DE2719819B2

DE2719819B2 - Charging opening for a solid fuel boiler

Info

Publication number: DE2719819B2
Application number: DE19772719819
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Mittelmann & Co Kg 5928 Laasphe GmbH
Current assignee: Mittelmann & Co Kg 5928 Laasphe GmbH
Priority date: 1977-05-04
Filing date: 1977-05-04
Publication date: 1979-06-07
Also published as: DE2719819A1

Description

3030th

Die Erfindung betrifft ei/ie Beschickungsöffnung für einen Heizungskessel für fejte Brennstoffe, mit einer Brennkammer und einer darüber anj ordneten, Rauchgasrohre aufweisenden Sammelkammer sowie einer ^J5 seitlich oder nach oben schwenkbaren Tür.The invention relates to ei / ie loading opening for a heating boiler for fejte fuels, with a combustion chamber and a about arranged anj, flue gas pipes having a collection chamber and ^J5 laterally or upwardly pivotable door.

Bekanntlich wird die Güte des Verbrennungsvorganges in solchen Heizungskesseln durch die zulässige Größe der Stücke des einzubringenden festen Brennstoffmaterials bestimmt. Je größer die Stückgröße gewählt werden kann, desto günstiger wird insbesondere im Falle von Stückholz, Kisten- oder Kartonteilen od. dgl. der Ablauf des Verbrennungsvorganges. Weiterhin ist für einen einwandfreien Ausbrand eine in der Höhe möglichst vergrößerte Brennkammer von Bedeutung. Guter Ausbrand aber bedeutet nicht nur eine gute Ausnutzung der mit dem Brennstoff zugeführten Energie, sondern auch eine entsprechend geringere ökologische Belastung der Umwelt durch Abgase. Ferner sorgt ein großes Füllvolumen der Brennkammer so für eine entsprechend lange Brenndauer.It is known that the quality of the combustion process in such boilers is determined by the permissible Determines the size of the pieces of solid fuel material to be introduced. The bigger the piece size can be selected, the cheaper it is, especially in the case of logs, boxes or cardboard parts or the like. The course of the combustion process. Furthermore, for a perfect burnout one is in the The height of the combustion chamber, which is as enlarged as possible, is important. But good burnout doesn't just mean good burnout Utilization of the energy supplied with the fuel, but also a correspondingly lower amount ecological pollution of the environment by exhaust gases. Furthermore, the combustion chamber has a large filling volume for a correspondingly long burning time.

