Kessel zum Erhitzen von Wasser. Gegenstand der Erfindung ist ein Kessel zum Erhitzen von ,Wasser mit den Kessel innenraum seitlich begrenzenden, wasserfüh renden Heizflächen. Diese sind durch wasser führende Teile, insbesondere mittels Rohren, gebildet, welche jeden gewünschten Quer- schnitt besitzen und, soweit es möglich ist, stehend oder liegend, quer oder parallel zur Kesselachse angeordnet sein. können.
Der Kessel kann jedem Verwendungszweck ange- passt werden, besonders aber für Heizzwecke, sei es für Warm- oder Heisswasser oder Dampf, und er kann für den Betrieb mit festen und flüssigen; Brennstoffen sowie Ab- fallstoffen eingerichtet sein.
Erfindungsgemäss sind im Kesselinnen- raum zur bessern Ausnützung der Brenn stoffwärme und deren zweckentsprechenden Wärmeabgabe , zusätzliche wasserführende Heizflächen so eingebaut, dass es möglich ist, eine wesentliche Steigerung der Wärmeauf nahme dank dieser zusätzlichen Heizflächen zu erreichen.
Diese Heizflächen sind so ver teilt, dass im Kesselinnenraum ein oder meh- rere freie Räume verbleiben, die einerseits zum Verbrennender uriverbrannten Gase die nen, anderseits eine ungehinderte Flammen entwicklung zulassen, wodurch die erzeugte Wärme an die umliegenden Heizflächen mit tels Flammenstrahlung reichlich erfolgen kann.
Bei den festen. Brennstoffen handelt es sich bei der Verbrennung der uriverbrannten Gase um eine Nachverbrennung der im Ver- brennungsprozess sich bildenden Schwelgase, beim flüssigen Brennstoff um die Verbren nung der über dem Brenner sich noch bilden den brennbaren Gasmischungen.
Da jede Beschränkung der Flammenent wicklung in,den Brennräumen nie Gefahr des Entweichens uriverbrannter Gase mit sich bringt, ist es zur Erreichung einer guten Ver brennung der .Schwel- -bezw. Brenngase von Vorteil, den Brennräumen auf ihre ganze Länge gegebenenfalls vorgewärmte Zweitluft zuzuführen.
Bei Kesseln mit auf einem Rost verbrennenden festen Brennstoffen kann sich die Zweitluft über, neben oder unter -dem Rost mit den Schwelgasen vermischen, derart, dass das Gemisch infolge Zündung an der Glut zone zur Verbrennung und zur ungehinderten Flammenentwicklung kommt, wodurch eine g-;te Verbrennung der Gase erfolgt, wie auch eine äusserst günstige und reichliche Wärme übertragung infolge der intensiven Flammen strahlung in den Brennräumen gesichert. ist. Der Rost kann zum Beispiel als wasserfüh render Treppenrost ausgebildet sein.
Die restliche Wärmeausnützungy der ver brannten Gase, durch BerÜhrungsübertra- gung, kann an die die Brennräume oben ab schliessenden Deckenheizflächen eventuell zu sätzlich noch an nachgeschaltete Rohrliei.z- flächen erfolgen. Den Gasen kann hier Ge legenheit geboten werden, die Räume zwi schen den Rohren intensiv zti umspülen und ihre Wärme an eine grosse Zahl von Rohren mit geringem Wasserinhalt zu übertragen, was bei den günstig gelegenen Heizflächen eine rasche und äusserst wirtschaftliche Wärmeaufnahme sichert.
Eine weitere Steigerung der Wärmeaus- nützung von festem Brennstoff bei Rostfeue rungen wird erreicht, wenn der Feuerraum nach unten durch einen Wasserrost abge schlossen wird. Durch diese Massnahme wird einerseits erreicht, dass auch hier für die Auf nahme und rasche Weiterleitung der Wärme eine sehr günstig gelegene Heizfläche ge schaffen wird.
Anderseits wird durch An schluss der Rostrohre an die andern Heiz flächen des Kessels die Möglichkeit gegeben, dass der nn den einzelnen Rostrohren durch die Glutzone bedingte beschleunigte Wasser umlauf sich auch auf den Wasserumlauf im gesamten Wassersystem des Kessels Über- trägt.
Um dabei die Brennstoffwärme auf dem Rost weiter so rationell wie möglich ausnüt zen zu können. ist es vorteilhaft, den Ver- brennungsprozess auf dem Wasserrohrrost so zu gestalten, da.ss die Verbrennung im Sinne einer Halbgasfeuerung erfolgt, das heisst es findet auf dem Rost teilweise eine eigentliche Verbrennung und gleichzeitig teilweise eine Vergasung statt. Damit auf dem Rost die Verbrennung und Vergasung möglichst ge trennt erfolgen,
so ist es bei gewissen Brenn stoffen günstig, den Rost so einzurichten, dass der freie Rostquerschnitt längs der Kessel- längswände viel reichlicher bemessen wird als ,n der Mitte des Rostes. Dadurch erfolgt längsseits der letzteren der eigentliche Ab brand des Schüttgutes. Über der Mitte des Rostes soll dann hauptsächlich die Vergasung erfolgen. Der freie Rostquerschnitt kann aber auch entsprechend der Lage eines allfälligen Bunkers und dem oder den Brennräumen. an ders angeordnet werden.
