AT508670B1

AT508670B1 - Heizkessel für festbrennstoffe

Info

Publication number: AT508670B1
Application number: AT19602009A
Authority: AT
Original assignee: Froeling Heizkessel Und Behaelterbau Ges M B H
Priority date: 2009-12-10
Filing date: 2009-12-10
Publication date: 2011-03-15
Also published as: EP2513559B1; AT508670A4; WO2011069178A1; SI2513559T1; EP2513559A1

Abstract

Es wird ein Heizkessel für Festbrennstoffe (5), insbesondere aus nachwachsenden Rohstoffen, mit einem zum Verbrennen der Festbrennstoffe (5) vorgesehenen Brennraum (4), der eine feuerfeste und gasdichte Wandauskleidung (1) aus mehreren nebeneinander angeordneten Wandsteinen (6, 7, 8, 9), insbesondere Schamottsteinen, aufweist, von denen wenigstens ein Wandstein (9) mit seinen seitlich anschließenden Wandsteinen Stoßflächen (10, 11) ausbildet, die sich in Richtung (12) des Brennraums keilförmig verjüngen. Um vorteilhafte Konstruktionsverhältnisse zu schaffen wird vorgeschlagen, dass sich die Stoßflächen (10, 11) zusätzlich in eine zur Richtung (12) des Brennraums (4) andere Richtung (13), insbesondere in Richtung des Brennraumbodens (4'), keilförmig verjüngen.

Description

österreichisches Patentamt AT508 670 B1 2011-03-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Heizkessel für Festbrennstoffe, insbesondere aus nachwachsenden Rohstoffen, mit einem zum Verbrennen der Festbrennstoffe vorgesehenen Brennraum, der eine feuerfeste und gasdichte Wandauskleidung aus mehreren nebeneinander angeordneten Wandsteinen, insbesondere Schamottsteinen, aufweist, von denen wenigstens ein Wandstein mit seinen seitlich anschließenden Wandsteinen Stoßflächen ausbildet, die sich in Richtung des Brennraums keilförmig verjüngen.

[0002] Um eine gasdichte und feuerfeste Wandauskleidung eines Brennraums schaffen zu können, ist es aus dem Stand der Technik bekannt (DE 80 20 292 U1), Wandsteine nebeneinander anzuordnen und bei den Stoßflächen der Wandsteine Dichtungsmittel einzusetzen. Derartige Stoßflächen können auch Schrägkanten für erhöhte Dichtungsflächen aufweisen, sodass bekannte Wandsteine Stoßflächen ausbilden, die sich in Richtung des Brennraums keilförmig verjüngen. Von Nachteil bei einer derartigen feuerfesten Wandauskleidung ist, dass neben dem vergleichsweise hohen konstruktiven Aufwand für das Einbringen der Dichtungsmittel diese aufgrund der Temperaturbelastung einen dauerhaften Abschluss gegenüber einem Gasdurchtritt kaum gewährleisten können. Vergleichsweise niedrige Standzeiten derartiger Brennkammern sind somit in Kauf zu nehmen. Hinzu kommt, dass Schrägkanten bzw. Keilflächen einer genauen Positionierung bedürfen, um ein dichtes Anschließen der Wandsteine zu gewährleisten, sodass derartige feuerfeste Wandauskleidungen vergleichsweise umständlich herstellbar und damit kostenintensiv sind.

[0003] Um bessere Strömungsbedingungen für die Verbrennungsgase zu schaffen, ist es bekannt (GB 856 517 A), die den Brennraum begrenzenden Wandsteine parabolisch geformt und nach oben offen auszubilden. Da die Wandsteine in unterschiedlichen Winkeln zueinander stehen, ergeben sich gegen den Brennraum hin verjüngende Keilflächen mit den bereits aufgezeigten Schwierigkeiten hinsichtlich der Abdichtung. Gleiches gilt für eine andere bekannte Brennkammer (AT 504 652 A4), bei der unterhalb einer Bodenplatte der Brennkammer mehrere Abbrandsteine vorgesehen sind, die einen sich in Strömungsrichtung der Verbrennungsgase erweiternden Verlauf aufweisen, oder eine Brennkammer mit einem von Gaskanälen durchzogenen Rost aus feuerfesten Steinen (WO 2006/041391 A1), die in Richtung der Brennkammer kreisförmig-ovale, kegelartige Vorsprünge aufweisen.

