DD152184A5 - Kessel mit ueberdruckfeuerung,insbesondere unter verwendung eines blaubrenners - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kessel mit Ueberdruckfeuerung, insbesondere unter Verwendung eines Oelbrenners mit blauer Flamme, wobei der Kessel eine Brennkammer besitzt, die von einem Behaelter fuer das zu erhitzende Wasser umgeben ist, der an die Oberflaeche der Brennkammer angrenzt und mit dieser in Waermeaustausch steht. Durch die Erfindung soll durch gleichmaessige Waermeverteilung gewaehrleistet werden, dass die Zirkulation des heissen Wassers garantiert wird, wobei nicht nur die Erzeugung von Dampf moeglich sein soll, sondern es sind gleichzeitg auch die Voraussetzungen dafuer zu schaffen, dass der Kessel hocheffektiv ist,dass ersich durch eine einfache Konstruktion ausgezeichnet und dass er sich dadurch hervorhebt, dass seine innen liegenden Bauteile leicht auswechselbar sind. Erreicht wird dieses dadurch, dass eine Strahlungsheizflaeche vorhanden ist, die in der Brennkammer entfernbar angeordnet ist und sich auf der dem Oelbrenner entgegengesetzten Seite befindet. An die Strahlungsheizflaeche schliesst sich ein Schalldaempfer an, der den Ueberhitzer aufnimmt.

Description

Berlin, den 10.11.1980 M- AP'P 24 C/222 769 57 092 / 27

Kessel mit überdruckfeuerung, insbesondere unter Verwendung eines Blaubrenners

Anwendunggebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Kessel mit Überdruckfeuerung, insbesondere unter Verwendung eines Ölbrenners mit blauer Flamme, wobei der Kessel eine Brennkammer besitzt, in die der Ölbrenner seine Flamme einbringt und die von einem Behälter für das zu erhitzende Wasser umgeben ist, der an die Oberfläche der Brennkammer angrenzt und mit dieser in Yfärmeaustausch steht sowie an seinem äußeren Umfang mit isolierendem Material versehen ist.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bei blgefeuerten Turbo-Kesseln, die mit einer "blauen Flamme arbeiten, sind bereits Versuche durchgeführt worden, um im wesentlichen nichtverschmutzende Rauchgase abzuscheiden. Die bekannten Turbo-Kessel benötigen für die Kauchgase und das zu erhitzende Wasser lange und verschlungene Wege durch innere Leitungen, bevor sie nach außen gelangen. Entlang dieser Leitungen tritt nicht nur ein hoher Druckabfall auf, sondern es bilden sich auch Ablagerungen und Abschilfungen verschiedener Art, so daß es zu einer ungleichmäßigen Wärmeverteilung kommt. Das kann zur Bildung von kleinen Dampfablagerungen in dem'zu erhitzenden Wasser führen, die in beträchtlichem Ausmaß die nachfolgende Zirkulation des heißen Wassers beeinflußt.

Andererseits ist es bekannt, daß unter einem-bestimmten Druck, einer bestimmten Verbrennungstemperntur und thermo-

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dynamischen bedingungen die Farbe des brennenden Öls, besonders des Gasols, blau v/ird. Man hat herausgefunden, daß bei solch einer blau>en Flamme die Verbrennung sehr effektiv ist, und daß die thermischen Charakteristiken der Flamme sehr vorteilhaft sind.

Ziel der K

Ziel der Erfindung ist es, durch gleichmäßige Wärmeverteilung zu gewahrleisten, daß die Zirkulation des heißen Wassers garantiert wird, wobei nicht nur die Erzeugung von Dampf möglich sein soll, sondern es sind gleichzeitig auch die Voraussetzungen dafür zu schaffen, daß der Kessel hocheffektiv ist, daß er sich durch eine relativ einfache Konstruktion auszeichnet, so daß er auch leicht herstellbar ist, und daß er sich dadurch hervorhebt, daß seine innen liegenden Bauteile leicht zugänglich und somit auswechselbar sind.

Darlegung des Wooenr^ der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kessel mit Überdruckfeuerung, insbesondere unter Verwendung eines 01-brenners mit blauer Flamme und einer Brennkammer, die von einem Behälter für das zu erhitzende V/asser umgeben ist, so daß dieser Behalt er mit der Brennkammer in Wärmeaustausch steht, zu schaffen, der sich bei Vermeidmiß komplizierter Wege und/oder nohrbimclel für das zu erhitzende V/asser besonders durch seine Effektivität und Reparaturfreuncllichk e i t au уζe i сhn e t.

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Erfindungsgemäß wird diesen dadurch erreicht, daß eine t>trahlungsheizf lache vorhanden ist, die in der Brennkammer entfernbar ist und sich auf der dem Ölbrenner entgegengesetzten Seite befindet. Dabei soll diese ^trahlungsheizfläche ao wirken, daß sie die aua der blauen Flamme аЬзо-rbierte Wurme an das die Brennkammer ungebende Gefäß abgibt und den Austritt der Rauchgase aus der Brennkammer regelto Besonders vorteilhaft iüt es, wenn die Strahlungsheizfläche aus einem verlängerten Körper besteht, dessen äußerer Durchmesser kleiner ist als der innere Durchmesser der Brennkammer, und eine Vielzahl von Rippen besitzt, die aus der äußeren Oberfläche des Körpers herausragen, auf vielfache Ѵ/еізе mit dem Körper verbunden und so ausgebildet sind, daß ein langer V/eg für die Rauchgase gebildet wird, und zwar zwischen der Düse des ülbrennera und einer Bolirung am 3-nde der Brennkammer innerhalb еіпоз Verzweigungselementes der Strahlungsheizfläche, dieses Verzweigungsclement ist kegelstumpfförmig ausgebildet und besitzt einen Rand, der an der inneren Oberfläche der Brennkammer anliegt, in die er montiert ist.

