CH438640A - Brennkammer und Verwendung derselben - Google Patents

Description

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    Brennkammer   und    Verwendung   derselben Die vorliegende    Erfindung   betrifft eine    Brennkam-      mer   zur Verbrennung von flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen, mit seitlichen Öffnungen zur    Brennerein-      bringung   und einem sie allseitig umschliessenden, wasserführenden Doppelmantel, und eine Verwendung derselben in einem Heizkessel mit    Doppelbrennkam-      mer,   der dadurch mit festen, flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen betrieben werden kann. 



  Kessel mit zwei Feuerungen bzw. mit der Möglichkeit zur Verbrennung von festen, flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen sind an sich bekannt. Bekannte Bauarten von zwei Brennstoffheizkesseln bestehen darin, dass zwei Feuerräume    hintereinander   liegen und durch    abdeckbare   Gitter miteinander verbunden sind, die am unteren Ende der die Feuerräume    trennenden   Zwischenwand angeordnet sind. 



  Bei einer solchen Anordnung wird jeweils ein Feuerraum von den Heizgasen    beaufschlagt,   wodurch die    Heizflächen   des anderen    Feuerraumes   nicht    benutzt   werden könne, was zur Folge hat, dass der Kessel grösser bemessen werden muss, wenn eine bestimmte    Heizflächenleistung   erreicht werden soll. 



  Hinzu kommt, dass bei derart ausgebildeten Kesseln in den meisten Fällen für den Betrieb des jeweiligen Feuerraumes Klappen oder Schieber umgestellt werden müssen. 



  Abgesehen von dadurch bedingtem zusätzlichen Bedienungsaufwand und der Verschmutzung der zu verstellenden Vorrichtungen, was eine Beeinträchtigung hinsichtlich ihrer Funktion und ihrer Haltbarkeit bedeutet, kann u. U. 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, wobei die Feuerräume in einen gemeinsamen unmittelbar unterhalb der Kesseldecke verlaufenden    Heizgaszug      einmünden   und die den Feuerraum begrenzenden wasserführenden Wände entge- gen der Zugrichtung abgewinkelt sind und mit Abstand von der Kesseldecke enden. 



  Bei diesem bekannten Lösungsvorschlag hat der zweite Feuerraum, in den der Brenner mündet, eine nach oben zeigende Öffnung und zwar am entgegengesetzten Ende von der    Brennermündung.   Bei dieser Anordnung besteht einmal die Gefahr, dass feste Brennstoffe in diese Kammer geworfen werden können, zum    anderen   ist die    Heizgasführung   ungünstig, sowohl in der Kammer selbst, weshalb sie einer Ausmauerung bedarf, als auch hinter der Kammer. 



  Bei weiteren ähnlichen Lösungen besteht die zweite    Brennkammer   lediglich aus    einem      abgetrennten   Bereich des Brennraumes für feste Brennstoffe, wobei diese    Brennkammer      derart   ausgebildet ist,    dass   die Heizgase des Öl- oder Gasbrenners    ungehindert   aus dieser Kammer abziehen können. 



  Der in dieser Hinsicht besser befriedigende Vorschlag,    dass   die    ölbrennkammer   aus einem sie    allseitig   umschliessenden    Wassermantel      mit      einem   Querschnitt gebildet ist, der etwa einer    Langlochform   entspricht, wobei im Bereich der unteren Hälfte der Kammer seitliche Öffnungen zur    Brenneranbringung   vorgesehen sind, während im oberen Bereich der Kammer in der dem Feuerraum für feste Brennstoffe zugewandten wasserführenden Wand eine abgeschirmte Längsöffnung vorgesehen ist, ermöglicht zwar eine höhere Wärmebelastbarkeit gemessen an den bereits bekannten Kesseln, hat jedoch den Nachteil, dass dieser Grenzen gesetzt sind, die, wie sich gezeigt hat, noch erweitert werden können. 



  Die Tendenz im Kesselbau weist heute in Richtung einer thermisch höheren Belastung, d. h. die    Heizflä-      chenbelastung   wird angehoben, um die    Kesselbaumasse   kleiner gestalten zu können und um dadurch billiger zu bauen. Der Heizkessel gemäss oben genanntem Vorschlag liess 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 Typen handelt, 

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 mit einem Zwangsumlauf des    Heizmediums   zu versehen, ist in der Regel zu kostspielig und würde einen solchen Kessel auch zu    kompliziert   machen.

