DE334121C - Verbrennungsregler fuer Feuerungen - Google Patents

Description

• Verbrennungsregler für Feuerungen. Die frisch aufgeworfene Brennstoffschicht einer Feuerung ist weniger luftdurchlässig, so daß im Raum unter denn Rost nur ein geringer Zug, etwa i -mm, herrscht. Je weiter die Verbrennung fortschreitet, :desto durchlässiger wird die Brennstoffschicht. Demzufolge zeigt sich unter dem Rost auch ein größerer Zug (i bis 3 mm), der bei kahlem Most dieselbe Größe (6 bis 8 mm) wie oberhalb des Rostes annehmen kan=n.
• Diese Erscheinung wird bei vorliegender Erfindung benutzt, indem ein Unterluftregler unter dem gleichzeitigen Einfluß des unter und- des über dem Rost vorhandenen Druckes verstellt wird und zugleich auf einen von dem Unterdruck im Fuchs gesteuerten Rauchklappenregler einwirkt. Des weiteren betrifft die Erfirndung noch die weitere Ausbildung eines derartigen Verbrennungsreglers und der mit ihm zusammenwirkenden Teile.
• Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Fig. i und a zeigen die wesentlichsten Teile des Verbrennungsreglers im Schnitt und ihre Anordnung bezüglich der zugehörigen Dampfkesselfeuerung,während die Fig. 3 bis 7 Einzelheiten teilweise in größerem Maßstabe und' im Schnitt zeigen.
• Der Verbrennungsregler besteht aus dem Unt.erluftregler (Feg. i) und dem Rauchklappenregler (Feg. a), die in entsprechender Weise an die Feuerung und den Dampfkessel D angeschlossen sind. Der in Fig. i dargestellte Unterluftregler besteht aus einem den luftdicht abgeschlossenen Aschen-< an raum 5 mittels eines Stutzens a' angeschlossenen Gehäuse a. In dem unteren zylindrischen Teil des Gehäuses sind Luftöffnungen b vorgesehen, deren Weite durch einen mittels Handgriffes cl verstellbaren Drehschieber c entsprechend eingestellt werden kann. Im Innern des Gehäuses a ist ein in der Höhe verstellbarer Trichter d eingebaut, der die Luftöffnungen b regelt und nur durch den Teil der Öffnungen b Luft in das Innere .des Gehäuses treten: läßt, der oberhalb des Trichters liegt. Der obere Teildes Gehäuses a ist als Flüssigkeitsbehälter a- ausgebildet und durch eine bis an die eingefüllte Flüssigkeit reichende Haube k abgeschlossen. Das Innere dieses Raumes wird von dem Rohre e durchsetzt, an dem der Trichter d aufgehängt ist. Getragen wird der Trichter d durch eine ebenfalls am Rohre e befestigte Tauchglocke g mit Schwimmer h. Die Außenluft kann hierbei durch das hohle Rohr e und durch Löcher f unter die Glocke s treten, so daß dort atmosphärischer Druck herrscht. " Der Raum k1 über -der Glocke g steht dagegen durch eine Leitung ia, in die ein Drosselventil n1 eingeschaltet ist, mit dem Verbrennungsrauen in Verbindung, so daß in diesem Raume ein Unterdruck herrscht. Außerdem ist noch an der Haube k eine Regelvorrichtung 1,31 für die erste Einstellung des Unterdruckes vorgesehen..
• Der Schwimmer k hat einen Arm 1a1, auf welchen in einem Raum neben der Glocke g und der Haube k ein in die Flüssigkeit tauchendes Gefäß i aufgesetzt ist. Dieses Gefäß i, welches in Fig. i eine nach oben spitz zulaufende Form besitzt, ist gegen anders geformte Gefäße auswechselbar. Die Form des Gefäßes richtet sich nach der Art des werwendeten Brennstoffes. Das Gefäß i, Schwimmer lt, Glocke g, Rohr e und Trichter d sind starr miteinander verbunden, so daß - diese Teile der Größe -des Unterdruckes im Raume unter dem Rost entsprechend mehr - odier weniger angehoben werden, wobei 4er Schwimmer lz das Eigengewicht des bewegten Systems aufzuheben hat. Auf die Haube k ist neben dem Rohrende e eine Teilung m aufgesetzt, die die Größe der Verstellung des Rohres e und somit des Trichters d kundgibt. Außerdem stützt sich gegen das Rohrende ein Hebel 25, der mittels Seilzuges 26 mit einem gewichtsbelasteten Steuerungshebel 8 des Rauchklappenreglers verbunden ist.
