Gepubliceerd op 14-03-2021

Vuurhaard

betekenis & definitie

ruimte waarin verbranding plaats heeft van vaste-, vloeibare- of gasvormige brandstoffen. Hiervoor is toevoer eener bepaalde hoeveelheid lucht noodig.

De voornaamste brandbare bestanddeelen zijn koolstof en waterstof. Bij volkomen verbranding vereischt 1 K.G. koolstof 11,7 K.G., en 1 K.G. waterstof 35 K.G. lucht. In de werkelijkheid maakt men dezen luchttoevoer l1/*—2-maal zoo groot.Als vaste brandstoffen komen in aanmerking: steenkool, bruinkool, cokes, turf, verschillende soorten van afval, als zaagsel, run, stroo enz,. Voor het dragen van het vuur is noodig een rooster, voorzien van spleten of gaten tot doorlating der vereischte luchthoeveelheid en voor het wegvallen van asch en slakken in de aschkólk. Deze spleten vormen tezamen het z.g. vrije roosteroppervlak, dat voor steenkolen 1/2, voor bruinkolen V3 a 1/5 en voor turf en hout V5 van het totale roosteroppervlak bedraagt. Aan de voorzijde van het rooster wordt de vaste brandstof in den vuurhaard gebracht door een vuur deur of vultrechter, terwijl zich aan het tegenovergestelde uiteinde bevindt de vuurbrug, voor het bijeenhouden van het vuur. Zeer dikwijls is de vuurhaard van eene automatische stookinrichting voorzien. (Zelfstokers van Proctor, Bennis, Leach, Meidrum, e. a,).

De wanden van een vuurhaard moeten, voorzoover deze niet in eene waterruimte is ingebouwd, bestaan uit slecht-warmtegeleidend, vuurbestand materiaal, waarvoor gebruikt worden steenen uit chamotte met klei vermengd. Soms bouwt men holle wanden. Moeten de wanden direct warmte aan de omgeving afgeven, dan bestaan zij uit goede geleiders als ijzer of staal (in stoomketels) of rood koper (in vuurkisten van locomotieven).

De vorm van den vuurhaard hangt af van de ligging van het rooster en den aard der brandstof. Fig. 1 toont een vóórhaard met zwak hellend rooster, in verbinding met eenen stoomketel. Het stoken geschiedt uit de hand door eene deur. In fig. 2 is een soortgelijk rooster binnen in het kanaal van eenen stoomketel aangebracht op de 'halve hoogte van de buis. Bij kleine stoomketels wordt deze vuurhaard dikwijls zeer bekrompen, zoodat onvolkomen vermenging van lucht en brandbare gassen plaats heeft, waardoor het vuur zeer onvoordeelig brandt. Ligt het rooster onder eene sterke helling, dan rolt de brandstof geregeld naar beneden, terwijl de dikte van de brandstoflaag gemakkelijk gelijkmatig is te houden.

De roosterstaven liggen dan nagenoeg horizontaal en vormen een z.g. traprooster, fig. 3. Het stoken heeft plaats door eenen trechter met regelingsschuif. Naar den aard der brandstof bedraagt de hellingshoek 30°—50°. Men gebruikt dezen vuurhaard voor het stoken van kolengruis, bruinkolen, houtafval, run enz. Een eigenaardigen vuurhaard vormt die van Tenbrink, fig. 4. Hier zijn roosterstaven met korte horizontale dwarsribben in hellenden stand aangebracht in eene stookbuis die eene cylindrische waterruimte dwars doorsnijdt.

Deze laatste maakt deel uit van eenen samengestelden stoomketel. Door eene kleine stookdeur met daarboven gelegen luchtdeur wordt het rooster beschikt met brandstof, waarvan de verbrandingsproducten door het vuurvast metselwerk van den haard worden geleid langs de onderzijde van den bovenketel naar den onderketel. Als vloeibare brandstoffen dienen voornamelijk teer, petroleum en de verschillende destillatieproducten daarvan. De verbrandingsmethode dezer vloeistoffen berust op vermenging met lucht in fijnverdeelden toestand, door verstuiving met behulp van stoom, die tegen eenen straal teer of olie blaast, welke uit een hooger gelegen reservoir toevloeit of als in eenen injector wordt aangezogen. Een en ander is geplaatst binnen eene verbrandingskamer van vuurvaste steen. Hoogovengas, lichtgas en generatorgas kunnen bij verbranding zeer hooge temperaturen doen ontstaan na voorafgaande innige vermenging met lucht en voorwarming van dit mengsel. De vorm van den vuurhaard is hierbij zeer verschillend.

Bij generatorgas is de vuurhaard tevens de ontwikkelaar van het gas, bestaande uit een gemetselde schacht met vul-opening, rooster, afvoerbuis en regelbare luchtgaten. De luchttoevoer is het gevolg van natuurlijken schoorsteentrek, bij grovere brandstof (Zuiggeneratoren, fig. 5) of kunstmatig bij fijn verdeelde brandstof door middel eener blaasinrichting (Blaasgeneratoren). De hooge tempera,tuur, waarmede de verbrandingsproducten ontwijken, wordt meestal benut om het mengsel gas en lucht in daartoe ingerichte kamers voor te warmen, z.g. regeneratoren (Siemens). Deze zijn gevuld met roostervormige vuurvaste steenen als opzamelaars der warmte en voorzien van wisseldeuren voor afwisselende toelating van verbrandingsgassen en koude lucht.

Fig. 6 en 7 toonen den Regenerator van Siemens. A, B, C en D zijn de genoemde kamers, W de vuurhaard. Generatorgas treedt bij g binnen, komt door kanaal c in Regenerator C om daarna op te stijgen in den vuurhaard W.

De bij f toestroomende lucht passeert kanaal d, om zich bovenaan bij F met het gas te vermengen. De verbrandingsgassen ontwijken door A en B en kanalen a en b naar het kanaal S, dat met den schoorsteen in verbinding staat. Door 90° omdraaiing der kleppen r en s keert de loop der gassen om. De voorwarming stijgt op deze wijze tot 800° C, de temperatuur in den vuurhaard tot 2000°.

Ook voor bruinkolen en turf worden regeneratoren in gewijzigden vorm gebouwd.

< >