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Die
Erfindung bezieht sich auf einen Treppenbettofen zur Verbrennung
kontinuierlich durchlaufender Abfälle, bestehend aus einer mit
Keramik ausgekleideten, länglichen,
horizontal ausgerichteten Brennkammer mit etwa rechteckigem Querschnitt und
mit wenigstens einem Brenner, die an der Eintrittstirnseite durch
eine Ofentüre
verschließbar
ist und an der Ausgangsstirnseite durch eine Aschenöffnung durchbrochen
ist und die an ihrer Seitenwand und/oder an Oberseite wenigstens
eine Zuluftöffnung mit
Anschluss an das Zuluftgebläse
aufweist und die nahe der Ausgangsstirnseite an eine Abluftleitung angeschlossen
ist.
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Anstelle
der seit langem üblichen
Deponierung von Abfällen
hat sich in den letzten Jahren mehr und mehr durchgesetzt, dass
die Abfälle
verbrannt werden, was gegenüber
der Deponierung zahlreiche Vorteile bringt. Es wird nicht nur der
zur Deponierung benötigte
Raum erspart, sondern auch die Ausdünstungen und Ausscheidungen
vermieden, die direkt aus dem Abfall austreten und die indirekt
durch Fäulnisprozesse
und/oder chemische Reaktionen der Abfallbestandteile untereinander
auftreten können.
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Nach
aktuellem Stand der Technik werden zwei grundlegend verschiedene
Typen von Öfen
zur Abfallverbrennung unterschieden:
Zum einen der Festbettofen
und zum anderen Öfen mit
Rosten. Der Festbettofen ist durch eine feste Auskleidung des Brennraumes
aus keramischem Material gekennzeichnet. Vorteile sind die vollständige und sterile
Verbrennung, sowie die Unempfindlichkeit gegenüber Schlacken, die sich z.B.
aus den modernen Verbundwerkstoffen mit darin enthaltenen Aluminiumbestandteile
schon bei relativ niedrigen Temperaturen bilden und noch unverbrann ten
Abfall und/oder Asche umschließen
können
und dadurch für
große Festkörpern erzeugen
können.
Diese Festkörper werden
jedoch im Festbettofen mit fortschreitendem Abbrennen durch den übrigen Abfall
und/oder die Brennstoffzuführung
von außen
wieder vollständig erhitzt,
dadurch wieder geschmolzen und anschließend vollständig verbrannt.
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Im
Brennraum des Festbettofens sind keine metallischen Einrichtungen
vorhanden, womit die Gefahr einer punktuellen Überhitzung vermieden ist.
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Prinzipbedingte
Unterscheidungsmerkmale des Festbettofens gegenüber anderen Ofentypen ist eine
Begrenzung der Größe, da das
zu verbrennende Material nicht in beliebiger Menge angehäuft werden kann,
weil andernfalls in der Mitte dieser Anhäufung keine ausreichend hohe
Brenntemperatur mehr erreicht werden würde. Auch durch die Zuführung von Verbrennungsluft
kann die Größe nicht
beliebig erhöht
werden, da die Luftzuführung
nur von oben und/oder von der Seite her möglich ist, nicht jedoch von
unten durch das Bett hindurch.
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Sowie
in der Brennfläche Öffnungen
nach unten hin eingebracht werden, muss der Ofen dem Prinzip der
auf Rosten befeuerten Öfen
zugerechnet werden. Ein Vorteil der Roste ist, dass auch von unten
her Verbrennungsluft zugeführt
werden kann, wodurch die Verbrennung schneller erfolgt und wodurch die
Abmessung der Brennfläche
nahezu beliebig vergrößerbar ist.
Ein prinzipieller Nachteil der Roste ist jedoch, dass durch die
für die
Luftzuführung
vorgesehenen Öffnungen
unverbranntes Brennmaterial hindurch nach unten fallen kann und
sich dort mit der Asche vermischt. Dadurch gerät es entweder mit der Asche
unverbrannt wieder aus dem Ofen heraus, was die Verbrennung von
kontaminiertem Abfall ausschließt,
oder die gesamte Asche muss in aufwendiger Weise nach verbrannt
werden, was deshalb aufwendig ist, weil die Asche durch eingedrungenes
Material verunreinigt sein kann und daher in ihrer Toxizität und in
ihrem Heizwert stark schwanken kann.
