DD219264A1 - Verbrennungsluftzufuehrung bei feuerungen mit unterem abbrand - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verbrennungsluftzufuehrung bei Feuerungen mit unterem Abbrand, insbesondere bei Oefen oder Herden fuer feste Brennstoffe. Erfindungsgemaess ist die Wandung des Fuellraumes mit Zuluftkanaelen und Luftaustrittsoeffnungen versehen, so dass die Sekundaerluft dem Brennraum von oben zugefuehrt wird und den im Fuellraum lagernden Brennstoff kuehlt, die Verbrennung auf den Brennraum begrenzt und die Schadstoffemission wesentlich verringert. Damit wird bei effektiver Brennstoffausnutzung und dosierter Verbrennung eine gleichmaessige Waermeabgabe erreicht.

Description

TITEL DER ERFINDUNG

Verbrennungsluftzuführung bei Feuerungen mit unterem Abbrand

ANWENDUNGSGEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft eine Verbrennungsluftzuführung und die damit verbundene konstruktive Ausbildung von Fü.llraum und Brennraum bei Feuerungen mit unterem Abbrand, insbesondere bei Öfen oder Herden für feste Brennstoffe. Die Anwendung der Erfindung erfolgt vorzugsweise bei transportablen Kohleraumheizern, kann jedoch gleichermaßen auch bei Heizkesseln für iVarmwasser-Mehrraumheizungen oder dgl. vorgesehen werden·

CHARAKTERISTIK DER BEKANNTEN TECHNISCHEN LÖSUNGEN .,

Es ist bekannt, bei transportablen Kohleraumheizern mit unterem Abbrand die benötigte Verbrennungsluft durch Zuluftöffnungen in der wandung des Kohleraumheizers oder in der Feuerungs- bzw. Aschetür dem Brennraum direkt zuzuführen.

Die Zuführung der Primärluft erfolgt dab.ei über" unterschiedliche Regeleinrichtungen unter dem Rost und die Zuführung der Sekundärluft ungeregelt oder über bekannte Brennstoff-

Wähler über dem Rost. Der ungeteilte Innenraum des Kohleraumheizers ist in seinem unteren Teil über dem Rost Brennraum und darüber Füllraum. Die Abführung der Rauchgase erfolgt über einen oder mehrere seitlich neben oder hinter dem Füllraum liegende Steigzüge·

Dieser untere Abbrand soll eine kontinuierliche Verbrennung, des im Füllraum aufgegebenen Brennstoffes und eine gleichmäßige Wärmeabgabe über einen längeren Zeitraum bewirken. Solche Kohleraumheizer werden deshalb auch als Dauerbrandöfen bezeichnet» '

Der Nachteil dieser bekannten Kohleraumheizer besteht in der konstruktiv bedingten Diskontinuität der Verbrennung.

Der gesamte aufgegebene Brennstoff befindet sich im Füllraum unmittelbar über dem Brennraum und würde bei einer ungehinderten Verbrennung zwangsläufig in den Verbrennungsprozeß einbezogen, so daß der angestrebte Effekt des über einen längeren Zeitraum erfolgenden unteren Abbrandes verloren gänge. Aus diesem Grunde und weil die Abgastemperatur wegen der möglichen Schäden am Kohleraumheizer und am Schornstein einen Grenzwert von 35O⁰C nicht übersteigen darf, wird über Regeleinrichtungen unterschiedlicher Art die Primärluftzuführung geregelt. ,

Diese Regelung der Primärluftzuführung führt zu einer gedrosselten Verbrennung im Brennraum, verhindert jedoch nicht/ daß sich in der über dem Brennraum befindlichen Brennstoffmenge im Füllraum eine Schwelzone ausbildet und bei dem einsetzenden Schwelbrand durch die Austreibung der flüchtigen, gasreichen Bestandteile des Brennstoffes Abgase mit erheblichen Schadstoffraengen entstehen. Solche Schadstoffe können bei undichtem Füllraum direkt in den Raum entweichen.

