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Feuerung.
Es sind Feuerungsanlagen bekannt, bei denen die Verbrennungsluft von oben gegen den auf einem vollen Boden gelagerten Brennstoff geführt, und die Verbrennungsgase ebenfalls nach oben durch den natürlichen oder künstlichen Zug abgeführt worden. Die Erfahrung hat jedoch gelehrt, dass die bisherigen Feuerungsanlagen dieser Art nur für ganz bestimmte Zwecke Verwendung finden können, weil ihre Leistung im Verhältnis zu dem Kostenaufwand zu gering ist. Die zu dem Brennstoff führende Luft musste vorgewärmt werden, da sie sonst abkühlend auf den Verbrennungsraum wirkt. Die Vorwärmung geschah in Regeneratoren, zu deren Erwärmung das Brennmaterial selbst einen Teil seiner Hitze hergeben musste ; da sich die Regeneratoren nach gewisser Zeit abkühlen, so mussten sie abwechselnd betrieben werden.
Zweck vorliegender Erfindung ist nun, eine Feuerungsanlage der genannten Art zu schaBen, welche sich bei sehr geringen Kosten für grosse Leistungen eignet, bei welcher ferner ein Vorwärmen der Luft nicht erforderlich ist und keine überschüssige oder unverbrannte Luft in den Schornstein gelangt. Es ist dies dadurch erreicht, dass die Verbrennungsluft derart in den Ofen eingeführt wird, dass dieselbe in den Brennstoff und eine darunter befindliche glühende Schicht tief eindringt, und dadurch die aus dem Brennstoff destillierenden Gase in diesen und die glühende Masse hineinreisst, derart, dass die Verbrennung in einer glühenden Masse stattfindet, worauf die Verbrennungsgase nach oben durch dio glühende Masse hindurch abgesaugt werden.
Das Eindringen der Verbrennungsluft in den Brennstoff, welcher nur in der von der Luft getroffenen Fläche zugeführt wird, erfolgt zur Erzielung der angegebenen Verbrennungsweise dadurch, dass : 1. der Querschnitt der Lufteinlassdüsen mehrfach kleiner gehalten wird, als der Querschnitt des Abzugskanales, so dass in dem ganzen Verbrennungsraume sowie in der glühenden Masse ein sehr starker Unterdruck aufrecht erhalten wird ;
2. dadurch, dass die Luft in abgegrenzten Strahlen in den Verbrennungsraum eingelassen wird, welche ihre Form beibehalten, so dass sich die Luft nicht etwa gleichmässig in dem Verbrennungsraum verteilt, vielmehr in einem abgegrenzten Bündel durch den übrigen Inftverdünnten Raum hindurchgeht, derart, dass die Luftverdünnung in der Verbrennungskammer und in der glühenden Masse durch die eintretende Luft nicht aufgehoben wird. Die Düsen sind hiebei so lang ausgebildet, dass sie der eintretenden Luft eine bestimmte Richtung mitteilen, welche senkrecht zu dem Brennstoff gerichtet ist, derart, dass die Luftstrahlen senkrecht auf den Brennstoff auftreffen und in senkrechter Richtung in diesen eindringen.
Die Düsen werden etwa bis auf 12-15 cm auf den Brennstoff herabgeführt, um den der Luft entgegengesetzten Widerstand zu vormindern und zu bewirken, dass die ganze Energie der Strahlen für das Eindringen der Luft in den Brennstoff zur Verfügung steht. Die Verbrennung erfolgt mit sehr kurzer Flamme, jedoch intensiver Hitze. Die Flamme ist weiterhin nach abwärts gerichtet, während die Yerbrcnnungsgase um den gebildeten Krater herum nach aufwärts steigen, so dass die Vcrbrcnnungsgase einen langen Weg zurückzulegen haben, bevor sie abfliessen.
In den beigeschlossenen Zeichnungen ist Fig. 1 die teilweise geschnittene Vorderansicht eines zn Durchführung des mit einer Feuerung nach vorliegender Erfindung geeigneten Ofens ; Fig. 2 zeigt den senkrechten Längsschnitt dazu.
Die Fig. 3-5 veranschaulichen als Beispiel die Anwendung einer solchen Feuerung zur Heizung eines Lancashire-Kessels, wobei Fig. 3 die Vorderansicht der Feuerung und
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der Fig. 4 bieten.
Der Ofn besteht aus einer hammer a, die eine rechteckige oder andere Grundrissform besitzt und aus einem äusseren, mit einer Ausfütterung b von feuerbeständigem : Material versehenen 1\fetallkasten c gebildet wird. Zwischen dem Kasten und der Ausfütterung b ist eine Schicht d eines schlechten Wärmeleiter angeordnet, welche so grosse Zwischenräume besitzen muss, dass die Verbrennungsluft in dieselbe eindringen kann. Seitlich ist die Kammer mit einer, die rasche Herausnahme der Asche, sowie der Schlacken ermöglichenden Tür e vorsehen.
