DE3105099A1 - COMBUSTION DEVICE - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Verbrennungsvorrichtung, insbesondere für Holzabfälle, Stückholz und dergleichen, bestehend aus einem Brennstoffaufnahmeraum, einer Zuführung für die Verbrennungsluft, einer Abgasleitung "und einer . Einrichtung zum Zünden des Brennstoffvorrats."The invention relates to a combustion device, in particular for wood waste, logs and the like, consisting of a fuel receiving space, a supply for the combustion air, an exhaust pipe "and a. Device for igniting the fuel supply. "
Bei bekannten Verbrennungsvorrichtungen dieser Art, die beispielsweise in holzverarbeitenden Betrieben zur Heizung und/oder Warmwasserbereitung eingesetzt werden, besteht die Schwierigkeit, eine einwandfreie, den Forderungen des Umweltschutzes genügende Verbrennung zu gewährleisten. Ein zufriedenstellendes Arbeiten solcher Verbrennungsvorrichtungen konnte bisher nur dann erreicht werden, wenn ein entsprechender konstruktiver und auch regeltechnischer Aufwand getroffen wurde, der jedoch aus Kostengründen in vielen Fällen nicht in Kauf genommen werden kann.In known combustion devices of this type, which be used for example in wood processing companies for heating and / or hot water preparation, consists the difficulty of ensuring proper combustion that meets the requirements of environmental protection. A satisfactory operation of such combustion devices could only be achieved if a appropriate constructive and technical control effort was made, which, however, for reasons of cost in many Cases cannot be accepted.
Aufgäbe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbrennungsvorrichtung der eingangs angegebenen Art in der Weise auszubilden, daß" trotz eines einfachen und damit wirtschaftlich zu realisierenden Aufbaus der Vorrichtung während der gesamten Brenndauer optimale Verbrennungsverhältnisse sichergestellt werden und damit eine weitgehend rückstandsfreie Verbrennung erhalten wird, und zwar ohne daß dazu aufwendige Regeleinrichtungen erforderlich sind.It is an object of the present invention to provide a combustion device to train the type specified in such a way that "despite a simple and thus economical to be realized structure of the device ensures optimal combustion conditions during the entire burning period and thus a largely residue-free combustion is obtained, without the need for expensive Control facilities are required.
Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß der Brennstoffaufnahmeraum aus einem aufrecht angeordneten Behälter mit zumindest im wesentlichen ganzflächig gelochter Wandung besteht, dessen bodenseitiger Bereich verjüngt ausgebildet ist, daß die Verbrennungsluft über einen den Behälter allseitig umschließenden und radial innen von der Behälterwandung begrenzten Spaltraum entgegen der Flammausbreitungsrichtung zugeführt ist, daß die Abgase in/einem den SpaltraumThis object is achieved according to the invention in that the fuel receiving space consists of an upright container with at least substantially the whole area of the hole Wall consists, the bottom area of which is tapered, that the combustion air over a container all-round enclosing and radially inwardly limited by the container wall gap space against the direction of flame propagation is supplied that the exhaust gases in / a the gap space
umgebenden Rauchgaszug zu einem Rauchgasabzug geführt sind, und daß die Einrichtung zum Zünden des Brennstoffvorrats im Bereich des verjüngt ausgebildeten unteren Endes des "Behälters angeordnet ist.surrounding flue are led to a flue, and that the device for igniting the fuel supply is arranged in the region of the tapered lower end of the "container" is.
Aufgrund der durch die spezielle Verbrennungsluftführung sich ergebenden Umströmung der gesamten Mantelfläche des den Brennstoffvorrat enthaltenden Behälters erfolgt die von außen nach innen fortschreitende Verbrennung stets mit ausreichender Verbrennungsluft, so daß keine Schwelgasbildung auftritt. Da die Zündung des Brennstoffvorrats bodenseitig erfolgt und die Flammausbreitung somit entgegen der Strömungsrichtung der Verbrennungsluft verläuft, werden die entstehenden Verbrennungsgase, und insbesondere auch evtl. auftretende Schwelgase von der von oben nach unten strömenden Verbrennungsluft mitgenommen und nochmals durch die unmittelbar nach erfolgter Zündung bereits sehr heiße Zone im Bodenbereich des Behälters'geführt und dort einer Nachverbrennung unterzogen, was sich für die Gesamtfunktion der Verbrennungsvorrichtung vorteilhaft auswirkt.Due to the flow around the entire surface of the In the container containing the fuel supply, the combustion, which progresses from the outside to the inside, always takes place with it sufficient combustion air so that no carbonization gas formation occurs. Since the ignition of the fuel supply is on the bottom occurs and the flame spreads against the direction of flow of the combustion air, the resulting Combustion gases, and in particular any occurring Carbonization gases from the combustion air flowing downwards and again through the already very hot zone in the floor area immediately after the ignition of the container and subjected to post-combustion there, which affects the overall function of the combustion device has a beneficial effect.