In v/eiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Bohrung innerhalb des kegel st urnpffürmigen Verzweigungselement es eine Düse, die an das kegelstumpfformige Verzweigungselement entfernbar angebracht ist, ^i e sollte dabei besonders eine derartige Düse sein, die don Druck und die temperatur inner-'halb des Kessels regelt.

Der Körper der ^trahlungsheizfl'iche kann so ausgebildet sein, daß er zumindest teilweise massiv oder aber über seine

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gesamte Länge hohl ist. °eine Rippen sind im wesentlichen radial zum Körper Eingeordnet und befinden sich in Kontakt mit der inneren Oberfläche der brennkammer.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Brennkammer in ihrer gesamten Länge innerhalb des .Behälters angeordnet, wobei der -Behälter eine innere Kammer besitzt, die die brennkammer unmittelbar umgibt, und eine äußere Kammer, die um die innere Kammer herum angeordnet ist und sich im '«armeaustausch mit dieser befindet, Zweckmäßigerweise ist die äußere Kammer größer als die innere Kammer, wobei das in der äußeren Kammer enthaltene ^vvasser die Punktion der Kühlung der inneren Kammer übernimmt. Bei dieser Ausbildung des Behälters ist die innere Kammer von der äußeren Kanuner mittels einer ¹^-¹ rennwand getrennt.

Außerhalb des Kesseln, und zwar am Ausgangsende der ^Liso des kegelstumpfförmigen Yerzweigungselcmentes, ist ein-.· Schalldämpfer vorgesehen. Dieser besitzt einen ersten und zweiten kastenartigen Körper, wobei der zweite kastenartige Körper eine Erweiterung des ersten kastenartigen Körpers ist. Innerhalb des ersten kastenartigen Körpers ist eine die Rauchgasс umlenkende Trennwand vorgesehen. °owohl der erste als auch der zweite kastenartige Körper sind bei diesem Schalldämpfer mit einer isolierenden und schallaboorbierenden Beschichtung versehen, wobei der zweite kastenartige Körper durch Schraubverbindungen entfernbar und innerhalb des ersten kaatcnartigen Körpers angebracht ist, indem er in diesen hineinragt.

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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kessele besitzt der Schalldämpfer in seinem Innern von eine thermisch isolierte Kanuner, in der ein '^eil des mit der äußeren Kammer des Behälters in Verbindung stehenden Abflußrohres und ein Teil des mit der inneren Kammer des Behälters j__n Verbindung stehenden Ausgangsrohrey ілл te angebracht ist, Weiterhin ist innorhalb des Schalldämpfers ein Überhitzer vorgesehen. Dieser besitzt eine gebogene Leitung, die mit der Dür.e des kegelstumpfformigen Verzwoigungselementes in Verbindung steht, wobei die gebogene Leitung in ihrem Inneren den einen Teil des mit der inneren Kammer des Behälters in Verbindung stehenden ^usgangsrohres aufnimmt. Die Heizfläche des Überhitzers kann vergrößert v/erden, v/enn das Ausgangsrohr innerhalb der gebogenen Leitung spiralförmig angeora.net ist.

Darüber hinaus ist bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Kessel am ^usgang der Brennkammer ein Gammelgefäß für das anfallende Kondensat vorhanden, und es hat sich geneigt, daß er besonders gunstig bei einem Druck von 40 bis 120 mm Wassersäule, vorzugsweise der bei 40 mm Wassersäule, einsetzbar ist.

Schließlich besitzt der erfindungsgemäße Kessel für seine automatische Tätigkeit eine Temperaturanzeigeeinrichtung für das in die innere Kummer gelangende Wasser, eine Anzeigeeinrichtung für die Pampe, eine Anzeigeeinrichtung für die Elektroden des ö'lbrermers, einen Sicherheitαthermostat, einen Ein~/Aus-3chalter, eine TeMperaturn-nzcigeeinrichtung für das flic innere Kamncr vorlassende Y/nsser, eine Temperaturanzeige-

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einrichtung für das die äußere Kanuner verlassende V/asser, einen Y/assertemperaturregulierungsthermostat, einen Zeitnehmer, eine Brenneranzeigevorrichtung, eine Uhr und einen Druckmesser.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: einen Schnitt dec Kessels und des dazugehörigen ^rennera entlang der Längsachse;

Pig. 2: eine Ansicht der Rückwand des Kessela nach Pig. 1;

Pig. 3: ein Strahlungselement des Kessels nach Pig. 1 teilv/eise im Schnitt;

Pig. 4: eine vergrößerte '-^eilansicht des Kessels nach Pig. 1; Pig. 5: einen verkleinerten Querschnitt eines Überhitzers;

Pig· 6: einen verkleinerten Querschnitt einer weiteren Ausführungsvariante des Überhitzers.

Wie die Pig. 1 und 2 zeigen, bestellt der Kessel 1 aus einem Traggestell mit zwei iieitenelementen 1; 3, die über Stützfüße 4 sowie eine Vorderhand 5 und eine Kückv/and G verfügen.

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Der Kessel 1 wird im wesentlichen aus einem Behälter 7 für das Wasser oder eine andere zu erhitzende Flüssigkeit gebildet, der außen von einem isolierenden Liaterial 8 umgeben ist,

P z. B. von an aem ehälter 7 angrenzender Glaswolle und von zwei Schichten 9; Ю Asbestmaterini, von denen eine auf die Vorderwand 5 und eine auf die Rückwand G aufgebracht ist.

