AT397552B - Heizvorrichtung für feste brennstoffe - Google Patents

Description

AT 397 552 B

Die Erfindung betrifft eine Heizvorrichtung für feste Brennstoffe, insbesondere einen Kachelofeneinsatz, bestehend aus einem Füllschacht, an dessen unterem Ende eine Rauchgas-Übertrittsöffnung vorgesehen ist, und an den ein nachgeschalteter Nachverbrennungsschacht anschließt, wobei den Rauchgasen im unteren Bereich des Nachverbrennungsschachtes über Luftvorwärmkanäle in einem Hohlkörper vorgewärm-5 te Nachverbrennungsluft zugeführt wird.

Die Verbrennung von Brennstoffen in Heizvorrichtungen soll wegen der geforderten geringen Umweltbelastung so erfolgen, daß die Schadstoffemission auf ein Mindestmaß reduziert wird. Dabei muß vor allem eine äußerst saubere, rauchlose bis raucharme Vollverbrennung angestrebt werden. Bei Feuerungen für feste Brennstoffe mit unterem Abbrand ist es bekannt (DE-PS 3 239 267) die Verbrennungsluft einerseits io als Primärluft über den Rost durch das Glutbett zu führen und ergänzend hierzu Sekundärluft durch einen vertikalen Schacht zum oberen Bereich des Füllschachtes zu leiten. Durch eine auf Höhe des Glutbettes angeordnete Rauchgas-Übertrittsöffnung gelangen die Rauchgase zur Nachbrennkammer und von dort zu den nachgeschalteten Heizgaszügen. Die Sekundärluft muß das Glutbett im hinteren Bereich abwärts gerichtet durchströmen. Bei Heizvorrichtungen mit größerer Heizleistung macht sich die unterschiedliche 15 Brennstoffzusammensetzung und die jeweils geforderte Heizleistung auf die erforderliche Dosierung der Sekundärluft nicht so ausschlaggebend bemerkbar wie bei Feuerungen kleinerer Leistung. Deshalb hat man auch schon vorgeschlagen (DE-PS 3 218 334), den Rauchgasen in der Nachverbrennungskammer Verbrennungsluft als Sekundärluft zuzuführen, welche vorher an dem Hauptrost entlangstreicht und sich dabei erwärmen kann. Durch die rostartige Brenngut-Stützeinrichtung in der Nachverbrennungskammer soll eine 20 intensive Vermischung mit der Sekundärluft und damit ein Nachverbrennen der Rauch- oder Schwelgase ohne zusätzliche Fremdenergiequelle erreicht werden.

Gemäß einer weiteren Variante (FR-PS 390 068) ist zwar auch eine Querschnittsverengung vorgesehen, nämlich der Spalt zwischen dem Vorbau und der Vorderfront, die Nachverbrennungsluft wird jedoch noch im Bereich der Übertrittsöffnung und nicht erst an der Verengung unmittelbar vor dem Nachverbrennungs-25 schacht zugeführt. Weiters ist kein Hohlkörper im Bereich der Querschnittsverengung noch im Bereich der Luftzugabe vorgesehen. Dadurch kann sich keine Vergleichsmäßigung der Rauchgase, Luftzugabe an der Engstelle und daraus folgernde Nachverbrennung im Bereich der Engstelle mit weiterer Aufheizung der Sekundärluft und weiterer Verbesserung der Verbrennungsverhälthisse an dieser Stelle einstellen.