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Zum
Transport des zu verbrennenden Materials müssen die Roste relativ zueinander
bewegt werden. Diese Relativbewegungen können durch Schlacken behindert
werden. Das sind Gemische aus geschmolzenen Bestandteilen des Abfalls und/oder
anderen, höher
schmelzenden, festen Bestandteilen, die in ihrer flüssigen Phase
in die Lagerung der Schwenkachsen zum Antrieb der Roste eindringen
und dort ein erhöhtes
Drehmoment im Antrieb, einen beschleunigten Verschleiß oder einen frühzeitigen
Ausfall der Lager bewirken. Auf den Rosten umschließen die
flüssigen
Schmelzen dort liegende oder anhaftende Aschebestandteile und/oder unverbrannte
Abfälle
und bilden beim Abkühlen
große
Festkörper,
die mit benachbarten Rosten kollidieren und dadurch aufgebrochen
oder abgebrochen werden. Durch die Trennung der auf den Rosten anhaftenden,
erstarrten Schmelze werden nicht nur die darin eingeschlossenen
Aschebestandteile mitgerissen, sondern auch die obersten Metalloxidschichten der
Roste. Dadurch bildet sich an dieser Stelle eine oxidationsarme
oder oxidationsfreie Zone, die für
einen neuerlichen Oxidationsprozess offen liegt. Auf diese Weise
kontinuierlich ablaufende Zyklen erodieren das Material der Roste
gleichmäßig und
reduzieren die Lebensdauer mitunter drastisch, sodass die Roste
zu einem häufig
zu wechselnden Verschleißteil werden.
Der Nachteil daraus ist nicht nur die Aufwendung für das Ersetzen
der Roste, sondern auch die dazu erforderliche Stillstandszeit.
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Im
Vergleich dazu ist der Festbettofen erheblich unempfindlicher, da
er keine Roste aufweist, die in direktem Kontakt mit der Flamme
stehen, sondern aus einem festen keramischen Bett besteht.
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Auf
diesem Hintergrund hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt,
einen Ofen zu schaffen, dessen Brennraum keine Roste zum Weitertransport des
Abfalls benötigt,
dessen Brennfläche
keine Öffnungen
für bewegte
Teile enthält,
der innerhalb der Brennkammer keine Bauteile aus Metall erfordert, der
einen kontinuierlichen Strom des Abfalls durch den Ofen hindurch
ermöglicht,
der das rückstandsfreie
Verbrennen auch von toxischen und/oder anderweitig kontaminierten
Abfällen
ermöglicht,
der auf seiner Brennoberfläche
selbsttätig
durch den Brennprozess eine stationäre Schutzschicht aus Asche und/oder
Schlacken bildet und erhält,
der wartungsarm und ohne vorschnell verschleißende Komponenten betrieben
werden kann, der sich vom Prinzip her für eine vollautomatische Beschickung, Überwachung
und Entsorgung eignet und der nur die Abdichtung von sehr schlanken,
drehenden Komponenten zwischen Brennkammer und Außenluft
erfordert.
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Als
Lösung
schlägt
die Erfindung einen Treppenbettofen vor, wobei das Ofenbett in seiner
gesamten Fläche
geschlossen und frei von Öffnungen
ausgebildet ist und nahe der Ofentür seinen höchsten Punkt und nahe der Aschenöffnung seinen
niedrigsten Punkt erreicht und die Fläche dazwischen entweder gleichmäßig geneigt
und/oder – als
Treppe mit wenigstens zwei Stufen geformt ist und wenigstens ein
Drehmitnehmer quer zur Längsachse
der Brennkammer ausgerichtet ist und in deren Seitenwänden dreh bar
gelagert ist, wobei der Drehkreis des Drehmitnehmers nahe an die
Oberfläche
des Ofenbettes heranreicht.
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Dieser
als solcher bezeichneter Treppenbettofen verbindet von seinem Funktionsprinzip
her die Vorzüge
des Festbettofens mit zahlreichen Vorzügen von Feuerungsanlagen mit
Rosten. Anders als bei einem stationären Festbrennofen wird der
zu verbrennende Abfall an einer Seite in die Brennkammer hineingeführt, durchläuft die
gesamte Brennkammer und tritt an der anderen Stirnseite der Brennkammer als
Asche wieder aus. Der insgesamt kontinuierliche Verbrennungsprozess
besteht aus mehreren, aneinandergereihten Einzelschüben mit
Phasen einer stationären
Verbrennung auf jeder Stufe der Treppe innerhalb der Brennkammer.