   Es bietet sich nun eine    Möglichkeit,   durch bauliche Massnahmen dafür Sorge zu tragen, dass keine    örtliche      über-      hitzung   und    Dampfblasenbildung   eintritt, die zu Geräuschbildungen und zu einer Behinderung der Wärmeabfuhr führen kann.

   Hierfür sind besonders anfällig im Wassermantel der    Brennkammer   horizontal verlaufende Flächen, wie sie sich    beispielsweise      als   untere Begrenzungswände für die    Heizgasabzugsöffnung   aus der    Brennkammer   ergeben unter denen sich Dampfblasen aus den hoch belasteten Bereichen des Wassermantels neben der    Brennerflamme      sammeln   können.

      In   dieser    Hinsicht   stellt auch die abgebogene Kammerwandung als untere Begrenzung der Abzugsöffnung gemäss dem obigen Vorschlag einen Nachteil dar, da diese in die    Brennkammer   eingebogene Zunge thermisch besonders stark belastet ist, somit eine Dampfblasenbildung unterstützt und die Wasserzirkulation in diesem Kesselbereich behindert. 



  Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer Brennkammer, die diese Nachteile nicht aufweist. 



  Die    erfindungsgemässe   Brennkammer ist dadurch gekennzeichnet, dass im oberen Bereich der    Brenn-      kammer   eine abgeschirmte    Heizgasöffnung   vorgesehen ist, deren ihrer horizontal verlaufenden Oberkante gegenüberliegende Unterkante einen in bezug auf die Längsachse der Brennkammer geneigten Verlauf aufweist. 



  Durch diese erfindungsgemässe Ausbildung der    Heizgasabzugsöffnung   können    sich   bildende Dampfblasen nach beiden Seiten abströmen, und ausserdem wird die Wasserzirkulation in diesem Kesselbereich verstärkt gegenüber der Ausbildung einer abgebogenen Kammerwandung im Bereich dieser Öffnung. Weiter    kann   diese Neigung derart angeordnet sein, dass die grösste senkrechte Öffnungsbreite auf der Seite der    Brenneranordnung   liegt, oder dass die untere Begrenzungswand der Öffnung    V-Form   hat. 



  Obgleich hierbei der untere Bereich der Öffnung 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 waagrecht brennende Öl- oder Gasflamme wird an der gegenüberliegenden    Brennkammerwand   nach oben geleitet und läuft im oberen Bereich der Brennkammer wieder zurück bis zum grössten Öffnungsbereich der Abzugsöffnung. 



  Als weitere vorsorgliche Massnahme gegen Dampfblasenbildung und zur Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit kann unterhalb der Abzugsöffnung gegebenenfalls auch in der gegenüberliegenden Kammerwand eine schräg verlaufende Leiste eingebaut werden, wodurch die sich im Bereich der waagrechten    Ölflamme   an beiden Wasserwänden bildenden, kleinen Dampfblasen unterhalb der Leiste nach der Seite in Zonen abgelenkt werden, wo die    Wärmebeaufschla-      gung   geringer und das Wasser weniger erhitzt ist. 



  Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Verwendung der erfindungsgemässen Brennkammer in einem Heizkessel mit    Doppelbrennkammer.   



  Nachstehend wird die Erfindung    anhand   der Zeichnung an einem Beispiel näher erläutert. Es zeigen:    Fig.1   einen Längsschnitt durch einen Heizkessel . mit eingesetzter zweiter    Brennkammer   gemäss der Erfindung;    Fig.   2 eine schematisierte Ansicht der in    Fig.   1 eingezeichneten,    erfindungsgemässen      Brennkammer   von der Seite der    Heizgasabzugsöffnung;   und    Fig.   3 eine Ansicht gemäss    Fig.   2 mit abgewandelter Abzugsöffnung. 



  Wie    Fig.   1 zeigt,    ist   im Kessel 1 die Brennkammer 2 für feste    Brennstoffe   durch den Einbau der    Brenn-      kammer   3 vom Abzugsraum 4 getrennt. 



