Doppelbrandkessel
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Doppelbrandkessel mit einer Feuerkammer, in welche ein Gas- oder Ölbrenner mündet, und welche nach unten durch einen Rost für die Auflage von festen Brennstoffen oder Abfällen abgeschlossen ist.
Bisher bekannte Doppelbrandkessel dieser Art eignen sich gut für die Verbrennung von flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen sowie von festen Brennstoffen gleichzeitig miteinander oder unabhängig voneinander. Unter festen Brennstoffen werden dabei eigentliche Brennstoffe wie Koks, Anthrazit, Holz, Kohle u. dgl. verstanden, es können aber auch gut brennbare Abfälle wie z. B. Holzspäne, Papier im gleichzeitigen Betrieb mit dem ol- oder Gasbrenner in solchen Kesseln vernichtet werden.
Dagegen eignen sich die bekannten Doppelbnandkessel nicht oder nur ganz schlecht für die Verbrennung von schlecht brennbaren Abfällen, insbesondere von Haushaltkehricht, feuchten bis nassen Küchenal > fällen, von beispielsweise in einer Arztpraxis anfallenden Verbandabfällen u. dgl. Dies ist darauf zurückzuführen, dass bei den bekannten Doppelbrandkesseln der Rauchgasabzug so angeondnet ist, dass die Ver brennungsgase der auf dem Rost liegenden Stoffe auch bei gleichzeitigem Betrieb des b1- und Gasbrenners mindestens zum Teil direkt in den Abzug und damit ins Freie gelangen können.
Die bei der Verbrennung solcher Abfälle in herkömmlichen Kesseln entstehenden Schwelgase, das sind noch brennbare, stinkende und feuchte Gase, würden daher durch den Kamin entweichen und die Nachbarschaft belästigen. Ausserdem würden solche Gase zur raschen Kessel- und Kaminverpechung führen. Diese Probleme sind aus der Keh nicht und Kadaververbrennung bestens bekannt.
Die Erfindung bezweckt die Beschaffung eines Doppelbrandkessels der eingangs genannten Art, der neben einem vollautomatischen Betrieb mit flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen und gleichzeitig oder unabhängig davon einem halbautomatischen Betrieb mit festen Brennstoffen, also zusätzlich zu den auch mit den bekannten Heizkesseln dieser Art durchführbaren Betriebsarten, auch eine einwandfreie Veraschung schwerer brennbarer Abfälle, wie Haushaltkehricht, Küchenabfälle, Arztkehrieht u. dgl. ermöglicht, ohne irgendwelche Umstellungsarbeiten an Kessel oder Brenner zu erfordern.
Zu diesem Zweck ist der erfindungsgemässe Doppelbrandkessel dadurch gekennzeichnet, dass der Brenner in den oberen Teil der als Kammer mit oberem Abbrand ausgebildeten Feuerkammer einmündet und so gerichtet und eingestellt ist, dass seine Flamme gegen den Rost gerichtet ist und eime Hitzemauer bildet, welche die Verbrennungsgase von auf dem Rost befindlichen Stoffen durchsetzen müssen, um zum Rauchgasabzug zu gelangen.
Dank der besonderen Anordnung des Brenners bezüglich Feuerkammer und Rauchgasabzug werden auf dem Rost befindliche Abfälle bei Inbetriebsetzung des Ö1- oder Gasbrenners durch dessen gegen den Rost gerichtete Flamme verbrannt. Die von den Abfällen stammenden Verbrennungsgase müssen ausserdem zwangsläufig durch die Flamme des Brenners um zum Rauchgasabzug zu gelangen. In der Flammenhitze werden die Schwelgase abgebaut. Damit wird eine Verpechung von Rauchgasabzügen und Kessel vermieden, ebenso das Entweichen von stinkendem und beissendem Rauch durch den Kamin.
Die beiliegende Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform eines erfindungsgemässen Doppelbrandkessels.