Auch bei der zwangsweisen Führung dieser Abgase durch den Brennraum tritt keine vollständige Verbrennung dieser Abgase ein, da durch die gedrosselte Primärluftzuführung für eine solche Verbrennung die notwendige Verbrennungstemperatur und die erforderliche Verbrennungsluft fehlt. Die Schadstoffe werden damit über den Schornstein unverbrannt in die Umwelt emittiert.

Es ist nach dem DD-WP 154 395 bereits bekannt, diese Schadstoff emission bei Herden und Raumheizern für feste Brennstoffe durch einen nachgeordneten Abgas-, sammel- und Nachverbrennungskanal mit besonderer Nachverbrennungsluftzuführung zu verringern. '

Dieser bekannte Nachverbrennungskanal gewährleistet zwar durch die Nachverbrennungsluftzuführung die Zuführung der erforderlichen Verbrennung3luft j die für die rückstandslose Verbrennung der Abgase notwendige Verbrennungstemperatur ist jedoch bei einer gedrosselten Verbrennung im Brennraum in diesem Nachverbrennungskanal ebenfalls nicht gewährleistet, so daß weiterhin Schadstoffe unverbrannt in die Umwelt emittiert werden. ,

Es ist nach der DE-OS 31 05 099 weiterhin bekannt, bei einer Verbrennungsvorrichtung für die schnelle und rückstandsfreie Verbrennung von Holzabfällen und dgl. die Verbrennungsluft dem Füllr3um, der zugleich in seiner ganzen Höhe Brennraum ist, allseitig durch eine gelochte Füllraumwandung zuzuführen» ·

Bei dieser bekannten Verbrennungsvorrichtung ist jedoch kein Dauerbrand mit einem unteren Abbrand möglich.

ZIEL DER ERFINDUNG

Das Ziel der Erfindung ist es» unter Vermeidung der angeführten Nachteile durch eine effektive Brennstoffausnutzung Brennstoffe einzusparen, durch eine kontinuierliche Verbrennung eine gleichmäßige Wärmeabgabe über einen längeren Zeitraum mit gleichbleibender physiologischer Behaglichkeit zu ermöglichen, durch die Vermeidung der überlastung von Gerät und Schornstein deren Einsatzdauer zu erhöhen und durch die Vollständige Verbrennung des Brennstoffes die Umweltbelastung durch Schadstoffemission wesentlich zu verringern.

DARLEGUNGDESWESENSDERERFINDUNG

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbrennungsluftzuführung und die damit verbundene konstruktive Ausbildung von Füllraum und Brennraum bei Feuerungen mit unterem Abbrand, insbesondere bei öfen oder Herden für feste Brennstoffe, zu entwickeln, die bei regelbarer Priraärluftzuführung unter dem Rost durch die Anordnung der Sekundärluftzuführung die Verbrennung des Brennstoffes auf den Brennraum beschränkt, die Ausdehnung der Schwelzone mit der im Brennstoff erfolgenden Vorvergasung minimiert und bei beliebigem Schornsteinunterdruck die kontinuierliche, vollständige und emissionsarme Verbrennung dosierter Mengen des Brennstoffes je Zeiteinheit im Dauerbrand gewährleistet·

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäS wie folgt gelöst:

Die Feuerungsanlage weist in ihrer Wandung eine vorzugsweise gesonderte Luftzuführungsöffnung für die Sekundärluft auf. Diese Luftzuführungsöffnung ist direkt oder über einen Luftzuführungskanal mit einem am oberen Ende des Füllraumes ausgebildeten Luftverteilerkanal verbunden.

An diesen Luftverteilerkanal sind an und/oder in dar Wandung des Füllraumes angeordnete, vorzugsweise senkrechte Zuluftkanäle angeschlossen. Diese Zulüftkanäle sind an ihrem unteren Ende unmittelbar oberhalb des Brennraumes mit Luft·* austrittsöffnungen in den Füllraum versehen·

In einer Variante der Erfindung besteht die Wandung des Füllraumes vorzugsweise aus einer Doppelwand und der Spaltraum dieser Doppelwand ist als Zuluftkanal ausgebildet.

