AT509487A4

AT509487A4 - Heizkessel für festbrennstoffe

Info

Publication number: AT509487A4
Application number: AT19592009A
Authority: AT
Original assignee: Froeling Heizkessel Und Behaelterbau Ges M B H
Priority date: 2009-12-10
Filing date: 2009-12-10
Publication date: 2011-09-15
Also published as: AT509487B1; DE202010016404U1

Description

10-12-09;16ί13 ;HUEBSCHER LINZ ÖPA-E i η I au-fstel le ; +43 732 779416 3/ 13 • ♦ • » (36 979) jel

Die Erfindung bezieht sich auf einen Heizkessel für Festbrennstoffe, insbesondere aus nachwachsenden Rohstoffen, mit einem Brennraum zum Verbrennen der Festbrennstoffe, mit einem wenigstens unterhalb des Brennraums vorgesehenen A-schenraum zur Aufnahme der Verbrennungsrückstände des Brennraums, mit einer Fördereinrichtung zum Austragen der Verbrennungsrückstände aus dem Aschenraum und mit einer Abgasrtickführung zum Rückführen von Abgasen in den Brennraum.

Um die Brennraumtemperatur zu senken, (st es bei Heizkesseln bekannt (DE 8 410 611 U1), eine Abgasrückführung vorzusehen, mit der der Brennraum mit Hilfe dessen eigenen Abgasen gekühlt wird. Zu diesem Zweck werden im Bereich des Kaminanschlusses die vom Wärmetauscher des Heizkessels Abgase teilweise abgezogen und über Gasleitungen mit der Primär- und/oder Sekundärluftzufuhr des Brennraums verbunden. Von Nachteil beim Vorsehen einer Abgasrückführung hat sich herausgestellt, dass die konstruktiven Vorraussetzungen im Bereich des Brennraums keine vergleichsweise großen Montagemöglichkeiten erlauben, weil in diesem Bereich dichtgedrängt unterhalb des Brennraums ein Aschenraum zur Aufnahme von Verbrennungsrückständen des Brennraums sowie eine Fördereinrichtung zum Austragen der Verbrennungsrüdestande aus dem Aschenraum vorgesehen ist. Bekannte Abgasrückführungen werden daher oftmals freiliegend am Heizkessel montiert, was nicht nur aufwendige und kostenintensive thermische Isolierung zur Vermeidung von Gefahrenstellen oder auch zur Reduktion der Gefahr an Korrosion durch Taupunktbildungen erfordert, sondern auch einen kompakten Heizkessel ermöglichen kann. 10/12 2009 DO 15:27 [SE/EM NR 7265] 0003 10-12-09:16:13 iHUEBSCHER LINZ ÖPA-Eΐη 1 aufste11e ;+43 732 779416 # 4/13 10-12-09:16:13 iHUEBSCHER LINZ ÖPA-Eΐη 1 aufste11e ;+43 732 779416 # 4/13

*· « »*· *

« · i* · -2

Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, ausgehend vom eingangs geschilderten Stand der Technik eine Abgasrückführung für einen Heizkessel zu schaffen, die nicht nur konstruktiv einfach und damit kostengünstig vorsehbar ist, sondern auch einen kompakten Heizkessel ermöglichen kann.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass die Abgasrückführung Abgase durch die Fördereinrichtung zumindest teilweise führt.

Durch ein Vorsehen, dass die Abgasrückführung Abgase durch die Fördereinrichtung zumindest teilweise führt, kann sich erfindungsgemäß eine konstruktive Einfachheit ergeben, weil die im Bereich des Brennraums bestehenden konstruktiven Maßnahmen auch zum Zwecke der Abgasrückführung verwendet werden können. Somit können in diesem Bereich konstruktiv aufwendige und/oder freiliegende Abgasleitungen unterbleiben, was nicht nur eine kostengünstige Abgasrückführung schaffen sondern auch im Gegensatz zum Stand der Technik für einen kompakten Heizkessel sorgen kann. Hinzu kommt, dass die bereits von einer Fördereinrichtung für Verbrennungsrückstände verlangte vergleichsweise hohe Temperaturstabilität sowie denen Abschottung zur Vermeidung von Gefahrenstellen keine besonderen zusätzlichen Vorraussetzungen mehr abverlangt, um auch zum Rückführen des heißen Abgases dienen zu können, so dass neben einem kompakten Heizkessel auch ein vergleichsweise kostengünstiger Heizkessel geschaffen werden kann.