In der Seitenwand der Kammer befindet sich ein Abzug.f, durch welchen die Ver- brennungsprodukte unter der Wirkung des natürlichen Zuges, eines Schornsteines oder eines Ventilators oder Dampfgebläsos entweichen.
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Zur Luftzufllhrung dienen eine oder mehrere an der Kammerdecke vorgesehene Dlaen, deren Gesamtquerschnitt beträchtlich kleiner gehalten worden muss, als der Querschnitt des Abzugskanals, damit die Verbrennungsluft mit hoher Geschwindigkeit eingesaugt wird. Die Düsen reichen um eine genügende Länge in den Verbrennungsraum hinein, um der Luft eine bestimmte Richtung zu geben, welche dieselbe beibehält, so dass sie in den Brennstoff und die darunter befindliche Schicht eindringt.
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eingebracht werden.
Beim Betrieb des Ofens wirkt die starke Drnckverminderung, welche durch den Schornstein oder durch eine andere Vorrichtung in der Kammer a hervorgebracht wird, dass ein kräftiger Luftstrom mit grosser Geschwindigkeit durch die Düsen g eintritt. Dieser Luftstrom hält infolge der längeren Abwärtsfuhrung der Düsen, sowie infolge der in dem Ofen herrschenden starken Verdünnung seine Form bei, und trifft mit grosser Kraft auf den glühenden Brennstoff und die darunter befindliche Schicht aus glühendem Material, so dass die Luft tiefer eindringt und die aus dem Brennstoff destillierenden Gase mit sich in die glühende Masse reisst, wo eine vollständige Verbrennung unter Entwicklung grosser Hitze erfolgt. Die Luft und die Gase treten um so leichter in die glühende Masse ein, als auch in dieser dieselbe starke Luftverdünnung herrscht, wie in der Kammer a.
Die Verbrennungsgase worden um den von dem Luftstrom gebildeten Krater durch die glühende Masse hindurch nach aufwärts steigen und durch den Abzug f entweichen.
Die beschriebene Feuerung kann mit Vorteil für verschiedene Zwecke, z. B. zum Erzeugen von Dampf, Schmelzen von Stahl und von Erzen, Destillieren von Brennstoff, ferner in Rost-und anderen Öfen verwendet werden.
Die Fig. 3-5 veranschaulichen die Anbringung der Feuerung bei einem Lancashire- Kessel. Der Ofen besitzt die oben beschriebene Bauart, ist jedoch mit einer grösseren Anzahl von Luftzuführungsstutzen versehen, welche die zur Verbrennung eines grösseren Brennstoffkörpers erforderliche Luft einführen. Der Ofen besitzt zwei Ausströmöffnungenf,
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zu machen, ist der Ofen an einem Wagengestelle j befestigt, welches mit Rädern k auf Schienen l läuft und es ermöglicht, den Ofen von dem Kessel zu entfernen und wieder an ihn heranzuschieben.
Die Verbindung zwischen den Enden der Rohre k und den Flammrohren des Kessels soll durch Bestreichen mit Ton oder Kalk luftdicht gemacht werden, da sonst der Feuerzug nachteilig beeinflusst wird.
PATENT-ANSPRÜCHE : w
1. Feuerung mit rascher Verbrennung für Dampfkessel u. dgl., bei welcher die strahlenförmig eingelassene Verbrennungsluft von oben eingeführt und die Verbrennungsgase nach oben abgeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftstrahlen durch Düsen von kleinerem Gesamtquerschnitt als dem des Abzugskanales und daher in einen Verbrennungsraum mit Minderdruck eingeführt werden und der Brennstoff in kleinen Mengen nur in der von diesen Strahlen getroffenen Fläche, sonach an den Stellen der stärksten Hitze zugeführt wird, derart, dass die Luft auf der ganzen Fläche des glühenden Brennstoffes zusammen mit den Gasen in den Brennstoff eindringt und dort in der glühenden Masse eine intensive Verbrennung mit kurzer Flamme hervorruft.
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Firing.
Firing systems are known in which the combustion air is guided from above against the fuel stored on a full floor, and the combustion gases have also been discharged upwards by natural or artificial draft. However, experience has shown that the previous combustion systems of this type can only be used for very specific purposes because their performance is too low in relation to the cost. The air leading to the fuel had to be preheated, otherwise it would have a cooling effect on the combustion chamber. The preheating was done in regenerators, for the heating of which the fuel itself had to provide part of its heat; since the regenerators cool down after a certain time, they had to be operated alternately.