Die Leistungsregelung der Verbrennungsvorrichtung erfolgt über den Brennstoffvorrat,, wobei die Nachfüllvorgänge von Hand oder bei Verwendung einer geeigneten Zusatzvorrichtung auch automatisch durchgeführt werden können.The power control of the combustion device takes place via the fuel supply, whereby the refilling processes of Can also be carried out manually or automatically if a suitable additional device is used.
Vorzugsweise ist der zur Aufnahme des Brennstoffvorrats bestimmte Behälter zylindrisch ausgebildet und an seinem unteren Endbereich kegelstumpfförmig verjüngt. Diese Verjüngung des Behälters, die gleichbedeutend mit einer Volumenverringerung in diesem Bereich ist, hat vor allem den Vorteil, daß aufgrund der in diesem Bereich im Vergleich zum oberen Behälterteil geringeren Brennstoffmenge der Zündvorgang wesentlich erleichtert und eine überraschend schnelle Zündung mit einem Minimum an Schwelgasbildung erreicht wird.The container intended for receiving the fuel supply is preferably of cylindrical design and is attached to it the lower end region tapers in the shape of a truncated cone. This tapering of the container, which is tantamount to a reduction in volume in this area has the main advantage that due to the in this area compared to the upper Container part of the lower amount of fuel makes the ignition process much easier and a surprisingly quick ignition is achieved with a minimum of carbonization gas formation.
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Dieser vergleichweise kleinvolumige untere Endbereich des Behälters bildet während des gesamten Verbrennungsvorgangs eine Zone sehr hoher.Temperatur, an der aufgrund der speziellen Führung der Verbrennungsluft die gesamten Abgase unabhängig vom Ort ihres Entstehens vorbeigeführt und damit die noch nicht vollständig verbrannten Bestandteile einer zwangsläufigen Nachverbrennung unterzogen werden.This comparatively small-volume lower end area of the During the entire combustion process, the container forms a zone of very high temperature at which, due to the special Guiding the combustion air, the entire exhaust gases are bypassed regardless of where they arise and thus the still not completely burned components are subjected to an inevitable afterburning.
Der den Brennstoffvorrat aufnehmende Behälter wird vorzugsweise aus Löchblech gefertigt, so daß im Sinne der Aufgabenstellung auch dieser für die Funktion der Gesamtvorrichtung wesentliche Bestandteil auf besonders wirtschaftliche Weise erhalten werden kann.The container holding the fuel supply is preferably made of perforated sheet metal, so that within the meaning of the task at hand This component, which is essential for the function of the overall device, is also particularly economical can be obtained.
Der die Verbrennungsluft führende Spaltraum wird radial außen von einem der Behälterform angepaßten Blechmantel begrenzt und ist an ein Gebläse angeschlossen. Als Gebläse kann prinzipiell sowohl ein Druckgebläse als auch ein Sauggebläse verwendet werden, aber es ist von besonderem Vorteil, an den Spaltraum über den Rauchgasabzug ein Sauggebläse anzuschließen, da auf diese Weise.eine besonders gleichmäßige Umströmung des Behälters mit Verbrennungsluft erreicht und außerdem sichergestellt wird, daß bei einem öffnen des Deckels des Brennstoffbehälters oder im Falle eines Auftretens von Undichtigkeiten keine Gefahr des sofortigen Austretens von Rauchgasen besteht.The gap leading to the combustion air is delimited radially on the outside by a sheet metal jacket adapted to the shape of the container and is connected to a fan. In principle, both a pressure fan and a suction fan can be used as the fan can be used, but it is particularly advantageous to connect a suction fan to the gap via the smoke outlet, because in this way a particularly even flow around the Achieved container with combustion air and also ensures that when the lid of the fuel container is opened or in the event of leaks, there is no risk of immediate escape of smoke gases consists.
