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Heizkessel Die vorliegende Erfindung betrifft einen Heiz- kessel mit einer mittels eines flüssigen Mediums gekühlten, eine seitliche Gasaustrittsöffnung aufweisenden Feuerglocke, wobei zwischen dieser Feuerglocke und dem umgebenden Kesselmantel ein im Querschnitt ringförmiger Zwischenraum vorgesehen ist, der an einen Rauchgasstutzen angeschlossen ist, ferner mit einem oberhalb des von der Feuerglocke umschlossenen Feuerraumes angeordneten, lotrecht nach unten gerichteten Ölbrenner und mit mindestens einer in dem ringförmigen Zwischenraum vorgesehenen, unten einen Gasdurchgang freilassenden radialen Schikane.
Kennzeichnend ist hierbei, dass die erwähnte Gasaustrittsöffnung sich von dem unteren Rand .der Feuerglocke bis mindestens in den Höhenbereich der oberen Kesseltüröffnung erstreckt und die die Gas- austrittsöffnu_ ng begrenzenden lotrechten Kanten der Feuerglocke mit dem umgebenden Kesselmantel durch Wandstücke verbunden sind, die sich vom unteren Ende der Feuerglocke bis mindestens zu deren halber Höhe erstrecken sowie dadurch, dass der Rauchgasstutzen am oberen Ende des ringförmigen Zwischenraumes angeschlossen ist.
In den beiliegenden Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes näher dargestellt, wobei zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Heizkessel, Fig. 2 einen Querschnitt -durch den Kessel der Fig. I , entlang der Linie II-II, Fig. 3 einen Querschnitt durch den Kessel der Fig. 1, entlang der Linie III-III.
Der Kessel besitzt eine äussere Umhüllung 1, in welcher sich oben ein Heisswasserboiler 2 und unten der Verbrennungsraum 3 befinden. Der Verbrennungsraum 3 ist von einer Feuerglocke 4 umgeben, welche aus einer inneren Wand 5 und einer äusseren Wand 6 besteht. Zwischen beiden Wänden zirkuliert ein kühlendes und wärmeaufnehmendes flüssiges Medium, beispielsweise Wasser. Konzentrisch um die Feuerglocke ist ein Hohlmantel 7 vorgesehen, welcher eine innere Wand 8 und eine äussere Wand 9 besitzt. Der Zwischenraum zwischen diesen Wänden des Hohlmantels ist an den Kreislauf des Kühlwassers angeschlossen. Zwischen der Aussenwand 9 des Hohlmantels und der äusseren Umhüllung 1 kann eine wärmeisolierende Zwischenschicht 10 vorgesehen sein.
Zwischen der Aussenwand 6 der Feuerglocke und der Innenwand des Hohlmantels bleibt ein ringförmiger Kanal 11 frei, durch welchen die Verbrennungsgase abziehen. ..
An den Verbrennungsraum 3 schliesst sich oben ein Rohr 12 an, durch welches die" Verbrennungsluft in den Raum 3 gelangt. Indem Rohr 12 befindet .sich die ölzuführleitung 13, an deren unterem Ende die Brenndüse 14 vorgesehen ist. Ölbrennereinheiten dieser Art sind bekannt, so dass sich eine eingehendere Beschreibung erübrigt. Der oberhalb des Raumes 3 befindliche Ölbrenner ist senkrecht nach unten gerichtet.
Konzentrisch um das Rohr 12 befindet sich zunächst ein ringförmiger Raum 15, welcher an die Warmwasserzirkulation angeschlossen ist; ausserhalb hiervon befindet sich der Boiler 2. Dieser Boiler besitzt einen Zuflussstutzen 16 und einen Abflussstutzen 17. Durch den Boiler verlaufen noch einige vertikale Wärmeaustauschrohre 18, welche oben an den ringförmigen Raum 15 und unten ebenfalls an den Warmwasser-Kreislauf angeschlossen sind.
Der Warmwasser-KreislaufumfasstsomitdieFeuer- glocke 5, den Hohlmantel 7, die Rohre 18, den ringförmigen Raum 15 sowie den unterhalb des Boilers gelegenen Hohlraum 19. Dieser Hohlraum
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wird unten durch den Boden 20 begrenzt, welcher seinerseits -den sich bis über die Feuerglocke 4 erstreckenden ringförmigen Kanal 11 abschliesst. Das Kühlwasser gelangt durch den Stutzen 22 in den Heizkessel und verlässt ihn durch den Stutzen 23. Bei 21 ist der Anschluss an einen Expansionsraum dargestellt.
