DE212015000243U1

DE212015000243U1 - Luftzufuhreinheit zur Brennkammer eines Pellet-Brenners

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Publication number: DE212015000243U1
Application number: DE212015000243.8U
Authority: DE
Original assignee: Pellasx Sp zoo SK
Current assignee: Pellasx Sp zoo SK
Priority date: 2014-10-08
Filing date: 2015-10-08
Publication date: 2017-05-22
Anticipated expiration: 2025-10-09
Also published as: HU1700088V0; ES2743483T3; ES1186208Y; FI20175407A; PL123434U1; EP3262345B1; ES1186208U; PL69009Y1; EP3262345A2; DK179937B1; LT3262345T; WO2016056930A3; WO2016056930A2

Abstract

Luftzufuhreinheit zur Brennkammer eines Pellet-Brenners, der ein Gehäuse mit einer Zufuhrleitung für Pellets und eine Rotationskammer aufweist, wobei außerdem innerhalb des Gehäuses ein Motor vorhanden ist, der eine Welle eines Schneckenförderers für Pellets und ein Gebläse antreibt, und wobei ein Teil des Brennergehäuses eine Einblaskammer ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit einen ringförmigen Schlitz (14) hat, der ein Einlass für Luft in den axialen Teil der Kammer (2) ist und der zwischen einer Verjüngung (9) an dem Auslass einer Leitung des Schneckenförderers (5) und einem Einlass (10) eines Reduzierstücks (11) gebildet ist, dessen Auslass (12) in einer Rückwand (13) der Brennkammer (2) befestigt ist.