• Der Rauchklappenregler besteht bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform aus einem durch einen Deckel 27 abgeschlossenen Gehäuse 28, dieses wird durch zwei Membranen o und t in drei Räume 4, 70 und 24 unterteilt. An der oberen Membran o ist ein Führungsstück r' befestigt, das vermittels einer zentralen Bohrung und der Öffnungen r den mittleren Raum 24 mit der Außenluft verbindet. Zwischen dem Deckel 27 und dem Führungsstück rl ist eine Feder s eingeschaltet.
• Auch an der unteren Membran t ist ein ausgehöhltes und unten geschlossenes Führungsstück it befestigt. Dieses ist in dem Gehäuse 28 des Rauchklappenreglers verschiebbar geführt und am unteren Ende mit einem Gewichtshebel v, w verbünden. An dem freien Ende des Gewichtshebels v greift eine zum Rauchschieber führende Kette an. Das Innere des Führungsstückes et steht durch Kanäle ul mit dem Raume 4 in Verbindung, jedoch nur dann, wenn dies -der in dem enger ausgebohrten Boden u3 des Rohres it geführte Kolbenschieber q zuläßt. Dieser Kolbenschieber q sitzt am Ende des die untere Membran durchsetzenden Führungsstückes r" und wird somit von der oberern Membran betätigt. Für gewöhnlich steht der Kolbenschieber unter den Kanälen ul so, daß er die Verbindungzwischen Raum 4 und dem Inneren des Rohres it unterbricht. Das Innere des Rohres it steht weiterhin durch Kanäle W mit einem Ringraum 2 in Verbindung, der mittels eines Rohres 3 an den Fuchs angeschlossen ist, so daß im Innern des Führungsrohres it der gleiche Unterdruck wie im Fuchs herrscht.
• Von dem Ringraum 2 führt nun ein Kanal i und von dem untersten Membranraum 4 ein Kanal y zu einem seitlich in einem Ventilgehäuse z gelagerten Steuerschieber 7 (Fig. 2 und 4). Dieser Schieberenthält einen Steuerkanal 9, der je nach der Stellung -des Steuerschiebers 7 die Kanäle y und i verbindet.
• In dem hohlen Steuerschieber 7 ist eine Büchse io gelagert, die mit einem dreieckigen oder trapezförmigen Schlitz i i (Fig. 4 und 7) versehen ist, der mit einem zum Steuerkanal 9 führenden Schlitz i i% zusammen arbeitet. Die hohle Büchse i i kann durch einen Handgriff an einer Skala i2 (Fig. 3) entsprechend eingestellt und somit auch :die Menge der durch die -Kanäle i i, 119, in den Steuerkanal 9 eintretenden Zusatzluft geregelt werden.
• Die Verstellung des Steuerschiebers 7 ist auch von der Größe des Dampfdruckes im Kessel abhängig gemacht. Zu diesem Zwecke ist am Steuerschieber 7 seitlich ein Hebel 8 befestigt, der von einem dem Dampfdrucke des Kessels ausgesetzten Kolben 13 (Fig.4) aus dadurch verstellt wird, daß der Kolben 13 mittels einer Druckstütze 18 auf eine Gelenkstange i7 einwirkt und diese den :durch Gewicht 811 belasteten Hebel 8 anhebt. Um eine verschiedene Belastung und somit einen verschieden großen Ausschlag des Hebels 8 zu erzielen, wird die Gelenkstange 17 in Punkte i9 durch Gewichte 2o, 21 und' 22 belastet, die mit Spiel ineinander gelagert sind und zusammen auf einer Platte aufruhen, von der sie beim Anheben der Gelenkstange 17 nacheinander abgehoben werden.
• Der Hebel 8 steht dann noch durch einen Seil- oder Kettenzug 26 mit dein Hebel 25 des Unterluftreglers in Verbindung.
• Von dem obersten Membranzaum 7a führt eine Rohrleitung x zur Feuertür 29. Die freie CSffnung v" .dieses Rohres wird durch die geschlossene und gewölbte Feuertür 29 so überdeckt, daß der über :dem Rost befindliche Verbrennungsraum mit dem Membranraum 79, in Verbindung steht (s. Fig. 5). Wird dagegen die Feuertür geöffnet, so lastet der atmosphärische Druck auf der oberen Membran o.
