DE202010016404U1 - Heizkessel für Festbrennstoff - Google Patents
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Abstract
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 Aschenraum (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.
Description
- 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 Aschenraum zur Aufnahme der Verbrennungsrückstände des Brennraums, mit einer Fördereinrichtung zum Austragen der Verbrennungsrückstände aus dem Aschenraum und mit einer Abgasrückführung zum Rückführen von Abgasen in den Brennraum.
- Um die Brennraumtemperatur zu senken, ist 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 Verbrennungsrückstände 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. - 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 deren 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.
- 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 als Schneckenförderer ausgebildet sein. Außerdem kann sich gerade solch ein Schneckenförderer als besonders belastbar und temperaturbeständig zum Führen von heißen Abgasen herausstellen.
- 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 Förderschnecke angeordnet ist, so eröffnet sich die Möglichkeit, auf konstruktiv aufwendige und eigens vorzusehende Ventile zur Steuerung der Abgasrückführung 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 Abgasrückführung genützt werden, was eine zusätzliche konstruktive Vereinfachung ergeben kann.
- Entnimmt die Abgasrückführung 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
-
1 einen Heizkessel in einer aufgerissenen Seitenansicht, -
2 eine vergrößerte Seitenansicht auf den Bereich des Aschenraums der1 und -
3 eine vergrößerte Seitenansicht auf den Bereich des hinteren Endes der Fördereinrichtung der1 . - Der beispielsweise nach
1 dargestellte Heizkessel1 für Festbrennstoffe2 beispielsweise Hackschnitzel, weist einen Brennraum3 auf. Auf dem Rost4 des Brennraums3 liegen die Festbrennstoffe2 auf, die einer Verbrennung unterworfen werden, was zu Verbrennungsrückständen5 führt, die durch den Rost4 in den darunter liegenden Aschenraum6 fallen. Das heiße Abgas7 dieser Verbrennung wird vom Brennraum3 in einen Wärmetauscher8 geleitet, um dem Abgas7 Wärme zu entziehen. Das Abgas7 wird dann über einen Kaminanschluss9 in herkömmlicher Weise abgeleitet. Um Verbrennungsrückstände5 aus dem Aschenraum6 austragen zu können, weist der Heizkessel1 eine Fördereinrichtung10 auf, die in den Aschenraum6 ragt. Damit insbesondere bei trockenen Festbrennstoffen2 die Temperatur im Brennraum3 vermindert werden kann, ist beim Heizkessel1 eine Abgasrückführung11 zum Rückführen von gekühltem Abgas7 zum Brennraum3 vorgesehen. Erfindungsgemäß ergeben sich einfache Konstruktionsverhältnisse, wenn die Abgasrückführung11 Abgase7 durch die Fördereinrichtung10 führt. Es ist daher auf konstruktiv einfache Weise möglich, Abgas7 zum Brennraum3 rückzuleiten, um damit den Brennraum zu kühlen, weil keine zusätzlichen Gasleitungen in diesem Bereich vorgesehen werden müssen, wodurch auch ein kompakter Heizkessel1 geschaffen werden kann. - Zum Einleiten von Abgasen ist bei der Fördereinrichtung
10 eine Öffnung12 vorgesehen, wobei dort die Fördereinrichtung10 mit deren zur Rückseite13 des Heizkessels1 ragenden Ende an die Abgasrückführung11 angeschlossen ist. - Zwischen den abgasführenden Teilen
14 der Fördereinrichtung10 und dem Brennraum3 besteht nun eine Gasverbindung, nämlich über die mit dem Brennraum3 verbundene Luftzufuhr15 . Im Speziellen besteht die Gasverbindung über den Aschenraum4 und den Öffnungen16 des Rosts4 , was der2 besser entnommen werden kann. Diese Öffnungen16 sind auch Teil der Luftzufuhr15 , in dem diese Öffnungen16 der Primärluftzufuhr17 zur Zufuhr von Primärluft zum Brennraum3 verwendet werden. Abgase7 und Primärluft gelangen daher gemeinsam in den Brennraum3 , was zur Kühlung des Brennraums3 beitragen kann. Ebenso entstehen durch den Anschluss der Abgasrückführung11 an Teile der bestehenden Luftzufuhr15 vereinfachte konstruktive Vorraussetzungen. Eine eventuelle Sekundärluftzufuhr18 kann über eigene seitlich des Brennraums3 vorgesehene Eintrittsöffnungen19 in den Brennraum3 eingebracht werden, welcher Brennraum3 mit Schamotte20 ausgekleidet ist. - Die Fördereinrichtung
10 ist als Schneckenförderer ausgebildet, um damit auf konstruktiv einfache Weise eine besondere Hitzebeständigkeit schaffen zu können. Bekanntermaßen weist dieser Schneckenförderer eine drehbar gelagerte Förderschnecke21 auf, die über einen Motor22 angetrieben werden kann. - Um auf einfache Weise ein Ventil
23 zur Steuerung des Abgasstroms des Abgases7 zu schaffen, ist die Förderschnecke21 mit einem Ventilkörper24 verbunden, was der3 besser entnommen werden kann. Der Ventilkörper24 liegt im Strömungsweg der Abgasrückführung11 und öffnet oder unterbricht je nach Drehlage der Förderschnecke21 die Abgasströmung, wobei gemäß3 dargestellt, die Abgasströmung unterbrochen ist. - Dies wird insbesondere dadurch erreicht, in dem das Schneckengehäuse
25 des Schneckenförderers eine Öffnung12 zur Einleitung des Abgases7 in den Schneckenförderer aufweist, gegenüber welcher Öffnung12 ein als Hülse ausgebildeter Ventilkörper24 drehbar gelagert ist. Gemäß der Drehlage der Förderschnecke21 kann nun eine Ausnehmung26 der Hülse im Zusammenwirken mit der Öffnung12 einen Eintritt an Abgas7 in die Fördereinrichtung10 schaffen. Die Drehlage der Förderschnecke21 kann beispielsweise mit einem induktiven Drehwinkelsensor27 , der mit einer an der Förderschnecke21 befestigten und mit dem Sensor27 zusammenwirkende Scheibe28 , bestimmt werden. Um einen Kurzschluss zwischen Abgasrückführung11 und Wärmetauscher8 zu vermeiden, führt die Fördereinrichtung10 mit deren Schneckengehäuse25 gasdicht durch den Bereich des Wärmetauschers8 des Heizkessels1 . - Eine weitere Austragungsschnecke
29 ist über ein Getriebe30 mit dem Motor22 verbunden, um eventuell in den Wärmetauscher durch das Abgas7 mitgerissene Verbrennungsrückstände5 auch in einen Auffangbehälter31 austragen zu können. Wie in1 angedeutet, weist der Auffangbehälter31 zwei gasdicht getrennte Teile32 und33 auf, um die jeweiligen Verbrennungsrückstände5 der beiden Schnecken21 und29 aufnehmen zu können. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 8410611 U1 [0002]
Claims (7)
- 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 Aschenraum (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. - 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. - 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. - Heizkessel nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung (
10 ) als Schneckenförderer ausgebildet ist. - Heizkessel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneckenförderer eine mit der drehbar gelagerten Förderschnecke (
21 ) verbundenen Ventilkörper (23 ) aufweist, der im Strömungsweg der Abgasrückführung (11 ) zum Öffnen oder Unterbrechen der Abgasströmung je nach Drehlage der Förderschnecke (21 ) angeordnet ist. - 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. - 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.
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