-Leistung, beispielsweise wenn Kohle oder Koks verfeuert werden soll, wobei eine gezielte
Drosselung des Primärluftanteils und Erhöhung des Sekundärluftanteils
bei Vollast oder auch bei Teillast entfallen kann. Beim Betrieb mit Kohle oder Koks kann ggf. auch auf
die Leitwände und die Sekundärluftvorwärmkanäle verzichtet
werden, so daß die Leitwände zweckmäßigerweise so ausgebildet sein können, daß sie für Holzfeuerung in die Verbrennungskammer
eingeschoben und für Kohle- oder Koksfeuerung aus der Verbrennungskammer herausgezogen werden
können.'
Der Nachschaltheizkanal 9 der Verbrennungskammer 2 und der Nachschaltheizkanal 15 der Brennkammer 11 besitzen
gleichermaßen einen rechteckigen Querschnitt, dessen größrere Querschnittsbreite horizontal verläuft, wobei die
horizontale Querschnittsbreite des Nachschaltheizkanals
vorzugsweise etwa gleich dem Durchmesser der Brennkammer ist und die horizontale Querschnittsbreite des Nachschaltheizkanals
9 vorzugsweise kleiner ist als der horizontale kleinere Durchmesser der elliptischen Verbrennungskammer
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Beide Nachschaltheizkanäle sind innen mit einer im Querschnitt
kammartigen Berippung aus vertikal gerichteten
Rippen versehen. Wie die Pig. 4 zeigt, sind die beiden kastenförmigen Nachschaltheizkanäle je aus einer oberen und
unteren U-förmigen Rohrhälfte 28 zusammengeschweißt und axif
der Innenseite der Rohrhälften mit Rippen 29 versehen, von denen jeweils zwei Rippen zusammenhängend aus einem etwa
U-förmig . gebogenen Blechstreifen bestehen, der durch eine einzige Schweißnaht 30 wärmeleitend mit der Rohrhälfte verbunden
ist. Bei -einer Rippendicke von etwa 2,5 mm haben die Rippen 29 von ihrem mit der Rohrhälfte verbundenen Rippenfuß
bis zu ihrem in den Kanalquerschnitt hineinragenden Rippenkamm eine Höhe von etwa 40 mm· Mit dieser Dimensioaierung
der Rippen 29 wird bewirkt, daß die Rippen bei Beaufschlagung durch die mit einer Temperatur von etwa 600 bis
70O0C in die Nachschaltheizkanäle eintretenden Verbrennungsgase
der Brennkammer wie auch der Verbrennungskammer nicht so heiß werden, daß eine Verzurderung des Rippenmaterials
insbesondere am Rippenkamm eintritt, daß die Rippen andererseits aber so heiß werden,, daß an den Rippen sich
ansetzende Verbrennungsrückstände zersetzt und verbrannt werden und ein thermolytischer Selbstreinigungseffekt der
Rippen eintritt. Hierdurch bleiben die Nachschaltheizflächenrippen
frei von Verrußungen und bleibt ihre Wärmeaufnahmefähigkeit und Wärmeübertragungsieistung erhalten,
so daß regelmäßige Reinigungen der Nachschaltheizkanäle zwecks Erzielung einer wirtschaftlichen Brennstoffwärmeausnutzung
und hoher Kesselwirkungsgrade entbehrlich werden»
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Zur Vermeidung der Verzunderungsgefahr und zur Gewährleistung
des thermolytischen Selbstreinigungseffektes sollte die Rippenhöhe innerhalb einer Toleranz von plus oder minus
5 mm bleiben. Auch sollte die für zwei Rippen gemeinsame Schweißnaht 30 doppelt so dick wie die Rippendicke sein,
d.h. wenigstens 5 mm betragen. Die Rippen der beiden Rohrhälften
stehen paarweise einander gegenüber und liegen mit ihrem Rippenkamm etwa in der Teilungsebene zwischen den
beiden Rohrhälften. Dadurch ergibt sich ein Nachschaltheizkanal, der ohne Überschreitung der zulässigen Rippenhöhe
einerseits eine bis in die Querschnittsmitte bzw. Gasströmungsmitte reichende Innenberippung hat, andererseits
eine ausreichend große, der doppelten Rippenhöhe entsprechende vertikale Querschnittshöhe besitzt, so daß für
jede Kammer ein einziger Nachschaltheizkanal ausreicht und nur an geinen Enden in die Kesselbleche eingeschweißt zu
werden braucht.