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Wenn
der Drehmitnehmer nicht in das Brennmaterial eintaucht, sondern
außerhalb
des Brennmateriales oder sogar außerhalb der Flammen steht,
ist der Verbrennungsprozess zu einem Festbettofen absolut identisch.
Dabei ist durch die Drehzahl und/oder die Drehpausen des Mitnehmers
die Verweilzeit auf einer Treppenstufe frei wählbar und kann auf das Brennmaterial,
die Länge
des Ofens, und den gewünschten
Reinheitsgrad der Asche abgestimmt werden.
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Deshalb
wird die Verbrennung in mehrere Phasen aufgeteilt, die jeweils auf
einer anderen Stufe der Treppe ablaufen. Bei z.B. drei Stufen findet
eine Vorverbrennung, eine Hauptverbrennung und eine Nachverbrennung
statt. Die Länge
dieser drei Phasen ist durch die Drehzahl und/oder die Drehpausen der
Drehmitnehmer frei einstellbar. Beim Wechsel von der einen auf die
nächste
Treppenstufe entfernt der Mitnehmer sämtliches, in seinem Flug kreis
befindliches Brennmaterial, indem er es über die Kante der Stufe hinausschiebt,
von wo es auf die nächste Stufe
fällt.
Während
des Schiebens und während
des freien Falles wird das Brennmaterial durchmischt und zusätzlich mit
Verbrennungsluft angereichert. Jedes Partikel wird stets alle Stufen
durchlaufen. Anders als bei einem Feuerungsrost kann kein Partikel
vorschnell durch die Öffnungen
des Rostes hindurch in die Asche fallen.
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Auch
im Vergleich zu einem Drehrohrofen bietet ein erfindungsgemäßer Treppenbettofen
Vorteile: Anders als der Drehrohrofen ist die gesamte Wandung des
Ofens ortsfest aufgebaut und kann deshalb primär nach thermischen Überlegungen
konstruiert werden. Beim Drehrohrofen ist für die Zuführung des Brennmateriales und
für die
Entsorgung der Asche jeweils eine stationäre Öffnung erforderlich, die in
der Regel an den beiden Stirnseiten um die Ofentür herum sowie um die Aschenentnahmeöffnung herum
eingebaut sind. Die Zugabe der Verbrennungsluft und die Anordnung
der Brenner sind ebenfalls nur an den stationären Stirnseiten möglich, wodurch
ein ungünstiges
Verbrennungsprofil bewirkt werden kann. Ein weiteres Problem ist
die Abdichtung im Rotationsbereich gegen Gase, die beim Verbrennungsprozess
entstehen und zum Teil giftige Bestandteile und/oder Feinstäube enthalten.
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Diese
Probleme stellen sich beim erfindungsgemäßen Treppenbettofen nur in
deutlich vermindertem Umfang: Hier müssen lediglich die drehenden
Wellen der Drehmitnehmer durch die Seitenwand hindurch nach außen geführt werden,
gegen Gasaustritt isoliert und thermisch auf das für Drehlager
geeignete Niveau heruntergekühlt
werden. Der Durchmesser dieser Lager muss nur so groß gewählt werden,
dass die Kühlflüssigkeit
für das
Kühlen der Innenkonstruktion
der Drehmitnehmer hindurchgeführt
werden kann. Dieser Durchmesser ist erheblich geringer als der Durchmesser
der Öffnung
zur Brennmaterialbeschickung beim Drehrohrofen. Daher ist die Konstruktion
von Lagern und Abdichtungen erheblich einfacher und damit kostengünstiger.
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Für die Drehmitnehmer
ist die Kühlung
dadurch vereinfacht, dass sich die Mitnehmer anders als z.B. die
Feuerroste nur vorübergehend
direkt in der Flamme und/oder dem brennenden Material befinden.
Während
des größeren Zeitanteiles
befinden sich die Mitnehmer jedoch außerhalb von Flamme und Brennmaterial.