L m den Kessel noch weiter für die Aus nützung der Brennstoffwärme möglichst wirtschaftlich zu gestalten, ist es vorteilhaft, denselben für Dauerbrand mit einem an- oder eingebauten Brennstoffbunker zu versehen. Einerseits wird dadurch bei festen Brenn stoffen die Möglichkeit gegeben, die Brenn stoffzufuhr so zu regeln, dass sich die Höhe des Brennstoffbelages auf dem Rost.
entspre chend dem Wärniebeda.rf möglichst günstig und annähernd konstant hält, wodurch einer seits die Nachfüllung des Bunkers sich weni ger oft notwendig macht, anderseits aber die Wärmeabgabe an die Heizflächen sehr reich- 1ich erfolgt, da die Beschränkung der Flam- n ienentwicklung infolge des günstigen Brenn- St-offbelages auf dem Rost möglichst vermie den wird,
so dass eine gute Verbrennung der Gasse und davon abhängige Brennstoffein sparung gesichert ist.
Für das Wesen der Erfindung ist es gleichgültig, ob feste oder flüssige Brenn stoffe bezw. A'bfal1stoffe Verwendung fin den, ebenso ob ein allfälliger Brennstoffbun ker für festen Brennstoff ausserhalb, seitlich oder innerhalb des Kessels liegt. Der Bunker kann auch oben angeordnet sein.
Wenn der Kessel oder Brennstoff es zulässt, ist es vor teilhafter, denselben im Innern des Kessels unterzubringen. Es können dann zu seinem Aufbau ein Teil der innern Heizflächen herangezogen -,-erden. Ebenso ist die Mög- lichkeit gegeben, die Brennräume unmittelbar nach der Glutzone aufzubauen. Bei Kesseln für die Verbrennung von flüssigem Brennstoff liegt ein 'allfällig vor gesehener Brennstoffbunker zweckmässig au sserhalb des Kessels.
Beim Anbau eines Öl brenners ist ein Kessel für festen Brennstoff in seinem erfindungsgemässen Aufbau ohne weiteres für die Verbrennung von flüssigem Brennstoff verwendbar. Dem Brennstoff wird in diesem Fall die erforderliche Luft automatisch durch den Brenner zugeführt und entsteht dann auch hier, wie beim festen Brennstoff, in den freien Brennräumen eine ungehinderte rege Flammenentwicklung und Wärmeabgabe an die umliegenden Heizflä chen mittels Flammenstrahlung.
Die rest liche Wärmeausnützung der verbrannten Gase erfolgt hier, wie bei festen Brennstoffen, in den über dem Brennraum liegenden Dek- kenheizflächen, eventuell auch nachgeschal teten Rohrheizflächen.
Ein Kessel für festen Brennstoff und mit innerem Bunkerraum ist ohne jeden innern Umbau durch Anbau eines entsprechenden Brenners für Verbrennung von flüssigem Brennstoff verwendbar. Durch diese Mass nahme werden allfällige vom festen Brenn stoff freiwerdende Teile der Bunkerheiz flächen für die Wärmeaufnahme frei, dem zufolge sichert der Kessel eine weitere Brenn stoffeinsparung.
Der Erfindungsgegenstand kann in ver schiedenen beispielsweisen Ausführungsfor men hergestellt sein. Es sind solche in der beiliegenden Zeichnung schematisch darge stellt. Es zeigt: Fig. 1 einen Vertikallängsschnitt eines Kessels nach Linie c-ca in Fig. '2; und Fig. 2 einen Vertikalquerschnitt nach Linie b-b in Fig. 1.
Wie aus den Fig. 1 und 2 zu ersehen ist, bestehen die seitlichen Begrenzung heizflä- chen des Kesselinnenraumes aus wasserfüh renden, stehenden Rohren 1, 1' und 2. Sie können aber auch aus liegenden Rohren mit der für den Wasserumlauf im Kessel benö- tigten Steigung gebildet sein. Ebenso können im Innern des Kessels die Rohre der einge bauten Heizflächen vertikal, schief oder lie- gend angeordnet sein, letztere mit entspre chender Steigung. In den dargestellten Bei spielen sind die liegenden Rohre, der Ein fachheit halber, ohne Steigung für den Was serumlauf gezeichnet.
Um reichliche Heizfläche zu gewinnen, ist, wie Fig, 1 und 2, zeigen, für das Brennstoff bett ein Wasserrohrrost vorgesehen, dessen einzelne wasserführenden Rohre 5 den Feuer raum nach unten abschliessen. Die Rostrohre 5 verbinden die untern .Sammelrohre 3 und 3' miteinander. Letztere sind an ihren Enden mittels der schiefen Verbindungsrohre 4 un tereinander verbunden. Die seitlichen, stehen den Begrenzungsrohre 1 sind an dem obern und untern Ende an zwei Sammelrohre 3-, die stehenden Rohre 2 unten und oben an die Verbindungsrohre 4 angeschlossen.
Als Schüttöffnung für den Zulauf des Brenn stoffes vom Bunker zum Rost ist über dem Sammelrohr 3' und unter der stehenden durch die Rohre 1' gebildeten Wand eine Öffnung 14 freigehalten, die oben durch das Rohr 8 begrenzt ist. Letzteres 'bildet zugleich eine Verbindung zwischen Vorder- und Hinter wand und ist an die Rohre 1' angeschlossen. Die Höhe dieser Öffnung 14 ist so reichlich gehalten, dass für den Ablauf des Schüttgutes zum Rost ein günstiger Neigungswinkel ent steht.
