DE3322882C2

DE3322882C2 - Brennkammer für feste Brennstoffe

Info

Publication number: DE3322882C2
Application number: DE3322882A
Authority: DE
Inventors: Ernst Mümliswil Brunner
Original assignee: TIBA AG KOCHHERDFABRIK und APPARATEBAU BUBENDORF CH
Current assignee: TIBA AG KOCHHERDFABRIK und APPARATEBAU BUBENDORF CH
Priority date: 1983-06-08
Filing date: 1983-06-24
Publication date: 1986-10-09
Also published as: GB2141534B; IT8421083A0; IT1176200B; FR2547393A1; GB8414530D0; FR2547393B1; US4537141A; DE3322882A1; IT8421083A1; GB2141534A; CH659121A5

Abstract

In die von einem Gehäuse (1) umschlossene Brennkammer ragt eine Reihe von Primärluftöffnungen (4). Unterhalb derselben ist ein Schrägboden (6) sowie ein ebenfalls unter einem Winkel (α) geneigter Rost (12) angeordnet. Der Rost besteht aus einer Reihe paralleler, im gegenseitigen Abstand angeordneter Rohre (15a bis 15c), welche auf ihrer gesamten Länge mit Luftaustrittsöffnungen (16a, 16b) versehen sind. Ein an dem Rost in Nuten (17) gleitender Abdeckschieber (13) gestattet es, sowohl die Zwischenräume zwischen den Rostrohren (15a bis 15c) als auch eventuell einen Teil der an den Rostrohren vorgesehenen Luftaustrittsöffnungen mehr oder weniger zu verdecken. Der Abdeckschieber (13) kann über eine starr mit demselben verbundene Zahnstange (20) und einem Ritzel (19) von Hand oder motorisch betätigt werden. Die Versorgung der Primärluftöffnungen (4) mit Druckluft erfolgt über einen Verteiler (14), der über einen mit dem Abdeckschieber (13) verbundenen Regulierschieber (20) regulierbar ist; auf diese Weise kann die Zufuhr der Primärluft in Abhängigkeit von der jeweiligen Sekundärluftmenge gesteuert werden. Dank dieser optimalen Regulierungsmöglichkeiten gewährleistet die Brennkammer eine praktisch rauchlose Verbrennung bei relativ hohem Wirkungsgrad.

Description

einer Reihe von Rohren 15, welche parallel im gegenseii.'gen Abstand a angeordnet und mit einer Vielzahl von Luftaustrittsöffnungen 16a/16£> versehen sind. Der Rost

12 ist fest mit dem Gehäuse 1 verbunden unc stützt sich auf einen Quersteg 12'.

Unterhalb des Rostes 12 ist der Abdeckschieber 13 so gelagert, daß er sich durch einen Antrieb unterhalb der Rostrohre 15 hin- und herbewegen läßt und dadurch einerseits die zwischen den Rostrohren bestehenden Zwischenräume a, andererseits einen Teil der Luftaustrittsöffnungen je nach seiner Lage freigibt oder verschließt. F i g. 2 zeigt in einer Draufsicht den Rost in der Schließlage des Abdeckschiebers 13, wonach die Brennkammer mit kleiner Leistung gefahren wird. Gemäß der in Fig.3 dargestellten Lage des zurückgezogenen Rostes 13 gibt derselbe die Zwischenräume zwischen den Rostrohren sowie die Luftaustrittsöffnungen 16£> frei, so daß die Brennkammer mit großer Leistung gefahren wird. Bei seiner Bewegung gleitet der Abdeckschieber

13 mit seinen Nuten 17 (Fig. 4 bis 6) auf den Rostrohren 15 und stützt sich dabei auf unterhalb des Rostes angeordnete Gleitschienen 5 (Fig. 1). Bei den drei in F i g. 4 bis 6 dargestellten Ausführungsformen der Rostrohre 15a, 15£> und 15c sind die Austrittsöffnungen 16a so gerichtet, daß sie stets — d. h. in jeder beliebigen Stellung des Abdeckelementes 13 — offen sind, während die mit 16£> bezeichneten Öffnungen durch den Abdeckschieber 13 verschließbar sind. Da der Abdeckschieber je nach seiner Lage auch die Zwischenräume a zwischen den Rostrohren freigibt oder verschließt, läPt sich mit dessen Hilfe die gegen den unteren Feuerraumabschnitt C gerichtete Luftströmung exakt regulieren und damit die Abbrandmenge sowie der Verbrennungsgasdurchlaß bei praktisch konstant hoher Verbrennungstemperatur verändern.

Es ist auch eine Ausführungsform des Abdeckschiebers 13 möglich, gemäß welcher der Schieber nicht mit Gleitnuten 17 ausgebildet wäre, sondern lediglich seitlich an den Schieberlängskanten geführt würde.

Die Bewegung des Abdeckschiebers kann beispielsweise durch eine starr mit demselben verbundene Zahnstange 18 erfolgen, die mit einem Ritzel i9 kämmt, das seinerseits durch eine Handkurbel oder einen Motor betätigbar ist. Andere Antriebsarten sind dem Fachmann bekannt und können im Rahmen des Erfindungsgedankens eingesetzt werden.