Der zur Aufnahme des Brennstoffs dienende Behälter ist vorzugsweise herausnehmbar und auswechselbar gehaltert, so daß erforderlichenfalls ein problemfreier Austausch dieses Behälters ohne Zuhilfenahme von Fachkräften möglich ist.The container used to hold the fuel is preferred removable and replaceable, so that, if necessary, a problem-free exchange of this container is possible without the help of specialists.
Die Zündung des Brennstoffvorrats erfolgt gemäß einer bevorz.ugten Ausgestaltung der Erfindung mittels einer Heißgasquelle. Dazu wird durch einen öl- oder Gasbrenner erzeugtesThe fuel supply is ignited according to a preferred one Embodiment of the invention by means of a hot gas source. This is done by means of an oil or gas burner
Heißgas· über eine unmittelbar benachbart dem unteren Behälterende mündende Rohrleitung gegen den sich im Behälter befindenden Brennstoffvorrat gerichtet, wobei sich innerhalb kürzester Zeit eine praktisch Schwelgasfreie Zündung ergibt.Hot gas · over an immediately adjacent to the lower end of the container opening pipeline directed against the fuel supply located in the container, within the shortest Time results in a practically carbonization-free ignition.
Das Gebläse des öl- oder Gasbrenners ist auch unabhängig von der Brennerzündung zu- und abschaltbar, so daß dieses Gebläse bei sich bereits im Betrieb befindender Verbrennungsvorrichtung auch dazu genutzt werden kann, zusätzliche Verbrennungsluft in den Heißstellenbereich am unteren Behälterende zuzuführen und damit die dort stattfindende Nachverbrennung zu begünstigen.The fan of the oil or gas burner is also independent of the burner ignition can be switched on and off so that this fan is already in operation when the combustion device is in operation can also be used to feed additional combustion air into the hot spot area at the lower end of the container and thus to promote the afterburning that takes place there.
Durch Verwendung geeigneter Luftleitbleche wird nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Verbrennungsluft mit Drall durch den Spaltraum geführt. Diese Luftleitelemente können im Bereich der Lufteintrittsöffnungen, die im oberen Abschlußdeckel bzw. in dem dem Spaltraum zugeordneten Ringbereich angeordnet sind, oder im unteren Bereich des Spaltraums 3 vorgesehen sein.By using suitable air baffles, according to a further embodiment of the invention, the combustion air guided through the gap with a twist. These air guiding elements can be used in the area of the air inlet openings, which are arranged in the upper cover or in the annular area assigned to the gap, or in the lower area of the gap 3 may be provided.
Aufgrund der optimalen Verbrennungsverhältnisse tritt bei der Vorrichtung nach der Erfindung nur ein sehr geringer Ascheanfall auf. Diese anfallende Asche kann in einem unterhalb des Brennstoffbehälters angeordneten Aschenschub gesammelt werden. Um auch von' der Abgasströmung mitgenommene Flugasche abzuscheiden, können in den zum Brennstoffbehälter konzentrischen Rauchgaszügen geeignet angeordnete Prallbleche vorgesehen werden.Due to the optimal combustion conditions, only a very small amount occurs with the device according to the invention Ash attack on. This ash can be collected in an ash drawer located below the fuel container will. In order to also separate fly ash carried along by the exhaust gas flow, the concentric to the fuel container can be used Flue gas flues suitably arranged baffle plates are provided.