Oben im Innenraum des Kessels sind zur Bildung von Deckenrohrheizflächen die stehenden Rohre 2 mit längs zur Kesselachse liegenden Wasserrohren 6 so verbunden, dass zwischen. Rost und diesen Deckenrohren 6 ein freier Raum 7 entsteht. Durch diese Bau art wird die Möglichkeit geboten, dass die beim Verbrexfnungsprozess sich bildenden, un- verbrannten Gase in der Feuerglutzone sich leicht entzünden und, zur Flamme entwickelt, ihre Wärme durch intensive Feuerstrahlung an die umliegenden Rohrheizflächen so wirk sam übertragen, dass nicht nur die wirtschaft lich :
günstigste Wärmeübertragung, sondern auch im ganzen Rohrsystem des Kessels ein rascher Wasserumlauf erreicht wird.
Die Deckenrohre !6, die parallel zur Kes sellängsachse verlaufen und je beidseitig mit einander gegenüberliegenden Begrenzungs rohren ? verbunden sind, können je nach der Aufbauform des Kessels ebenso quer zu des sen Längsachse verlaufen und je beidseitig mit einander gegenüberliegenden Begren zungsrohren 1 verbunden sein.
Hier wird vorweg darauf hingewiesen, dass man bei allen möglichen Kesselbauarten nach dem Erfindungsgedanken die Decken rohre 6, statt wie Fig. 1 und \? darstellen, je auf beiden Seiten mit den Begrenzungsheiz flächen zu verbinden, dieselben je nur au.f einer Seite an die Begrenzungsrohre an schliessen kann.
Wärmewirtschaftlich ist es von Wichtigkeit, wenn bei der Anordnung der Rohrheizflächen im Kessel, seien es die Decken-, Bunker-, Brennraum- oder Begren zungsheizflächen, dafür gesorgt wird, dass das in den Rohren zu erwärmende Wasser möglichst lange Wege durchströmen muss, bis es nach den Sammelrohren abgeführt wird, das heisst möglichst lange Zeit den Feuertemperaturen ausgesetzt wird. Diese Massnahme hat den Vorteil, dass die jeweilige Wärmeaufnahme solcher Heizflächen, gegen über kurzen Rohrverbindungen, ganz erheb lich erhöht wird, ebenso wird der Wasser umlauf sehr beschleunigt.
Um dies zu erreichen, ist zum Beispiel zu empfehlen, die Rohre, wie in Fig. 13 und 14, mehrfach abzubiegen oder als U-Bogen aus zubilden oder sie zu Rohrfahnen nach Fig. 10 und 11 mit. -stehenden oder liegenden Rohren zu vereinigen. Diese Bauarten, die sieh ein- seifig quer oder parallel zur Kesselachse an ordnen lassen, besitzen den grossen Vorteil, dass sie frei im Raum schweben und sich frei dehnen können und somit Wärme- und Ma terialspannungen nicht ausgesetzt sind.
Die Bestückung der Begrenzungslieiz- flächen in obiger Bauart kann in verschie dener Art erfolgen. Wärmewirtsehaftlich und des einfacheren Aufbaues wegen, ist es vorteilhaft, die einzelnen Rohrheizflächen eo zu bemessen, dass sie den Brennraum in sei ner Breiten- oder Längsausdehnung ausfüllen, zum Beispiel wie in Fig. 7 und 17 (Drauf sicht) dargestellt. Die Rohrheizflächen liegen dann abwechselnd nebeneinander, sozusagen ineinandergeschachtelt.
Die Kessel nach dem Erfindungsgedan ken können finit Rücksicht auf die Kontroll-, Raum- oder Transportverhältnisse, auch aus mehreren lösbaren Hauptteilen zusammenge setzt: sein, ohne die Abwicklung des Brenn- prozesses und der Wärmeübertragung zu än dern. Fig. 17 ist eine Draufsicht eines Teils eines :solchen zweiteiligen Kessels, echema- tiseh gezeichnet. Die Teilung erfolgt in der Längsachse nach der Linie c-c, kann aber auch quer zur Längsachse oder in irgend einer Art stattfinden.
Als Deckenheizflächen eignen sieh für diese Bauart die einseitig be festigten Fabnenheizflächen nach Fig. 10, 11, 13 und 1.4. Dieselben sind einander gegen über an die Begrenzungsrohre 1 angebaut und sozusagen ineinandergeschaehtelt, so dass die getrennten Kesselteile leicht auseinander baubar sind. Bei einer Querteilung des Kes sels können diese Fahnenheizflächen, statt quer zur Kesselachse, parallel zu derselben an die Begrenzungsrohre 2 angebaut sein. Verbunden werden die Kesselteile miteinan der durch Rohrstutzen und dergleichen.
Die Bunkerlage hängt bei dieser Bauart von der Heizflächenanordnung im Kesselraum ab und kann nach Bedarf zwischen oder ausser halb der letzteren an,meordnet sein.
Wie aus Fig. 1 und '2' ersichtlich und oben erläutert, lässt jede Einbauart von Decken lieizfläehen über dem Brennraum 7 eine reichliche Verteilung der Heizflächen zu, so dass an denselben die Wärme der vom Brenn- raum abgehenden verbrannten Schwelgase durch Berührungsübertragung noch vorteil haft nutzbar gemacht werden kann. Diese Gase verlassen die Deckenheizflächen durch das Rauchrohr 9 nach dem Schornstein.
