DE8230275U1

DE8230275U1 - Wechselbrandkessel

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Publication number: DE8230275U1
Application number: DE19828230275
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-10-28
Filing date: 1982-10-28
Publication date: 1988-02-04

Description

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Ms Erfingung betrifft einen Wechselbrändkessel für feste, flüssige und gasförmige Brennstoffe zur Erhitzung eines Wärmeträgers, bestehend aus einem mit einem Bodenrost und einem Entgasungsrost versehenen Brennstoffbehälter mit bodenseitigem Abbrand tiad seitg licher Brenngasabführung, einem sich an den Brenngas

abführbereich anschließenden Feuerraum mit Sekundarluftsuführung und wenigstens einem in den Strömungsweg der «um Abgasrohr geleiteten Heißgase geschalteten Wärmetauscher.

Bekannte Wechselbrandkessel dieser Art, bei denen als Wärmeträger in der Hegel Wasser verwendet wird, können

mit festen Brennstoffen nur bedingt wirtschaftlich betrieben werden und belasten außerdem aufgrund unzureichender Verbrennung die Umwelt in erheblichem Maße.

Ursache für die im allgemeinen schlechte Brennstoffausnutzung sind fehlende oder ungenügende Ausmauerung in

&eegr; Verbindung mit zu kleinen Feuerräumen. Obwohl bereits

versucht wurde, durch Zufuhrung von Sekundärluft in den

Feuerraum die Verbrennung zu verbessern, gelangen immer noch erhebliche Mengen an brennbaren Gasen unverbrannt in den Abzug und damit in die Atmosphäre, da sie in dem Feuerraum nicht genügend aufgeschlossen und verbrannt werden können.

Aufwendige Ausmauerungen, die zu einer besseren Verbren

nung führen könnten, sind aber teuer, erschweren Transport und Montage und schaffen überdies Probleme bei der

. Eegelung derartiger Wechselbrandkessel. Die für die unterschiedlichen Brennstoffe zu fordernden jeweils optimalen Feuerraumbedingungen können bei den bekannten Wechselbrandkesseln nicht gewährleistet werden.

Aufgabe der votliegenden ,Erfindung ist es, einen brändkessel der eingangs definierten Art äö äüszübild-sn, 4äß trotz geringem fertigungstechnischen Aufwand und bei Gewährleistung einer einfachen Montage am Aufstellüngsort der Heizwert von flüssigen, gasförmigen und festen Brennstoffen, wie z.B. Kohle_t Holz, Torf, brennbarer Abfall, mit einem zumindest annähernd gleich guten Wirkungsgrad genutzt werden kann.

. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zwischen dem Abbrandbereich des Brennstoffbehältera und dem Hauptfeuerraum ein aus feuerfesten Formteilen bestehender Brenneinsatz vorgesehen ist.

Die Verwendung eines aus Formteilen zusammengesetzten, einfach in den Kessel einsetzbaren Brenneinsatzes dieser Art bewirkt, daß die aus dem Glutbett kommenden Verbrennungsgase mit unterschiedlicher Temperatur und mit Sekun- |l där-Verbrennungsluft innig vermischt werden. Die zur Ver-

brennung notwendige Sekundärluft wird den Brenngasen über besondere Einlaßdüsen im Boden des Brenngassammelkanales und des Ausbrandkanales zugeführt, wodurch eine, unter großer Hitzeentwicklung vollkommene Verbrennung, der in den Brenneinsatz einströmenden Brenngase eingeleitet

; werden kann. Die zur Verbrennung notwendige Sekundärluft

Wird über einen vorzugsweise im Rauchgassammeikasten des Heizkessels angeordneten Bimetall-Thermostat geregelt.

Damit wird auch verhindert, daß während der ersten Anheizphase zum Zug im Glutbett durch die Sekundärluftzuführung ein Nebenzug entsteht oder bei kleiner abgenommener Leistung durch einen solchen Nebenzug der Kesselbrand erlischt. Von wesentlicher Bedeutung ist dabei, daß die Regulierung der Sekundärluft stets völlig unabhängig und getrennt von der Kesselzugregulierung erfolgt.

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Die Betriebsumstellung von festem Brennstoff auf gasförmige oder flüssige Brennstoffe kann automatisch erfolgen, wobei ein Parallelbetrieb verschiedener Brennstoffarten gegebenenfalls durch eine Sicherheitsabschaltung verhindert werden kann.