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Dadurch
wird es möglich,
die Mitnehmer mit einer keramischen Beschichtung zu versehen, die nicht
der verschärften
Erosion durch die direkte und dauernde Einwirkung der Flamme ausgesetzt
ist. Daher ist auch die Lebensdauer der Drehmitnehmer um Größenordnungen
länger
als die der Feuerroste.
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Ein
weiterer konstruktiver Vorteil eines erfindungsgemäßen Treppenbettofens
ist die Ascheschicht, welche zwischen dem Flugkreis des Drehmitnehmers
und dem Ofenbett ausgebildet wird. Auf der Oberfläche dieser
Schicht findet die Reibung zwischen der von jeder Treppenstufe abgestreiften
Menge des Brennmateriales und dem festen Untergrund statt. Dadurch
wird ein erhöhter
Abrieb des Ofenbettes vermieden. Bei der Verbrennung von Abfällen mit Giften
und/oder Keimen wirkt diese Ascheschicht nicht als Speicher, da
sie derart dünn
ist, dass sie während
der Verbrennung kontinuierlich auf eine sehr hohe Temperatur gebracht
wird, die von der Temperatur des eigentlichen Brennprozesses nicht weit
entfernt ist.
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Ein
weiterer Vorteil ist die nahezu beliebige Anordnung der Verbrennungsluftzufuhr
an den für den
jeweiligen Prozess optimalen Ort.
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Für die Formgebung
der Drehmitnehmer liegt es nahe, dass sie den Querschnitt der Brennkammer
vollständig überstreichen,
sodass das abgebrannte Material mit Ausnahme der dünnen Ascheschicht
zwischen Flugkreis und Ofenbett stets vollständig und gründlich weitertransportiert
wird. Eine denkbare Alternative ist es jedoch, die Drehmitnehmer
jeweils paarweise zusammenzufassen, wobei ein erster Drehmitnehmer
nur einen Teil des Querschnittes der Brennkammer überstreicht
und ein benachbarter Drehmitnehmer den vom ersten Drehmitnehmer
freigelassenen Bereich überstreicht.
Diese Konfiguration ist insbesondere dann sinnvoll, wenn die Flugkreise
der beiden Drehmitnehmer ineinander greifen, weil dadurch nicht
nur ein Weitertransport und eine Weitervermischung des Brennmaterials
in Richtung des Durchganges durch die Brennkammer erreicht wird,
sondern zusätzlich
noch eine seitliche Vermischungsbewegung. Dadurch werden die auf
einer Treppenstufe und in einer Verbrennungsphase weiter unten befindlichen
Partikel in der nächsten Verbrennungsstufe
mit erhöhter
Wahrscheinlichkeit an einem anderem Ort wie z. B. nahe der Oberseite zu
liegen kommen und daher noch gründlicher
verbrannt werden.
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Für eine weitere,
vorteilhafte Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Treppenbettofens wird
vorgeschlagen, im vorderen Bereich der Brennkammer noch eine flammfreie
Vorlaufstrecke einzufügen.
Sie dient als zusätzlicher
Sicherheitsabstand zwischen der Flamme und dem vor der Ofentüre zum Nachschieben
bereitgehaltenen weiteren Brennmaterial. Wenn die Ofentüre geöffnet wird
und neues Brennmaterial in den Ofen nachgeschoben wird, wird durch
die Vorlaufstrecke verhindert, dass Flammen aus der Ofentür heraus
schlagen und dort lagerndes Brennmaterial bereits außerhalb
des Ofens entzünden.
Für die
Automatisierung des Brennmaterialnachschubes durch z.B. einem Stößel ist
eine solche Vorlaufstrecke ein unerlässliches Sicherheitsmerkmal.
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Ein
Treppenbettofen wandelt durch das beschriebene Prinzip mit gründlicher
Verbrennung auf den Stufen des Ofenbettes den eingebrachten Abfall rückstandsfrei
in Asche um. Von der letzten Stufe des Ofenbettes schiebt der darüber angeordnete
Drehmitnehmer nach der letzten Brennphase die dort lagernde Asche über die
Stufe hinweg und in die Aschenöffnung
hinein.