Bei herkömmlichen Ausführungen solcher Heizungskessel lassen sich diese Forderungen nicht gleichzeitig verwirklichen. Die Beschickungsöffnungen sind, um Austritt heißer Rauchgase aus der Brennkammer während des Beschickens bei geöffneter Tür zu vermeiden, einerseits möglichst klein und andererseits möglichst nicht auf Höhe des Raumes angeordnet, jn welchem die heißen Rauchgase aus der Brennkammer in die sie abführenden Rauehgasrohfe einströmen. Man ist nämlich bisher davon ausgegangen, daß die beste Sicherung gegen ein Austreten dieser Rauchgase in die Umgebungsatmosphäre darin zu sehen ist, daß diese Rauchgase eine möglichst hohe laminare Strömungsgeschwindigkeit an der geöffneten Beschickungstür vorbei besitzen sollen und Verwirbelungen der Rauchgase im Bereich der Beschickungstür möglichst vermieden sein sollten, weil diese zu einer Verlangsamung der Strömungsgeschwindigkeit der Rauchgase mit entsprechender Aufspaltung in eine Vielzahl von Geschwindigkeitskomponenten unterschiedlicher Vektorrichtungen führen würde, wodurch ein solches Rauchgaskontinuum besonders anfällig für zu Seitenströrmingen anregende Druckdifferenzen zwischen Brennkammer bzw. SammelkammeT der Rauchgasrohre und Außenctmosphäre wird. Und gerade diese Verhältnisse treten besonders stark im oberen Bereich der Brennkammer bzw. einer oberhalb derselben angeordneten Sammelkammer der Rauchgasrohre auf. Deshalb glaubte man bisher auch, auf Höhe dieses Teils der Brennkammer, in dem es unvermeidlich zu Verwirbelungen der heißen Rauchgase kommt keine Beschickungsöffnung anordnen zu dürfen, diese vielmehr in einem tiefergelegenen Wandungsbereich der Brennkammer anordnen zu müssen, in welchem die Strömungsgeschwindigkeit der heißen Rauchgase noch verhältnismäßig laminar und schnell ist Damit aber geht notwendigerweise eine Begrenzung der Füllhöhe der Brennkammer und damit für ein vorgegebenes Brennkammervolumen auch des Füllvolumens einher.With conventional designs of such heating boilers, these requirements cannot be met at the same time realize. The feed openings are to allow hot flue gases to escape from the combustion chamber to avoid during loading with the door open, on the one hand as small as possible and on the other hand if possible not arranged at the level of the room in which the hot flue gases from the combustion chamber are in the Rauehgasrohfe discharging them flow in. One is namely previously assumed that the best protection against leakage of these smoke gases in the Ambient atmosphere can be seen in the fact that these flue gases have the highest possible laminar flow velocity should have past the open loading door and turbulence of the smoke gases in the The loading door area should be avoided as much as possible, as this slows down the process Flow velocity of the flue gases with a corresponding breakdown into a large number of velocity components different vector directions, creating such a smoke gas continuum particularly susceptible to side stream rings stimulating Pressure differences between the combustion chamber or collecting chamber of the flue gas pipes and the outside atmosphere will. And it is precisely these relationships that occur particularly strong in the upper region of the combustion chamber or a collecting chamber arranged above the same Flue gas pipes on. This is why it was previously believed that this part of the combustion chamber in which it was located Inevitably, turbulence in the hot flue gases is not required to arrange a charging opening are allowed to arrange them in a lower wall area of the combustion chamber must, in which the flow velocity of the hot flue gases is still relatively laminar and is fast But this necessarily limits the fill level of the combustion chamber and thus for a given combustion chamber volume is also associated with the filling volume.

Weiterhin hat sich gezeigt daß bei herkömmlichen Ausführungen von Heizungskesseln gattungsgemäßer Art die Güte des Verbrennungsvorganges immer dann ungünstig beeinflußt, zu werden pflegt wenn die Brennkammer mit einer neuen Brennstoffcharge beschickt werden muß, weil jedes öffnen der Beschikkungstür automatisch zu einer Änderung der Strömungsverhältnisse in der Brennkammer und damit auch der örtlichen Temperaturverteilung in dieser und als Folge davon der Abweichung von den stöchiometrischen Verbrennungsverhältnissen führt, und zwar dies unabhängig davon, ob es dabei überwiegend zu einem Kaltlufteinbruch von Außenluft in die Brennkammer oder aber einem Entweichen von heißen Rauchgasen in die Außenatmosphäre kommtFurthermore, it has been shown that in conventional designs of heating boilers of the generic type Kind of the quality of the combustion process is always adversely affected, tends to be when the Combustion chamber has to be charged with a new batch of fuel because the charging door is opened each time automatically to a change in the flow conditions in the combustion chamber and thus also the local temperature distribution in this and, as a consequence, the deviation from the stoichiometric Combustion conditions leads, regardless of whether it is predominantly to a Cold air penetration from outside air into the combustion chamber or the escape of hot flue gases in the outside atmosphere comes