Ge gebenenfalls können sie vor dem Eintritt in den Schornstein durch eine entsprechende, in Fig. 1 gestrichelt gezeichnete Öffnung oben in der Wand 18 zur restlosen Wärmeabgabe zu dein Kessel nachgeschalteten Heizflächen in Form von Wärmeaustausch-Vorrichtungen, Durchgangserhitzer, Überhitzer, Speisewas ser- und Lufterhitzer und dergleichen geleitet und dort bis zur gewünschten Endtemperatur noch nutzbar gemacht werden.
Diese nach geschalteten Heizflächen können in Nach schalträumen liegen, die von Rohrheizflä- ehen begrenzt werden, wobei das Ganze eine kompakte Einheit bildet.
Wie Fig. 1 zeigt, ist für die Zuführung des Brennstoffes seitlich der .durch die Rohre 1' gebildeten Begrenzungsheizflächen ein Bunker angebaut. Derselbe besteht aus den drei äussern Seitenwänden 1,0, der innern Wand 11, welche längs der genannten Be grenzungsheizfläche des Kessels verläuft, ferner aus dem Boden 12 und der Decke 18. Die innere Wand 11 ist kürzer gehalten als der innere Rand der an sie anschliessenden Wände 10.
Sie reicht nur bis zum Verbin dungsrohr 8, so dass, für den Brennstoff die Zulauföffnung 14 zum Rost entsteht. Das Schüttgut läuft automatisch aus dem Bunker, infolge seines Eigengewichtes und des mit Gefälle versehenen Bodens 12, auf den schrä gen Wasserrost 5 und deckt denselben in einem Böschungswinkel 17, dessen Neigung die Höhe des Bunkerauslaufes bestimmt, vollständig zu.
Die Höhe des Bunkerauslaufes kann ge gebenenfalls durch den im Bunker eingebau ten Schieber 15 so, reguliert werden, dass je nach Bedarf die Brennstoffschichthöhe der nötigen Wärmeleistung angepasst werden kann. Eine weitere Regulierung der Ver brennung kann erfolgen mittels eines Schie bers 16 unter dem Rost. Durch diese wird ermöglicht, die Grösse der wirksamen Rost fläche dem Wärmebedarf genau anzupassen. Durch die Massnahme, die Höhe der Brenn stoffschicht und die Grösse der wirksamen Rostfläche veränderlich zu gestalten, kann mit dem Kessel die bis jetzt höchstmögliche Wärmeleistung erzielt werden. Die Betäti gung und Einstellung der Schieber 1,5 und 16 kann ausserhalb des Kessels von Hand auf mechanischem Weg erfolgen.
Die Böschungsfläche 17, die die Brenn- stoffschieUthöhe auf dem Rost bestimmt, ist zugleich Abbrandfläche des Schüttgutes beim Verbrennungsprozess. Diese Abbrandfläche 1'7 eignet sich sehr günstig als Zündfläche für das Gasgemisch in dem Brennraum 7. ; Die vorgewärmte Frischluft wird entspre chend dem Aufbau des Kessels durch eine besondere Leitung vom Aschenraum aus oder über eine sachgemässe Einrichtung an der Feuertüre, den Schwelgasen zugeführt,.: in beiden Fällen durch natürlichen oder künstlichen Zug:
Durch die Verbrennung der Schwelgase direkt über der Zündfläche 17 wird eine intensive Flammenentwicklung im freien Brennraum ungehindert gefördert und .dem zufolge die Flammenstrahlung an die um liegenden Rohrheizflächen zur nutzbringen den Wärmeübertragung an dieselben in höch stem Masse gesichert. Die weitere Wärmeaus- nützung erfolgt dann, wie oben bereits an gegeben, durch Berührungsübertragung an die über dem Brennraum eingebauten Dek- kenheizfl:ächen.
Der Kessel ist ausserhalb der zum Schutz der Wärme abstrahlung durch Blechverkleidungen 18, dann durch die Isoliermasse 19 und die äussere, luftdicht abgeschlossene Blechver kleidung 2'0 .geschützt. Diese Anordnung ist bei allen Ausführungsbeispielen vorgesehen; gegebenenfalls kann der Wärmeschutz auch durch Mauerwerk erfolgen.
Es sind am Kessel an der Vorder- oder Seitenwand wie üblich angebracht: für die Zuführung des Brennstoffes die Fülltür 211, zur Reinigung und Entschlackung des Brenn stoffbettes die Feuertüren<B>22</B> und 2'3, zur Enta:schung die Tür 24, welche mit einer Einrichtung zur Regulierung der Luftzufuhr zum Rost eingerichtet ist. Bei kleinen Kes seln genügt nur eine Feuertür. Gegebenen falls kann die Fülltür 2,1 auch in der Decke des Bunkers angebracht werden.
Wie Fig. 1.2 zeigt, werden die Rohre 2 für den Einbau von Türen stellenweise weggelassen und -wird dem Türrahmen entsprechend eine Öff nung 2,5 freigelassen. Die durch die Türrah men bezw. Türen nicht beanspruchten Stel len zwischen den zwei entsprechenden Rohren 2 können durch Querrohre 2;6 (Fig. 12) oder mittels Einbau einseitig an den Rohren 2 be festigter Reizflächen nach Fig. 10, 11, 18 und 14 weiter für die Wärmeaufnahme nutz bar gemacht werden.