Wie sich ferner aus Fi g. 1 ergibt, sind die Primärluft-Austrittsöffnungen 4 über die Rohrleitungen 5 an ein Druckluftsystem 14 angeschlossen, dessen Druckluftbeschickung durch einen Regulierschieber 20 regulierbar ist. Je nach der Stellung des mit dem Abdeckschieber 13 starr verbundenen Regulierschiebers 20 strömt somit auch die Primärluft in steuerbarer Menge in den Feuerungsraum, wobei die gegenseitige Abhängigkeit von Sekundär- und Primärluft durch die Relativlage des Regulierschiebers 20 gegeben ist. Gemäß einer bevorzugten Variante läßt sich die Lage des Regulierschiebers 20 am Abdeckschieber 13 justieren.

Im Betrieb der beschriebenen Anlage wird die Brennkammer sowohl im Primärluftteil (Austrittsöffnungen 4) als auch im Sekundärluftteil (Glutbett G) je nach Bedarf mit einer regulierbaren Luftmenge versorgt, wobei sowohl die auf dem Schrägboden 6 herabrutschende Glut als auch die entstehenden Verbrennungsgase von der Sekundärluft zu einer wirksamen Nachverbrennung gebracht werden. Dabei ist der durch die Pfeile Ps dargestellte Sekundärluftstrom, dessen ausströmende Fördermenge z. B. 20 bis 60% der Primärluftmenge beträgt, dem Primärluftstrom entgegengerichtet, so daß sich eine innige Durchmischung ergibt. Die zwischen den nicht abgedeckten Rostrohen 15 hindurchfallende Glut wird auf der gesamten Breite des Rostes mit Sekundärluft versorgt, so daß an keiner Stelle ein Sauerstoffmangel auftreten kann.

Der Rost 12 besteht einschließlich des Abdeckschäebers 13 aus einem hitzebeständigen Material, vorzugsweise aus einem geeigneten keramischen Werkstoff. Der Neigungswinkel λ des Rostes 12 kann beispielsweise zwischen 45 und 80°, vorzugsweise zwischen 65 und 70°, liegen. In jedem Falle sollte der Rost innerhalb der Brennkammer steiler sein als der Schrägboden 6, um damit die Hauptlast der Glut vom Schrägboden aufnehme zu lassen. Die Austrittsöffnungen der Rostrohre sind, wie die Pfeile Ps zeigen, schräg nach unten gerichtet, so daß sie vor der Verschmutzug mit Asche geschützt sind. Anstelle eines aus Einzelrohren 15 bestehenden Rostes könnte auch ein Plattenrost verwendet werden; dieser könnte aus einem flachen Kastenprofil bestehen, in welchem durchgehende Schlitze ausgespart wären.

Ein besonderer Vorteil der Anlage besteht darin, daß die austretende Sekundärluft einerseits die Rostrohre kühlt und andererseits selbst angewärmt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Brennkammer für feste Brennstoffe, mit einem Gehäuse (1), einer an dessen Oberteil angeordneten, verschließbaren Einfüllöffnung (2) sowie einem im unteren Abschnitt des Gehäuses angeordneten Rost

(12) und einer Anzahl in den Feuerraum gerichteter, an eine Druckluftquelle (14a) angeschlossener Primärluftöffnungen (4), dadurch gekennzeichnet, daß der Rost (12) als Luft-Zubringer ausgebildet ist und eine an eine Druckluftquelle (14a^ angeschlossene Anordnung von Hohlprofilen (15) aufweist, welche in gegenseitigem Abstand (a) angeordnet und mit einer Anzahl von Luft-Austrittsöffnungen (16a bis \6c) versehen sind, wobei ein Abdeckschieber (13) im Bereich des Rostes (12) zum letzteren verschiebbar so gelagert ist, daß er die Zwischenräume zwischen den Hohlprofilen (15) je nach seiner Lage mehr oder weniger abdeckt oder ganz freigibt

2. Brennkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil (16a,) der Luft-Austrittsöffnungen in jeder beliebigen Stellung des Abdeckschiebers (13) offen und ein anderer Teil (t6b) durch den Abdeckschieber (13) verschließbar ist.

3. Brennkammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abdeckschieber (13) unterhalb des Rostes (12) angeordnet ist.

4. Brennkammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abdeckschieber (13) in seiner Verschlußlage wenigstens einen Teil der durch Rohre (15a bis 15c; gebildeten Hohlprofile (15) überdeckt.

5. Brennkammer nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abdeckschieber (13) mit zu den Rostrohren (15a bis \5c) parallel verlaufenden Nuten (17) versehen ist, mit welchen er an den Rostrohren (15a bis 15c^ geführt ist.

6. Brennkammer nach einem der Ansprüche 2 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundär-Austrittsöffnungen (16a und 160; der Rostrohre (15a bis \5c) schräg nach unten und im wesentlichen entgegen der Strömungsrichtung der Primärluft gerichtet sind.