[0004] Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, ausgehend vom eingangs geschilderten Stand der Technik eine feuerfeste und gasdichte Wandauskleidung für einen Brennraum zu schaffen, die nicht nur eine hohe Standzeit sondern auch vergleichsweise konstruktiv einfach und kostengünstig ist.

[0005] Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass sich die Stoßflächen zusätzlich in eine zur Richtung des Brennraums andere Richtung, insbesondere in Richtung des Brennraumbodens, keilförmig verjüngen.

[0006] Verjüngen sich die Stoßflächen zusätzlich in eine zur Richtung des Brennraums andere Richtung, so kann anhand der damit entstehenden zweifachen Keilwirkung des Wandsteins über seine Keilflächen bzw. Stoßflächen ermöglicht werden, dass sich ein besonders gasdichter Anschluss ausbilden kann. Im Gegensatz zum Stand der Technik kann daher auch ohne Dichtungsmittel stets für eine gasdichte Wandauskleidung gesorgt werden, so dass eine hohe Standfestigkeit der Wandauskleidung gewährleistet werden kann. Außerdem kann auch durch die zweifache Keilwirkung des Wandsteins der Konstruktionsaufwand vermindert werden, weil selbst bei Fertigungstoleranzen durch die zweifache Keilform ein passgenauer Anschluss zwischen den Wandsteinen geschaffen werden kann. Die Erfindung zeichnet sich daher nicht nur durch eine gute Standfestigkeit, sondern auch durch eine konstruktive Einfachheit und damit Kostengünstigkeit der Brennkammer aus. Insbesondere kann sich eine besondere zweifache Keilwirkung ergeben, wenn sich die Stoßflächen zusätzlich in Richtung des Brennraumbodens verjüngen.

[0007] Auf konstruktiv einfache Weise besteht die Wandauskleidung aus vier Wandsteinen, 1/7 österreichisches Patentamt AT508 670B1 2011-03-15 wobei zwei gegenüberliegende Wandsteine die keilförmig zulaufenden Stoßflächen ausbilden.

[0008] Um den Brennraum mit Verbrennungsluft versorgen zu können, kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein Wandstein Öffnungen für die Luftzufuhr aufweist.

[0009] Ist wenigstens zwischen den Wandsteinen auf der den Brennraum abgewandten Seite eine elastische Dichtung vorgesehen, so kann nicht nur ein fester Sitz der Wandsteine im Verbund sondern es kann auch die Wandauskleidung gegenüber einem Gasdurchtritt an den Anschlussstellen verbessert werden. Zu diesem Zweck kann vorgesehen sein, dass im Bereich der Anschlussstellen zwischen den Wandsteinen auf der dem Brennraum abgewandten Seite eine elastische Dichtung vorgesehen ist.

[0010] In den Figuren ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen [0011] Fig. 1 eine dreidimensionale Ansicht einer Wandauskleidung einer Brennkammer, [0012] Fig. 2 eine Draufsicht auf die Wandauskleidung, [0013] Fig. 3 eine dreidimensionale Ansicht auf einen Wandstein der Wandauskleidung und [0014] Fig. 4 eine Schnittansicht durch die Brennkammer eines nur teilweise dargestellten

Fleizkessels.