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Zur
Entnahme der Asche gibt es mehrere Alternativen: Die einfachste
Möglichkeit
ist, einen Aschensammelraum vorzusehen, der durch eine Tür von außen her
für eine
manuelle Entnahme zugänglich
ist oder mit einem Aschenkasten ausgestattet werden kann. Für eine weitere
Automatisierung ist es sinnvoll, unterhalb der Aschenöffnung einen Aschenkanal
anzuordnen. Dieser Aschenkanal kann wiederum für eine rein manuelle Entnahme
benutzt werden. Alternativ kann zur Automatisierung in den Aschenkanal
eine mechanische Entnahmevorrichtung montiert werden, z.B. quer
zum Aschenkanal angeordnete Mitnehmer, die von beidseits der Wandung
des Aschenkanals entlanglaufenden Ketten und einem entsprechenden
Antrieb weiterbewegt wird. Ein solcher mechanischer Aschentransporteur kann
auch im Wasserbad betrieben werden, um dadurch die Aschenöffnung gegen
das Austreten von Gasen abzusichern. Eine Alternative ist es, die
Asche durch einen Umlauf der im Aschenkanal strömenden Flüssigkeit abzutransportieren.
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Im
Unterschied zu einem Ofen mit Feuerrosten oder einem Drehrohrofen
ist in einem Festbettofen auch die Verbrennung von giftigen und/oder
ansteckenden Abfällen
möglich.
Dazu sind größere Türen in den
Seitenwänden
jeweils oberhalb der Treppenstufen geeignet. Durch diese verschließbaren Türen wird
der Behälter
mit dem zu verbrennenden Abfall eingeworfen, die Tür wieder
gasdicht verschlossen und der Behälter im Brennraum zusammen
mit dem Abfall verbrannt. Darin enthaltene Keime und/oder Gifte
können
wegen der Gasdichtigkeit der Brennkammer nicht nach außen gelangen,
sondern werden vollständig
in eine sterile Asche umgewandelt. Diese Anordnung ist z.B. bei
der Bekämpfung von
Seuchen im Tierbereich zur Entsorgung der Kadaver befallener Tiere
ein sehr wichtiges Hilfsmittel.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform werden an der Oberseite
der Brennkammer Wasserdüsen
angeordnet, die zu einem Schnellstop des Brennprozesses dienen.
Die Funktion kann insbesondere dann erforderlich werden, wenn niederkalorig
und hochkalorig vermischte Abfälle
verbrannt werden und ein hochkaloriger Abfallbestandteil, wie z.B.
ein Tierkadaver, schlagartig in Flammen gerät. Durch die reaktionsschnelle
Einsetzung der Beregnung aus den Wasserdüsen kann in vielen Fällen die Ausbildung
einer Druckwelle in der Brennkammer mit der daraus resultierenden
Beschädigung
von Filtern im Abluftleitung vermieden werden. Solche Düsen sind
deshalb unverzichtbarer Bestandteil einer vollautomatisierten Verbrennungsanlage.
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Für eine vollständige Automatisierung
ist auch die Einrichtung eines Abfallvorschiebers vor der Ofentüre sinnvoll.
Nach aktuellem Stand der Technik werden dafür Zylinder mit einem Stößel einge setzt, die
aus dem seitlich bis zur Ofentür
geförderten Brennmaterial
eine festgesetzte Portion entnehmen und auf die Vorlaufstrecke der
Brennkammer befördern.
Alternativ kann das Brenngut auch mit Schneckenförderern zugeführt werden.
Da während
des Einschiebens die Ofentür
geöffnet
sein muss, ist eine Vorlaufstrecke unerlässlich. Andernfalls würden aus der
geöffneten
Ofentüre
Flammen herausschlagen, die das nachgeschobene Brennmaterial unter
Umständen
unkontrolliert in Brand setzen könnten.
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Aus
der Schilderung der möglichen
Ausführungsformen
einzelner Punkte des Treppenbettofens ist ersichtlich, dass das
erfindungsgemäße Prinzip des
Treppenbettofens für
die vollständige
Automatisierung geeignet ist. Nach aktuellem Stand der Technik liegt
es nahe, für
die Steuerung eine elektronische, speicherprogrammierbare Steuerung
einzusetzen. Sie muss Eingänge
für wenigstens
einen Temperatursensor für
jede Stufe der Ofenbetttreppe aufweisen. Unbedingt erforderlich
ist auch ein Eingang für
einen Positionsistwertgeber für
jeden Drehmitnehmer, der von außen
die Erfassung der Winkelstellung und damit auch der Taktung und
der Geschwindigkeit der Drehbewegung ermöglicht. Sinnvoll ist die Erfassung
des Zustandes der Ofentür,
der Aschentür, und
der Seitentüren.