Die beim Kessel nach Fig. 1 und 2 in der Vorderwand eingebauten Füll-, Feuer- und Aschentüren 21., 22, 23 und 24 sind in Fig. 1 gestrichelt schematisch angegeben.
Auf dem Kessel ist ein abnehmbarer Rei n ,_gungsdeckel 27 angebracht. Es können auch mehrere solcher Deckel vorgesehen sein. Demzufolge kann die äussere Reinigung der Rohre von oben erfolgen, soweit sie von oben zugänglich sind. Die äussere Reinigung der Rohre im Innern des Kessels erfolgt durch die Feuertüren. Ist die innere Reinigung der Rohre erforderlich, so werden dieselben mit Reinigungsverschlüssen versehen, die ausser halb der Feuer- und Gaszone liegen und gut zugänglich sind.
Der Wassereintritt in den Kessel erfolgt unten am Sammelrohr 3', im gezeichneten Fall am Flansch 28, kann aber auch an an derer Stelle dieses tief liegenden Rohres er folgen. Der Wasseraustritt kann an irgend einer Stelle der obern Sammelrohre 3 ange bracht sein, im gezeichneten Fall hinten am Flansch 29.
Der Kessel in Fig. 1 und 2 kann, wenn es die baulichen Verhältnisse verlangen, auch so ausgebaut sein, dass der Bunker statt seit lich, hinten liegt. Die Fülltür würde dann seitlich am Bunker liegen, könnte aber ge- g o ebenenfalls auch auf der Bunkerdecke 13 angebracht sein. Die durch die Rohre 1 ge bildete Seitenwand in Fig. 1 würde dann zur Vorderwand und der Schrägrost 5 abfallend zu letzterer verlaufen.
Für diesen Fall sind an dieser Vorderwand die Feuer- und Aschen türen 23' und 24' vorgesehen, die in Fig. 1 gestrichelt gezeichnet sind. Das Rauchrohr 9 kann statt hinten, seitlich oder an der Decke angeschlossen, oder auch durch den Bunker durchgeführt werden. Der Wasser zulauf kann am untern Sammelrohr 3 ange schlossen werden. Das erwärmte Wasser kann von den obern Sammelrohren 3 ent nommen werden.
Die nachstehenden Beispiele, sowie alle andern möglichen nach dem Erfindungsgedanken ergeben, dass die Anordnung der wasserführenden Reizflächen der jeweiligen Eigenart der Wärmeübertra gung angepasst ist, besonders der Flammen übertragung. Demzufolge ist die höchstmög liche Ausnützung der Brennstoffwärme zu erreichen.
Die Wärmeübertragung vollzieht sich in drei Stufen, und zwar: In der ersten Stufe erfolgt die Wärmeübertragung an die un mittelbar seitlich mit dem Rost zusammen gebauten Teile der Begrenzungsheizflächen sowie an die Rostheizflächen selbst durch die Feuerglut infolge Kontaktberührung.
In der zweiten Stufe wird den auf dem Rost freiwerdenden und das Brennstoffbett in Richtung des Brennraumes verlassenden Schwelgasen Gelegenheit gegeben, sich innig mit der zugeführten, vorgewärmten Zweit luft zu mischen und gleichzeitig an der Brennfläche zu zünden und zu verbrennen. Dadurch entsteht eine rege Flammenentwick lung und infolge davon eine intensive Flam menstrahlung an die den Brennraum begren zenden Rohrheizflächen, welche die gewon nene Wärme nutzbringend aufnehmen.
In der Stufe 3 ist den ausgebrannten Sch-,velgasen, nach Verlassen des Brennrau- mes, die Möglichkeit gegeben, ihre Wärme durch Berührungsübertragung an die dem Brennraum nachgeschalteten Rohrheizflä chen, bis zur gewünschten Endtemperatur, zu übertragen.
Diese Art der Brennstoffaus- nützung sichert eine grössere Reizleistung und dadurch Einsparung an Brennstoff, g <B>-</B> eg e nüber ähnlichen Bauartep. Es kann also die gleiche Leistung mit einem erheblich kleineren Kessel und weniger Brennstoff er reicht werden.
Fig. 3 zeigt einen Vertikalschnitt einer weiteren Ausführung eines Kessels entspre- ehend der Bauart Fig. 1 und z. Bei dieser Ausführung ist der Bunker in den Kessel hineingelegt. Links und rechts vom Bunker ist je ein freier Brennraum 7 mit der glei chen Rohrheizflächen-Anordnizng angebracht wie in Vig. 1 und 2;
demzufolge verläuft der Brennprozess genau wie in dem vorbeschrie- benen Beispiel nach Fig. 1 und 2!.
Für jeden Brennraum sind die Feuer türen 2,2 und 23 - vergleiche Fig. 1 und 2 - !gesondert angebracht. Der Aschenraum kann je nach Grösse des Kessels mit einer oder, wie gezeigt, zwei Türen 24 versehen sein. Die Fülltür wird wieder wie in Fig. 1 und 22 oben an der Vorderwand oder auf der Bun- kerdecke angeordnet.
Ebenso wie dort wird der Wasserzu- und -ablauf angebracht.