• In Fig. 6 ist eine andere Form des Rauchklappenreglers dargestellt. Die Membran t ist durch einen in dem.zylindrisch ausgebildeten Gehäuse 28 geführten Kolben t ersetzt und an diesem die obere Membran o befestigt: Der mit der Außenluft in Verbindung stehende Raum 24 wird hierbei durch den ausgehöhlten Kolben t und: die obere Membran o begrenzt. Im übrigen ist die Einrichtung wie bei der zuerst beschriebenen Ausführungsform.
• Wirkungsweise des Reglers. Ist der Brennstoff frisch aufgeworfen und auf dem Rost verteilt, so stellt man das Drosselventil il und das Regelventil L, 1l so ein, daß vermöge des im Raume kl herrschenden Unterdruckes der durch das Rohr e und Löcher f unter der Glocke ä wirkende Luftdruck den Trichter d bis auf den tiefsten Teilstrich der Skala in. hebt. Hierauf verkleinert man die Luftöffnungen b durch Verstellen des brav t sich bilden, wodurch die Rauchklappe voll geschlossen wird'.
• Auf gleiche Weise wird die Rauchklappe auch dann- geschlossen, wenn der Unterdruck im Aschenfall 5 zu sehr steigt, da in diesem Falle durch den Hebel 25 und den Seilzug der Steuerhebel 8 unabhängig von dem Dampfdruck so verschwenkt wird, d@aß ebenfalls der entsprechende Mischdruck zwecks Verstellung der Rauchklappe in dem Raum q. unter der Membran oder dem Kolben t sich bilden kann.
• Der neue Verbrennungsregler hat folgende Vorteile. Witterungsumschläge, die bekanntlich den Schornsteinzug ändern, können bei Verwendung des neuen Reglers die Verbrennung nicht mehr ungünstig beeinflussen, weil die dadurch hervorgerufenen Zugveränderungen ebenfalls den Unterluftregler und auch die obere Membran des Rauchklappenreglers so beeinflussen, daß ihre schädlichen Wirkungen aufgehoben werden.
• Ist mit fortschreitender Verbrennung die Brennschicht durchlässiger geworden, so darf auch nicht soviel Luft zugeführt werden. Dies geschieht durch selbsttätige Verstellung der Rauchklappe, wodurch der Unterdruck unter dem Rost und demzufolge auch :die Luftgeschwindigkeit durch die Brennschicht geringer wird, sa daß auch. weniger Luft zur Verbrennung gelangt. Anderseits wird: auch die Menge der Verbrennungsluft durch den Trichter d verkleinert, wenn auf dem Roste kahle Stellen entstehen oder das Feuer durchgebrannt ist.
• Ferner wird, beim: öffnen der Feuertür das Eindringen von kalter und schädlicher Luft, welche die Heizgase ganz erheblich abkühlen, ohne Anwendung jeglicher mechanischer Mittel an der Feuertür wirksam verhindert, indem sofort bei der geringsten Öffnung der Feuertür die Rauchklappe schnell geschlossen wird.
• Ferner kann der Regler durch bloßes Auswechsein des Gefäßes i jedem Brennstoff angepaßt und für die günstigste Verbrennung eingestellt werden.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verbrennungsregler für Feuerungen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Unterluftregler(a) unter dem gleichzeitigen Einfluß des unter und des über dem Rost vorhandenen Druckes verstellt wird- und zugleich auf einen von dem Unterdruck im Fuchs gesteuerten Rauchklappenregler (28) einwirkt.
2. 2. Verbrennungsregler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterluftregler aus einer Sch`vimmglocke (g) und einer daran durch ein Rohr (e) befestigten Luftdrosselvorrichtung (d) besteht, wobei der Raum unter der Glocke (g) und der Raum unter der Luftdrosselvorrichtung (d) mit der Außenluft, der Raum über :der Glocke (g) mit dem Verbrennungsraum und der Raum über der Drosselvorrichtung (d) mit dem Raum unter dem Rost in Verbindung steht.
3. 3. Verbrennungsregler nach Anspruch i und 2, gekennzeichnet durch ein in die Füllflüssigkeit eintauchendes, beim Heben der Glocke (g) aus der Flüssigkeit heraustretendes Gefäß (i), durch dessen Querschnittsabmessungen die Höhe des Hubes der Drosselvorrichtung geregelt wird. q..
4. Verbrennungsregler nach Anspruch i bis 3, .dadurch gekennzeichnet, d'aß das Gefäß (i) auswechselbar ist und gegen anders geformte, dem jeweils verwendeten Brennstoff angepaßte Gefäße ausgetauscht werden kann.