Description

Der Gegenstand des Gebrauchsmusters ist eine Luftzufuhreinheit zur Brennkammer eines Pellet-Brenners. Der Pellet-Brenner kann sowohl in Haushalten als auch in anderen Gebäuden eingesetzt werden – beginnend bei Hotels, über Bäckereien, Pizza-Restaurants, Gemeinschaftseinrichtungen, wie zum Beispiel Krankenhäusern, Kindergärten, Gymnasien, Banken, Kinos, Einkaufszentren, bis hin zu Gewächshäusern, Folientunneln, Korn- und Getreidetrocknern und Lager- oder Produktionsräumen.
Es sind Heizöfen zum Verbrennen von Biomasse bekannt, insbesondere die besonders populären mit einer Feuerstelle zum Verbrennen von Stroh, das in Ballen geformt ist, und Brenner zum Verbrennen von Biomasse in Form von Pellets. Pellets (Pellet – Kugel, Tablette, Granulat, Pille) werden immer beliebter und sind ein erneuerbarer, ökologischer, fester Brennstoff in Granulatform, der durch Hochdruckpressen aus Holzproduktionsabfällen erzeugt wird, d.h. aus Holzbiomasse: Sägemehl, Holzspäne, Rinde von Laubbäumen mit niedrigem Harzgehalt und aus sogenannten landwirtschaftlichen Produktionsabfällen, sogenannte Agropellets, die insbesondere aus Verarbeitungsabfällen stammen, wie etwa Obstkernen, Schalen, Getreide, Stiele und Heu aus grüner Biomasse. Sowohl Pellets als auch Agropellets werden in Granulatform hergestellt, geformt als Kugeln oder häufiger als Zylinder mit 6–25 mm Durchmesser und mit bis zu einigen Zentimetern Länge. Die Pellets sind vollständig ökologisch, vollständig aus natürlichen Materialien hergestellt, ohne Zusatzstoffe, d.h. ohne jegliche Klebemittel, ausschließlich gebunden durch natürliche organische Verbindungen, d.h. durch in den Zellstrukturen von Pflanzen vorhandene Lignine. Pellets sind eine Art von Briketts und haben hervorragende Energiewerte – ihre Brennwerte können mit denen von Holz verglichen werden (die Brennwerte der Pellets schwanken in einem Bereich von 18 bis 20 MJ/kg) – und sie sind gekennzeichnet durch niedrige Feuchtigkeitswerte (4,3–10%). Ein weiteres spezifisches Merkmal von Pellets ist das Fehlen von schädlichen Gasemissionen während der Verbrennungsprozesse (der aus Schornsteinen austretende Rauch riecht wie beim Verbrennen von Holz) und eine geringe Menge von Ascherückständen (bis zu 1%), die außerdem als hervorragender ökologische Dünger verwendet werden können. Aus diesem Grund wird diese Art von Brennstoff auch als „grüne Kohle“ oder „grüne Energie“ bezeichnet. Tatsächlich haben Agropellets etwas schlechtere energetische Eigenschaften (Brennwerte schwanken in einem Bereich von etwa 15 bis 18 MJ/kg und der Aschegehalt (nach dem Verbrennen) beträgt 5%), aber sie sind billiger.
Pellets und Agropellets werden wegen ihres hohen Nutzungskomforts sehr geschätzt, werden daher erfolgreich als sehr effektive Brennstoff für Kessel von Zentralheizungssystemen, Öfen, Kaminöfen und andere Heizeinrichtungen verwendet, die zum Heizen von Gebäuden und Räumen konzipiert sind, und mit einem Behälter für Pellets, einer Dosiervorrichtung für Pellets und einer Fördervorrichtung ausgestattet sind. Die zum Verbrennen von Pellets konzipierten Brenner, die aus hitzebeständigen, säurebeständigen und rostfreien Materialien hergestellt sind, werden in die Klappen von Heizkesseln jeder Art eingebaut, d.h. solche für Öl-, Gas- oder feste Brennstoffe.
Es ist ein Pellet-Brenner bekannt, der eine automatische Vorrichtung ist und ein Feuerrost mit einem eingebauten Heizelement aufweist, das den Brennerbetrieb startet. Ein Schneckenförderer führt eine kleine Menge von Brennstoff zu, um den Brenner zu aktivieren. Während dieses Aktivierungsprozesses erfolgt ein Zyklus von Vorheizen von Brennstoff und Zünden (Anzünden) der erzeugten Flammenkeime durch das präzise arbeitende Gebläse. Dieser Brenner ist mit einem elektronischen Steuermodul ausgerüstet. Dieses Modul startet, nach Analyse eines von einer in den Brennerkörper eingebauten Fotozelle kommenden Signals, einen Prozess der Luftdosierung, um eine Ladung von auf dem Feuerrost des Brenners platzierten Pellets zu entzünden (in Flammen zu versetzen). Nach Entzünden der ersten Ladung von Pellets und nach erneuter Analyse des Fotozellensignals startet das Steuermodul eine präzise Dosierung von Brennstoff und Luftgemisch, um einen kontinuierlichen (gleichmäßigen) Prozess der Entgasung von Brennstoff zu erhalten. Die Automatik des Brenners behält die optimale Mischung von Brennstoff und Luftgemisch bei, indem die Fotozellensignale analysiert und die Druckwerte in der Brennkammer gesteuert werden.
Es ist ein Pellet-Brenner bekannt, der in dem europäische Patent EP 1 359 372 B1 beschrieben ist und in den Figuren Pos. 1a, Pos. 1b gezeigt ist. Der Brenner umfasst einen Hauptkörper (1) und eine Brennkammer (2), in der sich ein Strom von Verbrennungsgasen im Wesentlichen entlang der Richtung (F) bewegt. Innerhalb der Brennkammer (2) ist ein Feuerrost (3) vorhanden, das in Bezug auf die Richtung (F) des Stroms der Verbrennungsgase nach hinten geneigt ist und einen konkaven Querschnitt hat. Auf der Oberfläche des Feuerrostes sind Füll- oder Einblas-Düsen (16) vorhanden, um unter Verwendung von Öffnungen (17), die an ihren Oberflächen angeordnet sind, Luft einzublasen. Einrichtungen zum Zuführen von Luft umfassen wenigstens: eine Öffnung für Primärluft, die dazu ausgestaltet ist, um den Düsen (16) durch eine Leitung (9) unterhalb des Feuerrostes (3) Luft zuzuführen, wobei die Primärluftöffnungen über dem unteren Teil des Feuerrostes (3) sind, und wenigstens eine Sekundärluftleitung (12) zum Einblasen von Luft in eine im Wesentlichen axiale Zone der Brennkammer (2).
Bei allen bisher bekannten Lösungen sind die Brenner zum Verbrennen von Pellets so ausgestaltet, dass sie nach einem Fix-Körper-Prinzip arbeiten, mit einer fixierten Brennkammer oder einer Rotationsbrennkammer, mit Einblasen von Luft an mehreren Punkten, wobei die Luft der Feuerstelle durch die Öffnungen und/oder die Düsen zugeführt wird, die an einigen verschiedenen Stellen hinter und um die Brennkammer herum angeordnet sind. Der Nachteil dieser Lösungen besteht im Wesentlichen in einem Mangel an effektiver Kontrolle der der Brennkammer zugeführten Luftmenge, wobei eine solche Unfähigkeit zur Steuerung zu einer Über- oder Unterversorgung des Brenners mit Sauerstoff führt.
Das Ziel des Gebrauchsmusters bestand darin, einen Belüftungsmechanismus der Brennkammer in dem zum Verbrennen von Pellets und Agropellets konzipierten Brenner zu entwickeln, der es erlaubt, eine noch höhere Effizienz der eingesetzten Brennstoffe zu erreichen.
Eine Luftzuführeinheit für die Brennkammer des Pellet-Brenners gemäß diesem Gebrauchsmuster ist auf den Brenner gerichtet, der ein Gehäuse mit einer Pellet-Zufuhrleitung und einer Brennkammer aufweist; außerdem ist ein Motor vorhanden, um eine Welle eines Schneckenförderers für Pellets und ein Gebläse anzutreiben, das innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, wobei ein Teil des Gehäuses eine Einblaskammer ist. Gemäß dem vorliegenden Gebrauchsmuster besteht das Wesentliche der Lösung in einem ringförmigen Schlitz, der als Einlass der Luft aus der Einblaskammer in den axialen Teil der Brennkammer eingesetzt wird. Der Schlitz ist zwischen einer Verjüngung des Schneckenförderer-Leitungsauslasses und dem Eingang eines Reduzierstücks gebildet, dessen Ausgang in einer Rückwand der Brennkammer angebracht ist.
Dank der Lösung gemäß dem vorliegenden Gebrauchsmuster ist eine Fähigkeit einer kontinuierlichen Einstellung der Belüftung der Rotationsbrennkammer erreicht, die Zufuhr einer genau angepassten Menge an Luft in das Innere der Kammer erlaubt, um die optimale Belüftung der Feuerstelle zu erreichen und die optimale Zusammensetzung von Brennstoff und Luftgemisch während aller Phasen der Verbrennung aufrechtzuerhalten – beginnend beim Zünden des Feuers durch alle Stufen der Aufrechterhaltung des Feuers nach Erreichen der vorgegebenen Temperatur der Verbrennung, bis zum Löschen des Feuers.
Der Gegenstand des Gebrauchsmusters ist schematisch in den Zeichnungen dargestellt, in denen 1 eine seitliche Ansicht des Pellet-Brenners und 2 einen Längsschnitt eines Details der Luftzufuhreinheit für die Verbrennungskammer zeigt.
Eine Luftzuführeinheit für die Brennkammer eines Pellet-Brenners nach dem Gebrauchsmuster wurde eingesetzt in einem Pellet-Brenner mit einem Stahlkörper, der ein fixiertes Gehäuse (1) und eine Rotationskammer 2 umfasst, die permanent mit dem Gehäuse 1 verbunden ist. Innerhalb des Gehäuses ist ein Motor 3 angebracht, um eine Welle 4 eines Schneckenförderers 5 und ein Gebläse 6 anzutreiben. Ein Teil des Brennergehäuses ist eine Einblaskammer 7. Der Schneckenförderer 5 ist mit der Pellet-Zufuhrleitung 8 verbunden, durch die Pellets aus einem Behälter, der in der Zeichnung nicht dargestellt ist, durch Gravitationskräfte gefördert ausgegeben werden. Die Leitung des Schneckenförderers 5 hat eine Verjüngung 9 an ihrem Auslass, die in einem Einlass 10 eines Reduzierstücks 11 mündet, dessen Auslass 12 zentriert in einer Hinterwand 13 der Brennkammer 2 eingebaut ist. Ein ringförmiger Schlitz 14 ist ein Einlass für Luft in den axialen Teil der Brennkammer 2. Die Welle 4 des Schneckenförderers 5 ist auf das Innere der Brennkammer 2 gerichtet und trägt am Ende ein Schüreisen 15.
Das Gebläse 6, das die zum Verbrennen der Pellets benötigte Luft liefert, fördert Luft unter Druck in die Einlasskammer 7. In der Kammer tritt ein Überdruckeffekt auf, in dessen Folge die in der Kammer angesammelte Luft durch den ringförmigen Schlitz 14 in das Innere der Brennkammer 2 abfließt. Aufgrund dieser Lösung kann sich Luft weder zurück in die Einblaskammer 7 noch in die Zufuhrleitung 8 mit dem Pellet-Brennstoff zurückfließen.
Bezugszeichenliste

