AT10139U1 - Festbrennstoffkessel - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Festbrennstoffkessel mit einem Füllraum, der in einer vorderen Stirnwand eine durch eine Tür verschließbare Füllöffnung aufweist, und mit an der Außenseite der Seitenwände des Füllraumes angeordneten, mit dem Füllraum über Durch-strömöffnungen verbundenen Hauptkanälen für die Primärluftzufuhr.

Von Hand aus beschickbare Festbrennstoffkessel weisen einen über eine Füllöffnung beschickbaren Füllraum auf, an den eine Brennkammer anschließt, die üblicherweise unterhalb oder seitlich des Füllraumes vorgesehen ist. Der Festbrennstoff, beispielsweise Holzscheite, wird im Füllraum gezündet, wobei die Verbrennungsgase in die Brennkammer geleitet werden. Der für die Verbrennung erforderliche Luftsauerstoff wird über außen an den Seitenwänden des Füllraumes angeordnete Kanäle in den Füllraum eingeleitet, und zwar über in den Seitenwänden vorgesehene Durchströmöffnungen, sodass die Primärluftzufuhr von beiden Seiten in Abhängigkeit von der jeweils benötigten Kesselleistung erfolgen kann. Diese Primärluftzufuhr über die Seitenwände reicht allerdings nicht für das Anheizen des frisch mit Festbrennstoff gefüllten Kessels aus. Aus diesem Grunde wird im Allgemeinen eine in der Stirnwand des Füllraumes unterhalb der Füllöffnung vorgesehene, mit einer Tür verschließbare Anheizöffnung geöffnet, über die zusätzliche Luft in den Füllraum angesaugt werden kann, um das Anheizen des Festbrennstoffes im Füllraum zu gewährleisten. Nachteilig ist allerdings, dass die Tür der Anheizöffnung nach dem Anheizvorgang wieder geschlossen werden muss, was nicht nur den Bedienungsaufwand erhöht, sondern auch die Gefahr einer Überhitzung des Kessels und damit eines Ansprechens der entsprechenden Sicherheitseinrichtungen mit sich bringt, wenn das rechtzeitige Schließen der Anheizöffnung verabsäumt wird.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Festbrennstoffkessel der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, dass auf eine zusätzliche Luftzufuhr durch die Anheizöffnung für den Anheizvorgang verzichtet werden kann, sodass der Festbrennstoffkessel nach dem Anfeuern keiner weiteren Bedienung während des Anheizens bedarf.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass auf der Außenseite der Stirnwand im Bodenbereich des Füllraumes ein durch Überströmkanäle mit den Hauptkanälen verbundener Nebenkanal vorgesehen ist, dessen Durchtrittsöffnungen zum Füllraum auf der Füllraumseite unter Freilassung eines Strömungsspaltes durch eine Leitwand abgedeckt sind.

Der zusätzlich zu den Hauptkanälen für die Primärluftzufuhr vorgesehene Nebenkanal, der mit den Hauptkanälen in Strömungsverbindung steht, erlaubt das Zuführen zusätzlicher Primärluft in den Füllraum von der Stirnwand des Füllraumes her, sodass für den Anheizvorgang ausreichend Luftsauerstoff in den Füllraum angesaugt werden kann, um der Gefahr des Erstickens der Zündflamme entgegenzuwirken, zumal durch den Nebenkanal die Luftzufuhr von der Stirnwand her durch entsprechende Durchtrittsöffnungen erfolgt, die für eine gleichmäßige Primärluftzufuhr zum Festbrennstoff im Bodenbereich und damit für eine vorteilhafte Ausnützung des zugeführten Luftsauerstoffs für den Anheizvorgang sorgen. Da die Durchtrittsöffnungen zwischen dem Nebenkanal und dem Füllraum auf der Füllraumseite unter Freilassung eines Strömungsspaltes durch eine Leitwand abgedeckt werden, werden die Durchtrittsöffnungen vor Ablagerungen sowohl aus Verbrennungsrückständen als auch aufgrund einer Kondensatbildung aus den Verbrennungsgasen geschützt. Die die Durcntrittsöffnungen abdeckende Leitwand kann außerdem für eine entsprechende Verteilung und Ausrichtung der von der Stirnwand des Füllraumes her zugeführten Primärluft genützt werden.