Ebenso sinnvoll ist auch eine Positionsistwerterfassung für den Abfallvorschieber und
einen Aschentransporteur im Aschenkanal. Als Ausgänge gibt
das Regelgerät
Steuersignale für
das Zuluftgebläse,
die Brenner, und/oder die Ofentüre und
die Drehmitnehmer und/oder die Aschentür und/oder den Aschentransporteur
und/oder die Wasserdüsen
und/oder den Abfallvorschieber aus.
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Als
Verfahren zum Betrieb eines Treppenbettofens ist es, wie bereits
erwähnt,
sehr sinnvoll, dass die Drehmitnehmer intermittie rend weitergedreht
werden, wobei sich der Drehmitnehmer während seiner Pausen vorzugsweise
außerhalb
des brennenden Abfalls befinden sollte. Dadurch wird der Drehmitnehmer
selbst nicht der Belastung durch das heiße Brennmaterial und/oder die
Flammen ausgesetzt und der Brennprozess kann ungestört ablaufen. Durch
die Länge
der Drehpausen und/oder die Drehzahl der Drehmitnehmer kann von
Hand oder durch das Regelgerät
bestimmt werden, mit welcher Geschwindigkeit sich der Abfallstrom
durch den Treppenbettofen hindurch bewegt.
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Eine
weitere sinnvolle Ergänzung
beim Betrieb ist ein Unterdruck in der Brennkammer, wofür ein absaugendes
Gebläse
im Abluftleitung oder ein entsprechender Kaminzug geeignet ist.
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Da
alle Drehmitnehmer den gleichen Abfallstrom vorwärtsbewegen, ist es sinnvoll,
allen den gleichen Bewegungstakt vorzugeben. Dazu ist eine mechanische
Verbindung zwischen allen Drehachsen geeignet. Möglich sind auch einzelne Antriebe, die
miteinander synchronisiert werden, z. B. elektronisch.
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Im
Folgenden sollen weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung
anhand von Beispielen näher
erläutert
werden. Diese sollen die Erfindung jedoch nicht einschränken, sondern
nur erläutern.
Es zeigt in schematischer Darstellung:
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1 Längsschnitt
durch einen Treppenbettofen mit drei Drehmitnehmern auf drei Stufen
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Im
Längsschnitt
ist das Ofenbett 14 mit der Vorlaufstrecke 16 und
den drei Treppenstufen gezeichnet. Über jeder der drei Treppen stufen
ist ein Drehmitnehmer 4 angeordnet. Der flächige Teil
des Drehmitnehmers ist an einer Welle befestigt, die mit reduziertem
Durchmesser durch die Seitenwand 15 hindurch geführt ist.
In der Zeichnung ist die Seitenwand 15 durchsichtig dargestellt,
sodass die außerhalb
der Brennkammer liegenden Antriebe der Drehmitnehmer 4 zu
erkennen sind. Im gezeichneten Ausführungsbeispiel ist jede Treppenstufe
mit einem Drehmitnehmer 4 ausgerüstet, der jeweils einen eigenen
Antrieb aufweist.
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Alternativ
zum Einzelantrieb können
die Drehmitnehmer von einem zentralen Antrieb über – hier nicht gezeichnete – mechanische
Verbindungen wie Ketten, Stirnräder,
Kardanwellen u. ä.
bewegt werden.
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Für jede Treppenstufe
ist eine Zuluftöffnung 17 in
der Seitenwand 15 angeordnet, die in die Flamme seitlich
Verbrennungsluft hineinführt,
die über Rohrleitungen
und einen zentralen Kanal von dem Zuluftgebläse 2 zugeführt wird.
An der Seitenwand 15 ist ein Brenner 8 eingezeichnet,
der zum Starten des Verbrennungsprozesses dient. Auch über der mittleren
und der vorderen Stufe des Ofenbettes kann jeweils ein – hier nicht
gezeichneter – Brenner 8 angeordnet
werden. An der Oberseite 13 der Brennkammer sind die Wasserdüsen 6 zu
erkennen, die von einem gemeinsamen Rohr gespeist werden. An der
linken Stirnseite der Brennkammer ist die Austrittsöffnung der
Rauchgase zu erkennen, die zur Abluftleitung 3 führt.
