Heizkessel für gasförmige oder flüssige Brennstoffe
Im Hauptpatent ist ein Heizkessel für gasförmige oder flüssige Brennstoffe beschrieben, bei dem der Feuerungsraum im wesentlichen aus Teilen von Rotationskörpern gebildet und mit einer, der Flamme direkt ausgesetzten, zwangsläufig gekühlten Wand versehen ist sowie mit einem Stutzen für ein Gebläse mit Brenner, mit einem zu einem den genannten Rotationskörper koaxialen Rauchgasabzugsstutzen und mit einer Brennereinrichtung, welche exzentrisch bezüglich der Achse eines anderen der genannten Rotationskörper auf dem Stutzen für das Gebläse mit Brenner befestigt ist, wobei die bezüglich der Achse des einen, den Feuerungsraum bildenden Rotationskörpers radial äusserste, durch den Feuerungsraum fortgesetzte Brennerrohrmantellinie eine Sekante normal zur genannten Achse im grössten,
im wesentlichen kreisförmigen Feuerungsraumquerschnitt mit dem Halbmesser bildet, und der Rauchgasabzugsstutzen in eine Rauchgas-Umlenkkammer mündet.
In Weiterentwicklung des Heizkessels nach dem Hauptpatent zeichnet sich die vorliegende Erfindung dadurch aus, dass die Rauchgasumlenkkammer mindestens teilweise flüssigkeitsgekühlt ist.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden anschliessend anhand von Figuren erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch einen liegenden Kessel für gasförmige oder flüssige Brennstoffe, mit Boiler gemäss Linie I-I der Fig. 2,
Fig. 2 den Kessel nach Fig. 1, im Schnitt gemäss Linie II-II der Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt durch den Kessel nach Linie III-III der Fig. 1,
Fig. 4 bzw. 4a einen Schnitt durch einen liegenden Kessel nach Linie IV-IV der Fig. 5 mit ausgemauerter bzw. wassergekühlter Tür,
Fig. 5 einen Schnitt nach Linie V-V der Fig. 4,
Fig. 6 einen Schnitt nach Linie VI-VI der Fig. 4,
Fig. 7 einen Schnitt durch einen stehenden Kessel für gasförmige oder flüssige Brennstoffe mit Boiler, gemäss Schnittlinie VII-VII der Fig. 8,
Fig. 8 einen Schnitt durch den Kessel nach Fig. 7 gemäss Schnittlinie VIII-VIII,
Fig.
9 einen Schnitt gemäss Linie IX-IX durch den Kessel nach Fig. 7.
Der in den Fig. 1-3 dargestellte, liegende Kessel mit Boiler weist einen Mantel 45 auf, in dem sich das Heizwasser 47 befindet. Rauchgasrohre 49 durchziehen das Heizwasser 47 und sind an ihren Enden in den beiden Böden des Mantels 45 befestigt. Der Wasserabfluss erfolgt durch einen Vorlaufstutzen 51 und der Zufluss über einen Rücklaufstutzen 52. Die Rauchgasrohre 49 münden in eine Rauchgaskammer 54, die mit einem Rauchgasaustritt 55 versehen ist.
Der Feuerungsraum 58 ist von einem Feuerungsraummantel 57 umschlossen. Am Feuerungsraummantel 57 ist über einen entsprechenden Stutzen und Flansche ein Brenner 60 befestigt.
Im Betrieb bildet sich im Feuerungsraum 58 eine Rauchgaswirbelsenke 61. Die Rauchgase ziehen durch ein Rauchgasaustrittsrohr 63 ab und gelangen in eine Rauchgasumlenkkammer 67. Diese ist nach aussen mittels einer ausgemauerten Türe 65 abgeschlossen. Im hintern Teil des Heizkessels ist koaxial mit dem Feuerungsraum 58 ein Boiler 69 vorgesehen, der mit einem Kaltwasserzufuhrstutzen 70, einem Zirkulationsleitungsstutzen 71 und einem Warmwasserentnahmestutzen 72 versehen ist. Ein Boilerzugangsstutzen 74, der die Rauchgaskammer 54 und den Mantel 45 durchsetzt, erlaubt den Zugang zum Boiler 69, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist. Die Entleerung des Heizkessels erfolgt über eine Entleerung 76.
Das Rauchgasaustrittsrohr 63, welches gemäss Fig. 1 nur sehr wenig in den Feuerungsraum 58 vorsteht, kann natürlich auch als ausgesprochenes Tauchrohr, wie dies bei Zyklonen erforderlich ist, ausgebildet sein.
