DE4013860C1

DE4013860C1 - Combustion system in solid fuel stove - uses rods or tubes promoting turbulence in secondary combustion shaft

Info

Publication number: DE4013860C1
Application number: DE19904013860
Authority: DE
Inventors: Heinz-Bernd Dr.-Ing. 3550 Marburg De Grabenhenrich; Andree Dipl.-Ing. 6304 Lollar De Strobach; Norbert 6315 Muecke De Maikranz; Joachim 6476 Hirzenhain De Wagner
Original assignee: Buderus Heiztechnik GmbH
Current assignee: Bosch Thermotechnik GmbH
Priority date: 1990-04-30
Filing date: 1990-04-30
Publication date: 1991-12-19
Anticipated expiration: 2010-05-01

Abstract

The tiled stove insert combustion space is adjoined via an opening in a vertical partition by a secondary combustion shaft in which secondary combustion air is admixed to the flue gases. Turbulisers (14) on the bottom part of the shaft (2) should consist of perforated hollow tubes connecting at one end to a secondary combustion air feed channel. The turbulisers are pref. arranged in one or several superposed layers and are made of ceramic or iron in turbulising shape. USE/ADVANTAGE - Domestic heating by solid fuel stove. Ceramic or iron turbuliser tubes ensure intimate flue gas/secondary combustion air mixing and relative intensive reaction and environmental benefit.

Description

Die Erfindung betrifft eine Heizvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentan spruches 1.The invention relates to a heating device according to the preamble of the patent saying 1.

Eine Heizvorrichtung dieser Art ist in der DE-PS 36 06 125 beschrieben und dargestellt. Um die Schadstoffemission auf ein Mindestmaß zu reduzieren, erfolgt dabei innerhalb des Nachverbrennungsschachtes eine Nachverbrennung der noch in den Rauchgasen enthaltenen brennbaren Bestandteile. Dadurch wird eine rauchlose bis raucharme Vollverbrennung erzielt und der CO-Gehalt des Abgases herabgesetzt. Diese Nachverbrennung kann durch gewisse Sondermaßnahmen zusätzlich verbessert werden. Eine dieser Maßnahmen ist die Zugabe der Nachverbrennungsluft an einer Querschnittsverengung im unteren Bereich des Nachverbrennungsschachtes. Infolge einer Injektionswirkung wird dabei die Nachverbrennungsluft in die Rauchgase hineingesaugt. Es folgt eine gleichmäßige Beaufschlagung der Rauchgase mit Nachverbrennungsluft und damit ein sehr guter Stoffaustausch.A heater of this type is described in DE-PS 36 06 125 and shown. In order to reduce the pollutant emissions to a minimum, this is done an afterburning of the still in the afterburning shaft the flammable components contained in the flue gases. This makes it a smokeless one until low-smoke full combustion is achieved and the CO content of the exhaust gas is reduced. This afterburning can be improved by certain special measures will. One of these measures is the addition of post-combustion air to one Cross-sectional narrowing in the lower area of the afterburning shaft. As a result The post-combustion air into the flue gases becomes an injection effect sucked in. The smoke gases are then evenly charged Afterburning air and thus a very good mass transfer.

Die Nachverbrennung soll mit dem Ziel einer möglichst rauchlosen und schadstoff armen Vollverbrennung weiter verbessert werden.The afterburning should aim to be as smokeless and pollutant as possible poor full combustion can be further improved.

Die erfindungsgemäße Heizvorrichtung besitzt das im Kennzeichen des Patentan spruches 1 genannte Merkmal.The heating device according to the invention has this in the characterizing part of the patent pronounced 1 feature.