Die Regelung des Wechselbrandkessels erfolgt bei Verwendung fester Brennstoffe mittels zwei getrennt voneinander angeordneten Bimetall-Thermostaten und der damit verbundenen Zug- und Sekundärluftregulierklappen an der Vorderüzw. Rückseite des Kessels. Beim Betrieb mit flüssigen cder gasförmigen Brennstoffen erfolgt die Steuerung des Kessels über in Reihe geschaltete Sicherheits- und Betrieb sthermostate, die in die elektrische Steuerung dieser Brennertypen eingreifen.

Wesentlich ist, daß der Betrieb des Wechselbrandkessels im Falle der Verwendung fester Brennstoffe ohne Hilfseinrichtungen, wie Gebläse oder Pumpen, möglich ist, wodurch ein von Hilfsenergien unatihängiger Betrieb jederzeit sichergestellt ist.

J¹Ur Montage- und Reparaturzwecke ist es von Bedeutung, daß der Brenneinsatz ohne Zuhilfenahme besonderer Werkzeuge und Bindemittel, wie Mörtel, in den Kesselkörper eingebaut und gegebenenfalls auch ausgewechselt werden kann.

Aufgrund der guten Entgasung des Brennstoffbehälter3 durch den eingebauten Entgasungsrost kann ohne Rauchbelästigung jederzeit Brennstoff nachgefüllt werden.

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; in der Zeichnung zeigt:

Figur 1 eine Schnittzeichnung einer Ausführungsform eines Wechselbrandkessels nach der Erfindung_a

Figur 2 einen Querschnitt mit Draufsicht auf den Brenneinsatz ohne Abdeckplatte und ohne Nacherhitzerplatten mit einem Teil des Sesselbodens.

Figur 3 einen Längsschnitt durch den Brenneinsatz mit angedeuteter Brenngasführung und die Anordnung der Wärmetauscheröffnung zur Auslaßöffnung des Brenneinsatzes.

Der Wechselbrandicessel umfaßt einen Brennstoffbehälter (A) mit einer vorzugsweise ganzflächigen, oberen Abdeckung (41), einer Einfüllöffnung (&Z) und einer Anheiztür (AO) und einem Entg&sungsrost (ZO), Bodenseitig ist ein Aschekasten (Zl) mit Zugregulierklappe (4¹O vorgesehen, die in bekannter Weise durch ein Bimetall-Thermostat (IH) betätigt wird.

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Neben diesem Aschekasten und getrennt von ihm ist ein Sekundärluft-Vorwärmraum ( b) mit einer Tür (ZH) und einer Sekundärluft-Regulierklappe (37) vorgesehen. Daneben und getrennt von ihm ist der Ausbrandkanal (&Oacgr; mit einer zweiten Sekundärluft-Regulierklappe angeordnet.

Die Regulierklappen (34) und (3£) werden durch einen Bimetall-Thermostaten (Ai) betätigt.

Oberhalb des Sekundärluft-Vorwärmkasten ( (o ) und unmittelbar angrenzend en den Pestbrennstoffbehälter (i ) xsv ein Brenneinsatz ( 3) mit einem Brenngassammelkanal (*f) und einem Ausbrandkanal (-5") vorgesehen, in denen die Brenngase horizontal geführt werden. In die Auslaßöffnung des Brenneinsatzes (^i) sind mehrere kleinvolumige Nacherhitz erplatt'en in seitliche schräge Schlitze mit Spiel eingehängt.

Zum iteuerraup. gehören die oberhalb der Nacherhitzerplatten (Z$) gelegene Strahlungszone (&Oacgr;) und die JDauscherrohre (<42>) bis zum Rauchgassammeikasten (A¹T)₁ der ganzflächig mit einer Reinigungsöffnung (IS) versehen ist.

In der Vorderwand des Kessels ist im Bereich der Strahlungszone (.2) des Peuerraumes eine Montagevorrichtung (Jib) für einen Brenner für gasförmige oder flüssige Brennstoffe vorgesehen. Derartige Brenner werden in bekannter Weise mit dem Doppelthernostat (Zl^ gesteuert.

Ein im Rost (ZZ) des Brennstoffbehälters (A) eingebauter Thermostat (£$) steuert automatisch die Betriebsümleitung von Festbrennstoff auf flüssige oder gasförmige Brennstoffe und verhindert gleicnZSitoS gegebe&atLfalls den Parallelbetrieb des Kessels mit verschiedenen Brennstoff-arten.