Der Rohrrost 45 ist hier horizontal gelegt, und dienen dessen Rohre zugleich als Ver bindungsrohre zwischen den untern Sammel- rohren 3. Die obern Sammelrohre 3 sind, gleich wie die untern Sammelrohre, an ihren Enden mittels je einem Rohr 4 miteinander verbunden. An letztere sind unten und oben die stehenden Begrenzungsrohre 2 ange schlossen.
Wenn die Brennräume 7 nicht zu breit sind, so kann der Brennstoffauslauf 14 im Bunker relativ niedrig gehalten werden, ohne zu befürchten, dass der Rost nicht mit der zur Verbrennung erforderlichen Brennstoff menge beschickt wird. Der Körnung des Brennstoffes. entsprechend kann der Auslauf gegebenenfalls, um eine reichliche Menge von Brennstoff auf den Rost zu fördern, mit tels in den Bunker eingebauter verstellbarer Schieber (15, Fig. 1) verändert werden. Bei grösseren Kesseln dieser Bauart kann der Rost auch als Schrägrost ausgeführt werden.
Der Aufbau der beiden Brennräume 7 er folgt dann wie in Fig. 1 und 2 -gezeichnet; ebenso wickelt sich der Verbrennungsprozess und die Wärmeübertragung an die Heizflä chen gleich wie beim Beispiel nach Fig. 1 und 2 ab.
Eine weitere Bauart des Kessels zeigen schematisch die Fig. 4 und 5. Es zeigt: Fig. 4 einen Vertikallängsschnitt dieses Kessels nach Linie r,-a in Fig. 5 und Fig. 5 einen Vertikalquerschnitt nach Linie b-b in Fig. 4.
Wie aus diesen Figuren ersichtlich, ist der Brennstoffbunker in den Kessel einge- baut. Die seitlichen 13egrenzungsheizfl'ächen des Bunkers und Brennraumes bestehen aus wasserführenden, stehenden und liegenden Rohren 1, 2 und 5. Der Brennraum liegt seitlich neben dem Bunker und ist durch eine mittels der Rohre 5 gebildete Wand von ersterem getrennt. Der horizontal liegende Teil 5' der Rohre 5 bildet am Boden des Bunkers den Wasserrohrrost. Die Rohre 5 sind unten an die Begrenzungsrohre 1 und oben an ein Sammelrohr 3 angeschlossen. Brennraum 7 ist aussen durch die mittels der Rohre 1 und 2; gebildeten Wände begrenzt, ebenso der Bunkerraum.
Der unter dem Bun ker liegende horizontale Teil 1' der Rohre 1 bildet ebenfalls einen Rost, welcher an sei nem unter dem Brennraum 7 liegenden Teil durch den Boden 310 abgedeckt ist. Unter die sem Rost befindet sich der Aschenfall. Im obern Teil des Brennraumes 7 sind übereinan der mehrere Reihen Deckenrohre 6 einge baut und an die hintern und vordern Begren zungsrohre 2 angeschlossen. Die Deckenrohre können aber auch entsprechend Fig. 10, 11, 13 und 14 als Fahnen an die Begrenzungs rohre 1, 2. und 5 angebaut sein. Die durch die Rohre 5 gebildete senkrechte Rohrwand ist bis zum Bunkerrost durch die Wand 31 abgedeckt.
Die Wand 311 kann je nach An ordnung der Deckenrohre auf Seite des Brennraumes oder Bunkers liegen. Der Brennraum 7 erstreckt sich unmittelbar un terhalb des obern Rostes bis zu den Decken rohren 6.
Der Brennprozess. vollzieht sich bei dieser Bauart nach Art des Tiefbrandes, welcher entsteht, indem die Verbrennungsluft über dem Brennstoffbett und dem obern durch die Rohrteile 5' gebildeten Rost, etwa durch die Tür 23 dem Brennstoff zugeführt wird. Die bei der Entgasung über dem Rostentstehen den Schwelgase werden beim zwangsläufigen Durchtritt durch die auf dem Rost liegende Glut teilweise verbrannt. Der Rest wird unter dem Rost, also anfangs des Brenn- raumes 7, nach Mischung mit zugeführter Zweitluft an der Rostglut entzündet und vollkommen verbrannt.
Die durch den Rost durchfallenden $rennstoffriickstände ver brennen auf dem untern, durch die Rohr teile 1' gebildeten Rost, der teilweise durch die oben im Aschenfall liegende Wand 3-l1 ab bedeckt ist und nur die zur Verbrennung der Rückstände benötigte freie Rostfläche be sitzt. Auch durch diese umbekehrte Verbren nung und Gasführung erfolgt im Brennraum 7 eine rege Flammenentwicklung und dem zufolge wird, mittels intensiver Flammen- stra.hlunb, die Wärme an die umliebenden Rohrheizflächen sehr nutzbringend abgege ben.
Bei der oben beschriebenen Anordnung des obern Rostes, des Brennraumes und der Gasführung ist es nicht notwendig, dass der Brennraum 7 teilweise seitlich neben dem Bunker liegt. Er kann auch teilweise vor dem Bunker liegen, oder je nach dem lleizflächen- bedarf auf mehrere Seiten um den Bunker verteilt sein. Bei dieser Bauart sind die Türen 21, 22, 23 und 24 ebenfalls an einer vor einer Reihe von Rohren. ? befindlichen Wand vor besehen.