Eine weitere Variante (CH-PS 262 211) sieht vor, etwas vorgewärmte Sekundärluft etwas oberhalb der 30 Rauchgas-Übertrittsstelle in den Nachverbrennungsschacht zuzuführen. Zu diesem Zweck ist ein ringförmiger Hohlkörper an der äußeren Innenwand des Schachtes angebracht, der mit Luftaustrittsöffnungen versehen und über eine kurze Ausmündung direkt mit dem Außenraum des Ofens, verbunden ist. Diese Konstruktion hat jedoch einige Nachteile. Zum einen ist die Vorwärmung durch die relativ direkte Luftzuführung und die weit vom Brennraum entfernte Anbringung des Hohlkörpers nicht sehr effektiv, d.h. die 35 Nachverbrennungsluft wird den Rauchgasen relativ kühl beigemischt. Weiters ist der Querschnitt des Nachverbrennung-Schachtes in Höhe der Luftaustrittsöffnungen weiter als in seinem, nahe der Rauchgas-Übertrittsöffnung gelegenen Bereich, sodaß die Strömungsgeschwindigkeit der Rauchgase abnimmt, was wiederum eine verschlechterte Ansaugung der Nachverbrennungsluft zur Folge hat. Der in Fig. 1 der genannten Patentschrift gezeigte Hohlkörper bildet mit der konischen äußeren Begrenzung des Nachver-40 brennungsschachtes überdies eine Kante, die zur Wirbelbildung in der daran entlangstreichenden Rauchgasströmung und damit zu einer zusätzlichen Störung der Luftansaugung führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachverbrennung der bei unterem Abbrand in den Abzugskanal gelangenden Rauchgase durch gezielte Zuführung von Nachverbrennungsluft unter Vermeidung der soben angeführten Nachteile noch weiter zu verbessern. 45 Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß oberhalb der Rauchgas-Übertrittsöffnung ein, gegenüber dieser vorzugsweise durch einen an sich bekannten vorspringenden Bereich des Hohlkörpers im unteren Bereich des Nachverbrennungsschachtes gebildeter, verengter Querschnittsdurchgang vorgesehen ist, in welchem die vorgewärmte Nachverbrennungsluft über Luftaustrittsöffnungen (16,18, 20) den Rauchgasen unmittelbar zugeführt wird. so Durch die oberhalb der Rauchgas-Übertrittsöffnung im Abzugskanal vorgesehene Querschnittsverengung ergibt sich eine Rauchgaskammer, in welcher sich die Rauchgase vergleichmäßigen können, bevor sie die Engstelle passieren und in deren Bereich sie mit vorgewärmter Luft in ein brennfähiges Gemisch umgewandelt werden. Die Nachverbrennung der Rauchgase erfolgt so in einem kleinen Bereich des Abzugskanals. Der Bereich der Engstelle heizt sich damit weiter merklich auf, was wiederum die Verbren-55 nungsverhältnisse an dieser Stelle begünstigt.

In der Zeichnung ist die Erfindung an Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigen Fig. 1 den senkrechten Längsschnitt durch einen Kachelofeneinsatz, Fig. 2 den senkrechten Querschnitt ll-ll aus Fig. 1, Fig. 3 den Bereich der Rauchgaskammer in größerer Darstellung. 2

Claims (1)