Trotz der zusätzlichen Luftzufuhr von der Stirnwand des Füllraumes her kann nach dem Anheizvorgang eine Überhitzung des Kessels ausgeschlossen werden, weil der Nebenkanal im Bereich der Stirnwand von den Hauptkanälen her gespeist wird, über die die Gesamtmenge der jeweils zugeführten Primärluft bestimmt und gesteuert wird. Der durch Überströmkanäle mit den Hauptkanälen verbundene Nebenkanal bedingt ja lediglich eine Umverteilung der zugeführten Primärluft. Damit die gegenüber dem Anheizvorgang während des nachfolgenden Abbrandes veränderten Anforderungen hinsichtlich der Verteilung der zugeführten Primärluft in einfacher 3 AT 010 139 U1

Weise konstruktiv berücksichtigt werden können, können die Überströmkanäle eine Drosselstelle für die Primärluftströmung bilden, was bei einem erhöhten Luftdurchsatz während des Abbrandes zu einem größeren durch die Durchströmöffnungen der Hauptkanäle in den Füllraum angesaugten Luftanteil führt, während beim Anheizen aufgrund der geringeren Strömungsgeschwindigkeiten der über den Nebenkanal in den Füllraum eingebrachte Luftanteil größer ist. Selbstverständlich kann die Strömungsaufteilung zwischen den Hauptkanälen und dem Nebenkanal auch durch eine verstellbare Drosseleinrichtung, beispielsweise eine Drosselklappe, eingestellt werden, die während des Abbrandes auch über die Kesselsteuerung beaufschlagt werden kann.

Besonders einfache Konstruktionsverhältnisse ergeben sich, wenn der Nebenkanal in einem bodenseitig einspringenden Absatz der Stirnwand des Füllraumes verläuft, wobei die Durchtrittsöffnungen in einem oberen Wandabschnitt des Absatzes vorgesehen sind und die die Durchtrittsöffnungen nach oben abdeckende Leitwand den Absatz mit einem nach unten abgewinkelten Randsteg übergreift. In diesem Fall braucht der Nebenkanal nicht über die Stirnwand der Füllöffnung vorzustehen. Außerdem ergibt sich durch die den Absatz mit einem nach unten abgewinkelten Randsteg übergreifende Leitwand eine Art Labyrinthdichtung, die das Eindringen von Verbrennungsrückständen in den Strömungsspalt zwischen der Leitwand und dem Absatz erschwert. Dazu kommt, dass die Primärluft unabhängig von der Anordnung der Durchtrittsöffnungen im oberen Wandabschnitt des Absatzes im unmittelbaren Bodenbereich in den Füllraum strömen kann. in der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Festbrennstoffkessel im Bereich des Füllraumes in einem schematischen Vertikalschnitt und Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie ll-ll der Fig. 1.

Das Gehäuse des nicht näher dargestellten Festbrennstoffkessels umfasst gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Brennkammer 1 und oberhalb dieser Brennkammer 1 einen Füllraum 2, dessen den Festbrennstoff aufnehmender Boden durch die Brennkammer 1 gebildet wird. In der Stirnwand 3 des Füllraumes 2 ist eine Füllöffnung 4 und unterhalb der Füllöffnung 4 eine Anheizöffnung 5 vorgesehen, wobei die Öffnungen 4, 5 mit Türen 6, 7 versehen sind. Die Verbrennungsgase des im Füllraum 2 verbrennenden Festbrennstoffes werden durch eine Ansaugöffnung 8 in die Brennkammer 1 abgesaugt, um nach einer Nachverbrennung einen Wärmetauscher zu beaufschlagen. Die für den Abbrand des Festbrennstoffes im Füllraum 2 erforderliche Verbrennungsluft wird über zwei außen an den Seitenwänden 9 des Füllraumes 2 angeordnete Hauptkanäle 10 zugeführt, die mit Hilfe von Durchströmöffnungen 11 mit dem Füllraum 2 verbunden sind. Die Seitenwände 9 des Füllraumes 2 sind in üblicher Weise zur Aufnahme eines zu erwärmenden Wärmeträgers doppelwandig ausgebildet, wie dies in der Fig. 2 angedeutet ist.