[0015] Die in Fig. 1 beispielsweise dargestellte feuerfeste Wandauskleidung 1 einer nach Fig. 4 dargestellten Brennkammer 2 eines Heizkessels 3 begrenzt einen Brennraum 4 zum Verbrennen von Festbrennstoffen 5. Die Wandauskleidung 1 besteht aus mehreren Wandsteinen 6, 7, 8 und 9, die nebeneinander angeordnet sind, damit Rauchgase der Brennkammer 2 die Wandauskleidung 1 nicht durchdringen können. Als Wandsteine 6, 7, 8 und 9 können auch Schamottsteine verwendet werden. Die Wandsteine 6, 7 und 9 bilden zwischen sich Stoßflächen 10 und 11, die keilförmig in Richtung 12 des Brennraums 4 zulaufend, was der Fig. 2 entnommen werden kann. Die die Stoßflächen 10 und 11 aufnehmenden Ebenen 10', 11' bilden so einen in Richtung 12 des Brennraums 4 gerichteten Keil. Um nun für einen besonders dichten Anschluss zwischen den Wandsteinen 6, 7 und 9 zu sorgen, verjüngen sich die keilförmig in Richtung 12 des Brennraums zulaufenden Stoßflächen 10 und 11 zusätzlich in eine zur Richtung 12 des Brennraums 4 andere Richtung 13 keilförmig, wodurch sich eine doppelte Keilwirkung einstellen kann, was der Fig. 3 besser entnommen werden kann. Die entsprechenden Ebenen 10' und 11' der Stoßflächen 10 und 11 schneiden sich daher in zwei zueinander geneigten Schnittgeraden 12' und 13' der beiden Keile. Durch die derart geneigt gewählten Stoßflächen 10 und 11 ergibt sich neben einer besonderen Gasdichtheit auch ein vergleichsweise einfacher Zusammenbau der Wandauskleidung 1, weil nämlich nach einem Einfügen der Wandsteine 6 und 7 die restlichen Wandsteine 8 und 9 mit vergleichsweise geringem Kraftaufwand von oben in die Wandauskleidung 1 eingesetzt werden können, insbesondere dann, wenn sich die Stoßflächen 10, 11 in Richtung 13 des Brennraumbodens 4' keilförmig verjüngen.

[0016] Zwei gegenüberliegende Wandsteine 8 und 9 der vier Wandsteine 6, 7, 8 und 9 sind formgleich ausgebildet, und weisen je keilförmig zulaufende Stoßflächen 10, 11 bzw. 14 und 15 auf.

[0017] Dem Brennraum 4 wird über eine Luftzufuhr 16, 17 Brennluft 18 zugeführt, was der Fig. 4 besser entnommen werden kann. Die Luftzufuhr 16, auch unter Primärluftzufuhr bekannt, erfolgt über den Aschenraum 19 unterhalb des Brennraums 4, wobei die Luftzufuhr 17, auch unter Sekundärluftzufuhr bekannt, über Öffnungen 20 in den Wandsteinen 6, 7, 8 und 9 erfolgt. Zu diesem Zweck ist ein Luftkanal 21 vorgesehen.

[0018] Um für einen vorteilhaften Sitz der Wandsteine 6, 7, 8 und 9 sorgen zu können, ist zwischen den Wandsteinen 6, 7, 8 und 9 auf der dem Brennraum 4 abgewandten Seite eine elastische Dichtung 23 vorgesehen, die auch im Bereich der Anschlussstellen 24 der Wandsteine 6, 7, 8 und 9 für einen dichten Abschluss des Brennraums 4 gegenüber der Brennkammerwand 22 sorgt. 2/7

Claims

österreichisches Patentamt AT508 670B1 2011-03-15 Patentansprüche 1. Heizkessel für Festbrennstoffe (5), insbesondere aus nachwachsenden Rohstoffen, mit einem zum Verbrennen der Festbrennstoffe (5) vorgesehenen Brennraum (4), der eine feuerfeste und gasdichte Wandauskleidung (1) aus mehreren nebeneinander angeordneten Wandsteinen (6, 7, 8, 9), insbesondere Schamottsteinen, aufweist, von denen wenigstens ein Wandstein (9) mit seinen seitlich anschließenden Wandsteinen (6,7) Stoßflächen (10, 11) ausbildet, die sich in Richtung (12) des Brennraums keilförmig verjüngen, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Stoßflächen (10, 11) zusätzlich in eine zur Richtung (12) des Brennraums (4) andere Richtung (13), insbesondere in Richtung (13) des Brennraumbodens (4'), keilförmig verjüngen.
2. Heizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandauskleidung (1) aus vier Wandsteinen (6, 7, 8, 9) besteht, wobei zwei gegenüberliegende Wandsteine (6, 7 bzw. 8, 9) je keilförmig zulaufende Stoßflächen (10, 11 bzw. 14,15) ausbilden.
3. Heizkessel nach Anspruch 1 oder 2 mit einer Luftzufuhr (16, 17) zum Brennraum (4), dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Wandstein (7, 8 oder 9) Öffnungen (20) für die Luftzufuhr (17) aufweist.
4. Heizkessel nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens im Bereich der Anschlussstellen (24) zwischen den Wandsteinen (6, 7, 8, 9) auf der dem Brennraum (4) abgewandten Seite eine elastische Dichtung (23) vorgesehen ist. Hierzu 4 Blatt Zeichnungen 3/7