Der Behälter 7 bildet eine Brennkammer 11, die auf der einen Seite durch eine Düse 12 еіпез ülbrenners 13, beerest.

Vorzugsweise v/ird ein Ölbrenner 13 mit transparenter blauer Flamme verwendet.

Der ölbrenner 13 ist an die Vordcrv/and 5 des Kessels 1 angeschlossen, v/ird von ihr getragen und durchdringt mit seiner Düse 12 eine zylindrische Auflage 14, die in den Behälter 7 gebildet wird. Die Brennkammer 11 nimmt eine Strahlungsheiafläche 15 auf, die über eine Öffnung 16 in der Rückwand 6 in die Brennkummer 11 hereingebracht und auch wieder aus dieser entfernt werden kann.

An der Außenseite der Rückwand 6 ist an der Öffnung 16 ein Schalldämpfer 17 montiert, der im folgenden noch detailierter beschrieben wird.

Der Behälter 7 besteht aus einer inneren Kammer 10 und aus einer äußeren Kammer 19, wobei beide Kammern 18; 19 dazu dienen, V/asscr aufzunehmen, was über die Trennwand im Wärmeaustausch steht.

Die innere Ko.mmcr 10, die die Brcnnkaiumer 11 umgibt, dient dazu, heißes \7usser (mit einer Temperatur vor: SO bis 90 0)

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aufzunehmen. Die Kammer 18 wird durch eine Leitung 21 gespeist, die sich von der Rückwand 6 unterhalb des Kessels 1 erstreckt und durch einen gebogenen Teil 22 mit der Einlaßöffnung 23 in Verbindung steht.

Die Leitung 21 arbeitet mit einer Pumpe 24 zusammen, deren Saugleitung mit einer T-förmigen Verzweigung 25 in Verbindung stellt. Die T-förmigc Verzweigung 25 ist wiederum mit einer ersten Leitung 26 verbunden, die mitteln einen Schließvcntils 27 geöffnet und geschlossen werden kann und der Zuführung von V/asaer dient, in dem es mit einem Wasserversorgungsnetz und/oder der den Radiatoren eines !leitungssystem in Wirkverbindung steht, -^ie T-förmige Verzweigung 25 ist auch mit einer zweiten Leitung 28 (Pig. 2) verbunden, die ebenfalls mit einem Schließventil 29 ausgerüstet ist, und mit der Öffnung 30 des Ausgangsrohres 31 der inneren Kammer 18 in Verbindung steht. Das Aucgangsrohr 31 ist mit dem ^Au3gangsende 32 der inneren Kammer 18 verbunden und hat oberhalb der Öffnung 30 ein Schließventil 33, welches das Ausströmen des heißen Y.'asaers zur Zuführung in das Anwendungssystem, das z. B. ein Heizungnsystem, welches eine Reihe von Radiatoren besitzt, sein kann, reguliert. Die äußere Kammer 19 wird demgegenüber mit kaltem wasser aus der Leitung 34 (Pig. 1) gespeist, die sich unterhalb des Kessels 1 befindet und mit dem Einlaß 35 in Verbindung steht. ITach außen, ζ * B₀ zu sanitären Anlagen, v/ird das Vn'aaser durch ein Abflußrolir 36 geführt. Das in der .".ußeren Kammer 19 befindliche ч'аязог wird indirekt durch das an der inneren Kaminer 18 befindliche "'.Yasser über die Trennwand 20 erhitzt, so daß gleichzeitig auch eine Kühlung den V/assers in der inneren Kammer 18 иея Kessels 1 erfolgt.

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An der Vorderhand 5 befindet sich außen eine Konaole 37 (Pig. 4)_э die eine Vlelza?il von Instrumenten zur -aegulierung und Überwachung der Arbeitsweise des Kessels 1 aufninmt. Dazu gehört eine iemperaturanzeigeeinrichtung 38 für das durch die Leitung 21 fließende Y/asser, welches in die innere Kammer 18 gelangt. Weiterhin ist eine Anzeigeeinrichtung 39 für die Pumpe 24, eine Anzeigeeinrichtung fur die Elektroden 41 dec ölbrenners 13, ein Sicherheitsthermostat 42 und ein Ein-zViuc-^chalter 43 vorgesehen. Die Temperatur für das die innere Kammer 18 durch das -'.'•usgangsrohr 31 verlassende './asser wird wieueruju voa einer Tcmperaturanzeigeeinrichtung 44 angezeigt, wahrend die Temperatur de3 Wassers in der äußeren Kammer 19 und in dem Abflußrohr 36 von den Temperaturanzeigeeinrichtungen 45; 46 angezeigt werden. Die Konnole 37 nimmt weiterhin einen Yfassertemperaturrcgulierungsthermostat 47, einen Zeitnehmer 40, eine Brenneranzeigevorrichtung 49, eine Uhr 50, eine Anzeigevorrichtung 51 für ein Brennstoffzuführur.gsregulierungsmagnetventil und eine Anzeigevorrichtung 52 vür ein Magnetventil 53 ζψη kegeln der Luft in dem Ölbrenner 13 auf. In zentraler Lage zur Konsole 37 und darüber hinausstehend befindet sich ein Inopektionsfenster 54 zur Inspektion der Innenseite der Brennkammer 11, z. B. zur Kontrolle der Parbe der Plamme (durchsichtig blau), wenn notwendig auch zur Kegulierung der Flammenfarbe, die von der Dune 12 des Ölbrenners 13 ausgeht.

Schließlich ist auf der Vordorv/and 5 eine nicht weiter dargestellte Steckdose montiert, die zur Verbindung des Kessels mit einer elektrischen' Stromquelle diont, während sich an dem ^eitenclemcnt 3 ein "^ruckmenner 55 befinden kann (aus über-

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prüfung dos in der Brennkammer 11 herrschenden Drucks dient.

Die ^rennkammer 11 hat vorzugsweise aus herstellungstechnischen Gründen als auch aus Gründen ihrer Erhaltung einen zylindrischen Querschnitt und iat zu ungefähr einer Hälfte von der ^ütrahlungsheizflache 15 durchdrungen (Pie. 1 und 3). Die Strahlungsheizfläche 15 umfaßt einen Körper 50, dessen äußere Gestalt vorzugsweise leicht konisch ist und über dessen gesamte Oberfläche eine Vielzahl von im wesentlichen radial angeordneten feinen Pappen 59 verteilt ist. Dabei sind die äußeren Dimensionen der Rippen 59 оо beschaffen, daß die Verjüngung des Körpers 50 ausgeglichen werden kann, so daß zu der inneren zylindrischen Wand der Brennkammer 11 Kontakt besteht, V/eiterhin ist der Körper 50, der in der Fig. 3 gezeigt wird, innen hohl, könnte aber auch massiv sein, wenigstens über eine vorbestiiiimte Länge (z. B. über eine Half te), und zwar an dem Ende GO , das dem Ölbrenner 13 zugerichtet ist. Das Dnde 60 des Körpers 58 ist ebenfalls konisch ausgebildet und besitzt einen Scheitelwinkel, der zu dem Körper 50 geneigt ist, um eine vordere oberfläche 61 zu bilden, die flach und vergleichsweise schmal ist. Die vordere Oberfläche 61 befindet sich auf einer gemeinsamen Achse mit der Düse 12 und entsprechend mit der der Flamme.

Der Körper 53 trägt an seinem anderen Ende über Distanzstücke 62 ein kegelstumpffündiges yerzwcigungselemcnt 63, das eine zentrisclio Öffnung 04 aufweist, an die sich eine Düse 65 anschließt, die auf das kegelstumpffo'rmigo Verzwoigungselemont 63 aufgeschraubt ist. Die Düse 65 hat eine Bohrung 66, die sich an der Innenseite von dom kegolstumpfformigen Vor-

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Zweigungselement 63 nach außen konisch verjüngt. Das kegelstumpf formii ge ^erzwoigungselemcni. 63 besitzt weiterhin einen ^and 67| der zylindrisch sein kann, aber auf alle Fülle von einer Gestalt ißt, daß er sich der Gestalt der Brennkammer 11, in die die 3-trahlungsheizf lache 15 installiert ist, anpaßt. Der ^nd 67 dient dazu, die Brennkammer 11 fest zu verschließen, so daß die Rauchgase gezwungen werden, entlang eines von dorn kegelstumpfförniigcn Verzweigungselemcnt 63 und von der Düse 65 vorgeschriebenen *'eges zu strömen. Die brennkammer 11 erstreckt sich über die Öffnung 16 innerhalb der Rückwand 6 des Kessels 1 nach außen_β

Außerhalb der Öffnung 16 und somit der Rückwand'6 befindet sich der Schalldämpfer 17, der schwenkbar über Scharniere bO mit der Rückwand 6 verbunden ist. Der Schalldämpfer 17 umfaßt einen ersten äußeren kastenartigen Körper 69, dessen eines h'nde schwenkbar durch die Scharniere 63 mit der Rückwand 6 verbunden ist. Innerhalb des kastenartigen Korpers 69 befindet sich eine isolierende und sehallabsorbierendc beschichtung 70, z, B. aus Glaswolle, die an der inneren V/and des kastenartigen Körpers 69 vorgesehen ist, um ohne Hindernis den von dem kastenartigen Körper 69 begrenzten ^x aum selbst verlassen zu können. An seinem Ende, gegenüber der Öffnung 16, besitzt der kastenartige Körper 69 eine Öffnung 71, deren Durchmesser gleich oder kleiner dem Durchmesser der Öffnung 16 ist, wobei der innere Durchmesser des kastenartigen Körpern 69 zumindest Im -Entwurf im wesentlichen dem Durchmesser der Brennkammer 11 entspricht.

Das andere Bnde des kastenurtigen Körpers 69 trägt einen zweiten kactentirtigen Körper 72, «'ie" ongpflnnscht ist,

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Die befestigung knrm ζ, B. durch Anschrauben an der inneren Wand 74, die ein röhrenförmiger Körper sein kann, der sich innerhalb des kastenartigen Körpern 69 befindet und an die isolierende schallabaorbiercnde Beschichtung angrenzt, erfolgen.

Zwischen dem kactenartigon Körper 72 und dem rohrförmigen Körper ist eine i'rcnnwand 75 eingeführt, die über Schraubverbindungen 73 in dem rohrförmigen Korper der inneren Y/and 74 in Verbindung stellt und eine Vielzahl von gleichmäßig verteilten Leitungen 76 trägt, die parallel zu der Achse 77 des Schalldämpfern 17 angeordnet sind, wobei die ^chse 77 des Schalldämpfers 17 auch die dor Brennkammer 11 und die der Strnhlungßhcizflache 15 ist.