Fig. 1 zeigt einen Vertikalabschnitt, und die
Fig. 2 , 3 und 4 zeigen Horizontalabschnitte nach den Linien II - II bzw. III - III bzw. IV - IV in Fig. 1.
In eine wärmeisolierte Umhüllung 1 des dargestellten Kessels ragt von einer Seite her schräg nach unten gerichtet ein Brennerrohr mit einem Brenner 2 in eine allgemein mit 3 bezeichnete Feuerkammer. Die Feuerkammer 3 ist seitlich durch einen doppelwandigen Mantel 4 begrenzt, welcher das aulzuheizende Kesselwasser aufnimmt. Nach oben ist die Feuerkammer 3 durch eine glockenförmige Haube 5 abgeschlossen, die ebenfalls doppelwandig ausgebildet ist und deren Hohlraum mit dem Raum zwischen den Mantelwänden des Mantels kommuniziert.
Die Feuerkammer ist in bekannter Weise als Brennkammer mit oberem Abbrand ausgebildet, wobei die in der Kammer entstehenden Ver brennungsgase diese in der Haube 5 durch ringsum im Mantel 4 verteilte, senkrecht zwischen den Mantelwän- den verlaufende, vom Kesselwasser umspüite Rauchrohre 6 verlassen.
Die Feuerkammer ist nach unten durch einen Rost 7 abgeschlossen, der für die Auflage von festen Brennstoffen oder von zu vernichtenden Abfällen dient, die durch eine seitliche Beschickungstüre 8 eingebracht wenden können. Unter diesem Rost 7, der die untere Begrenzung der einzigen Feuerkammer des dargestellten Doppelbrandkessels bildet, ist eine grosse Aschenschublade 9 angeordnet. Beidseits dieser Aschenschublade befinden sich zwei Rauchgassammelkanäle 10, in welche die unteren Enden der Rauchgasrohre 6 münden.
Diese beiden Sammelkanäle 10 führen seitlich der Aschenschublade 9 in einen gemeinsamen Rauchgaskasten 11 mit senkrecht nach oben führenden Abgasstutzen 12. Unter dem Rauchgaskasten 11 sind im Feuerkammermantel Öffnungen 13, die durch den Rost 7 hindurch mit der Feuerkammer 3 kommunizieren. Über eine Klappe 14 im Kesselmantel kann, bei Ausfall des Brennergebläses oder beim Betrieb des Kessels ausschliesslich mit festen Brennstoffen, Frischluft nach dem Prinzip des natürlichen Zuges in den Feuerraum gelangen.
Bei gemischtem Betrieb d. h. bei gleichzeitigem Betrieb des Brenners bei Verbrennung von festen Brennstoffen oder Abfällen ist diese Klappe 14 geschlossen und die Frischluftzufuhr zur Feuerkammer erfolgt ausschliessliuch durch das Brennergebläse, wobei ein im Rauchgasabzug untergebrachter Thermo stat das Gebläse unabhängig vom Betrieb Ides Ölbrenners in Betrieb hält, solange die Abgastemperaturen einen Minimalwert übersteigen. Damit wird die Nachventilation den tatsächlichen Verhältnissen im Kessel angepasst und Rauchen und Russen mottender Brennstoffe vermieden.
Im oberen Teil des Kesselmantels ist in bekannter Weise ein Heisswasserboiler 15 untergebracht, der vom Kesselwasser umspült und zusätzlich noch von Kesselwasser führenden Rohren 16 durchsetzt ist.
Die Dimensionierung und Gestaltung der Feuerkammer ist in jedem Fachmann geläufiger Weise so gewählt, dass sie im Betrieb des Bnenners feuerungstechnisch und spezifisch so hoch belastet ist, dass genügend hohe Feuerungstemperaturen entstehen, um auch Abfälle wie nassen Kehricht ja selbst Kadaver einwandfrei zu verbrennen.