Schließt die Fördereinrichtung mit deren zur Rückseite des Heizkessels ragenden Ende an die Abgasrückführung an, dann kann ermöglicht werden, dass das Abgas im Wesentlichen verdeckt zum Brennraum geleitet werden kann. Insbesondere kann auf eine außenliegende Gasleitung und damit Gefahrenstellen im Bereich der Mantelseiten des Heizkessels vermieden werden. Hinzu kommt, dass damit auch eine Gefahr des Austritts von Abgasen durch den verminderten Konstruktionsaufwand verringert werden kann. 10/12 2009 G0 15:27 {SE/EM NR 7265] 0004 10-12-09;16:13 ;HUEBSCHER L1NZ ÖPA-EinlaufsteIle ;+43 732 779416 # 5/13

Einfache Konstruktionsverhältnisse zum Verbinden der Abgasrückführung mit dem Brennraum können sich ergeben, wenn die abgasführenden Teile der Fördereinrichtung wenigstens mit Teilen der Luftzufuhr, insbesondere der Primärluftzufuhr, des Brennraums verbunden sind. Vorteilhaft kann auch die Primärluftzufuhr durch den Boden des Brennraums genützt werden, eine Strömungsverbindung mit der Abgasrückführung zu schaffen, zumal der Aschenraum mit seiner dort einmündenden Fördereinrichtung unterhalb des Brennraums vorgesehen ist. Aus diesem Grunde können sich auch zusätzliche Gasleitungen zwischen Brennraum und Fördereinrichtung erübrigen, was die Abgasrückführung noch weiter konstruktiv vereinfachen kann.

Bekanntermaßen kann die Fördereinrichtung ais Schneckenförderer ausgebildet sein, Außerdem kann sich gerade solch ein Schneckenförderer als besonders belastbar und temperaturbeständig zum Führen von heißen Abgasen heraussteilen.

Weist der Schneckenförderer einen mit der drehbar gelagerten Förderschnecke verbundenen Ventilkörper auf, der im Strömungsweg der Abgasrückführung zum Öffnen oder Unterbrechen der Abgasströmung je nach Drehlage der Förderachnecke angeordnet ist, so eröffnet sich die Möglichkeit, auf konstruktiv aufwendige und eigens vorzusehende Ventile zur Steuerung der Abgasrückfuhrung zu verzichten. Über die Drehlage der Schnecke bzw. über eine einfache Ansteuerung des Antriebs der Schnecke im Zusammenwirken mit einem Drehwinkelsensor kann nämlich die Abgasrückführung auf einfache Weise geregelt werden, was für einen kostengünstigen und standfesten Heizkessel sorgen kann.

Einfache Konstruktionsverhältnisse ergeben sich, wenn das Schneckengehäuse des Schneckenförderers eine Öffnung zur Einleitung des Abgases in den Schneckenförderer aufweist, gegenüber welcher Öffnung ein als Hülse ausgebildeter Ventilkörper zum öffnen oder Unterbrechen der Abgasströmung drehbar gelagert ist. Anhand solch einer geringen konstruktiven Erweiterung des Schneckenförderers kann so auf einfache Weise der Schneckenförderer auch als Ventil bei der Abgas- 10/12 2009 DO 15:27 [SE/EN NR 7265] Q005 10-12-09;16:13 ;HUEBSCHER LINZ ÖPA-EinlaufsteMe ;+43 732 779416 # 6/13 ·· * ·· M*t »Itt ♦* ····*# * · · • · · · ······· ··* · · ··« *♦··«· ·♦ «Μ I··· «* ··* ♦· -4 - rückführung genützt werden, was eine zusätzliche konstruktive Vereinfachung ergeben kann,

Entnimmt die AbgasrGckführung nach dem Wärmetauscher die Abgase zumindest teilweise und führt diese zum Brennraum rück, dann kann ermöglicht werden, dass sich aufgrund einer verminderten Temperatur des Abgases auch verminderte Konstruktionsvoraussetzungen zur Schaffung einer Abgasrückführung ergeben.

In den Figuren ist der Erfindungsgegenstand anhand eines Ausführungsbeispiels beispielsweise dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 einen Heizkessel in einer aufgerissenen Seitenansicht,

Fig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht auf den Bereich des Aschenraums der Fig. 1 und

Fig. 3 eine vergrößerte Seitenansicht auf den Bereich des hinteren Endes der Fördereinrichtung der Fig. 1.

Der beispielsweise nach Fig, 1 dargestellte Heizkessel 1 für Festbrennstoffe 2 beispielsweise Hackschnitzel, weist einen Brennraum 3 auf. Auf dem Rost 4 des Brennraums 3 liegen die Festbrennstoffe 2 auf, die einer Verbrennung unterworfen werden, was zu Verbrennungsrückständen 5 führt, die durch den Rost 4 in den darunter liegenden Aschenraum 6 fallen. Das heiße Abgas 7 dieser Verbrennung wird vom Brennraum 3 in einen Wärmetauscher Θ geleitet, um dem Abgas 7 Wärme zu entziehen. Das Abgas 7 wird dann über einen Kaminanschluss 9 in herkömmlicher Weise abgeleitet. Um Verbrennungsrückstände 5 aus dem Aschenraum 6 austragen zu können, weist der Heizkessel 1 eine Fördereinrichtung 10 auf, die in den Aschenraum 6 ragt. Damit insbesondere bei trockenen Festbrennstoffen 2 die Temperatur im Brennraum 3 vermindert werden kann, ist beim Heizkessel 1 eine Abgasrückführung 11 zum Rückführen von gekühltem Abgas 7 zum Brennraum 3 vorgesehen. Erfindungsgemäß ergeben sich einfache Konstruktionsverhältnisse, wenn die Abgasrückführung 11 Abgase 7 durch die Fördereinrichtung 10 führt. Es ist daher auf konstruktiv einfache Welse möglich, Abgas 7 zum Brennraum 3 rück-zuleiten, um damit den Brennraum zu kühlen, weil keine zusätzlichen Gasleitungen 10/12 2003 DO 15:27 [SE/EM NR 7265] 0006 10,-12-09; 16: 13 ; HUEBSCHER LINZ ÖPA-Eiη IaufstelIe ;+43 732 779416 # 7/13 10,-12-09; 16: 13 ; HUEBSCHER LINZ ÖPA-Eiη IaufstelIe ;+43 732 779416 # 7/13 *+·« «· • · ··· ··♦ »· « ♦♦ ···· ·♦·»»« * * t · · · * · · · · ··»·«♦ ·· *#* ···· ·♦ - 5 - in diesem Bereich vorgesehen werden müssen, wodurch auch ein kompakter Heiz-kessel 1 geschaffen werden kann.

Zum Einleiten von Abgasen ist bei der Fördereinrichtung 10 eine Öffnung 12 vorgesehen, wobei dort die Fördereinrichtung 10 mit deren zur Rückseite 13 des Heizkessels 1 ragenden Ende an die Abgasrückführung 11 angeschlossen ist.

Zwischen den abgasführenden Teilen 14 der Fördereinrichtung 10 und dem Brennraum 3 besteht nun eine Gasverbindung, nämlich Ober die mit dem Brennraum 3 verbundene Luftzufuhr 15. Im Speziellen besteht die Gasverbindung über den A-schenraum 4 und den Öffnungen 16 des Rosts 4, was der Fig. 2 besser entnommen werden kann. Diese Öffnungen 16 sind auch Teil der Luftzufuhr 15, in dem diese Öffnungen 16 der Primärluftzufuhr 17 zur Zufuhr von Primörluft zum Brennraum 3 verwendet werden. Abgase 7 und Primärluft gelangen daher gemeinsam in den Brennraum 3, was zur Kühlung des Brennraums 3 beitragen kann. Ebenso entstehen durch den Anschluss der Abgasrückführung 11 an Teile der bestehenden Luftzufuhr 15 vereinfachte konstruktive Vorraussetzungen. Eine eventuelle Sekundärluftzufuhr 18 kann über eigene seitlich des Brennraums 3 vorgesehene Eintrittsöffnungen 19 in den Brennraum 3 eingebracht werden, welcher Brennraum 3 mit Schamotte 20 ausgekleidet Ist.

Die Fördereinrichtung 10 ist als Schneckenförderer ausgebildet, um damit auf konstruktiv einfache Welse eine besondere Hitzebeständigkeit schaffen zu können. Bekanntermaßen weist dieser Schneckenförderer eine drehbar gelagerte Förderschnecke 21 auf, die übereinen Motor 22 angetrieben werden kann.

Um auf einfache Weise ein Ventil 23 zur Steuerung des Abgasstroms des Abgases 7 zu schaffen, ist die Förderschnecke 21 mit einem Ventiikörper 24 verbunden, was der Fig. 3 besser entnommen werden kann. Der Ventilkörper 24 liegt im Strömungsweg der Abgasrückführung 11 und öffnet oder unterbricht je nach Drehlage der Förderschnecke 21 die Abgasströmung, wobei gemäß Fig. 3 dargestellt, die Abgasströmung unterbrochen ist. 10/12 2008 DO 15:27 [SE/EM NR 7265] @007 1Q-12-09;16:13 ;HUEBSCHER LINZ ÖPA-EΐηIaufsteIIe ;+43 732 779416 8/ 13 »··· ··## ·· « « · « ··* ♦·* • · · « 6