Der ^eil des kastenartigen Körpers 72, der außerhalb des kaienartigen Körpers 69 verbleibt, besitzt eine isolierende, schallabsorbierende iieschichtung 70 und trägt darin eine Leitung 79, die koaxial au der -'»ohne 77 des Schalldämpfers 17 angeordnet ist und vorzugsweise eine Verlängerung ßO besitzt. V/ie aus *'ig· 1 zu ersehen lot, ragt clic Düse 65 aus der Brennkammer 11 heraus, um in den von dem Schalldämpfer 17 gebildeten Raum hineinzuragen, ^ie -ΐ-Ίιπο 65 ist von außen leicht zugänglich, da der schalldämpfer 17 von der Öffnung 16 durch die Schwenkbewegung unter üerüeksichtigung der Scharniere 68 wegzubewegen ist.

Zwischen der Öffnung 16 und dem schalldämpfer 17 befindet sich ein sfU'imclgof^:iß οΊ I_ur das anfallende Kondensat, da dieses gewöhnlich einen hohen Prozentoatz an SO., und anderen

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toxischen und/oder verunreinigenden ^lementen enthält. Das ^ammelgefäß 81 kann in Abständen entfernt und gereinigt v/erden, 2. B. anläßlich von normalen oder regelmäßigen Kesselpflegearbeiten.

Pig. 5 aeigt eine Variante, Ъеі der der Schalldämpfer 17 an der Rückwand 6 befestigt ist, anstelle mit Scharnieren angebracht- zu. sein, und größere Dimensionen besitzt, gegenüber dem Kessel 1 nach den Pig. 1 und 2.

Besonders bilden die inneren V.'ande 74 eine thermisch isolierte Kummer 85, die dusu dient, um den Überhitzer 86 aufzunehmen, der eine gebogene Leitung 87 umfaßt, die mit einem Ende durch eine Armatur 80 mit der Düse 65 verbunden ist.

gebogene Leitung 87 besitzt eine Erweiterung mit einer Öffnung 89, durch die das Ausgangsrohr 31 geht, um mit der inneren Kammer 18 des Kesseis 1 in Kontakt au stellen. Wiederum innerhalb der thermisch isolierten Kammer 85 ist an das Ausgangsrohr 31 ein Leitflächenelernent 90, bei-вріeisweise durch Schweißen, befestigt. ^JJieses Leitflächen elernent 90 besitzt die £'orm einer Haube, in die sich das freie Ende der gebogenen Leitung 87 öffnet. Innerhalb der thermisch isolierten Kammer 85 befindet sich auch ein Teil des Abflußrohres 36, das direkt mit der äußeren Kammer 19 des Kessels 1 in Verbindung stellt. V/i о aus der Pig. 5 ersichtlich ist, werden die Rauchgase nach dem Verlassen der Düse 65 umgeleitet., statt auf einmal in die Leitungen 76 des Schalldämpfers üu gelangen» ^o werden die. Kauchgace

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von der gebogenen Leitung 87 so geleitet, daß sie das Ausgangsrohr 31 berühren, an das sie einen '¹OiI ihrer Wärme übertragen, um das durch das Ausgangsrohr 31 fließende "asser weiter zu erhitzen. Danach werden Die durch das Leitflächenelement 90 abgelenkt, шп das Abflußrohr 36 teilweise zu berühren und um dann über die Leitungen abgeführt zu werden, wie im i-'alle des Schalldämpfern in den 1'¹Ig-. 1 und 2.

Nach dom Verlassen der Düse 65 haben die Rauchgase eine Temperatur von ungefähr 180 bin 200 ⁰C. Damit sind sie noch fähig, das ''asaer innerhalb des Ausgangsrohres 31 und des Abflußrohres 36 wirksam zu erhitzen»

Gemäß Fig. 6 besitzt die gebogene Leitung 87 des Überhitzers eine wesentlich größere Lrweiterung und nimmt in dieser das spiralenför;nig gestaltete Ausgangsrohr 31 auf, um die Rauchphase einer viel größeren Oberfläche auszusetzen, so daß eine effektivere Wärmeübertragung zwischen den Rauchgasen und dem '"asser innerhalb den Ausgungsrohres 31 erfolgt. Diese Darstellung ist teilweise vorteilhaft, weil der Kessel 1 dazu benutzt werden kann, um innerhalb einer sehr kurzen Zeit Dampf au erzeugen, d. h. innerhalb weniger Minuten vom Beginn der Kesseltätigkeit, auch, bei kaltem ^tart.

Die Arbeitsweise des Kessels 1 gemäß dieser Erfindung, der mit Überdruckfeuerung arbeitet, ist es besonders vorteilhaft, wenn ein Ölbrenner 13 mit blauer .(.''lamme zur Anwendung kommt/md die von dem Ölbrenner 13 ausgehende !''lamme über die Düse 12 in die brennkammer 11 des Kessels 1 gegen

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die vordere Oberfläche 61 der 5trahlung3heizfläche 15 geleitet wird. Die Strahlungsheizflache 15 beginnt nach kurzer Zeit (ungefähr 3 min), bis zu ungefähr der Hälfte ihrer Lance zu glühen, ^ie blaue l'lamme wird unter Druck von dem Ölbrenner 13» in die brennkammer 11 hinein, ausgestoßen, die so ebenfalls unter ^ruck gesetzt wird, z. B. bis ungefähr 20 biß 80 mm Wassersäule, vorzugsweise aber Ъіз 40 oder 60 mm Wassersäule. Dieses geschieht unabhängig von den Dimensionen der Brennkammer 11 und der Leitung des Ölbrcnnero 13·

Die sehr heißen Rauchgase werden schnell abgelenkt sowohl von der vorderen Oberfläche 61 als auch von dem konischen Knde 60 des Когрегз 58 der Strahlimgsheizflache 15» um radial gegen die innere Wand der Brennkammer 11 und somit zu der Düse 65 zu fließen, wobei sie gezwungen 3ind, verschiedene Abweichungen zu passieren, gegen und um die Rippen 51 herum, um einen effektiven Wärmeaustausch zwischen den Rauchgasen und der inneren Wand der Brennkammer 11 zu erreichen.