7. Brennkammer nach einem der Ansprüche 1 bis

6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abdeckschieber

(13) fest mit einer Zahnstange (20) verbunden ist, welche mit einem von Hand oder motorisch betätigbaren Zahnrad (19) kämmt.

8. Brennkammer nach einem der Ansprüche 1 bis

7, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem genannten Abdeckschieber (13) mindestens ein weiteres Regulierorgan (20) gekoppelt ist, das die Zufuhr der Primärluft zu den in den Feuerraum mündenden Primärluft-Austrittsöffnungen (4) in Abhängigkeit von der jeweils zugeführten Sekundärluftmenge steuert.

9. Brennkammer nach einem der Ansprüche 1 bis

8, dadurch gekennzeichnet, daß der Rost (12) einschließlich dem Abdeckschieber (13) unter einem Winkel von 45° bis 80°, vorzugsweise 65" bis 70°, gegen die Horizontale geneigt ist und daß auf der dem Rost (12) gegenüberliegenden Seite der Brennkammer ein zur Führung der Glut gegen den Rost (12) dienender Schrägboden (6) vorgesehen ist.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Brennkammer für feste Brennstoffe, mit einem Gehäuse, einer an dessen Oberteil angeordneten, verschließbaren Einfüllöffnung sowie einem im unteren Abschnitt des Gehäuses angeordneten Rost und einer Anzahl in den Feuerraum gerichteter, an eine Druckluftquelle angeschlossener Primärluftöffnungen.

Eine zur Verbrennung fester Brennstoffe einsetzbare Brennkammer sollte im Idealfall eine solche Regulierung des Verbrennungsablaufes gestatten, daß sich bei praktisch rauchloser Verbrennung ein optimaler Wirkungsgrad ergibt. Um die Verbrennung in sämtlichen Phasen des Prozesses beeinflussen zu können, wird bekanntlich einerseits Luft zum Anfachen und Unterhalt des Feuers zugeführt, welche allgemein als »Primärluft« bezeichnet wird. Die zur Nachverbrennung der entstandenen Verbrennungsgase eingesetzte Luft heißt in der Fachsprache dagegen »Sekundärluft«.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Brennkammer vorzuschlagen, welche es erlaubt, den Ablauf des Verbrennungsprozesses durch eine verbesserte Steuerung desselben besser in den Griff zu bekommen und demgemäß auch einen höheren Gesamtwirkungsgrad der Anlage bei praktisch rauchfreier Verbrennung und relativ hohen Verbrennungstemperaturen zu erzielen.

Die Erfindung ist im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 definiert.

Nachstehend wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes nebst einiger konstruktiver Ausführungsvarianten beschrieben.

F i g. 1 ist ein vereinfachter Vertikalschnitt einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Brennkammer.

F i g. 2 und 3 sind Draufsichten auf den steuerbaren Rost in Richtung der Pfeile II-1I in F i g. 1 und

F i g. 4 bis 6 sind Schnittdarstellungen verschiedener Hohlprofile des Rostes.

Die vereinfacht dargestellte Brennkammer weist ein Gehäuse 1 auf, das sich über Füße la auf den Boden abstützt und mit einer gasdicht verschließbaren Fülltüre 2 versehen ist. Unterhalb der letzteren befindet sich eine etwas kleinere Tür 3, welche zum bequemen Einlegen des Anfeuerholzes sowie zur gelegentlichen Beobachtung des Glutbereiches dienen kann. In der Gehäusewandung sind mehrere Öffnungen 4 vorgesehen, welche durch strichpunktiert angedeutete Rohrverbindungen 5 an einem noch zu beschreibenden Druckluft-Verteilsystem angeschlossen sind.

Unterhalb des Primärluft-Eintrittsbereiches befindet sich ein Schrägboden 6, welcher vorzugsweise eine Neigung von 40 bis 55° aufweist und zur Führung der Glut dient. Diesem Schrägboden gegenüber liegt ein insgesamt mit 7 bezeichnetes Steueraggregat, das neben einem Rost 12 einen Abdeckschieber 13 sowie eine Vorrichtung zur Steuerung von Primär- und Sekundärluft aufweist und welches anschließend noch im Detail beschrieben wird.

Unterhalb des Schrägbodens 6 können Verwirblerstäbe 8 zur zusätzlichen Verwirbelung des Feuerstromes sowie ein herausziehbarer Feinrost 9 angeordnet sein. Der Abgang der Verbrennungsgase von der Brennkammer zu den nachgeschalteten Wärmetauschern ist mit 10 bezeichnet. Unterhalb des Feinrostes 9 befindet sich eine Aschenschublade 11.

Das in seiner Gesamtheit mit 7 bezeichnete Steueraggregat umfaßt den Rost 12, den Abdeckschieber 13, sowie einen Druckluftverteiler 14 und einen Ventilator 14a. Der Rost 12 besteht, wie F i g. 2 und 3 zeigen, aus