In den Fig. 4-6 ist ein liegender Kessel ohne Boiler dargestellt, dessen Heizwasser 82 von einem Mantel 80 umgeben ist, wobei Rauchgasrohre 83 im Heizwasser 82 verlaufen. Der Wasserabfluss erfolgt über einen Vorlaufstutzen 84, der Zulauf über einen Rücklaufstutzen 86. Hinten am Kessel ist eine Rauchgaskammer 87 mit einem Rauchgasaustritt 88 vorgesehen. Ein Feuerungsraummantel 90 begrenzt einen Feuerungsraum 91. Ein Brenner 93, mittels Flanschen über einen Stut zen am Feuerungsraummantel befestigt, erzeugt im Betrieb im Feuerungsraum 91 eine Rauchgaswirbelsenke 94. Die Rauchgase strömen durch ein Rauchgasaustrittsrohr 96 in eine mittels einer ausgemauerten Tür 98 verschliessbare Rauchgasumlenkkammer 100 aus. Aus dieser Umlenkkammer 100 werden die Rauchgase durch die Rauchgasrohre 83 in die Rauchgaskammer 87 geführt, welche sie durch den Rauchgasaustritt 88 verlassen.
Die Entleerung des Heizkessels erfolgt durch einen Entleerungsstutzen 102.
Bei der Ausführung gemäss Fig. 4a ist die Tür 97 nicht ausgemauert. sondern wassergekühlt. Das Kühlwasser strömt durch die Leitung 99 zu und durch die Leitung 101 ab. Im übrigen ist der Kessel gleich gebaut wie derjenige gemäss Fig. 4.
In den Fig. 7-9 ist eine stehende Ausführung eines Heizkessels ersichtlich. Er weist eine Verschalung 104 auf. Die Verschalung umgibt einen Mantel 105 zur Aufnahme des Heizwassers 107. Rauchgasrohre 109 durchziehen einen Teil des Heinvasserraumes. in dem über einen Rücklauf 112 das Wasser ein- und über einen Vorlaufstutzen 111 wegfliesst. Die Rauchgasrohre 109 münden in einen Rauchgasaustritt 115, der. wie aus Fig. 7 ersichtlich, ringkammerförmig ausgebildet ist. Ein Feuerungsraummantel 117 umgrenzt den Feuerungsraum 118. wobei ein Brenner 120 am Feuerungsraummantel 117 in der dargestellten Weise befestigt ist. Im Feuerungsraum 118 bildet sich eine Rauchgaswirbelsenke 121.
Die Rauchgase verlassen den Feuerungsraum 118 durch ein Rauchgasaustrittsrohr 123, das, wie dargestellt, oder als tiefer in den Feuerungsraum 18 hineinragendes Tauchrohr ausgebildet sein kann.
Der Kessel ruht auf einer Grundplatte 125, die mit einer Ausmauerung 126 versehen ist. Über der Grundplatte 125 befindet sich eine Rauchgasumlenkkammer 128, in welcher die aus dem Rauchgasaustrittsrohr 123 ausströmenden, in starker Drehung befindlichen Rauchgase umgelenkt und den Rauchgasrohren 109 zugeführt werden. Dabei verbessert diese weiterhin starke Drehströmung nicht nur den Temperaturaustausch, sondern sie stellt auch den guten Ausbrand sicher, sowie einen gut geregelten Abfluss der Rauchgase durch die Rauchgasrohre 109.
Im obern Teil des Heizkessels ist ein Boiler 130 mit einer Kaltwasserzufuhrleitung 131, einer Zirkulationsleitung 132 und einer Warmwasserabflussleitung 133 vorgesehen. Ein Abschlussdeckel 134 der Verschalung 104 erlaubt den Zugang zum Boiler 130.
Die im Feuerungsraum für flüssige oder gasförmige Brennstoffe in Form einer Wirbelsenke schnell rotierende Flamme bzw. Gase führen nicht nur infolge höherer innerer Turbulenz zu äusserst hohem Stoff-, Temperatur- und Geschwindigkeitsaustausch, sondern auch zu praktisch einheitlichen Feuerraumwandtemperaturen mit optimaler Feuerraumbelastbarkeit (über 1,5.106 kcal/m2) sowie, und dies ist sehr wesentlich, zu einer hohen Flammenstabilität. Dadurch wird die Geräuschbildung vermindert und die Verbrennungsgüte gesteigert. Die Wirbelsenke bringt ferner beim Zünden der Flamme eine Reduktion des unvermeidlichen Anfahrstosses mit sich.
Die beschriebenen Ausführungsformen ermöglichen es, auf engstem Raum mit besten Wirkungsgraden und sehr einfachen Mitteln grosse Leistungen zu erzeugen, was sich natürlich wesentlich auf die Wirtschaftlichkeit auswirkt. Zudem ist der Aufbau dieser Heizkessel äusserst einfach, sowie anspruchslos im Betrieb und sehr betriebssicher.