Nachdem die Rauchgase den Körper 58 passiert haben, sind sie gezwungen, nachdem sie jetzt weniger heiß als zuvor sind, das kegelstumpffonige Verzweigungselement 63 zu passieren und durch ihre Düse 65 auszutreten, um in den kastenartigen Körper 69 des Schalldämpfers 17 gelenkt zu werden, liier werden die Rauchgase gezwungen, ihre Strömungerichtung zu ändern, indem sie auf die Trennwand 75 auftreffen, die die

unktion eines Leitflächenelementα oder einer Richtungseinrichtung hat. liach dem Austreten aus den Leitungen 76

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treffen die Hauchgase in großem Maßс auf die Y/and 02 des kastenartigen Körpers 72, von der sie wiederum abgelenkt werden und gezwungen v/erden, entlang der innerhalb des kaatenartigen Körpers 72 angeordneten Leitung 79 und ihrer Verlängerung 80 von vergleichsweise kleinerem Durchmesser zu fließen« Schließlich gelangen die Hauchgase zu einer Rauchgasklappe (nicht gezeigt) und werden dann in die Atmosphäre ausgestoßen oder durch eine Absorptionseinrichtung entladen oder möglicherweise auch durch ein Abgassystem.

^ie temperatur der Rauchgase kann willkürlich durch das Einstellen der Düse 65 reguliert werden, genau gesagt durch eine entsprechende Auswahl des Durchmessers der Bohrung 66 der Düse 65 und indem man in Betracht zieht, daß mit Düsen 65 die Bohrungen einen kleinen Durchmesser haben, in der Brennkammer 11 ein höherer Druck erzielt werden kann, wobei die Kauchgasc kälter v/erden. Bei größerem Uurchrnesßer weisen demgegenüber die Gase höhere Temperaturen auf. Darüber hinaus ist von Bedeutung, wie die Strahlun.gshcizfl;j.che 15 arbeitet, um die Rauchgase aufzufangen und um die Turbulenz innerhalb der Brennkammer 11 zu begünstigen, um schließlich die Bildung eines Gebietes heißer Kauchgase , das an die relativ kalte wand der Brennkammer 11 angrenzt, zu verhindern.

Von Bedeutung ist ebenfalls, daß das •"•usrnaß den Wärmeaustauschers zwischen den heißen I-lauchgasen und dem Behälter 7 regulierbar ist und entsprechend auch die Temperatur der den Kessel 1 durch die Düne 65 verlassenden Kauchgase. Bei der Betrachtimg des direkten Wärmeaustausches zum Behälter 7

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sollte in Betracht gezogen werden, daß von der Strahlungsheizfläche ein beträchtlicher Strahlungseffekt entwickelt wird, der in alle dichtungen der inneren V/and der Brennkammer 11 aufstrahlt und so die von der Piamme absorbierte Wärme und die durch die Kauchgase dahin geführten V/ärme abstrahlt. Das Wasser innerhalb der inneren Kammer 18, welche kleiner als die äußere Kammer 19 ist, obwohl sie in Kontakt mit der Brennkammer 11 steht, wird nicht πum Sieden gebracht, und zwar infolge der thermalen "rägheit einer großen "assermenge, die in der äußeren Kammer 19 enthalten ist, die als Kühler wirkt, 'weiterhin existieren keine Rohrverzweigungen, und das in der inneren Kammer 18 verteilte V.'asser wird zusätzlich zu der äußeren Kühlung, die von dem wasser in dor äußeren Kammer 19 ausgeführt wird, über eine freie Zirkulation verfügen. Dabei gibt es keine Gelegenheit, daß sich überhitzte ^teilen bilden, im in dem Entweichen von Dampf resultieren würde. So ist es möglich, die innere Kanuner 18 relativ klein zu halten, so daß nur eine kleine V/aasernienge darin zirkulieren kann, was vom Standpunkt der Kesseleffektivität als besonders vorteilhaft ist.

Überraschenderweise hat man herausgefunden, daß mit einem Kessel 1 gemäß der Erfindung eine Effektivität von 92 bis 95 % erreicht v/erden kann, wobei die iiauchgase beim Verlassen ein Temperaturniveau von 180 bis 210 ⁰C haben. Da der verwendete Ölbrenner 13 vorzugsweise ein stöchiomoürischer Brenner ist, sind die den Kessel 1 'verlassenden Rauchgase farblos, da -^uß und andere feste Bestandteile, so a. B, Karbon, sogrfältig entfernt worden sind, dadurch v/erden auch keine sichtbaren LIerkmalo hinterlassen, und die Vorteile für

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die umgeboncle Ilatur v/erden sichtbar.

Während bei nesseln des konventionellen '-i-'yps 25 bis 50 ^c/j überschüssige Luft erforderlich ist, d. h. mehr als der stb'chiometrische Betrag, um die Karbonmonoxide von den Rauchgasen zu trennen, reicht bei dem Kessel 1 gemäß der Erfindung, aufgrund des stöchiomefrischen Ölbrcrmers 13 mit der blauen *lamme, ein Luftüberschuß von 5 bis 10 ,J, vorzugsweise aber von 5 bis b '.J, aus, d. h. über den theoretisch erforderlichen Luftbetrag hinaus.