5. 5. Verbrennungsregler nach Anspruch i bis q., .dadurch gekennzeichnet, daß die von der Drosselvorrichtung (d) gesteuerten Lufteinlaßöffnungen (b) außerdem in an sich bekannter Weise noch durch. einen Ringschieber (c) eingestellt werden können.
6. 6. Verbrennungsregler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Unterluftregler an die Feuerung angeschlossene Rauchklappenregler drei durch verstellbare Scheidewände (o, t) abgeschlossene Räume (7a, 24 und 4.) enthält, von :denen der eine Raum (7a) mit dem Verbrennungsraum, der mittlere Raum (24) mit dier Außenluft verbunden ist und der dritte Raum (q.) mit dem Fuchs mittels einer Steuerung (q) in Verbindung gebracht werden kann, welche durch die Verstellung der Scheidewände infolge der Druckschwenkungen betätigt wird.
7. 7. Verbrennungsregler nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mit der oberen, unter dem Einfluß einer Druckfeder (s) stehenden Scheidewand (o) ein in einem an der unteren Scheidewand (t) befestigten Rohrschieber (u) geführter Kolben (q) verbunden ist, der Öffnungen (u-1) öffnet oder schließt, welche den Raum (.4) mit dem Fuchs in Verbindung bringen. B. Verbrennungsregler nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Rauchklappenregler ein Steuerschieber (7) einen vom Fuchs und einen von der Außenluft zum Raum (q.) führenden Kanal (i und ii) derart steuert, daß sich in dem Raume (q.) durch Einführung von mehr oder weniger Zusatzluft Mischunterdrucke einstellen, deren Größe die Stellung des Rauchschiebers regelt. Drehschiebers b, bis unter dem Rost ein kleiner Unterdruck entsteht. Schreitet jetzt d'.ie Verbrennung weiter vor, so wird .die Brennschicht poröser und läßt mehr Luft durch. Die Folge davon ist, daß der Unterdruck unter dem Rost und im Raume 5 steigt und.' der äußere Luftdruck auf den Trichter d drückt und diesen anhebt. Dadurch werden auch die Luftöffnungen b entsprechend verkleinert, so daß nur die gerade zur vollkommenen Verbrennung notwendige Luft unter den Rost gelangen kann. Dieses Anheben findet seine Grenze, weil mit der Glocke auch das mit Flüssigkeit gefüllte Gefäß i gehoben wird und dieses in gleichem Maße, in welchem es aus derFüllflüssigkeitheraustritt, der Verstellung entgegenwirkt. Man kann nun durch entsprechende Formgebung des Gefäßes i den Anhub des Trichters veränderlich machen, d. h. man kann bei einer Änderung des Unterdruckes unter dem Rost um den gleichen Betrag den Trichter d um einen abnehmenden oder um einen sich vergrößernden Betrag heben und dementsprechenddie Luftöffnungen langsamer oder schneller verkleinern. Bei abnehmendem Anhub hat :das Gefäß i die in Fig. i gezeigte nach oben spitz zulaufende Form, bei sich vergrößerndem Anhub die entgegengesetzte. Bei zylindrischer Form dagegen wäre der Anhub stets gleich groß. Man hat es daher durch Aufsetzen verschieden geformter Gefäße i in der Hand, die Menge der Verbrennungsluft ganz dein Verbrenungsvorgang der einzelnen Brennstoffart anzupassen. Die Verstellung des Trichters d ist aber. auch noch: von dem Unterdrucke im Raum k1 abhängig, der wiederum durch die Witterung beeinflußt wird. Es wird somit die Stellung des Trichters d stets von dem auf beiden Seiten des Rostes herrschenden Druckunterschied beeinflußt, d. h. die Regelung der Verbrennungsluft erfolgt genau nach dem Bedarf. x'Tit der Hebung und, Senkung des Trichters d wird nicht nur die zutretende Verbrennungsluft geregelt, sondern auch mittels Hebels; 25 und Seilzug 26 der Rauchklappenregler in der später beschriebenen Weise eingestellt. Am Rauchklappenregler ist nun die Feder s so eingestellt, daß der Kolben q entsprechend der in Fig.2 eingezeichneten Stellung die Verbindung zwischen Raum 4 und dem Innern des Führungsrohres it unterbricht. Steigt