Unterhalb der Anheizöffnung 5 ist im Bereich eines einspringenden Absatzes 12 ein Nebenkanal 13 an der Außenseite der Stirnwand 3 vorgesehen, der durch Überströmkanäle 14 mit den L_i~. λ r\ uciucii i ιαυμιιχαιιοισιι iu iui uic ’nmariüitzüfuhr verbunden ist. Im oberen Wandabschniti 15 des Absatzes 12 sind Durchtrittsöffnungen 16 zum Nebenkanal 13 vorgesehen, die durch eine Leitwand 17 gegenüber dem Füllraum 2 abgedeckt sind. Die Anordnung ist dabei so getroffen, dass sich zwischen der Leitwand 17 und dem einspringenden Absatz 12 ein Strömungsspalt 18 ergibt. Da die Leitwand 17 den Absatz 12 mit einem nach unten abgewinkelten Randsteg 19 übergreift, bildet der Strömungsspalt 18 gewissermaßen eine Labyrinthdichtung, die wirksam verhindert, dass Verbrennungsrückstände oder Kondensat in den Bereich der Durchtrittsöffnungen 15 gelangt. Außerdem kann durch die Leitwand 17 eine vorteilhafte Strömungsverteilung des über den Nebenkanal 13 in den Füllraum 2 eingebrachten Primärluftanteils erreicht werden, sodass der über den Nebenkanal 13 zugeführte Primärluftanteil ausreicht, um im Zusammenwirken mit der Primärluft durch die Durchströmöffnungen 11 einen störungsfreien Anheizvor-

Claims (4)

1. 4 AT010 139U1 gang zu sichern. Es ist daher nicht mehr nötig, die Tür 7 der Anheizöffnung 5 für diesen Zweck zu öffnen. Die Anheizöffnung 5 braucht folglich nur zum einfacheren Anzünden des Festbrennstoffes bzw. des hiefür eingesetzten Hilfsbrennstoffes benützt zu werden. Aufgrund des engeren Strömungsquerschnittes der Überströmkanäle 14 bilden diese für die Primärluftströmung in den Nebenkanal 13 Drosselstellen, die eine Regelungswirkung auf die Primärluftströmung in Abhängigkeit von der gesamten Primärluftzufuhr haben. Bei einem vergleichsweise hohen Primärluftdurchsatz, wie er bei hohen Kesselleistungen gefordert ist, wird ein vergleichsweise kleinerer Anteil der insgesamt über die Hauptkanäle 10 angesaugten Primärluft durch den Nebenkanal 13 dem Füllraum 2 zugeführt, sodass sich beispielsweise für den Volllastbetrieb vorteilhafte Abbrandbedingungen mit einer an den Luftbedarf angepassten Primärlufteinbringung ergeben. Während des Anheizens ist der Gesamtluftbedarf kleiner, was zu einem entsprechend größeren Lufteintrag durch den Nebenkanal 13 und damit zu vorteilhaften Anheizbedingungen führt, ohne zusätzliche Verbrennungsluft über die Anheizöffnung 5 zur Verfügung stellen zu müssen. Selbstverständlich kann die Primärluftströmung durch den Nebenkanal 13 auch durch gesonderte Drosseleinrichtungen 20 erreicht werden. Im Ausführungsbeispiel ist hiefür eine Drosselklappe vorgesehen, die über die Kesselsteuerung betätigt werden kann, was jedoch nicht näher dargestellt ist. Ansprüche: 1. Festbrennstoffkessel mit einem Füllraum, der in einer vorderen Stirnwand eine durch eine Tür verschließbare Füllöffnung aufweist, und mit an der Außenseite der Seitenwände des Füllraumes angeordneten, mit dem Füllraum über Durchströmöffnungen verbundenen Hauptkanälen für die Primärluftzufuhr, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Außenseite der Stirnwand (3) im Bodenbereich des Füllraumes (2) ein durch Überströmkanäle (14) mit den Hauptkanälen (10) verbundener Nebenkanal (13) vorgesehen ist, dessen Durchtrittsöffnungen (16) zum Füllraum (2) auf der Füllraumseite unter Freilassung eines Strömungsspaltes (18) durch eine Leitwand (17) abgedeckt sind.
2. 2. Festbrennstoffkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Überströmkanäle (14) eine Drosselstelle für die Primärluftströmung bilden.
3. 3. Festbrennstoffkessel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Hauptkanälen (10) und dem Nebenkanal (13) jeweils eine verstellbare Drosseleinrichtung (20) für die Primärluftströmung vorgesehen ist.
4. 4. Festbrennstoffkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Nebenkanal (13) in einem bodenseitig einspringenden Absatz (12) der Stirnwand (3) des Füllraumes (2) verläuft, dass die Durchtrittsöffnungen (16) in einem oberen Wandabschnitt (15) des Absatzes (12) vorgesehen sind und dass die die Durchtrittsöffnungen (16) nach oben abdeckende Leitwand (17) den Absatz (12) mit einem nach unten abgewinkelten Randsteg (19) übergreift. Hiezu 2 Blatt Zeichnungen