Die Feuerglocke besitzt an einer Stelle einen segmentförmigen Ausschnitt 24, welcher sich vom unteren Ende der Feuerglocke mindestens bis in den Höhenbereich der oberen Türöffnung 25, im gezeigten Fall sogar über diesen Breich hinaus erstreckt, und welcher vorzugsweise an der Stelle der Feuerglocke vorgesehen ist, welche den Türöffnungen 25 und 26 benachbart ist.
Der untere Teil der lotrechten Seitenränder dieses segmentartigen Ausschnittes ist mit dem Mantel 7 durch radiale Zwischenwände 27 verbunden, welche sich vom unteren Ende der Feuerglocke bis etwas über deren halbe Höhe erstrecken und an den betreffenden Stellen einen Abschluss zwischen der Feuerglocke und der Hohlwand bilden. Zwischen der Feuerglocke und der Hohlwand befin- den sich ferner zwei radiale Schikanen 28, welche oben zwischen beiden Teilen eine Absperrung bilden, unten jedoch eine Durchlassöffnung 29 freilassen. Die Schikanen 28,
der segmentartige Ausschnitt 24 und die Zwischenwände 27 sind vorzugsweise so angeordnet, dass der Kessel zu der Schnittebene der Fig. 1 symmetrisch ist. An der den Türöffnungen 25 und 26 bzw. dem Segmentausschnitt 24 diametral gegenüberliegenden Seite des Heizkessels befindet sich der an das obere Ende des Ringraumes 11 angeschlossene Rauchgas-Abzugsstutzen 30.
Während des Brennvorganges wird das Wasser in der Glocke 4 und der Hohlwand 7 erwärmt und steigt nach oben. Hierbei erwärmt sich das Wasser in der Glocke etwas stärker, da diese von beiden Seiten Wärme erhält. Hierdurch steigt das Wasser auf Grund der Erwärmung in der Glocke nach oben und gelangt direkt in den ringförmigen Raum 15, welcher das Rohr 12 umgibt. Hierdurch wird das im Boiler 2 befindliche Wasser erhitzt. Das durch den Zwischenraum 15 aufsteigende Wasser gibt also Teil seiner Wärme an das Wasser im Boiler ab und fliesst durch die Wärmeaustauschrohre 18 in den Hohlraum 19.
Hier vermischt es sich mit dem aus der Hohlwand 7 aufsteigenden Wasser und gelangt in den Abflussstutzen 23, an welchen ein Verbraucher, beispielsweise Heizkörper, angeschlossen ist. Das Wasser verliert in dem Verbraucher einen weiteren Teil seiner Wärme und fliesst durch den Stutzen 22 in den Kessel zurück. Durch diese Anordnung wird erreicht, dass einerseits das Wasser im Boiler 2 auf einer relativ hohen Temperatur gehalten werden kann, anderseits, dass das den Kessel durch den Stutzen 23 verlassende Wasser eine relative konstante Temperatur annimmt.
Die im Verbrennungsraum erzeugten Verbrennungsgase verlassen die Feuerglocke durch den segmentartigen Ausschnitt 24 und überströmen die Zwischenwände 27 und gelangen in den Ringraum 11 zwischen der Feuerglocke 4 und der Hohlwand 7. In dem Kanal 11 strömen die Verbrennungsgase zunächst abwärts - wie dies durch den gestrichelten Pfeil in Fig. 1 angedeutet ist - da die Schikanen 28 das direkte Abströmen zum Stutzen 30 verhindern. Die Verbrennungsgase strömen anschliessend durch die freibleibenden Räume 29 und durch den in Strörnungsrichtung hinter den Schikanen liegenden Teil des Kanals 11 in den Rauchgasstutzen 30, welcher beispielsweise mit einem Kamin verbunden ist.