In Fig. 4 und 5 sind die einen Rohre 1 bis an die eine Seitenrolirwand des Brenn raumea 7 verlängert - vergleiche: 1' -, stei gen dann hoch und schliessen sich oben an ein Sammelrohr 3 an.
Diese Rohre 1 können aber gegebenenfalls bei Weglassen der links und rechts über dem Brennraum liebenden Sam melrohre 3 bis an das äussere Sammelrohr 3' über dem Bunker geführt und angeschlossen werden, so dass mit den einen Rohren 1 der untere Rost, eine Seitenwand und eine Dek- kenwaud des Kessels gebildet werden. Das Rohr 5 wird dann oben an ein Rohr 1 ange schlossen.
Durch diese Rohrführung wird der Vor teil erreicht, dass der Wasserumlauf im un tern Rost selbst und in den anschliessenden -wasserführenden Seiten- und Peekenwänden mit grosser Geschwindigkeit erfolgt, die sich auch auf den Wasserumlauf im gesamten Rohrsystem des Kessels überträgt.
'Weiter können gegebenenfalls die Rohre 5 unter Weglassen des obern mittleren Sam- melrohres 3 bis an das äussere obere Bunker- sammelrohr 3' geführt werden, so dass die Rohre 5 den obern Rost, die gemeinsame Sei tenwand vom Bunker und Brennraum und die Decke des Bunkers bilden.
Das den Teil 1' besitzende Rohr 1 ist in diesem Fall nur bis zum obern Sammelrohr 3 an der äussern Sei tenwand des Brennraumes geführt. Die bei den Enden der obern Sammelrohre 3 und 3' sind je mittels eines Rohres 4 miteinander ver bunden. Wenn es die Bauart des Kessels ver langt, so können bei jedem Kessel durch Weg lassen von Sammelrohren die Seiten-, Rück- und Deckenwände durch verlängerte, wasser führende Rohre ersetzt werden.
In Fib. 6 und 7 ist eine weitere Aufbau form des Kessels gemäss der Erfindung sche matisch dargestellt. Es zeigt: Fib. 6 einen Vertikallängsschnitt dieses Kessels nach Linie a-a in Fig. 7 und Fig. 7 einen Vertikalquerschnitt nach Linie b-b in Fig. 6.
Der Bunker liegt hier im Innern des Ke@s- sels vor dein Brennraum. Die Begrenzungs- rohrwände vom Bunker und Brennraum 7 sind vorn und hinten durch die stehenden Rohre 1, rechts und links durch die stehenden Rohre 2 ')!gebildet. Diese Rohre sind unten und oben an die liegenden Sammelrohre 3 anb - schlossen. Die Sammelrohre 3 sind unter sich durch die Verbindungsrohre 4 verbunden.
Die Rohrtrennwand zwischen Bunker und Brenn- raum ist mittels der Rohre 5, welche mit ihren horizontal liegenden Schenkel 5' den Rost bilden. bewerkstelligt und unten und oben an ein Sammelrohr 3 angeschlossen. Die Treunrohrwand ist auf Brennraumseite (oder Bunkerseite) durch eine Wand 32 abbedeekt, dieselbe reicht aber nicht bis auf Rosthöhe hin unter, sondern lässt die Rohre 5 auf Brenn schiehthöhe unabgedeckt,
so class der unabbe- deckte Teil dieser Rohre einen aufsteigenden Rost bildet und finit demBrennraum 7 direkt in Verbindung steht-. Ini obern Teil des Brenn- raumes 7 sind die Deckenrohre 6 einbebaut, in diesem Fall einseitig befestigte Rohre nach Fib. 13.
Bei der Verbrennung auf dem Rost wird der aufsteigende Rostteil als Zündfläche für die das Brennstoffbett seitlich verlassen den, imverbranuten Sehivel-ase dienen. Die vorgewärmte Zweitluft wird vom Aschen raum her, durch eine den letzteren vom Brenn- raum 7 trennende Wand 33 hindurch, regu lierbar dem Brennraum 7 zugeführt.
Die Flammenentwicklung und die daraus sich er gehende intensive Flammenstrahlung an die umliegenden Rohrheizflächen kommt in dem reichlich grossen Brennraum wärmewirtschaft- lieh zur höchsten Auswirkung.
Gegebenenfalls kann ,der Brennraum links oder rechts vom Bunker liegen; .oder die Brennräume können auf a 1:e ,drei Seiten des Bunkers einzeln oder zusammen verteilt sein. Der Rost hat dann nach allen drei Seiten Verbindung mit .den Brennräumen. Ebenso können die Deokenheizrohre anders. angeord net und statt quer, parallel zur Kesselachse. liegen.
Die Fülltür und die Feuertüren 21 und 22 sind, wie bei allen Ausführungsbei spielen, an :der Vorderwand angeordnet. Eben so wie bei diesen Beispielen sind -die Abdek- kungen der Rohre nach aussen und oben zum Beispiel mittels Isolierung und Verkleidung ausgeführt. Die Entaschung vom Brennraum kann durch eine aussen seitlich oder in der Wand 33 anagebrachte Tür erfolgen, in letz terem Fall nach dem vordern Aschenraum hin.
Fig. 8 und 9 stellen einen runden 'Kessel dar. Es zeigt: Fig. 8 einen Vertikalquerschnitt dieses Kessels nach Linie a-a in Fig. 9 und Fig. 9 einen Horizontalquerschnitt nach Linie b-b der Fig. B.