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In 1 ist
der Weg des Verbrennungsmateriales durch den Ofen hindurch nachvollziehbar:
An der rechten Bildseite wird der zu verbrennende Abfall vom Abfallvorschieber 7 in
Richtung Brennkammer 1 geschoben. Wenn die Ofentür 11 durch
Anheben geöffnet
ist, dringt der Abfall in die Öffnung
in der Eintrittsstirnseite ein und wird auf der Vorlaufstrecke 16 der
Brennkammer gelagert. Dort wird er vorkonditioniert, indem er durch
die hohe Temperatur in der Brennkammer von seinen Wasserbestandteilen
befreit, also getrocknet wird. Das Wasser wird in dampfförmiger Form
die Brennkammer durch die Abluftleitung 3 hindurch wieder
verlassen.
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Bei
der Zuführung
der nächsten
Portion von Brennmaterial durch den Abfallvorschieber 7 wird das
zuvor auf der Vorlaufstrecke 16 getrocknete Brennmaterial
auf der ersten, geneigten Fläche
des Ofenbettes 14 auf die erste Stufe des treppenförmigen Ofenbettes 14 rutschen.
Dort wird es von einem – hier
nicht eingezeichneten – Brenner 8 in
Brand gesetzt und die Verbrennung durch Luftzufuhr aus der Zuluftöffnung 17 unterstützt. Wenn
die von der Prozesssteuerung vorgesehene Verbrennungszeit abgelaufen
ist, dreht sich der Drehmitnehmer 4 im Uhrzeigersinn weiter
und schiebt dadurch den bereits teilweise verbrannten Abfall auf
die zweite, geneigte Ebene des Ofenbettes 14, von wo er
auf die zweite Stufe rutscht. Auch die zweite Stufe ist mit Zuluftöffnung 17,
Brenner 8 und Drehmitnehmer 4 ausgestattet und
bietet den Platz für
die zweite Stufe der Verbrennung. Nach Beendigung dieser Phase wird
der mittlere Drehmitnehmer 4 das Brennmaterial von der Stufe
herunterschieben und es über
die dritte Rampe zur Schlussverbrennung rutschen lassen.
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In 1 ist
leicht nachvollziehbar, dass die Bewegung der drei gezeichneten
Drehmitnehmer 4 jeweils synchron erfolgen kann, sodass
mit jedem Takt jeweils eine Abfallportion von einer Treppenstufe zur
nächsten
Treppenstufe weitergefördert
wird und dort mit der nächsten
Stufe der Verbrennung behandelt wird, bis der gesamte Abfall zu
Asche umgewandelt ist und durch die Aschenöffnung 12 in den Aschenkanal 5 fällt. Diese
kann dort entweder manuell entnommen werden oder durch einen – hier nicht gezeichneten – Aschentransporteur
und/oder einen Flüssigkeitsstrom
weiterbefördert
werden.
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In 1 wird
es ebenfalls plausibel, dass es zur optimalen Anpassung der Verbrennung
auf die Abfallart und Zusammensetzung eine voneinander unabhängige Taktung
der Drehmitnehmer ein besseres Verbrennungsergebnis ermöglichen
kann.
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- 1
- Brennkammer,
zur Verbrennung des Abfalls
- 11
- Ofentüre, an der
Eintrittsstirnseite der Brennkammer 1
- 12
- Aschenöffnung,
an der Ausgangsstirnseite der Brennkammer 1
- 13
- Oberseite
der Brennkammer 1
- 14
- Ofenbett
der Brennkammer 1
- 15
- Seitenwand
der Brennkammer 1
- 16
- Vorlaufstrecke
der Brennkammer 1
- 17
- Zuluftöffnungen
in Seitenwand 15 der Brennkammer 1
- 2
- Zuluftgebläse, an Zuluftöffnungen 17 angeschlossen
- 3
- Abluftleitung
nahe Ausgangsstirnseite der Brennkammer 1
- 4
- Drehmitnehmer,
zwischen den Seitenwänden 15
- 5
- Aschenkanal
- 6
- Wasserdüsen, an
Oberseite 13
- 7
- Abfallvorschieber,
vor der Ofentüre 11
- 8
- Brenner,
an Seitenwand 15