Einer der besonderen Vorteile des Kessels 1 gemäß der Erfindung ist, daß, dank seiner extrem einfachen Konstruktion, alle inneren 'J-'eile leicht zugänglich sind und sich in greifbarer IJähe von außen befinden. Um die Brennkammer 11 von außen zu erreichen, ist es z. B, ausreichend, den ^challdäinpfor 17 an seinen Scharnieren b8 zu schwenken und die >-Hrahlungsheizf lache 15 herauszuziehen, die einfach in die Brennkammer 11 eingeführt ist (ohne spezielle Vorschraubungen oder rJalter.ungseinriclitn.ngen). darüber hinaus ist ein ^einigungsprozcß für die Brennkammer 11 dahingehend reduziert, daß man nur die zylindrische Oberfläche zu behandeln hat und nicht den ganzen Komplex der liohrverzwcigimge-n, wie bei herkömmlichen Kesseln, schließlich sind alle Kcsselbestandteile leicht auseinanderzunehmen, weil sie fast ausnahmslos nur durch Bolzen und abtrennbare ^xeile zusammengehalten sind..

Was die Große der Brennkammer 11 anbelangt, so nollte diese nicht zu 3.ang sein, weil sonst die aus dem Ölbrenner 13 ausgehende ^lauime zu turbulent worden könnte und dann

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ausgehen würde, ^as gleiche wurde geschehen, wenn die brennkammer 11 einen zu großen ^urchmcscer haЪen würde, weil die blaue Flamme begrenzt werden muß. ^епп die Brennkammer 11 T/i ed er um zu kurz oder im "tischmesser zu klein wilre, würde die blaue Flamme auf übermäßig großen V.'iderstand treffen, würde zerteilt werden und in der brennkammer 11 innerhalb der -Uüse 12 den Ulbronncrs 13 Ruß produzieren, Баз Volumen der -Brennkammer 11 wird vorzugsweise so festgelegt, daß man in Betracht zieht, daß bei einem ^ruck von 40· nun V/asserc/iule ein ^'luß i'ur d.ie i'ianuao erforderlich ißt, der dem stündlichen Brennstoffverbrauch, für den der Kessel 1 und der dazugehörige Ölbrenner 13 ausgelegt worden ist, entspricht. Die blaue Flamme könnte sonst unerwünschte Veränderungen erfahren (z. B. Farbvcr.'inderiuig zu einer weißen oder einer dunkelblauen Flamme), die, wie schon erwähnt, in der Bildimg von Kuß innerhalb des Brenners und einer unetabilen blauen Flamme resultieren Irönntcn.

Claims (16)

1. 20
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   RrijLn d u n^sansnri ι ch

   1. Kessel mit Überdruckfeuerung, insbesondere unter Verwendung eines Glbrennors mit blauer Plamne, wobei dor Kessel oine Brennkammer besitzt, in die der Ölbrenner seine Plamme einbringt und die von einem Behälter für das zu erhitzende V/asser umgeben ist, der die Oberfläche der Brennkammer anrrcnst und mit cie.oer in ',/''irmeaustauGch steht иоѵ/іс an ceincn äußeren Umfang mit isolierendem Llaterial vergehen ict, gekennzeichnet dadurcJi, daß eine utrahlun^fjheiaflciche (15) vorhanden iet, die in der I'rennkarmaer (11) entfernbar angebracht int und sich auf der dem Ölbrenner (13) entco^en/jeDctiiton Seite befindet,
2. 2. Kessel nach Punkt 1, gekennzeichnet da/Jurch, daf.i die ^trcihlunf,nheizfl^:'che (15) aus einem verlängerten Jiorper (50) bestellt, dessen äußerer durchmesser j:lciner int al a der innere ]Jurcbj:icscer der Brennk;-.;iU;ier (11), und der eine Vielza.bl von Rippen (59) besitzt, die au,'.; der äußeren

   - Oberfläche des Korpora (50) heraucra^en, auf vielfaclie ^l/eise mit dem Körper (5G) verbunden und и о ausgebildet sind, daß ein großer Ablciüun^swe^ für die Іі;.шс]іг,а;чс vorhanden ist, und zxjcii· awiochen der Düse (12) des ülbremiors (ІЗ) und einer Bohrung (66) am ^nde der Brennkammer (11) innerhalb eines VcrzY/ei^im^solcmcntes (CO) der :.Jtrahlum;slieizflache (15).
3. 3. Kessel nach Punkt 2, r;ckonnr,e:i c!ir:.et dadurch, daß das Vorzwoi^unrsclement (63) lco^clatuiripiTöiinir; au.c{;cbll('.c L ist

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   und einen äußeren Rand besitzt, der an der inneren Oberfläche der Brennkarnmer (11) anliegt, in die er montiert ist.
4. 4. Kessel nach Punkt 2 oder 3> gekennzeichnet dadurch, daß die Bohrung (66) für die Rauchgase eine Düse (65) ist, die an das kegelstumpf förrnige Verzweigungselement (63) entfernbar angebracht ist.
5. 5. Kessel nach Punkt 4, Gekennzeichnet dadurch, daß die Diiae (65) eine den Druck, und die Temperatur innerhalb de£ Kessels (1) zu regelnde Düse (65) ist.
6. 6. liessei nach den Punkten. 2 bis 5, cekennzeich.net dadurch, daß der Körper (58) der Struhlungsheizfl'lche (15) sumindestena teilweise massiv ist.
7. 7. Kessel nach den Punkten 2 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß der Körper (50) der Strahlungshcizfriche (15) hohl ist.
8. 8. Kessel nach den Punkten 2 bis 7, gekennzeichnet dadurch, daß der Körper (53) der ütrahluncsheizfriche (15) im wesentlichen konisch ausgebildet ist.