Der beschriebene Heizkessel besitzt am unteren Ende einen Rost zur Auflage von festem Brennmaterial. Ebenso kann eine (nicht dargestellte) Zuleitung von Gebläseluft in dem Raumunter dem Rost vorgesehen sein. Der Heizkessel kann sonnt gleichzeitig oder unabhängig voneinander für flüssige oder feste Brennstoffe verwendet werden. Auf den Rost kann jedoch auch verzichtet werden, so dass ausschliesslich flüssiger Brennstoff verwendet werden muss.
Durch die beschriebene Anordnung wird zunächst erreicht, dass die Wärme -der Verbrennungsgase weitgehend ausgenützt wird, da sie sehr lange mit der Feuerglocke bzw. der Hohlwand in Berührung bleibt. Da bei der getroffenen Anordnung die Flammen mit der Feuerglocke nur in geringen Kontakt kommen, kann auf eine Schamottierung des Inneren der Feuerglocke weitgehend verzichtet werden. Dies ist deswegen möglich, da die Wärme in erster Linie durch Verbrennungsgase und rxicht durch die Flamme direkt übertragen wird. Die Feuerglocke wird, wie beschrieben, von beiden Seiten erwärmt, so dass das Wasser in der Feuerglocke eine höhere Temperatur erreicht als das Wasser der Hohlwand.
Hierdurch wird jedoch erreicht, dass das Boilerwasser immer eine hohe Temperatur erreicht, da das Wasser der Feuerglocke auf Grund der getroffenen Anordnung in erster Linie mit dem Boiler in Wärmeaustausch kommt.
Der Kessel kann neben den beschriebenen Vorrichtungen auch noch Mittel besitzen, welche es gestatten, den Querschnitt der freibleibenden öff- nung 29 zu verändern. Es ist beispielsweise möglich, den unteren Teil der Schikanen 28 mittels eines Hebelmechanismus so anzuordnen, dass dieser untere Teil angehoben und abgesenkt werden kann. Ferner können mit Vorteil in den Zwischenwänden 27 öffnungen vorgesehen sein, durch welche ein Teil der Verbrennungsgase in den Ringraum 11 gelangt. Ferner kann der Flamme von unten Sekundärluft zugeführt werden, um den Verbrennungsgrad zu erhöhen.
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Boiler The present invention relates to a boiler with a fire bell cooled by means of a liquid medium and having a lateral gas outlet opening, with an intermediate space of annular cross-section being provided between this fire bell and the surrounding boiler shell, which is connected to a flue gas nozzle, and also with an above of the combustion chamber enclosed by the fire bell, arranged vertically downwards and with at least one radial baffle provided in the annular gap and leaving a gas passage free at the bottom.
It is characteristic that the mentioned gas outlet opening extends from the lower edge of the fire bell to at least the height of the upper boiler door opening and the vertical edges of the fire bell delimiting the gas outlet opening are connected to the surrounding boiler shell by wall pieces that extend from the lower The end of the fire bell extend to at least half its height and in that the smoke gas nozzle is connected to the upper end of the annular gap.
An exemplary embodiment of the subject of the invention is shown in more detail in the accompanying drawings, in which: FIG. 1 shows a longitudinal section through a heating boiler, FIG. 2 shows a cross section through the boiler of FIG. I, along the line II-II, FIG. 3 shows a cross section through the boiler of Fig. 1, along the line III-III.
The boiler has an outer casing 1 in which there is a hot water boiler 2 at the top and the combustion chamber 3 at the bottom. The combustion chamber 3 is surrounded by a fire bell 4, which consists of an inner wall 5 and an outer wall 6. A cooling and heat-absorbing liquid medium, for example water, circulates between the two walls. A hollow jacket 7 is provided concentrically around the fire bell and has an inner wall 8 and an outer wall 9. The space between these walls of the hollow jacket is connected to the circuit of the cooling water. A heat-insulating intermediate layer 10 can be provided between the outer wall 9 of the hollow jacket and the outer casing 1.
An annular channel 11 remains free between the outer wall 6 of the fire bell and the inner wall of the hollow jacket, through which the combustion gases are drawn off. ..
At the top of the combustion chamber 3 is a pipe 12, through which the "combustion air" enters the room 3. Inside the pipe 12 is the oil supply line 13, at the lower end of which the combustion nozzle 14 is provided. Oil burner units of this type are known, see above that a more detailed description is superfluous.The oil burner located above the space 3 is directed vertically downwards.