Der Brennstoffbunker wird aus einer ein zelnen, stehenden, wasserführenden Rohr schraube 2 gebildet, die in o,d4r, wie gezeigt, annähernd in der Mitte der Vertikalachse des Kessels liegt. Ausserhalb dieses Bunkerrau mes, liegt in einem gewissen Abstand, zen- trisch. oder, wie veranschaulicht, exzentrisch zu ihm, eine im Durchmesser grössere Rohr s,chraube 8, die mit der Bunkerrohrschraube 2 den zwischenliegenden Brennraum 7 bildet.
Oben wird der Brennraum durch eine - ver gleiche Pi.g. 8 und 9 - odermehrere zuein ander konzentrische, kurze Rohrschrauben 6, die als Deckenrohre dienen, abgeschlossen. Die Rohrschraube 8 ist oben und unten an die Sammelrohrringe 3 durch einen oder, wie ge- zeigt, mehrere Stutzen 34 angeschlossen. Das untere Sammelrohr ist mit einem Stutzen 28 für den Wasserzulauf versehen, das obere für den Wasserablauf mit einem Stutzen 29.
Für die Wasserzirkulation von der Rohrschraube 8 zu -den Rohrschrauben 2 und 6 sind am Tiefst- und Höchstpunkt -der Rohrschrauben an diese ein oder mehrere Verbindungsstutzen 35 angeschlossen. Durch alle .diese Verbin dungsstutzen ist die Wasserzirkulation im gesamten Kessel gesichert. Der untere Rohr ring 3 ist mit einem Wasserrost versehen. Es kann aber auch, was auch bei den oben be schriebenen Beispielen möglich ist, ein ge- wöhnliaher Rost eingebaut sein.
Die .Sammel- rohrringe 3 können auch weggelassen werden. Die Rohrschraube 8 kann dabei mit Zu- oder Ablaufstutzen versehen und mit den andern Rohrschrauben, wie oben bemerkt, durch Stutzen verbunden sein und in diesem Auf bau eine Kesseleinheit bilden. Statt der Rohr schrauben können auch einzelne "offene" Rohrringe Verwendung finden, ,die einzeln annähernd oder genau horizontal liegen und an jedem Ende an ein vertikales Rohr mit Zu- und Ablauf angeschlossen werden.
Die Brennstoffschüttung erfolgt bei beiden Bau arten von oben durch Tür 2'1, kann aber auch seitlich oder vorn angebracht werden. Die Feuer- und Aschentüren 23 und 24 sind vorn am Kessel angebracht. Gegen Wärmeschutz nach aussen ist der Kessel, wie -die andern Ausführungsbeispiele, durch -die Wand 18, Isolierung 19 und Verkleidung 20 geschützt.
Der Verbrennungsprozess und die Wärmeaus- nützung im. Kessel erfolgen auch hier in Stu fen, wie in den vorbehandelten Beispielen. Dabei zieht sich die Abbrand- und Zünd fläche 17 ganz um die Verlängerung des Bun kers herum.
Falls der Kessel für einen kleinen Brenn stoffvorrat bestimmt isst, so fällt die Fülltür 21 fort. Die Feuertür 23 übernimmt dann gleichzeitig -die Funktion der Fülltür 21 und wird zu diesem Zweck mit ihrem Einlauf so hoch über dem Rost angeordnet, dass beim Einfüllen des Schüttgutes dasselbe, dem Bö schungswinkel entsprechend, zum Rost ab fällt und über letzterem ein oben von den Deckenheizflächen begrenzter Brennraum ent- steht.
Der Heizkessel im Sinne des Erfindungs gedankens lässt sich auch zum Kochherd aus bauen, indem neben der Heizwirkung seine Abwärme sich mit Vorteil zu Kochzwecken verwenden lässt.
Es ist für das Wesen der Erfindung be langlos, ob der Feuer- und Brennraum des Kessels mit einem Nach.scha.ltraum zu einer Einheit zusammengebaut wird oder nicht. Letzterer kann auch gesondert, sei es hinter, links oder rechts neben oder über dem Kessel angeordnet werden.
Bei allen Bauarten von Kesseln mit Bun ker ist es für das Wesen der Erfindung be langlos, welche Lage die Bunker im oder am Kessel besitzen und ob dieselben, sowie die Kessel, rechteckig, rund, oval oder quadra tisch gebaut sind.
Abhängig von Lage und Form der Kessel und Bunker sind nur die An zahl und Verteilung der Brennräume. Ferner ist es für das Wesen der Erfindung belang los, ob die den Kesselinnenraum seitlich be grenzenden Heizflächen sowie die Decken heizflächen aus runden, Fig. 16, oder ovalen bezw. plattgedrückten Rohren, Fig. 15, oder im Querschnitt andern Rohren oder gefäss artig gebildet werden und ob gewisse Rohre (6) quer oder parallel zur Kesselachse liegen, oder ob diese Rohre (16) schlangenförmig mit.
mehreren Windungen (Fig. 13) oder U-förmig bezw. Tförmig ausgeführt sind.
Der Zusammenbau der Rohre bezw. Heiz- flächen, erfolgt in den meisten Fällen durch Schweissurig, kann aber auch durch andere Verbindungen erfolgen.