1: Brennergehäuse
2: Brennkammer
3: Motor
4: Schneckenfördererwelle
5: Schneckenförderer
6: Gebläse
7: Einblaskammer
8: Zufuhrleitung
9: Auslass der Schneckenfördererleitung
10: Reduzierstückeinlass
11: Reduzierstück
12: Reduzierstückauslass
13: Rückwand der Brennkammer
14: Schlitz
15: Schüreisen

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

EP 1359372 B1 [0005]

Claims

Luftzufuhreinheit zur Brennkammer eines Pellet-Brenners, der ein Gehäuse mit einer Zufuhrleitung für Pellets und eine Rotationskammer aufweist, wobei außerdem innerhalb des Gehäuses ein Motor vorhanden ist, der eine Welle eines Schneckenförderers für Pellets und ein Gebläse antreibt, und wobei ein Teil des Brennergehäuses eine Einblaskammer ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit einen ringförmigen Schlitz (14) hat, der ein Einlass für Luft in den axialen Teil der Kammer (2) ist und der zwischen einer Verjüngung (9) an dem Auslass einer Leitung des Schneckenförderers (5) und einem Einlass (10) eines Reduzierstücks (11) gebildet ist, dessen Auslass (12) in einer Rückwand (13) der Brennkammer (2) befestigt ist.