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Die vom Glutbett über den Sost (ZS) des Brannstoffbehälters ( A) in den Brenneinsatz ( S ) einströmenden Brenngase werden mit der Sekundärluft aus den Düsen. (>3 ) jja Boden des Brenngassammeikanals (^f) und den Düsen (4i) am Boden des Ausbrandkanales (S) innig vermischt und

für eine vollkommene Verbrennung aufbereitet·

Anschließend strömen die erhitzten "Verbrenn nrsgsgase zwischen, den heißen jalousieartig schräge gestellten |^; Nacherhitzerplatten (ZS) in die Strahlungszone ( 2J) des f Feuerraumes,. wo die stark erhitzten Gase unter Frer.setf zung großer Wärmeenergien vollkommen verbrennen.

\ Die Nacherhitzerplatten (Z^) haben die Aufgabe, die Wärmestrahlung aus dem Brenneinsatz (3) zu mindern .· -um die erreichbaren Temperaturen -zur Auf Schliessung der Yerbrennungsgase im Brenn einsatz ( 3 ) zu halten. Außerdem werden die zwischen den schräg gestellten Nacherhitzerplatten (&O durchgeleiteten Verbrennungsgase zusätzlich erhitzt.

\ Schon nach relativ kurzer Aufheizzeit erlangen die klein-• volumigen, in Seitenschutz (3O des Brenneinsatzes (3)

eingestellten oder eingehängten Nacherhitzerplatten (iS) ihre Betriebstemperatur und werden damit voll wirksam.

Die Strahlungswärme der über den Nacherhitzerplatten (2S) brennenden Flammen wird in der Strahlungszone (^) des Peuerraumes ausgenutzt. Die Wärme der Abgase wird in den anschließenden Tauscherrohren (&Iacgr;$ ) nnd dem Rauchgas sammel kasten (43.) an den Wärmeträger, z.B. Wasser, Ibertragen. Danach verlassen die Abgase mit einer über dem Taupunkt liegenden Temperatur den Heizkessel über das Abeasrohr (

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In gleicher Weise wii'd die dürcil Brenner für flüssige oder gasförmige Brennstoffe erzeugte Wärme genützt.

Beim Betrieb des Wechselbrandkessels mit gasförmigen oder flüssigen Brennstoffen haben die vorhandenen Nacherhitzerplatten (XS) den Vorteil, daß sie aufgrund ihrer schräg gestellten, jalousieartigen Anordnung verhindern, daß die Flammen nach unten in den Brenneinsatz (3) schlagen» Dadurch wird verhindert, daß sich im leeren Brennstoffbehälter (&Iacgr; ) Abgase ansammeln können.

der erfindungsgemäße Wechselbrandkessel erbringt somit im Vergleich zu bekannten Kesseln dieser Art eine wesentlich bessere Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Brennstoffe unter gleichzeitiger Verringerung der Umweltbelastung und ist außerdem einfach und wirtschaftlich zu fertigen.

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Anneliese Harlander " "" Marktl, den 8.10.1982

Innhornweg 22
Marktl

WECHSELBRANDKESSEL

_ ANSPRÜCHE -

1. Wechselbrandkessel für feste, flüssige und gasförmige Brennstoffe sur Erhitzung eines Wärmeträgers, bestehend aus einem mit einem Bodenrost und einem Entgasungsrost versehenen Brennstoffbehälter mit bodenseitigem Abbrand j und seitlicher Brenngasabführung, einem sich an den Brenn-

gasabführbereich anschließenden Feuerraum mit zweifach regelbarer Seicundär-Verbrsnnungsluftzuführung und wenigstens einem in den Strömungsweg der zum Abgasrohr geleiteten Heißgase geschalteten Wärmetauscher, dadurch gekennzeichnet, daß zv/ischen dem bodenseitigen Abbrandbereich des Brennstoffbehälters (A) und dem Hauptfeuerraum (<&) ein aus mehreren feuerfesten Normteilen bestehender Brenneinsatz (3) mit einem Brenngassammelkanal (H) und einem Ausbrandkanal (5) vorgesehen ist, in denen die Brenngase horizontal geführt werden.

2. Wechselbrandkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenneinsatz (3) aus feuerfesten Normteilen besteht, die über den Brennstoffbehälter (&Iacgr;) einsetzbar sind j und im Einbauzustand einen Brenneinsatz (3) mit einem

Brenngassamme lkanal (4) und einem Aüsbrandkanal (5*) mit jeweils einer bodenseitigen Sekundär-Verbrennungsluftzuführung (AS) und (&Lgr;6>) bilden.