1. ΑΤ 397 552 Β Der Füllschacht 1 ist von dem Nachverbrennungsschacht 2 durch eine nicht ganz bis zum Rost 3 herabreichende Trennwand 4 getrennt. Die Trennwand 4 setzt sich am oberen Ende in einen waagrechten, mit einer Anheizklappe 5 versehenen Abdeckteil 6 bis zur Vorderwand 7 des Heizgerätes fort. Während die Primärluft - durch einen Schieber geregelt - durch die Aschetür 8 zum Rost 3 gelangt, wird durch die Fülltür 9 Sekundärluft, z.B. ebenfalls durch einen Schieber regelbar, den oberhalb des Brennstoffes sich bildenden Rauchgasen zugeführt. Bei Heizbetrieb ist die Anheizklappe 5 geschlossen, so daß die Verbrennungsgase durch die Rauchgas-Übertrittsöffnung 10 aus dem Füllschacht 1 in den Nachverbrennungsschacht 2 und von dort in den Abzugskanal 11 gelangen. Der Nachverbrennungsschacht 2 weist in seinem unteren Teil oberhalb der Rauchgas-Übertrittsöffnung 10 einen verengten Querschnittsdurchgang 12 auf, wodurch zwischen Rauchgas-Übertrittsöffnung 10 und dem Querschnittsdurchgang 12 eine Rauchgaskammer 13 gebildet wird. Der hintere Wandteil der Rauchgaskammer 13 und auch der untere Teil der Trennwand 4 ist als Hohlkörper 14 bzw. Hohlraum 21 ausgebildet, welche mit Luftvorwärm kanälen 15 und 15’ in Verbindung stehen, die durch den Bereich der Feuerung 19 verlaufen. Durch die Luftvorwärm kanäle 15, 15’ gelangt Nachverbrennungsluft in den Hohlkörper 14 bzw. den Hohlraum 21. Die Nachverbrennungsluft wird den Rauchgasen im Bereich des Querschnittsdurchganges 12 zugeführt, so daß unverbrannte Rauch- und Schwelgase vollständig nachverbrannt werden. Außerdem kann der Rauchgaskammer 13 über die Luftaustrittsöffnungen 16, 18 oder dem Nachverbrennungsschacht 2 über weitere Luftaustrittsöffnungen 20 Nachverbrennungsiuft zugeführt werden. In der Rauchgaskammer 13 werden die aus dem Füllschacht übertretenden Rauchgase gleichmäßig vermischt. Der verengte Querschnittsdurchgang 12 zwingt die zum Abzugskanal 11 strebenden Rauchgase die Nachverbrennungsluft-Zufuhrstelle so zu passieren, daß alle Bereiche des Rauchgasstromes mit der notwendigen Nachverbrennungsiuft versorgt werden. Nach Fig. 3 befinden sich eine Reihe von Luftaustrittsöffnungen 16 in der am weitesten vorstehenden Stelle des Vorsprunges 17 des Hohlkörpers 14 bzw. des Hohlraumes 21. Weitere in die Rauchgaskammer 13 nach unten und den Rauchgasen entgegengerichtete Luftaustrittsöffnungen 18 bewirken eine gute Verwirbelung von Rauchgasen und Nachverbrennungsiuft. Eine geringe Menge der Nachverbrennungsiuft wird je nach Leistung auch mit den Luftaustrittsöffnungen 20 dem Nachverbrennungsschacht 2 zugeführt. Die sich im Bereich der Luft trittsöffnungen der Nachverbrennungsiuft ausbildenden Flammen erwärmen zusätzlich die in die Nachverbrennungskammer vorstehenden Wandteile im Bereich des verengten Querschnittsdurchganges, so daß die zusammenwirkenden Einflüsse, nämlich a) hohe Vorerwärmung der Nachverbrennungsiuft, b) Vergleichmäßigung der aus dem Feuerraum übertretenden Rauchgase, c) gute Vermischung von Rauchgas und Nachverbrennungsiuft sowie d) hohe Wandtemperatur im Bereich der Nachverbrennung, zu einer optimalen Nachverbennung der Rauchgase führen. Patentansprüche 1. Heizvorrichtung für feste Brennstoffe, insbesondere Kachelofeneinsatz, bestehend aus einem Füllschacht, an dessen unterem Ende eine Rauchgas-Übertrittsöffnung vorgesehen ist, und an den ein nachgeschalteter Nachverbrennungsschacht anschließt, wobei den Rauchgasen im unteren Bereich des Nachverbrennungsschachtes über Luftvorwärmkanäle in einem Hohlkörper vorgewärmte Nachverbrennungsiuft zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Rauchgas-Übertrittsöffnung (10) ein, gegenüber dieser vorzugsweise durch einen an sich bekannten vorspringenden Bereich (17) des Hohlkörpers (14) im unteren Bereich des Nachverbrennungsschachtes (2) gebildeter, verengter Querschnittsdurchgang (12) vorgesehen ist, in welchem die vorgewärmte Nachverbrennungsiuft über Luftaustrittsöffnungen (16,18, 20) den Rauchgasen unmittelbar zugeführt wird. Hiezu 1 Blatt Zeichnungen 3