Aus der DE-OS 20 22 512 ist ein Heizungskessel bekannt bei dem die Beschickungsöffnung zwar bis in die Sammelkammer für die Rauchgase reicht, jedoch zeigt sich bei diesem bekannten Heizungskessel der zuvor beschriebene Nachteil, daß beim öffnen der Tür die Rauchgase zwangsläufig nach außen austreten. Des weiteren ist es aus dem DE-GBM 18 79 378 für Wechselbrandkessel bekannt, an der Aschetür eine Klappe anzuordnen, die bei Koksbrand ein Verschmutzen der öldüse verhindertFrom DE-OS 20 22 512 a heating boiler is known in which the feed opening to in the collection chamber for the flue gases is sufficient, however, in this known boiler the Disadvantage described above that when the door is opened, the smoke gases inevitably escape to the outside. Of further it is known from DE-GBM 18 79 378 for alternating fire boilers, one on the ash door To arrange a flap that prevents the oil nozzle from getting dirty in the event of a coke fire

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen und kostengünstigen Mitteln die Ausbrandverhältnisse des eingesetzten festen Brennstoffmaterials zu verbessern und die Beschickung des Heizkessels mit festen Brennstoffen zu erleichtern und damit umweltfreundlicher und zeitsparender zu gestalten.The invention is based on the object of reducing the burnout ratios using simple and inexpensive means of the solid fuel material used and to improve the charging of the boiler with To facilitate solid fuels and thus to make them more environmentally friendly and time-saving.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zumindest ein oberer Teilbereich der Beschickungsöffnung durch eine brennkammerseitig angeordnete in die Sammelkammer einschwenkbare selbsttätig schließende Klappe abgedeckt ist.This object is achieved according to the invention in that at least an upper portion of the loading opening by means of an automatically closing one which is arranged on the combustion chamber side and can be pivoted into the collecting chamber Flap is covered.

Es ist erkennbar, daß durch die Erfindung alle angestrebten Vorteile gleichzeitig erreicht werden. Es kann die Beschickungsöffnung sehr hoch in der Brennkammerwandung angeordnet werden, und zwar sogar so, daß ihre Oberkante im Bereich der Oberkante der Brennkammer und damit sogar, wenn dies für notwendig erachtet werden sollte, die gesamte Beschikkungsöffnung auf Höhe der oberhalb der eigentlichen Brennkammer gelegenen Sammelkammer der Rauchgasrohre liegt Durch die erfindungsgemäß vorgeseheneIt can be seen that the invention achieves all of the advantages sought at the same time. It the charging opening can be arranged very high in the combustion chamber wall, namely even so that their upper edge is in the area of the upper edge of the combustion chamber and thus even if this is for should be considered necessary, the entire loading opening at the level of the above the actual Combustion chamber located collecting chamber of the flue gas pipes is provided by the invention

Klappe, die brennkammerseitig von der Beschickungsöffnung an deren Rahmen.Flap on the combustion chamber side from the loading opening at their frame.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung schematisch dargestellt ist, näher beschrieben.The invention is based on an embodiment, which is shown schematically in the drawing, described in more detail.

Die Figur zeigt eine perspektivische Darstellung eines Heizungskessels.The figure shows a perspective view of a heating boiler.

Der in der Figur schematisch dargestellte Heizungskessel 1 weist eine Brennkammer 2 mit einer Beschickungsöffnung 4 auf, die durch eine Tür 5 verschließbar ist Vom Aschenraum ist lediglich schematisch unterhalb der Beschickungsöffnung 4 die geschlossene Aschenraumiür 9 angedeutet, ohne daß von dieser Einzelheiten, wie beispielsweise die Klappe der Bodenluftöffnung oder eine etwa vorhandene Schauklappe, gezeigt wären. Oberhalb der eigentlichen Brennkammer 2 ist die Sanunelkammer 3 für die weiterführenden Rauchgasrohre 7 angeordnet, in die diese mit von oben nach unten zunehmendem Abstand zur Beschickungsöffnung 4 münden, wie das für drei übereinander angeordnete Rauchgasrohre 7 in der Figur angedeutet istThe heating boiler 1 shown schematically in the figure has a combustion chamber 2 with a Loading opening 4, which can be closed by a door 5 from the ash chamber is only schematically indicated below the loading opening 4, the closed ash chamber 9, without of these details, such as the flap of the floor air opening or any existing one Display flap, would be shown. Above the actual combustion chamber 2 is the Sanunelkammer 3 for the arranged further flue gas pipes 7, in which these with increasing distance from top to bottom open to the loading opening 4, like that for three stacked flue gas pipes 7 is indicated in the figure

Es ist erkennbar, daß die Beschickungsöffnung 4 mit ihrem oberen Bereich auf Höhe der Sammelkammer 3 für die Rauchgasrohre 7 angeordnet ist Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist wie F i g. 1 erkennen läßt nicht etwa die gesamte Beschickungsöffnung 4, sondern lediglich ihr oberer Teil, durch eine Klappe 6 abgedeckt Diese ist brennkammerraumseitig hinter der die Beschickungsöffnung 4 verschließenden, in F i g. 1 in Offenstellung gezeigten Tür 5 für Verschwenkung ins Brennkammer- bzw. Sammelkammerinnere hinein am Rahmen der Beschickungsöffnung 4 angelenkt Die Verschwenkung erfolgt in Richtung des Pfeiles K um eine horizontale Achse 8. In der Figur ist mit 6 die Schließstellung und mit 6' eine Schwenkstellung der Klappe bezeichnet Die Anlenkung der Klappe 6 ist nur schematisch dargestellt und kann in beliebiger geeigneter Weise vorgenommen werden.It can be seen that the loading opening 4 is arranged with its upper area level with the collecting chamber 3 for the flue gas pipes 7. In the illustrated embodiment, as in FIG. 1 does not reveal the entire charging opening 4, but only its upper part, covered by a flap 6. 1, the door 5 shown in the open position for pivoting into the combustion chamber or collecting chamber interior is hinged to the frame of the loading opening 4. The pivoting takes place in the direction of arrow K about a horizontal axis 8. In the figure, 6 is the closed position and 6 'is a pivoting position of the Flap denotes The articulation of the flap 6 is only shown schematically and can be carried out in any suitable manner.

Es ist weiterhin erkennbar, daß die Beschickungsöffnung 4 der Brennkammer 2 im Vergleich zu bekannten Ausführungen von Heizungskesseln in Form von Feststoffkesseln erheblich größere Abmessungen aufweisen kann. Das gestattet das Einbringen auch as besonders sperriger Brennstoffstücke, wie beispielsweise großer Holzkloben, unzerkleinerter Kisten- und Kartonteile, ganzer Schachteln od, dgl Abgesehen von der Ersparnis an Arbeitsaufwand für deren Zerkleinerung ist dabei auch der Gewinn an Güte des Verbrennungsvorganges selbst, der insbesondere im Falle der Einbringung größerer Holzkloben besonders augenfällig wird, da bekanntlich die Verbrennung größerer zusammenhängender Holzstücke im stationären Dauerbetrieb des Verbrennungsvorganges erheblich besser abzulaufen pflegt als die einer Vielzahl kleinerer Holzstücke. Die Einbringung solchen sperrigen Brennstoffmaterials ist durch die Möglichkeit an geeigneter Stelle der Brennkammerwandung eine großflächige Beschickungsöffnung 4 vorsehen zu können, gegeben. In herkömmlicher Weise muß in jedem Beschickungsfall die die Beschickungsöffnung 4 verschließende Tür 5 geöffnet werden. Trotz der Großflächigkeit der Beschickungsöffnung 4 kommt es aber im Vergleich zu bekannten Ausführungen keineswegs zu vermehrtem Rauchgasaustritt in die Umgehungsatmosphäre oder größeren KaUufteinbrüchen ins Brennkammerinnere hinein, und zwar deswegen, weil zumindest ein Teilbereich der Beschickungsöffnung 4 durch die Klappe 6 abgedeckt ist Wird nun ein sperriges Brennstoffstück, wie beispielsweise ein größerer Holzkloben, eingebracht so stößt dieser automatisch selbst die Klappe 6 in Richtung des Pfeiles K nach hinten ins Innere der Brennkammer und schafft sich damit seinen eigenen Durchgangsweg. Die Strömungsverhältnisse der heißen Rauchgase werden durch die sich dabei verschwenkende Klappe 6 nur sehr kurzfristig und in überraschender Weise praktisch nur so unwesentlich gestört daß es nicht zu seitlichen Umgehungsströmungen durch die nunmehr von der Klappe 6 freigegebenen seitlichen Freiräume in die Umgebungsatmosphäre kommt Wie aus F i g. 1 erkennbar, ist dabei wirkungsvoll Sorge dafür getragen, daß die sich in Umlenkung befindenden heißen Rauchgase in der Sammelkammer 3, welche eine besondere Neigung hätten, durch den diese Sammelkammer 3 abdeckenden Teilbereich der Beschickungsöffnung 4 in die Außenatmosphäre abzuströmen, durch die Klappe 6 daran gehindert sind.It can also be seen that the charging opening 4 of the combustion chamber 2 can have considerably larger dimensions compared to known designs of heating boilers in the form of solid fuel boilers. This allows the introduction also as particularly bulky fuel pieces, such as large Holzkloben, unground crate and cardboard pieces, whole boxes od, etc. Apart from the savings in labor for the size reduction is also the gain in quality of the combustion process itself, particularly in the case the introduction of larger wooden blocks is particularly noticeable, since, as is well known, the burning of larger coherent pieces of wood in the steady continuous operation of the combustion process tends to proceed considerably better than that of a large number of smaller pieces of wood. The introduction of such bulky fuel material is given by the possibility of being able to provide a large-area charging opening 4 at a suitable point on the combustion chamber wall. In a conventional manner, the door 5 closing the loading opening 4 must be opened in each loading case. Despite the large area of the charging opening 4, compared to known designs, there is by no means increased flue gas leakage into the bypass atmosphere or larger chewing ingresses into the interior of the combustion chamber, namely because at least a partial area of the charging opening 4 is covered by the flap 6 If, for example, a larger wooden block is introduced, it automatically pushes the flap 6 backwards into the interior of the combustion chamber in the direction of the arrow K and thus creates its own passage. The flow conditions of the hot flue gases are only very briefly disturbed by the pivoting flap 6 and, surprisingly, practically only insignificantly that it does not come to lateral bypass flows through the lateral free spaces now released by the flap 6 into the ambient atmosphere . 1, effective care is taken to ensure that the hot flue gases in the collecting chamber 3, which have a particular tendency to flow into the outside atmosphere through the portion of the charging opening 4 covering this collecting chamber 3, are prevented by the flap 6 are.

Ist das Brennstoffstück in die Brennkammer 1 gelangt so stellt sich die Klappe 6 aus ihrer in F i g. 1 mit G' bezeichneten Schwenkstellung in ihre mit 6 bezeichnete Schließsteilung unter Schwerkraftwirkung automatisch selbst zurück.Once the piece of fuel has entered the combustion chamber 1 , the flap 6 is moved out of its position in FIG. 1 with G 'designated pivot position in its closed position designated 6 automatically under the action of gravity back itself.

1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Feed opening for a heating boiler for solid fuels, with a combustion chamber and a collecting chamber arranged above and having flue gas pipes and a side or upwardly pivotable door, characterized in that at least an upper portion of the loading opening (4) through a

₄ combustion chamber side arranged in the collecting chamber (3) pivotable, automatically closing flap (6) is covered

2. Loading opening according to claim 1, characterized in that the flap (6) around a above the loading opening (4) arranged '5 horizontal axis (8) is pivotable

3. Loading opening according to claim 1, characterized in that the flap (6) on the frame Loading opening (4) is pivotably articulated

4. Loading opening according to claim 1 to 3 ·, characterized in that the flap (6) below Gravity action is hinged self-closing

5. charging opening according to claim 1 to 4, characterized in that the inlet ends of the Flue gas pipes (7) with increasing distance from top to bottom to the charging opening (4) are arranged offset.