   9» Kessel nach den Punkten 2 bis 8, gekennzeichnet dadurch, daß die liippen (59) im v/eseatlichen radial zum Körper (S3) angeordnet sind und sich in Kontakt mit der inneren Oberfläche der Brennkammer (11) befinden.

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9. 10. Kerjijcl nach den Punkten 1 bic 9, ce:;.emi:;eichnet dadurch, daß die b_rcnnkammer (11) in ihrer ^osamt en Lance innerhalb doü Behälters (7) angeordnet ist.

   о Kessel nach Pun!:t 10, ^ekcnnaeicOnet dadurch, daß der Behälter (7) eine innere Kammer (18), die die Brennkammer (11) unmittelbar umgibt, und eine äußere Kammer (19), die um die innere Kammer (13) herum angeordnet ist, a uf v/ei at, wobei die Kammer (19) mit der Kar.rr.er (10) im V'ärmcauatauGch .steht.
10. 12. Kccael nach Punkt; 11, (;ekennöc:i.chnet dadurch, daß die äußere Kammer (19) crößor als die innere Kammer (13) ißt, wobei dac in der äußeren Kammer (19) enthaltende 'г/агзгіег die funktion der Kühlung; der inneren Kammer (10) hat.

    13· Kenael nach Punkt 11 oder 12, gekennzeichnet dadurch, daß die innere Kanuaer (18) von der äußeren Kammer (19) mittels einer Trennwand (20) getrennt ist·

    14» Kerjoel nach den Punkten 1 bin 13, gekennzeichnet dadurch, daß ein Schalldämpfer (17) vorgesehen ir;t, der oich außer/ialb den Kessel (1) befindet, und swar a.m

    der Diiae (65).
11. 15. Kc'JücI nach Punkt 1/1, [;с]:спт;еіс]ше1 (ia.durch, daß der ^challd'trnpfcr (17) einen er,·.ten und einen r.wc-iten kastenarti^en Körper (69; 72) Lx-nit:/,t_; wobei der zweite kactenartifje Körper (72) eine- lirweiterim;·; doo ernten karjtcnartl₍',cn liürnorG (69) lot, und innerhalb äcv ernten kastenarti(',eri KUr])Oi-G (69) cine din Keuchance umlenkende

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    Trennv/and ^75) vorgesehen ist«
12. 16. Kessel nach Punkt 15» gekennzeichnet dadurch, daß der erste kantenartige Körper (69) und der zweite kastenartige Körper (72) mit einer isolierenden, schallab-oorbierenden beschichtung (70; 78) versehen sind.

    17» Kessel nach Punkt 16, gekennzeichnet dadurch, daß der zweite kastenartige Körper (72) durch Schraubverbindungen (73) entfernbar und innerhalb des ernten kastenartigen Körpers (69) angebracht ist, indem er in dieser hineinragt.
13. 18. Kessel nach Punkt 17, gekennzeichnet dadurch, daß der Schalldinpfer (17) in seinem Inneren eine then lisch isolierte Kammer (35) besitzt, in der ein Teil des mit der äußeren Kammer (19) des Behälters (7) in Verbindung stehenden Abflußrohres (36) und ein Teil des mit der inneren Kammer (18) den Behälters (7) in Verbindung stehenden Ausgangsrohres (31) untergebracht ist«

    19· Kessel nach Punkt 14, gekennzeichnet dadurch, daß innerhalb des Schalldämpfers (17) ein Überhitzer (86) vorgesehen ist.
14. 20. Kessel nach Punkt 19, gekennzeichnet dadurch, daß der Überhitzer (86) eine gebogene Leitung (87) besitzt _t die mit der Düse (65)-in Verbindung steht, wobei die gebogene Leitung (87) in i.»vren Inneren den einen '¹OiI des mit der inneren Kammer (18) ass Behaltera (7) in Verbindung

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    stehenden Ausgangsrohres (31) aufnimmt.
15. 21. Kennel nach Punkt 20, gekennzeichnet dadurch, daß das Ausgangsrohr (31) innerhalb der gebogenen Leitung (87) spiralförmig angeordnet ist.
16. 22. Kessel nach den Punkten 1 bis 21, gekennzeichnet dadurch, daß sich am Ausgang der Brennkammer (11) ein ^атілеі-gef^:iß (81) für dan anfallende Kondensat befindet.'

    23» Kessel nach Punkt 1 bis 22, gekennseichnet dadurch, daß er bei einem Druck von 40 bis 120 mm Y/assorsüule, vorzugsweise aber bei 40 mm 'i.'assers'iule, einsetzbar ist.

    24» Kessel nach den Pun]-:ten 1 bis 22, gekennzeichnet dadurch, daß er für seine automatische ^'itigkeit eine '-J-'emperaturanr.eigeeinriehtung (33) für das in die innere Krimmer (10) gelangende ''asser eine Anzeigeeinrichtung (39) für die Pumpe (24), eine Anzeigeeinrichtung (40) für die Elektroden (41) des ülbrennern (13), einen Sicherheitsthermostat (42), einen Üin/Aus-3chaltor (43), eine . Temperaturanzeigeeinrichtung (44) für das die innere Kammer (18) verlassende Nasser, eine Te-mperaturanzcigeeinrichtung (4Q) für das die äußere Kammer (19) verlassende '-'asser, einen V/assertempcraturrcgulicrungsthermostat (47), einen Zeitnehmer (^C), eine Brenneranzeigevorrichtung (49), c-ine Uhr (50) und einen Druckinosser ( ^lj ¹J) besitv,t.

    Hierzu.. .3 Seilen Zeiclinungon