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Wechselbrandkessel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Sekundär-Verbrennungsluftvorwärmkasten (6) nach oben durch das in einem, Torzugsweise mit Schamottemehl oder feinem Sand gefüllten Ü-Eisenrahmen stehende Brenneinsatzteil (&) luftdicht abgeschlossen ist, so daß die Sekundärverbrennungsluft aus dem Vorwärmkasten (fo) nur über die Düsen (3) in den Brenngassammeikanal (V) gelangen kann.

Wechselbrandkessel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Brenngase im Brennga&saramelkanal (£) des Brenneinsatses (3) horizontal und parallel zum Abbrandbereiclx des Brennstoffbehälters Q\) von der Anheiztür (JO) aus in Richtung der Brennstoffbehälterrückwand geleitet und-danach um die Mittelwand QM) des Brenneinsatzes (3) herum im Ausbrandkanal (5) des Brenneinsatzes (.3) in umgekehrter Richtung bis zu der nach oben offenen Auslaßöffnung Qf£) des Brenneinsatzes (3) geführt werden.

Wechselbrandkessel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung (4£) des Brsnneinsatzes (3) mit einer Jalousieähnlichen Abdeckung aus einzeln eingehängten Platten versehen ist.

6. Wechselbrandkessel nach Anspruch &Lgr; dadurch gekennzeichnet, daß die aus der Äuslaßöffnung £/4) des Brenneinsatües (3) ausströmenden Heißgase im Hauptfeuerraum (¹Z) wieder horizontal und in gleicher Richtung wi^ im Brenngassammelkanal zu den über dem Hauptfeuerraum (7/) angeordneten Öffnungen der Wärmetauscher geleitet werden.

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Wechselbrandkessel nach Anspruch &Iacgr; dadurch gekennzeichnet, daß die von der Primär-Verbrennungsluftregel-ung (^) des Heizkesööls unabhängig regelbare Sekündär-Verbrennungslüftzuführung (^5) unter dem Brenngassammeikanal (H) und die Sekundär-Verbrennungsluftzuführüng (</6) unter dem Aüsbrandkanal über einen vorzugsweise im Eauchgassammelkasten (&EEacgr;) angeordneten Regler (4&iacgr;) gemeinsam geregelt werden«

8. Wechselbrandkessel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßklappe 0f) der Sekundär-VerbrennüngsluftzüfüHrüng 0i») beim öffnungsvörgang der Einlaßklappen mit einer einstellbaren Verzögerung zu der Sekundär-Verbrennungslufteinlaßklappe (31) anspricht.

9· Wechselbrandkessel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet _i daß die Sekundär-Verbrennungsluftzuführung (WJ) in einem Sekundär-Verbrennungsluftvorwärmkasten (6) mündet, der über eine Mehrzahl von Düsen (3) mit dem Brenngassammelkanal (f) in Verbindung steht.

10. Wechselbrandkessel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundär-Verbrennungsluftzuführung £/4>) unter dem Ausbrandkanal (S) in einen Sekundärluftkanal C33) geführt wird, der mit dem Ausbrandkanal (S) über eine Mehrzalil von Düsen (ti), die vorzugsweise seitlich am Sekundärluftkanal @3) angeordnet sind, in Verbindung steht.

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Weehselbrandkessel nach Anspruch &Lgr; dadurch gekennzeichnet, daß an der, der Anheiztür (4&thgr;) gegenüberliegenden Innenwand des Brennstoffbehälters (&eeacgr;) ein aus senkrechten Stäben bestehender Rost (Zo) angebracht ist, dessen Stäbe auf der dem Brenneinsatz (Z) abgewandten Seite des Brennstoffbehälters (A) bis zum Bodenrost reichen und dessen Stabe in Richtung Brenneinsatz jeweils um soviel gekürzt sind, daß der dem Brenneinsatz am nächsten liegende Roststab mit der Oberkante der Bfenngasauslaßöffnung (4Q) des Brennstoffbehälters (A) bündig ist.

12. Wechselbrandkessel nach Anspruch &Lgr; dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen der Wärmetauscher (4&) über, aber auf der, der AuslaßÖffnung (AZ) des Brenneinsatzes (Z) gegenüberliegenden Seite des Peuerraumes (Z) angeordnet sind.

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