nun der Schornsteinzug beispielsweise durch Witterungsumschläge, so ändert sich dementsprechend auch der Druck im Raume 7a, wodurch die Feder s mehr und mehr zusämmengepreßt wird. Dies hat eine Verschiebung des Kolbens q in :dem Sinne zur Folge, d''aß dieser die Kanäle itl mehr und mehr öffnet. Es wird dadurch auch der Raum 4 durch Verbindung mit def Fuchs einem steigenden Unterdruck ausgesetzt, "so daß die Membran oder der Kolben t mit dem Führungsrohr it nach unten bewegt und durch Vermittlung :des Hebels v der Rauchschieber mehr und mehr geschlossen wird. Wird dagegen die Feuertür 29 geöffnet, so wird die Verbindung zwischen Raum- 7a und dem Verbrennungsraum unterbrochen. Dann wirkt auch auf :die obere Seite der Membran o der atmosphärische Druck. Dadurch werden die obere Membran o und mit ihr der Kolben q einerseits durch ihr Eigengewicht, anderseits durch die Feder s so weit nach unten gedrückt, daß der Kolben q aus der Bohrung im Boden, i43 heraus sich im Rohre u nach unten bewegt und somit ebenfalls eine Verbindung des Raumes 4 mit dem Fuchs herstellt. Jetzt drückt der atmosphärische Druck auf die untere Membran oder den Kolben t und bewegt diesen mitsamt dem Führungsrohr ic nach unten., was eine Verstellung des Gewichtshebels v und ein Schließen des Rauchschiebers zur Folge hat. Außerdem bewirkt der Rauchklappenregler auch dann, wenn - die Spannung im Dampfkessel auf den höchsten zulässigen Wert gestiegen: ist, den Schluß des Rauchschiebers. Ist z. B. der Dampfkessel für io Atm. Höchstdruck eingerichtet, so wird zweckmäßig bei 9% Atm. der auf den Kolben' 13 wirkende Dampfdruck das Gewicht 2o, bei c)3/4 Atm. das Gewicht 21 und bei iö Atm. das Gewicht 22 heben, wodurch drei verschiedene Hubhöhen der Gelenkstangen 17 und somit des Hebels 8 erzeugt werden und' dementsprechend auch der Rundschieber 7 so verstellt wird, daß -der Steuerkanal 9 den Kanal i mehr und mehr öffnet. Während dieser Verstellung bleibt die Büchse io mit dem keilförmigen Schlitz i i wie eingestellt stehen. Da sich der Kanal i ra aber gegenüber dem Keilschlitz ii verstellt und letzteren immer mehr überdeckt, so ergeben sich >die in Pig. 7 gezeigten Querschnittsänderungen der Kanäle ii und i in Abhängigkeit von dein Druck. Dem'entsprech.end wird bei g'/, Atm. so viel Außenluft durch den Keilschlitz ii in die Steuernut 9 eingelassen, daß sich dort und in dem Raume 4 durch Mischung mit dem vom Kanal i zutretenden Unterdruck des Fuchses ein kleinerer Mischdruck bildet (z. B. nur 3 mm W), der auch nur einen teilweisen Schluß der Rauchklappe bewirkt. Bei g34 Atm. wird weniger Außenluft und mehr Unterdruck zugelassen, so daß der Mischdruck irri Raume 4 auf etwa 8 mm W steigt und, eine weitere Schließung der Rauchklappe bewirkt. Endlich kann bei io Atin. der volle Unterdruck vom Fuchs (etwa :2o mm W) unter der Mem- ' g. Verbrennungsregler nach Anspruch i his 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (7) sowohl von dem Unterluftregler aus als auch unabhängig davon von einer durch den Dampfdruck beeinflußten Anhubvorrichtung verstellt wird. . 1o. Verbrennungsregler nach Anspruch i bis g, dadurch gekennzeichnet, daß der eine vom Steuerschieber (7) gesteuerte Luftkanal (ii) keil- oder trapezförmigen Querschnitt hat und in einer einstellbaren Büchse (io) angeordnet ist. i i. Verbrennungsregler nach Anspruch i bis io, dadurch gekennzeichnet, d'aß die Verbindungsleitung (x) zwischen Rauchklappenregler (Raum 711) und Verbrennungsraum in der Stirnwand des Feuergeschränkes, aber innerhalb der Feuertür (2g) ausmündet und eine Aushöhlung in letzterer die Verbindung zum Verbrennungsraum herstellt, so daß beim ' Öffnen der Feuertür diese Verbindung unterbrochen und die Leitung (x) unter atmosphärischen Druck gesetzt wird.