Je nach Art der Verwendung der Verbrennungsvorrichtung kann jeder Rauchgaszug von einem Wassermantel umgeben sein oder es kann eine Gesamtisolierung Verwendung finden, wobei in letzterem Falle der Verbrennungsvorrichtung ein Wärmetauscher nachgeschaltet sein wird. .. . -Depending on the type of use of the combustion device, each flue gas duct can be surrounded by a water jacket or it can be a Find overall insulation use, in the latter case the Combustion device a heat exchanger will be connected downstream. ... -
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Da die gesamte Verbrennungsvorrichtung als Blechkonstruktion ausgeführt sein kann und auch ohne aufwendige und spezielle Regeleinrichtungen ein optimaler Abbrand gewährleistet ist, ergibt sich insgesamt eine außerordentlich wirtschaftliche und einfach bedienbare Anordnung.Since the entire combustion device can be designed as a sheet metal construction and also without complex and special Control devices an optimal burn is guaranteed, the overall result is an extraordinarily economical one and easy to use arrangement.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:Embodiments of the invention are described below with reference to the drawing; in this shows:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer VerFig. 1 is a schematic representation of a Ver
brennungsvorrichtung mit Wassermantel für Holzabfälle, insbesondere Holzspäne,burning device with water jacket for wood waste, especially wood shavings,
Fig. 2 eine in entsprechender Weise dargestellteFig. 2 is shown in a corresponding manner
AusführungsVariante der Vorrichtung nach Fig. 1.Execution variant of the device according to Fig. 1.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Verbrennungsvorrichtung dient ein aus Lochblech gefertigter zylindrischer Behälter 1 mit konisch zu-laufendem unteren Ende 2 zur Aufnahme des Brennstoffvorrats; Dieser auch als Brenneinsatz zu bezeichnende Behälter 1 ist von einem in seiner Form dem Behälter 1 angepaßten Blechmantel 4 umgeben, so daß zwischen dem Behälter 1 und diesem Blechmantel 4 ein Spaltraum 3 ausgebildet wird, dem die Verbrennungsluft zugeführt wird.In the combustion device shown in FIG. 1, a cylindrical container made of perforated sheet metal is used 1 with conically tapering lower end 2 for receiving the fuel supply; This can also be referred to as a burner insert Container 1 is surrounded by a metal jacket 4 adapted in shape to the container 1, so that between the Container 1 and this sheet metal jacket 4, a gap 3 is formed, to which the combustion air is fed.
Die Verbrennungsluftzuführung erfolgt über in einem Mittelteil ausgebildete öffnungen 5, und zwar unter Zuhilfenahme eines in der Zeichnung nicht dargestellten Gebläses.The combustion air is supplied via openings 5 formed in a central part, specifically with the aid a fan not shown in the drawing.
Der Blechmantel 4 erstreckt sich bis in den Bereich des unteren Endes des Behälters 1, so daß die Verbrennungsluft und die entstehenden Abgase stets von oben nach unten undThe sheet metal jacket 4 extends into the region of the lower end of the container 1, so that the combustion air and the resulting exhaust gases always from top to bottom and
bis in diesen, im Betrieb stets die heißeste Stelle bildenden Bereich geführt und erst dann umgelenkt und in den Rauchgaszug 6 geleitet werden, welcher durch einen Außenmantel 7 begrenzt wird und den Behälter 1 sowie den Spaltraum 3 konzentrisch umgibt..im Bereich des oberen Endes des Rauchgaszuges 6 ist ein Rauchgasabzug 8 vorgesehen.up to this area, which is always the hottest point during operation, and only then deflected and into the flue gas 6, which is delimited by an outer jacket 7 and the container 1 and the gap 3 concentrically surrounds .. in the area of the upper end of the flue gas duct 6 a flue gas vent 8 is provided.
Der Rauchgaszug und damit die gesamte Verbrennungsvorrichtung sind von einem Wassermantel 9 üblicher Art umgeben.The flue gas pass and thus the entire combustion device are surrounded by a water jacket 9 of the usual type.
Das Zünden des Brennstoffvorrats erfolgt mittels über einen Rohrstutzen 11 zugeführter Heißgase, die unmittelbar gegen die vergleichsweise geringe Brennstoffmenge im Bodenbereich 10 des Behälters 1 gerichtet wird. Dieses .beispielsweise eine Temperatur von etwa 1200 C besitzende Heißgas wird mittels eines an den Rohrstutzen.11 angeschlossenen öl- oder Gasbrenners erzeugt und bewirkt ein sehr schnelles, lediglich einige Sekunden in Anspruch nehmendes Zünden des Brennstoffs, wobei aufgrund des kleinen Materialvorrats im Zündbereich keine störende Schwelgasbildung auftritt.The fuel supply is ignited by means of a pipe socket 11 supplied hot gases, which directly against the comparatively small amount of fuel in the Bottom area 10 of the container 1 is directed. This, for example, has a temperature of about 1200 C. Hot gas is connected to the pipe socket.11 by means of a oil or gas burner generates and causes a very fast ignition that only takes a few seconds of the fuel, whereby no disruptive carbonization gas formation occurs due to the small stock of material in the ignition area.