Die Wirbelkörper, die bei einem Nachverbrennungsschacht mit oder ohne die be schriebene Querschnittsverengung eingesetzt werden können, sorgen für eine Ver wirbelung und damit eine optimale Vermischung der Rauchgase und der einströmen den Nachverbrennungsluft. Es entsteht eine innige Vermischung des CO_x und der Kohlenwasserstoffverbindungen der Rauchgase mit dem O₂ der Luft und infolge der hohen Temperaturen um 1000°C eine sehr aktive Nachreaktion. The vertebral bodies, which can be used in a post-combustion chamber with or without the described cross-sectional constriction, ensure a vortex and thus an optimal mixing of the flue gases and the inflow of the post-combustion air. There is an intimate mixing of the CO _x and the hydrocarbon compounds of the flue gases with the O₂ of the air and due to the high temperatures around 1000 ° C a very active after-reaction.

Durch die spezielle Gestaltung eines Teiles der Wirbelkörper wird Nachverbrennungsluft direkt in die vorbeiströmenden Rauchgase geleitet. Die Effekte der Verwirbelung und der direkten Luftzufuhr kombinieren sich und führen zu der angestrebten intensiven Reaktion. Die Wirbelkörper selbst heizen sich dabei sehr stark auf und unterstützen durch ihre Wärmestrahlung die Reaktion. Bei Versuchen konnte festgestellt werden, daß auf diese Weise die offiziell erlaubten Emissionswerte weit unterschritten werden. Die Umwelt wird wesentlich entlastet.Due to the special design of part of the vertebral body Post-combustion air is directed directly into the flue gases flowing past. The Effects of swirling and direct air supply combine and lead to the desired intense reaction. The vertebral bodies heat themselves very strongly and support the reaction through their heat radiation. At Trials have shown that officially allowed in this way Emission values are far below. The environment is significantly relieved.

Wirbelkörper vor dem Nachverbrennungsraum sind an sich der DE 37 05 153 C2 zu entnehmen. Dort geht es aber in erster Linie um eine Strömungslenkung. Zudem dienen diese Wirbelkörper nicht der Zufuhr der Nachverbrennungsluft. Der Kombinationseffekt gemäß der Erfindung wird nicht erzielt.Vertebral bodies in front of the afterburning chamber are in themselves DE 37 05 153 C2 remove. There, however, it is primarily about flow control. In addition these vertebral bodies do not serve to supply the post-combustion air. The Combination effect according to the invention is not achieved.

Für die Wirbelkörper sind hitzebeständige Materialien, wie Schamotte, Keramik oder temperaturbeständige Stahl- oder Gußwerkstoffe geeignet. Dabei muß darauf ge achtet werden, daß wohl eine Wirbelbildung zur besseren Vermischung, jedoch kein zu starker Druckverlust, auftritt. Letzteres erfolgt durch eine strömungsgünstige Gestaltung der Wirbelkörper.For the vertebrae are heat-resistant materials such as chamotte, ceramic or temperature-resistant steel or cast materials are suitable. It must be ge care should be taken to ensure that vortex formation for better mixing, but not excessive pressure loss occurs. The latter is done by a streamlined Design of the vertebrae.

Man kann die Wirbelkörper in einer Lage oberhalb der Einmündung des Nachver brennungsschachtes anordnen. Auch eine mehrlagige Anordnung ist möglich, wobei die Wirbelkörper der einzelnen Lagen versetzt zueinander angeordnet sein sollen.The vertebral bodies can be positioned above the confluence of the verver arrange the combustion shaft. A multilayer arrangement is also possible, wherein the vertebral bodies of the individual layers are to be arranged offset to one another.

Die Zeichnung stellt Ausführungsbeispiele der Erfindung dar. Es zeigt:The drawing shows exemplary embodiments of the invention. It shows:

Fig. 1 und Fig. 2: Einen senkrechten Schnitt durch einen Heizeinsatz, Figures 1 and 2.:. A vertical section through a heating element,

Fig. 3a, b, d, f: Den Schnitt A-A aus Fig. 1 und Fig. 3a, b, d, f: the section AA of Figure 1 and.