  Die    Brennkammer   3 hat einen inneren    Querschnitt,   der etwa einem Langloch entspricht. Die    Kammer   3, die praktisch einem gesonderten Kessel im Gesamtheitskessel entspricht, erstreckt sich quer durch den Kessel 1 und ist von allseits wasserführenden Wandungen umgeben. Der Brenner 6 ist in die seitliche untere Kammeröffnung 7    eingesetzt.   Die    Brennkammer   3 hat zur    Brennkammer   2 des Heizkessels 1 für feste Brennstoffe hin eine im wesentlichen horizontal verlaufende Öffnung 8, deren untere Begrenzungsfläche 9 geneigt ausgebildet ist. Durch diese Neigung wird, wie beschrieben, erreicht, dass sich unter dieser Fläche im Wasserraum    sammelnde   oder bildende    Dampfblasen   leichter zur Seite abfliessen können.

   Der etwaige Heizgasverlauf in dieser Kammer ist in    Fig.   2 durch Pfeile angedeutet. Als weitere Massnahme gegen Dampfblasenbildung und zur Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit kann unterhalb der Abzugsöffnung 9 gegebenenfalls auch in der gegenüberliegenden Wandung der Brennkammer 3 eine schräg verlaufende Leiste 10 eingebaut sein, wodurch die sich im Bereich der waagrechten    Ölflamme   an beiden Wasserwänden bildenden, kleinen Dampfblasen unterhalb der Leiste 10 nach der Seite in Zonen abgelenkt werden, wo die    Wärmebeauf-      schlagung   geringer und das Wasser    weniger   erhitzt ist.

   An der Oberseite des Kessels 1 befindet sich eine Reinigungsöffnung 12 und an der Hinterseite des Kessels 1 ein    Rauchgasabzug   13, der, aus der Zeichnung nicht sichtbar, mit dem hinteren Abzug 4 in Verbindung steht. 



  Die Ausbildungsform der Abzugsöffnung 8' gemäss    Fig.3   ist insofern besonders vorteilhaft, als dadurch .der Strömungsweg in noch stärkerem Masse in eine U-förmige Bahn gezwungen wird, wodurch sich ein verstärkter    Heizgasstau   und damit eine günstige Rückwirkung .der Heizgase auf die    Brennerflamme   erzielen lässt. 



  Um zu vermeiden, dass bei der Benutzung von festen Brennstoffen diese bei Einfüllung in den Kessel in die    Öffnung   8 bzw. 8' gelangen können, ist vor dieser Öffnung eine wasserführende Abschirmung 11 in die Brennkammer 2 eingebaut.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I Brennkammer zur Verbrennung von flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen, mit seitlichen Öffnungen zur Brennereinbringung und einem sie allseitig umschlies- senden, wasserführenden Doppelmantel, dadurch gekennzeichnet, dass im oberen Bereich der Brennkammer (3) eine abgeschirmte Heizgasöffnung (8, 8') vorgesehen ist, deren ihrer horizontal verlaufenden Oberkante gegen- überliegende Unterkante (9) einen in bezug auf die Längsachse der Brennkammer (3) geneigten Verlauf aufweist. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Brennkammer nach Patentanspruch I, dadurch <Desc/Clms Page number 3> gekennzeichnet, dass der geneigte Verlauf der Unterkante (9) der Heizgasöffnung (8, 8') derart ist, dass sich die grösste senkrecht gemessene Öffnungsbreite der letzteren auf der Seite der Brenneranordnung (6) befindet. z. Brennkammer nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterkante (9) der Heizgas- öffnung (8, 8') V-Form aufweist. 3. Brennkammer nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass im Wassermantel, unterhalb der Heizgasöffnung (8, 8'), ein über die Länge der Brenn- kammer (3) geneigt verlaufendes Leitblech (10) eingesetzt ist. 4.

   Brennkammer nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass im der Heizgasöffnung (8, 8') gegenüberliegenden Wendungsteil des Wassermantels ebenfalls ein über die Länge der Brennkammer (3) verlaufendes Leitblech (10) eingesetzt ist. PATENTANSPRUCH II Verwendung der Brennkammer nach Patentanspruch I in einem Heizkessel mit Doppelbrennkammer.