DE1946845B2 - Heizkessel fuer stroemende brennstoffe - Google Patents

Description

18 trennt den Feuerraum 1 vom Kesselwasser 12. Die Konvektionsheizfläche 21 weist Wasserrohre 10 auf. Der Heiz- oder Dampfkessel hat eine Hauptachse 8, welche senkrecht auf der Brennerachse 3 steht, die ihrerseits senkrecht und gleichgerichtet zur Brennkammerachse 19 verläuft. Der Dom des sich über dem Kesselwasser befindenden Raumes trägt einen Dampfentnahmestutzen 2. Ein Speisewasserstutzen 4 führt das Speisewasser seitlich durch den Kessehvassermantel 14 zu. Der beschriebene Kessel "> -^:l dem Feuerraum 1 und dem Kesselwassermantel ; ist zur Isolierung und zum Schütze mit einer Kesselumhüllung ό versehen.

Die Brennerachse 3 ist versetzt zur Brennkammerachse 19 angeordnet, so daß die einströmende Flamme mit der Verbrennungsluft in sekantaler Richtung in den Feuerraum 1 einströmt und durch die Brennkammerwand 18 umgelenk^ in eine kreisförmige Bahn gezwungen wird. Die Rauchgase strömen durch die beiden Austnttsoffnungen 15 und 16 Seits des Feuerraumes 1 in die Konvektionshmfläche 21, wo sie sich, nachdem sie einen wesentlichen Teil ihrer Wärme an die Wasserrohre 10 abgegeben haben, im Rauchgasstutzen 20 treffen, der s.e zum Kamin (nicht dargestellt) führt.

Auf diese Weise entstehen in dem Feuerraum 1 zwei Rotationsströme, welche bezüglich der Ebene durch die HauptachseS und die Brennerachse3 symmetrisch verlaufen. Hohe Tangentialgeschwmd.gkeiten ergeben zusätzlich zur Strahlung einen erheischen Anteil an konvektivem Wärmeübergang. Durch Drall (erhöhte Turbulenz) entsteht im unmittelbar nachgeschalteten Rau.chgasteil ein sehr guter Wärmeübergang.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

ι 2 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Patentansprüche: Heizkessel der eingangs genannten Gattung zu schaf fen, bei dem eine optimale Energieausbeute in einer

1. Heizkessel für strömende Brennstoffe mit möglichst kleinen Brennkammer erreicht wird, und einer, minfWens teilweise von einem Wasser- 5 dabei zu verhindern, daß noch unverbrannte Bemantel umgcoenen, rotationssymmetrisch ausge- standteile an die Bionnkammerwand gelangen,
bildeten Brennkammer und einem Heizgasabzug Zur Lösung der Aufgabe wird nach der Erfindung in deren Rotationssymmetrieachse mit einem seit- vorgeschlagen, daß die Brennkammer etwa hohlkulich angeordneten Brenner, dadurch ge- gelförmig ausgebildet ist und daß die Flammenströkennzeichnet, daß die Brennkammer etwa -.o mung in der Brennkammer als Wirbelsenke ausgebilhohlkugelförmig ausgebildet ist und daß die det ist, die nicht an die Brennkammerwand gelangt.
Flammcnströmung in der Brennkammer als Wir- Als Wirbelsenke im Sinne der Erfindung ist zu beisenke ausgebildet ist, die nicht an die Brenn- verstehen, daß die Drallströmung in der Brennkamkammerwand (18) gelangt. mer zum größten Teil von der Wirkung der Senke er-

2. Heizkessel nach Anspruch 1, dadurch ge- 15 faßt ist. Die Flamme ist so zu definieren, daß der kennzeichnet, daß die Brennkammer mindestens sichibare und gegebenenfalls der unsichtbare Teil der zwei Austrittsüffn-ingen (15, 16) für die Heizgase Flamme nicht voll ausgebrannte Brennstoffteilchen aufweist. enthält, also solche, die ein Verrußen bewirken, d. h..

3. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 die nicht rußenden bzw. die Wand nicht negativ beund2, dadurch gekennzeichnet, daß Strömungs- 20 einflussenden Teilchen könnten gegebenenfalls an leitmittel in der Brennkammer vorgesehen sind. die Wand gelangen.

4. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 Ein derartiger Aufbau eines Heizkessels bringt bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Längs- auch den Vorteil, die Anfahrdruckschwingungen achse der Wirbelsenke mit dem Zentrum der stark zu dämpfen. Außerdem ist eine höhere Brenn-Austrittsöffnungen (15, 16) etwa zusammenfällt. 25 raumbelastung möglich.

5. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 Ein weiteres Merkmal der Erfindung sieht vor. bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Brenner- daß die Brennkammer mindestens zwei Austrittsöffachse (3) und die rirennkammerachse (19) recht- nungen für die Heizgase aufweist.

winklig zueinander verlaufen. Ferner kann ein Strömungsleitmittel in der Brenn-

30 kammer vorgesehen sein.

Außerdem kann die Längsachse der Wirbelsenke

gemäß einer weiteren Ausführungsform mit dem

Zentrum der Brennkammeraustrittsöffnungen etwa zusammenfallen.

Die Erfindung betrifft einen Heizkessel für strö- 35 Schließlich können die Brennerachse und die mende Brennstoffe mit einer, mindestens teilweise Brennkammerachse rechtwinklig zueinander verlauvon einem Wassermantel umgebenen, rotationssym- fen.

metrisch ausgebildeten Brennkammer und einem Die Erfindung wird an Hand eines Aasführungs-

Heizgasabzug in deren Rotationssymmetrieachse mit beispiels näher erläutert. Es zeigt
einem seitlich angeordneten Brenner. 40 F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen Heizkessel

Es ist ein Heizkessel, insbesondere für Zentralhei- . mit einer kugelförmig ausgestalteten Brennkammer zungen bekanntgeworden, der eine Feuerungseinrich- (entsprechend Linie I-I nach F i g. 2),
tung für öl und festen Brennstoff aufweist, und zwar F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie H-II der Dar-

derart, daß diese wahlweise einzeln oder gemeinsam stellung nach F i g. 1 und

betrieben werden können. Die Brennkammer dieses 45 Fig.3 einen Querschnitt durch den Heizkessel Heizkessels ist zylindrisch ausgebildet und von einem nach der Linie III-III der F i g. 1.
Wassermantel umgeben. In dieser Brennkammer bil- Der Heizkessel, ein Dampfheizkessel, besitzt eine

det sich eine Drallströmung aus, aber durch den hier 2. B. vollständig von einem Wassermantel umgeobenliegenden Abzug der Heizgase wird allenfalls bene Brennkammer mit einem Feuerraum 1, der nur ein geringfügiger Teil im Bereich der Senke er- 50 hohlkugelförmig ausgebildet ist. Die Brennkammer reicht. Der Heizgasabzug liegt symmetrisch zum zy- dieses Feuerraumes 1 weist eine Brennerrohröffnung 5 Hndrisch ausgebildeten Kessel (schweizerische Pa- mit einer Brennerachse 3 auf. Ein Brennerrohrstuttentschrift 205 460). zen 7 ist an seinem freien Ende mit einem Flansch 9

Nachteilig bei dieser Ausführungsform ist insbe- zum Befestigen eines Gebläses 11 versehen. In sondere, daß sich die Verbrennungspartikelchen an 55 Fig.2 ist das Ende einer Mischeinrichtung 13 des der Wand des Verbrennungsraumes ablagern und Brenners erkennbar. Aus dem Feuerraum 1 führen das Gesamtsystem wenig leistungsfähig werden las- zwei symmetrisch zueinander angeordnete und eine sen; es fehlt somit an einer optimalen Energieaus- gemeinsame Brennkammerachse 19 aufweisende beute. Außerdem ist die Brennkammer relativ groß. Austrittsöffnungen 15 und 16; diese Brennkammer-

Zum Verfeuern von flüssigen oder gasförmigen 60 achse 19 ist ebenfalls eine Hauptachse des Feuer-Brennstoffen ist ein Heizkessel mit einem stirnseitig raumes 1.

angeordneten Brenner bekanntgeworden, dessen Die Austrittsöffnungen 15 und 16 münden in eine

Brennkammer etwa hohlkugelförmig ausgebildet ist, Konveküonsheizfläche 21, die sich halbkreisförmig doch ist die Flammenführung axial vorgesehen, d. h., um einen Kesselwassermantel 14 des Dampfkessels der Austritt liegt mittig genau gegenüber dem Bren- 65 erstreckt. Diese Konvektionsheizflache 21 endet vor ner, so daß die Brennerraumbelastung gering, die einem gemeinsamen Rauchgasstutzen 20. Zwei Rei-Gefahr der Rußbildung hingegen groß ist (deutsche nigungsstutzen 17 und 22 erlauben den Zugang zur Auslesenrift 1 229 2681 Konvektionsheizfläche 21. Die Brennkammerwand