Die geringe Menge an anfallender Asche wird in einem unterhalb des Brenneinsatzes angeordneten Schubfach 12 gesammelt. Das Nachrutschen des Brennstoffvorrats während des Verbrennungsvorgangs wird durch die beschriebene Formgebung des Behälters 1 begünstigt.The small amount of ash that occurs is collected in a drawer 12 arranged below the burner insert. The slipping of the fuel supply during the combustion process is ensured by the shape of the container described 1 favored.
Um evtl. von den Rauchgasen mitgenommene flugasche abzuscheiden, können im Rauchgaszug 6 Prallbleche 13 angeordnet sein.In order to separate any fly ash carried along by the flue gases, 6 baffle plates 13 can be arranged in the flue gas flue.
Gemäß einer wahlweise verwendbaren Besonderheit wird die Verbrennungsluft durch den Spaltraum 3 drallförmig geführt, was mittels geeigneter Luftleitbleche erreicht werden kann. Derartige Leitbleche 14 können unmittelbar am Deckelteil ausgebildet und praktisch einfach durch nach innen gedrückte Laschen realisiert werden, wobei die dabei entstehendenAccording to a special feature that can be used optionally, the combustion air is guided through the gap 3 in a twisted manner, which can be achieved by means of suitable air deflectors. Such baffles 14 can be formed directly on the cover part and can be implemented practically simply by inwardly pressed tabs, whereby the resulting
öffnungen gleichzeitig die Lufteintrittsöffnungen bilden.openings simultaneously form the air inlet openings.
Die in Fig. 2 gezeigte AusführungsVariante unterscheidet sich von der bisher beschriebenen Verbrennungsvorrichtung im wesentlichen dadurch, daß anstelle eines Rauchgaszuges mit oben-liegendem Rauchgasabzug zwei konzentrisch zueinander angeordnete, gegensinnig durchströmte Rauchgaszüge 6, 16 vorgesehen sind, wobei in diesem Falle der Rauchgasabzug 8 im unteren Bereich der Verbrennungsvorrichtung gelegen ist.The variant embodiment shown in FIG. 2 differs differs from the combustion device described so far essentially in that instead of a flue gas flue with flue gas outlet on top, two concentrically arranged flue gas flues with flow in opposite directions 6, 16 are provided, in this case the flue gas outlet 8 in the lower region of the combustion device is located.
Die Räuchgaszüge 6, 16 sind im Bereich ihres oberen Endes über Durchlässe 15 miteinander verbunden und jeweils von einem Wassermantel 17, 18 umgeben.The smoke flues 6, 16 are in the region of their upper end Connected to one another via passages 15 and each surrounded by a water jacket 17, 18.
Im Falle der bevorzugten Verwendung eines Sauggebläses zur Förderung der Verbrennungsluft-muß kein Auftreten eines Fehlzugs befürchtet werden, da der untere Bereich des den .Brennstoff enthaltenden Behälters 1 stets verdichtetes Material enthalten wird und damit sichergestellt ist, daß die Verbrennungsluft den vorgegebenen Strömungsweg einhält.In the case of the preferred use of a suction fan for conveying the combustion air, a false draft does not have to occur be feared, since the lower region of the .Buennstoff containing container 1 is always compressed Material is contained and thus it is ensured that the combustion air adheres to the specified flow path.
Da die Leistungsregelung der beschriebenen Verbrennungsvorrichtung über den Brennstoffvorrat erfolgt, kann es zweckmäßig sein, eine automatische Brennstoffzuführung vorzusehen. Insbesondere bei Verwendung eines Sauggebläses läßt sich diese automatische Brennstoffzuführung ohne Schwierigkeiten realisieren, wobei aus Sicherheitsgründen mit einer Doppelklappenanordnung oder einer Zellenradschleuse gearbeitet werden kann.Since the power control of the combustion device described takes place via the fuel supply, it may be useful to provide an automatic fuel supply. In particular when using a suction fan realize this automatic fuel supply without difficulty, with a double flap arrangement for safety reasons or a rotary valve can be used.
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0058306A3 (en) | 1983-01-26 |
| EP0058306A2 (en) | 1982-08-25 |
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