The purpose of the present invention is to create a furnace of the type mentioned, which is suitable for high performance at very low cost, in which further preheating of the air is not necessary and no excess or unburned air gets into the chimney. This is achieved in that the combustion air is introduced into the furnace in such a way that it penetrates deeply into the fuel and a glowing layer underneath it, thereby tearing the gases distilling from the fuel into it and the glowing mass, in such a way that the Combustion takes place in a glowing mass, whereupon the combustion gases are sucked up through the glowing mass.
The penetration of the combustion air into the fuel, which is only supplied in the area hit by the air, takes place in order to achieve the specified type of combustion by: 1. The cross section of the air inlet nozzle is kept several times smaller than the cross section of the exhaust duct, so that in a very strong negative pressure is maintained in the entire combustion chamber and in the glowing mass;
2. in that the air is admitted into the combustion chamber in delimited jets which maintain their shape so that the air is not distributed evenly in the combustion chamber, but rather passes in a delimited bundle through the rest of the Inft-diluted space, in such a way that the Air dilution in the combustion chamber and in the glowing mass is not canceled by the incoming air. The nozzles are designed so long that they impart a certain direction to the incoming air, which is directed perpendicular to the fuel, in such a way that the air jets strike the fuel perpendicularly and penetrate it in a perpendicular direction.
The nozzles are brought down to about 12-15 cm on the fuel in order to reduce the resistance to the air and to ensure that the entire energy of the jets is available for the air to penetrate the fuel. The combustion takes place with a very short flame, but intense heat. The flame continues to be directed downwards, while the combustion gases rise upwards around the formed crater, so that the combustion gases have a long way to travel before they drain away.
In the accompanying drawings, Fig. 1 is a front elevational view, partly in section, of a duct of the furnace suitable with a furnace according to the present invention; Fig. 2 shows the vertical longitudinal section.
3-5 illustrate by way of example the use of such a furnace for heating a Lancashire boiler, with FIG. 3 showing the front view of the furnace and FIG
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of Fig. 4 offer.
The stove consists of a hammer a, which has a rectangular or other plan shape and is formed from an outer metal box c with a lining b made of fire-resistant material. Between the box and the lining b, a layer d of a poor heat conductor is arranged, which must have such large spaces that the combustion air can penetrate into it. The side of the chamber is to be provided with a door that enables the ashes and slag to be removed quickly.
In the side wall of the chamber there is a flue f through which the combustion products escape under the action of natural drafts, a chimney or a fan or steam blower.
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The air supply is provided by one or more dikes on the ceiling of the chamber, the overall cross-section of which must be kept considerably smaller than the cross-section of the exhaust duct so that the combustion air is sucked in at high speed. The nozzles extend into the combustion chamber by a sufficient length to give the air a certain direction which it maintains so that it penetrates into the fuel and the layer below.
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be introduced.
When the furnace is in operation, the strong pressure reduction, which is brought about by the chimney or by some other device in the chamber a, has the effect that a powerful air stream enters the nozzles g at high speed. As a result of the longer downward movement of the nozzles, as well as the strong dilution prevailing in the furnace, this air flow maintains its shape, and hits the glowing fuel and the layer of glowing material underneath with great force, so that the air penetrates deeper and that out The gas that distills the fuel is carried away with it into the glowing mass, where complete combustion takes place with the development of great heat. The air and the gases enter the glowing mass all the more easily as the same strong air dilution prevails in it as in chamber a.
The combustion gases would rise upwards through the glowing mass around the crater formed by the air flow and escape through the vent f.
The furnace described can be used with advantage for various purposes, e.g. They can be used, for example, for generating steam, melting steel and ores, distilling fuel, and in grate and other furnaces.
Figures 3-5 illustrate the placement of the furnace on a Lancashire boiler. The furnace has the type described above, but is provided with a larger number of air supply nozzles which introduce the air required for burning a larger body of fuel. The furnace has two outflow openings
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To do this, the furnace is attached to a trolley frame j, which runs with wheels k on rails l and enables the furnace to be removed from the boiler and pushed back towards it.
The connection between the ends of the tubes k and the fire tubes of the boiler should be made airtight by brushing with clay or lime, otherwise the draft of the fire is adversely affected.
PATENT CLAIMS: w
1. Firing with rapid combustion for steam boilers u. The like., in which the jet-shaped combustion air is introduced from above and the combustion gases are discharged upwards, characterized in that the air jets are introduced through nozzles with a smaller overall cross-section than that of the flue and therefore into a combustion chamber with reduced pressure and the fuel in small quantities only in the area hit by these rays, so that the strongest heat is supplied to the points, in such a way that the air penetrates the entire area of the glowing fuel together with the gases into the fuel and there in the glowing mass there is an intensive combustion with a short duration Causes flame.