Der hervorstechendste Vorteil der besonderen Konstruktion des beschriebenen und dargestellten Doppelbrandkessels gegenüber den bisher bekannten Kesseln dieser Gattung ist aber darin zu sehen, dass die Flammenführung in Kombination mit dem oberen Abbrand bewirkt, dass im Flammenraum eines Hitzemauer gebildet wird, welche die Verbrennungsgase von auf dem Rost befindlichen Stoffen zwangsläufigadurch- setzen müssen, um zum Rauchgasabzug zu gelangen.
Dadurch werden mit Sicherheit bei der Verbrennung von nassen Abfällen oder Kadaver entstehende stinkende und beissende Dämpfe und Schwelgase verbrannt und können nicht unverbrannt in den Kamin gelangen.
Der obere Feuerraumabbrand und die reichlich dimensionierten Rauchgassammelkanäle verhindern weiter das Mitreissen von Asche und Russbestandteilen in den Kaminen.
Der Abbrand von oben nach unten gegen den Rost hin hat ferner bei der beschriebenen Kessellçonstruk- tion den Vorteil, dass er eine vollständige und rasche Verbrennung ohne Explosionsgefahr gewährleistet, weil sich im oberen Teil den Feuerkammer keine Gaspolster bilden können, die bei plötzlicher Luftzufuhr explodieren könnten, eine Erscheinung, die besonders bei der Verbrennung von Holz- und Sägespänen in bekannten Doppelbrandkes s eln auftreten kann.
Durch die gewählte Rauchgasführung wind zudem die unterste Kesselpartie auch immer warm gehalten, was wirksam zur Verhinderung von Rauchgaskondensation beiträgt.
Bemerkenswert ist schliesslich, dass die Aschenschublade den Aschenraum unter dem Rost von den beiden Rauchgassammelkanälen trennt, d. h. bei eingesetzter Aschenschublade erfolgt unterhalt des Rostes eine klare Trennung zwischen einem Luftraum für die Abgase, die sich aus den Rauchgasrohren sammeln und in den Abzug gelangen, und einem Luftraum mit Feuerkammeratmosphäne. Dadurch wird einerseits mit minimalem Materialaufwand ein Kurzschluss zwischen Brennkammenatmosphäre und Rauchgasaustritt verhin dert und anderseits trotzdem der Betrieb des Kessels mit natürlichem Zug über die Klappe zu den Öffnungen 13 ermöglicht, der den Betrieb des Kessels auch bei Ausfall des Brennergebläses mit Hilfe einer handelsüblichen Frischluftsteuerung durch die Kesseltemperatur auf eine Klappe gewährleistet.
Anstelle der dargestellten, seitlichen, schrägen Einführung des Öl- oder Gasbrenners in die Feuerkammer ist auch eine solche senkrecht, axial von oben denkbar, durch ein Brennerrohr das durch den Boiler 15 geführt wäre. Wesentlich ist auch bei einer solchen Anordnung des Brenners in erster Linie dass dieser so eingestellt ist, dass seine gegen den Rost gerichtete Flamme eine Hitzemauer bildet, welche die Verbrennungsgase von auf dem Rost befindlichen Stoffen durchsetzen müssen, um zum Rauchgasabzug aus der Feuerkammer zu gelangen.
Es ist auch eine Variante denkbar und durchführbar, bei welcher die Brenneranordnung so gewählt ist wie im dangestellten Beispiel, bei der aber ein den Boi ler axial durchsetzendes Rohr oben in die Feuerkammer mündet, das als Beschickungsrohr für Abfälle dienen kann. Ein solcher Kessel könnte dann über dieses Rohr, das natürlich mit einer Klappe versehen sein müsste, die im Betrieb des Kessels mit dem Brenner in der Schliesslage blockiert ist, direkt mit der Stelle verbunden sein, an welcher die zu vernichtenden Abfälle anfallen, z. B. in einem Einfamilienhaus mit der Küche.
Eine grosse Scheuertür 17 über dem Rost gestattet jederzeit nicht brennbare Abfälle, z. B. Glas, Metall und dgl. nach vollständiger Veraschung aller übrigen Abfälle zu entfernen.