Concentrically around the pipe 12 there is initially an annular space 15 which is connected to the hot water circulation; outside of this is the boiler 2. This boiler has an inflow connection 16 and an outflow connection 17. Several vertical heat exchange pipes 18 run through the boiler, which are connected to the annular space 15 at the top and also to the hot water circuit at the bottom.
The hot water circuit thus includes the firebell 5, the hollow jacket 7, the pipes 18, the annular space 15 and the cavity 19 located below the boiler. This cavity
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is delimited at the bottom by the bottom 20, which in turn closes off the annular channel 11 extending over the fire bell 4. The cooling water enters the boiler through the nozzle 22 and leaves it through the nozzle 23. At 21, the connection to an expansion chamber is shown.
The fire bell has a segment-shaped cutout 24 at one point, which extends from the lower end of the fire bell at least to the height area of the upper door opening 25, in the case shown even beyond this area, and which is preferably provided at the location of the fire bell, which the door openings 25 and 26 is adjacent.
The lower part of the vertical side edges of this segment-like cutout is connected to the jacket 7 by radial partition walls 27, which extend from the lower end of the fire bell to a little over half its height and form a closure between the fire bell and the hollow wall at the relevant points. There are also two radial baffles 28 between the fire bell and the hollow wall, which form a barrier at the top between the two parts, but leave a passage opening 29 at the bottom. The harassment 28,
the segment-like cutout 24 and the partition walls 27 are preferably arranged such that the boiler is symmetrical to the sectional plane of FIG. 1. On the side of the boiler diametrically opposite the door openings 25 and 26 or the segment cutout 24 is the flue gas outlet 30 connected to the upper end of the annular space 11.
During the burning process, the water in the bell 4 and the cavity wall 7 is heated and rises to the top. The water in the bell warms up a little more because it receives heat from both sides. As a result, the water rises due to the heating in the bell and reaches the ring-shaped space 15 which surrounds the pipe 12. This heats the water in the boiler 2. The water rising through the intermediate space 15 therefore gives off part of its heat to the water in the boiler and flows through the heat exchange pipes 18 into the cavity 19.
Here it mixes with the water rising from the hollow wall 7 and reaches the drain connection 23, to which a consumer, for example a radiator, is connected. The water loses a further part of its heat in the consumer and flows back through the connection 22 into the boiler. This arrangement ensures that, on the one hand, the water in the boiler 2 can be kept at a relatively high temperature and, on the other hand, that the water leaving the boiler through the nozzle 23 assumes a relatively constant temperature.
The combustion gases generated in the combustion chamber leave the fire dome through the segment-like cutout 24 and flow over the intermediate walls 27 and enter the annular space 11 between the fire dome 4 and the hollow wall 7. In the channel 11, the combustion gases initially flow downwards - as indicated by the dashed arrow in Fig. 1 is indicated - since the baffles 28 prevent the direct outflow to the nozzle 30. The combustion gases then flow through the free spaces 29 and through the part of the channel 11 located behind the baffles in the flow direction into the flue gas nozzle 30, which is connected to a chimney, for example.
The boiler described has a grate at the lower end for supporting solid fuel. Likewise, a supply line for blown air (not shown) can be provided in the space under the grate. The boiler can be used for liquid or solid fuels at the same time or independently. However, the grate can also be dispensed with, so that only liquid fuel has to be used.
The described arrangement firstly ensures that the heat from the combustion gases is largely utilized, since it remains in contact with the fire bell or the cavity wall for a very long time. Since the flames only come into slight contact with the fire dome in the arrangement made, the interior of the fire dome is largely not required to be fireclay. This is possible because the heat is transmitted primarily through combustion gases and not directly through the flame. As described, the fire bell is heated from both sides so that the water in the fire bell reaches a higher temperature than the water in the cavity wall.
This, however, ensures that the boiler water always reaches a high temperature, since the water of the fire bell primarily exchanges heat with the boiler due to the arrangement made.
In addition to the devices described, the boiler can also have means which allow the cross section of the opening 29 that remains free to be changed. It is possible, for example, to arrange the lower part of the baffles 28 by means of a lever mechanism in such a way that this lower part can be raised and lowered. Furthermore, openings can advantageously be provided in the intermediate walls 27, through which some of the combustion gases pass into the annular space 11. Secondary air can also be supplied to the flame from below in order to increase the degree of combustion.