Die Luftaustrittsöffnungen sind vorzugsweise brennraumwärts geneigt und mit parallelen oder konischen Wandungen ausgebildet.

Der Füllraum der Feuerungsanlage wird mit festen Brennstoffen gefüllt und die.Feuerungsanlage in bekannter Waise in Betrieb genommen. Die Sekundärluft wird über den Luftverteilerkanal von oben zugeführt und umspült den Füllraum vollständig oder partiell· Dabei kühlt diese Sekundärluft den Füllraum und wird gleichzeitig selbst erwärmt. Die Kühlung des Füllraumes und des im Füllraum aufgegebenen Brennstoffes führt dazu, daß in diesem Brennstoff nur Temperaturen unterhalb der Verbrennungstemperatur auftreten und dieser Brennstoff noch nicht in die Verbrennung einbezogen wird. Nur in einer begrenzten Schicht des Brennstoffes unmittelbar übsr dem Brennraum tritt bereits"eine Vorvergasung ein. Die in diesem Bereich in den Füllraura einströmende erwärmte Sekundärluft bewirkt ihrerseits, daß die in dieser Schwelzone entstehenden Abgase mit der Sekundärluft in den Brennraum geführt werden und im Brennraum sowohl die notwendige Verbrennungstemperatur als auch die erforderliche Menge der Verbrennungsluft für eine vollständige Verbrennung vorhanden sind.

Mit der erfindungsgemäßen Verbrennungsluftzuführung wird das Ziel der Erfindung im vollen Umfang erreicht.

Der Vorteil der Verbrennungsluftzuführung besteht dabei insbesondere in der tßtsächlichen Begrenzung der Verbrennung, auf den Brennraum und die damit erfolgende kontinuierliche Verbrennung gleichbleibender dosierbarer Mengen des Brennstoffes je Zeiteinheit mit einer gleichmäßigen Wärmeabgabe" während der gesamten Betriebsdauer sowie in der erheblichen Verringerung der Schadstoffemission.

AUSFÜHRUNGSBEISPIEL

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1 - den Längsschnitt eines transportablen Kohleraumheizers mit unterem Abbrand ohne Verkleidung

Fig. 2 - einen Querschnitt nach Fig. l . ,' ;

Ein transportabler Kohleraumheizer mit unterem Abbrand als Feuerungsanlage.1 besteht aus einem prismatischen Grundkörper mit rechteckiger Grundfläche, der im Gebrauchszustand mit keramischen oder anderen Verkleidungselementen verkleidet sein kann.

Dieser funktioneile Grundkörper^!besteht üblicherweise aus Gußstahl und ist in bekannter Weise mit Schamottesteinen oder dgl. ausgefüttert.

In dem Grundkörper ist über dem Rost 5 ein ungeteilter Innenraum mit einem Füllraum 3 und einem Brennraum 4 ausgebildet. Der mindestens in seinem mittleren Teil prismatische Füllraum 3 reicht bis zur Deckfläche des Grundkör-

pers_# in seinem unteren tnde über dem Rost 5 bildet er durch eine oder mehrere trichterförmig leicht eingezogene -Wandungen den Brennraum 4.

An der Vorderseite des Grundkörpers /besitzt der Füllraum 3 mit dem Grundkörper eine gemeinsame Wandung Z₁ in dar in üblicher iVeise die Feuerungstür und die Aschetür sowie Blenden oder dgl, zur Verhinderung des Anliegens des Glutbettes oder des Brennstoffes an der Feuerungstür, sofern diese mit einem Glutsichtfenster versehen ist, angeordnet sind.