Dies wird insbesondere dadurch erreicht, in dem das Schneckengehäuse 25 des Schneckenförderers eine Öffnung 12 zur Einleitung des Abgases 7 in den Schneckenförderer aufweist, gegenüber welcher Öffnung 12 ein als Hülse ausgebiideter Ventilkörper 24 drehbar gelagert ist. Gemäß der Drehlage der Förderschnecke 21 kann nun eine Ausnehmung 23 der Hülse im Zusammenwirken mit der Öffnung 12 einen Eintritt an Abgas 7 In die Fördereinrichtung 10 schaffen. Die Drehlage der Förderschnecke 21 kann beispielsweise mit einem induktiven Drehwinkelsensor 27, der mit einer an der Förderschnecke 21 befestigten und mit dem Sensor 27 zusammenwirkende Scheibe 23, bestimmt werden. Um einen Kurzschluss zwischen Abgasrückführung 11 und Wärmetauscher 8 zu vermeiden, führt die Fördereinrichtung 10 mit deren Schneckengehäuse 25 gasdicht durch den Bereich des Wärmetauschers 8 des Heizkessels 1.

Eine weitere Austragungsschnecke 29 ist über ein Getriebe 30 mit dem Motor 22 verbunden, um eventuell in den Wärmetauscher durch das Abgas 7 mitgerissene Verbrennungsrückstände 5 auch in einen Auffangbehälter 31 austragen zu können. Wie in Fig. 1 angedeutet, weist der Auffangbehälter 31 zwei gasdicht getrennte Telle 32 und 33 auf, um die jeweiligen Verbrennungsrückstände 5 der beiden Schnecken 21 und 29 aufnehmen zu können. 10/12 2009 DO 15:27 [SE/EK NR 7265] 0009

Claims

ΐα-12-09;16:13 ;HUEBSCHER LINZ ÖPA-E ί η I aufsteIIe ;+43 732 779416 # 9/13 ·· · « « «· • « · • · · • · * «· ··· «« «··« ···· ♦· • ♦ # · * » Φ ·«· • ·♦ · • · i · ♦ · ···♦ ·· ··♦ ·· Patentanwälte DipL-lng. Helmut Hübscher Dlpl.-Ing. Karl Winfried Hellmich DlpL4ng. Friedrich Jetl Spittelwiese 7, A 4020 Linz (36 979) jel Patentansprüche: 1. Heizkessel für Festbrennstoffe (2), insbesondere aus nachwachsenden Rohstoffen, mit einem Brennraum (3) zum Verbrennen der Festbrennstoffe (2), mit einem wenigstens unterhalb des Brennraums (3) vorgesehenen Aschenraum (6) zur Aufnahme der Verbrennungsrückstände (5) des Brennraums (3), mit einer Fördereinrichtung (10) zum Austragen der Verbrennungsrückstände (5) aus dem A-schenraum (6) und mit einer Abgasrückführung (11) zum Rückführen von Abgasen (7) in den Brennraum (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasrückführung (11) Abgase (7) durch die Fördereinrichtung (10) zumindest teilweise führt
2. Heizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung (10) mit deren zur Rückseite (13) des Heizkessels (1) ragenden Ende an die Abgasrückführung (11) anschließt.
3. Heizkessel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die abgasführenden Teile (14) der Fördereinrichtung (10) mit wenigstens Teilen der Luftzufuhr (15), insbesondere der Primärluftzufuhr (17), des Brennraums (3) verbunden sind.
4. Heizkessel nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet dass die Fördereinrichtung (10) als Schneckenförderer ausgebildet ist.
5. Heizkessel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet dass der Schneckenförderer eine mit der drehbar gelagerten Förderschnecke (21) verbundenen Ventilkörper (23) aufweist der im Strömungsweg der Abgasruckführung (11) zum Öffnen oder Unterbrechen der Abgasströmung je nach Drehlage der Förderschnecke (21) angeordnet ist 10/12 2009 DO 15:27 [SE/EN NR 7265] @003 10-12-09;16:13 ;HUEBSCHER LINZ ÖPA-Eiη I aufsteIIe ;+43 732 779416 # 10/ 13 »#·» ···· « · -2-
6, Heizkessel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneckengehäuse (25) des Schneckenförderers ein Öffnung (12) zur Einleitung des Abgases (7) in den Schneckenförderer aufweist, gegenüber welcher Öffnung (12) ein als Hülse (24) ausgebildeter Ventilkörper (23) zum Öffnen oder Unterbrechen der Abgasströmung drehbar gelagert ist.
7. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Abgasrückführung (11) nach dem Wärmetauscher (8) die Abgase (7) zumindest teilweise entnimmt und zum Brennraum (3) rückführt. Behälterbau Gesellschaft m.b.H. durcf

Unz, am 10. Dezember 2009 Fröling Heizkessel· und 10/12 2009 DO 15:27 [SE/EM NR 7265] 0010