Fig. 3c, e: Den Schnitt B-B aus Fig. 2 3c, e. The section BB of Figure 2.

Einem Feuerraum (1) ist ein Nachverbrennungsschacht (2) nachgeschaltet. Oberhalb des Rostes (3) sitzt eine Trennwand (4), von der ein mit einer Anheizklappe (5) versehenes Abdeckteil (6) zur Vorderwand (7) führt. Die Primärluftzufuhr erfolgt durch die Aschetür (8) und die Zufuhr von Sekundärluft durch die Fülltür (9). Die Rauchgase gelangen durch eine untere Einströmöffnung (10) vom Feuerraum (1) in den Nachverbrennungsschacht (2) und strömen dann zum Abzugskanal (11). A combustion chamber ( 1 ) is followed by an afterburning shaft ( 2 ). Above the grate ( 3 ) is a partition ( 4 ), from which a cover ( 6 ) provided with a heating flap ( 5 ) leads to the front wall ( 7 ). The primary air is supplied through the ash door ( 8 ) and the secondary air through the filling door ( 9 ). The flue gases pass through a lower inflow opening ( 10 ) from the combustion chamber ( 1 ) into the afterburning shaft ( 2 ) and then flow to the exhaust duct ( 11 ).

Gemäß Fig. 1 ist am unteren Ende des Nachverbrennungsschachtes (2) eine Querschnittsverengung (12) vorgesehen, an der vorgewärmten Frischluft aus dem Kanal (13) in die Rauchgase einströmt. Gemäß Fig. 2 strömt die Frischluft durch den hinteren Teil des Rostes (3). Oberhalb der Strömungsöffnung (10) sitzen Wirbelkörper (14) im Nachverbrennungsschacht (2), und zwar gemäß Fig. 1 und Fig. 3a, b, d und f in einlagiger Anordnung sowie gemäß Fig. 2 und Fig. 3c und e in zweilagiger Anordnung. Fig. 3a zeigt einen Wirbelkörper, der als Hohlkörper ausgebildet ist. Stirnseitig ist er an einen Zufuhrkanal für Nachverbrennungsluft angeschlossen. Durch Öffnungen (15) in den Wänden tritt die Nachverbrennungsluft aus und mischt sich mit den vorbeiströmenden Rauchgasen.According to Fig. 1 of the Nachverbrennungsschachtes (2) is provided a cross-sectional constriction (12) at the lower end flows into the flue gases in the pre-heated fresh air from the channel (13). Referring to FIG. 2, the fresh air flows through the rear part of the grate (3). , B above the flow opening (10) sitting vertebral body (14) in Nachverbrennungsschacht (2), according to Fig. 1 and Fig. 3 a, d and f in single-layer arrangement and in accordance with Fig. 2 and Fig. 3 c and e in two-layer arrangement . Fig. 3a shows a vertebral body, which is formed as a hollow body. At the end, it is connected to a supply duct for post-combustion air. The post-combustion air exits through openings ( 15 ) in the walls and mixes with the flue gases flowing past.

Claims

1.Heating device for solid fuels, in particular a tiled stove with a combustion chamber, to which a parallel post-combustion shaft is connected via a lower flow opening in an approximately vertical partition, in which post-combustion air is added to the flue gases, characterized in that in the lower region of the post-combustion shaft ( 2 ) Vertebral bodies ( 14 ) are arranged, which are at least partially designed as tubular hollow bodies with openings ( 15 ) distributed in the wall and with an end connection to a supply duct for afterburning air.

2. Heating device according to claim 1, characterized in that the vertebral bodies ( 14 ) are arranged in one position or in a plurality of layers which are offset one above the other in the afterburning duct ( 2 ).

3. Heating device according to claims 1 and 2, characterized in that the vertebral bodies ( 14 ) consist of temperature-resistant material such as fireclay, ceramics or an iron material and have a flow-favorable shape which, however, produces a vortex formation.