Claims (5)
1. Zweikammer-Heizkessel, bei dem in einem gemeinsamen, von einem horizontalen Kesselaußenkörper umschlossenen Kesselwasserraum
seitlich nebeneinander eine Brennkammer für eine Brennerfeuerung und eine Verbrennungskammer mit einem Feuerrost
für eine Festbrennstoff-Feuerung angeordnet sind und bei dem von beiden Kammern zwei getrennte, horizontale
Nachschaltheizkanäle im Kesselwasserraum oberhalb der Kammern zum Rauchgasstutzen des Heizkessels führen, gekennzeichnet
durch
a. die Verbrennungskammer (2) besteht aus einem horizontalen, am hinteren Ende geschlossenen Hohlkörper mit einem
nach unten etwa konisch bis zum Feuerrost (3) sich verjüngenden, etwa elyptischen Querschnitt mit vertikalem
großen Durchmesser, wobei der Querschnitt unter dem Feuerrost in einen kastenförmigen Aschenraum (4) übergeht,
und ist am ttirartig verschlossenen vorderen Ende mit einem achsparallel über der Verbrennungskammer im Kesselwasserraum
(1) angeordneten, im Querschnitt rechteckigen Nachschaltheizkanal (9) verbunden, dessen größere Querschnittsbreite
horizontal verläuft und der innen mit eine im Querschnitt kammartigen, vertikal gerichteten Berip-
pung (29) versehen ist,
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b. die Brennkammerybesteht aus einem horizontalen, am hinteren
Ende, geschlossenen runden Zylinder, dessen Längsmittellinie im wesentlichen in Höhe der Längsmittellinie
der Verbrennungskammer (2) liegt, und ist am türartig verschlossenen vorderen Ende mit einem achsparallel über
der Brennkammer im Kesselwasserraum angeordneten, im
Querschnitt rechteckigen Nachschaltheizkanal (15) verbunden,
dessen größere Querschnittsbreite horizontal verläuft und der innen mit einer im Querschnitt kammartigen,
vertikal gerichteten Berippung (29) versehen ist,
c. der Kesselaußenkörper (16) besteht aus einem einteilig durch Walzen zu einem Hohlkörper geformten Blech und hat
einen von der Kreisform abweichenden rundlichen Querschnitt, der aus einem oberen, einem unteren und zwei
seitlichen Bögen (17-20) mit größerem Krümmungsradius besteht, die oberhalb beider Kammern (2,11) sowie unterhalb
der Brennkammer (11) durch drei Übergangsbögen (21-23)
mit kleinerem Krümmungsradius ineinander übergehen, wobei der untere Bogen (18) und der seitlich neben der
Verbrennungskammer (2) liegende Bogen (20) an dem Aschenraum (4) der Verbrennungskammer enden und wobei die Höhe
des Bogens (19) seitlich neben der Brennkammer (11) kleiner
ist als die Höhe des Bogens (20) seitlich neben der Verbrennungskammer (2).
2. Zweikammer-Heizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kammartigen Rippen (29) der Nachschaltheizkanäle
(9,15) von ihrem mit der Kanalwandung verbundenen Eip-
penfuß bis zu ihrem in den Kanal quer schnitt hereinragenden
Rippenkamm eine Höhe zwischen 35 und 45 mm, vorzugsweise eine Höhe von 40-41 mm, und eine Rippendicke von im wesentliehen
2,5 mm haben.
3. Zweikammer-Heizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbrennungskammer (2) an beiden Seiten
Leitwände (26) angeordnet sind, die sich mit einem Abstand von der Wandung der Verbrennungskammer vom Feuerrost (3)
aufwärts bis in den oberen Bereich der Verbrennungskammer erstrecken, wobei die Zwischenräume zwischen den Leitwänden
und der Wandung der Verbrennungskammer als Sekundärluftvorwärmkanäle
mit der Luftzuführung zur Verbrennungskammer in Verbindung stehen.
4. Zweikammer-Heizkessel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Leitwänden (26) liegende Fläche
des Feuerrostes (3) mit einer Schiebeplatte (27) versehen ist, mittels der durch Verstellen in Längsrichtung der Verbrennungskammer
der Querschnitt der Luftdurchtrittsöffnungen des Feuerrostes veränderbar ist.
5. Zweikammer-Heizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kesselaußenkörper"(16) im Bereich des Übergangsbogens
(21) zwischen dem oberen und dem seitlich neben der Brennkammer (11) liegenden Bogen (17 bzw. 19) mit einer
Öffnung und einer auf die öffnung aufgesetzten, im Querschnitt
etwa dreieckförmigen Haube (24) versehen ist, an
der die Kesselanschlußstutzen und Thermostatenfühler ange ordnet sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19797909513 DE7909513U1 (de) | 1979-04-03 | 1979-04-03 | Zweikammer-heizkessel fuer brennerfeuerung und festbrennstoff-feuerung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19797909513 DE7909513U1 (de) | 1979-04-03 | 1979-04-03 | Zweikammer-heizkessel fuer brennerfeuerung und festbrennstoff-feuerung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE7909513U1 true DE7909513U1 (de) | 1980-09-11 |
Family
ID=6702710
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19797909513 Expired DE7909513U1 (de) | 1979-04-03 | 1979-04-03 | Zweikammer-heizkessel fuer brennerfeuerung und festbrennstoff-feuerung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE7909513U1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3537704A1 (de) * | 1984-10-26 | 1986-04-30 | Neste Oy, Espoo | Heizkessel |
DE102014106080A1 (de) * | 2014-04-30 | 2015-11-05 | Ulrich Brunner GmbH | Sicherheitswärmetauscher einer Heizeinrichtung |
-
1979
- 1979-04-03 DE DE19797909513 patent/DE7909513U1/de not_active Expired
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3537704A1 (de) * | 1984-10-26 | 1986-04-30 | Neste Oy, Espoo | Heizkessel |
DE102014106080A1 (de) * | 2014-04-30 | 2015-11-05 | Ulrich Brunner GmbH | Sicherheitswärmetauscher einer Heizeinrichtung |
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