Zu den seitlichen und rückseitigen Wandungen 2 des Grundkörpers ist der Füllraum-3 und der Brennraum 4 mit einem Abstand angeordnet. Der entstehende Zwischenraum zwischen der Wandung 2 an den Seiten des Grundkörpers und dem Füllraum 3 und dem Brennraum 4 ist als Steigzug zur Ableitung der Rauchgase ausgebildet· Diese zwei Steigzüge sind an der Rückseite des Grundkörpers an dessen oberem Ende zusammengeführt und münden in das Rauchrohr, Bei Heizkesseln für Warmwasser-Mehrraumheizungen erfolgt vorzugsweise in diesen Steigzügen die Erhitzung des Wassers·

In dem Zwischenraum zwischen der rückseitigen Wandung 2 des Grundkörpers und dem Füllraum 3 ist von einer in der Wandung 2 angeordneten Luftzuführungsöffnung 6 für die Sekundärluft mit einem Brennstoffwähler als Regeleinrichtung ein Luftzuführungskanal 7 bis zum oberen Ende des Grundkörpers angeordnet. Dieser Luftzuführungskanal 7 mündet in die Abdeckung des Füllraums 3, die durch doppelte Wandungen einen Hohlraum bildet und sowohl als lösbare Abdeckung für die Beschickung des Füllrau'mes 3 mit Brennstoff als auch durch den Hohlraum als Luftverteilerkanal 8 ausgebildet ist. Die Wandungen des Füllraumes 3 bestehen seitlich und an der Vorderseite vom oberen Ende bis

unmittelbar vor dem unteren Ende des Füllraumes 3 aus Doppelwänden. Der Spaltraum dieser Doppelwände ist als Zuluftkanal 9 ausgebildet. Die bei diesem Ausführungsbeispiel damit⁷vorhandenen drei Zuluftkanäle 9 sind an ihrem oberen Ende mit dem Luftverteilerkanal 8 in der Abdeckung des Füllraumes 3 verbunden. An ihrai^ unteren Ende weisen diese Zuluftkanäle 9 rechteckige Luftaustrittsöffnungen IO in den Füllraum 3 auf, die brennraumwärts geneigt und mit parallelen Wandungen ausgebildet sind.

Die Primärluftzuführung erfolgt in bekannter Weise unter dem Rost 5«

Claims (2)

ERF INDUNGSANSP'RUCH

1· Verbrennungsluftzuführung bei Feuerungen mit "unterem Abbrand, insbesondere bei öfen oder Herden für feste Brennstoffe, mit einem vorzugsweise ungeteilten Innenraum, der in seinem unteren Teil über- dem Rost als Brennraum und darüber als Füllraum ausgebildet ist, einem oder mehreren neben oder hinter dem Füllraum angeordneten.Steigzügen zur Ableitung der Rauchgase und einer regelbaren ,Primärluftzuführung unter dem Rost,

gekennzeichnet dadurch,

daß die Feuerungsanlage (1) in ihrer Wandung (2) eine vorzugsweise gesonderte Luffcsuführungsöffnung (S) für die Sekundärluft aufweist, die direkt oder über einen Luftzuführungskanal (7) mit einem am oberen Ende des Füllraumes (3) ausgebildeten Luftverteilerkanal (8) verbunden ist

und daß an diesen Luftverteilerkanal (8) an und/oder in der wandung des. Füllraumes (3) angeordnete, vorzugsweise senkrechte Zuluftkanäle (S) angeschlossen sind, die an ihrem unteren Ende unmittelbar oberhalb des Brennraumes (4)· mit Luftaustrittsöffnungen (10) in den Füllraum (3) versehen sind.

2· Verbrennungsluftzuführung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch,
daß die Wandung des Füllraumes (3) vorzugsweise aus

einer Doppelwand besteht und der Spaltraum dieser Doppelwand als Zuluftkanal (9) ausgebildet ist.

Verbrennungsluftzuführung nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch,

daß die Luftaustrittsöffnungen (10) vorzugsweise brennraufiMärts geneigt mit parallelen oder kpnischen Wandungen ausgebildet sind.

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen