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Titel: MüllVarrennungsofen
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Müllverbrennungsofen Die Erfindung bezieht sich auf einen Müllverbrennungsofen
für Industrie- und Haushaltszwecke, der sich speziell für Gemeinschaften wie Krankenhäuser,
Kasernen, Campings usw. eignet.
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Die'bekannten Müliverbrennungsöfen setzen sich meistens aus einer
Verbrennungskammer, in die die Abfälle eingeschüttet und verbrannt werden, sowie
aus einem Schornstein zur Abführung -der in der Verbrennungskammer entstehenden
Rauchgase zusammen.
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Der Boden der Verbrennungskammer ist ganz oder teilweise als Rost
ausgebildet oder mit einem Rost versehen. In allen diesen bekannten Müllverbrennungsöfen,
gleichwohl ob die Inbrandsetzung des Mülls von den untersten Schichten aufwärts
oder in umgekehrter Richtung erfolgt, wird die Verbrennungsluft von unten durch
den Rost hindurch der Verbrennungskammer zugeführt. Abgesehen davon, dass bei einer
derartigen Anordnung eine optimale Regelung der Luftzufuhr schwierig, ja sogar unmöglich
ist, da sie ja eine Funktion der Dichte und damit der Durchlässigkeit des in die
Verbrennungskammer eingefüllten Abfallhaufens ist, sind die sich in ihr entwickelnden
Rauchgase stark verunreinigend und mUssen daher einer Nachverbrennung
unterzogen
werden bevor sie durch den Schornstein ins Offene entweichen können.
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Ein weiterer Nachteil der bekannten Müllverbrennungsöfen ist, dass
flüssige, halbflüssige oder leichtschmelzende Abfälle durch die Schlitze des Rostes
hindurch sickern und damit in die Aschenkammer gelangen können.
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Die Konstruktionsweise der bekannten MUllverbrennungsöfen führt also
zu einer unvollständigen Verbrennung des Mülls und zur Notwendigkeit zusätzlicher
Einrichtungen für die Reinigung der Rauchgase und für die eventuelle Vorwärmung
der Verbrennungsluft.
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Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, die oben angedeuteten Mängel
der bekannten Öfen dieser Gattung durch einen MUliverbrennungsofen zu beseitigen,in
in dem ein selbstgesteuerter -Selbstverbrennungsprozess sich in Richtung von den
obersten Schichten der in der Verbrennungskammer eingefüllten Abfallmasse nach den
untersten hin abspielt und in der Verbrennungskammer selbst eine so hohe Temperatur
herrscht, dass eine automatische Reinigung des Rauches und Beseitigung seiner Gerüche
erzielt wird. Dieses Resultat wird durch das Einblasen von Druckluft in die
Verbrennungskammer
über Reihen von in verschiedenen Höhen dieser Kammer und unter geeigneten Winkeln
inrdiese einmündenden Düsen bewirkt.
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Ein weiteres Merkmal des erfindugsgemässen Ofens liegt darin, dass
die Regelung der Verbrennungsluft automatisch auf Grund der Rauchtemperatur'oberhalb
der flamme erfolgt, und nicht in Abhängigkeit der Dichte des Abfallhaufens in der
Verbrennungskammer, eben weil die Verbrennungsluft nicht den ganzen Abfallhaufen
von unten nach oben zu durchströmen hat, sondern, wegen der erwähnten Anordnung
der Düsen, nur Teile derselben, sodass leicht optimale Werte eingestellt werden
können.
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Die Anordnung der Düsen und die dadurch ermöglichte Abschaffung des
Rostes im Verbrennungskammerboden verhindert das Abfliessen der flüssigen und leichtschmelzenden
Abfallmaterialien, die somit verdampft und distilliert werden1 während etwaige in
diesem Prozess sich bildende Stoffe schon vollständig verbrennen werden, bevor sie
aus der Verbrennungskammer entweichen können. Die aus der Verbrennungskammer ausströmenden
heissen Rauchgase bestreichen auf ihrem Weg zum Schornstein die Druckluftleitungen,
wodurch
die Verbrennungsluft ohne die Notwendigkeit besonderer
Hilfsapparaturen vorgewärmt wird. -« Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird
nachstehend anhand der beigehefteten Zeichnungen beschrieben werden. Es zeigen:
Fig. 1 einen senkrechten Schnitt; und Fig. 2 schematisch eine mögliche Beschickungsvorrichtung
des Ausführungsbeispiels.
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Der allgemein mit 1 bezeichnete, mit feuerfestern Material ausgekleidete
zylindrische Mantel des Miillverbrennungsofens ist unten von einem flachen Boden
3 und oben von einem gewölbten Deckel 4 verschlossen. Der zentrale Teil des Dekkels
4 ist als Einfülltrichter 5 für den Müll ausgebildet. Eine um das Scharnier 7 schwenkbare
Klappe 6 dient zur luftdichten Abschliessung der Trichteröffnung.
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Die ebenfalls zylindrische, kesselförmige Verbrennungskammer 8 im
Innern des Ofens ruht auf Stützen 9. Sie ist kürzer und ihr Durchmesser ist kleiner
als der Innendurchmesser des Ofenmantels 1, sodass sich ihr Rand unterhalb des Ofendeckels
4 befindet und zwischen ihrer Seitenwand und der feuerfesten Auskleidung des Ofenmantels
1 ein
ringförmiger Zwischenraum 8a gebildet wird, der sich unterhalb
der Seitenwand in einen Raum 10 erweitert, der zwischen dem sich nach unten hin
verjUnge-nden kegelstumpfförmigen Boden St der Ver.brennungskammer und dem Ofenboden
3 zu liegen kommt.
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Rings um die Aussenseite der Verbrennungskammer sind in Nähe ihres
Randes, in Nä-he ihres Bodens und angenähert auf halber Höhe ihrer Seitenwand ringförmige
Sammlerrohre 11, 12 und 13 befestigt, aus denen je ein Kranz von Düsen 14, 15 und
16 teils in radialer Richtung, teils unter verschiedenen Winkeln durch die Wandung
der Kammer hindurch in sie einmündet. Die in einem ausserhalb des Ofens aufgestellten
Gebläse 7 erzeugte,zur zur Verbrennung dienende Druckluft,wird den Sammlerrohren
über eine Leitung 18 zugeführt, an die sich ein Verteiler 19 anschliesst, der durch
die Zweigrohre 20, 21 und 22 mit den Sammlerrohren verbunden ist.
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Der schräggestellte Teil der Düsen erteilt dem Gemisch aus Rauch und
Druckluft eine Wirbelbewegung.
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Dank der hier beschriebenen Anordnung der Düsen ergibt sich eine
viel gleichmässigere
Verteilung der Verbrennungsluft in der in
der Kammer 8 angehäuften Abfallmasse, sodass die benötigte.lCuftmenge von der zufälligen
Dichte dieser Masse praktisch unabhängig wird und deshalb die Möglichkeit besteht,
die Zufuhr der Verbrennungsluft automatisch in Abhängigkeit der in der*Kammer 8
herrschenden Temperatur zu steuern. Zu diesem Zweck können thermostatische oder
auch optische Geräte oberhalb der Kammer 8 aufgestellt werden.
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Ein seitlich über der Öffnung der Kammer 8 installierter, auf diese
Öffnung gerichteter Brenner 23 dient dazu, den Selbstverbrennungsprozess der Abfallmasse
einzuleiten.
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Der im Ofen herrschende Druck sowie die Saugwirkung des Schornsteins
zwingen den während des Verbrennungsprozesses entstehenden Rauch durch den Zwischenraum
8a in den Raum 10, wo er sich ausdehnt und folglich seine Geschwindigkeit abnimmt.
Dadurch erfolgt schon eine teilweise Füllung der vom Rauch mitgeführten Partikeln.
In Raum 10 ist weiter ein mit Leitrippen 25 versehener Wirbler 24 eingebaut, den
der Rauch in seinem Weg zum Schornstein 26 durschströmen muss und wo eine
weitere
Ablagerung der festen Teilchen stattfindet.
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Der Wirbler 24 mündet über eine Öffnung 27 in das Ende einer waagerechten,
mit ihrem anderen Endteil aus dem Ofenmantel herausragenden Rauchsammelkammer 28.
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Dieser ausserhalb des Ofens liegende Teil-der Kammer 28 setzt sich
in einen senkrecht nach oben gerichteten Oxidationsraum 29 fort, der in den Schornstein
26 ausläuft. Sowohl die Kammer 28 als auch der Oxidationsraum 29 sind aus mit feuerfestem
Material ausgekleidetem Stahlblech.
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Ein Hilfsbrenner 30 ist in die Oxidationskammer eingebaut, deren
Wandungen oberhalb und unterhalb des Hilfsbrenners mit Löchern 31 für den Durchfluss
der für die Oxidation der Rauchgase notwendigen Luft versehen sind.
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Zur Entfernung der Asche aus der Verbrennungskammer 8 dient eine
dicht schliessende Öffnung 32 im Ofenmantel, die über ein Rohr 33 mit einer am Boden
8a dieser Kammer vorgesehenen Öffnung verbunden ist. Eine weitere Tür 35 dient zur
Entfernung der am Ofenboden 3 liegenden, durch den Wirbler 24 abgelagerten Partikeln.
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Im Betrieb wird die Selbstverbrennung des in der Verbrennungskammer
eingefüllten, oben meist
kegelförmigen Abfallhaufens durch eine
kurze, meist 5 bis 10 Minuten dauernde Betätigung des Brenners 23 und die gleichzeitige
Zufuhr von Druckluft über die Düsenkränze 14, 15 und 16 eingeleitet.
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Der durch den Zwischenraum 8a abströmende Rauch bestreicht die Wand
der Kammer 8 und wärmt dadurch die Abfallmasse, und bestreicht auch die Sammelrohre
11, 12 und 13 sowie den in den Ofen hineinragenden Teil der Rohre 20, 21, 22-und
wärmt somit die Verbrennungsluft vor.
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Nach Durchströmung des Raumes 10, des Wirblers 24, der Rauchsammelkammer
gelangt er in die Oxidationskammer 29. Nur bis die Temperatur in und über der Verbrennungskammer
nicht die zur vollständigen Verbrennung des Rauches nötigen, in der Nähe von 1000°C
liegenden Werte erreicht hat, wird der Hilfsbrenner benutzt, um die nur teilweise
verbrannten Rauchgase vollständig zu oxidieren. Nach Erreichung dieser Temperaturwerte
erfolgt die vollstXndige Reinigung des Rauches in der Verbrennungskammer selbst,
sodass der Hilfsbrenner 30 abgestellt werden kann. Ein weiterer, die vollständige
Verbrennung des Rauches begünstigender
Faktor ist seine durch
die Schrägstellung eines Teiles der Düsen 14, 15 und 16 erzeugte Wirbelbewegung
oberhalb der Abfallmasse, die seinen Aufstieg aus der Verbrennungs-Kammer verlangsamt,
also seinen Kontakt mit der Flamme verlängert.
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Eine a-ILtomatisierbare Ladevorrichtung für den in Fig. 1 dargestellten
Ofen zeigt Fig.2.
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Diese Ladevorrichtung, die anstelle des in Fig. 1 gezeigten Einfülltrichters
über die ungefähr mittig im Deckel 4 vorgesehene Öffnung vorgesehen ist, besteht
aus einem Behälter 42 und einem seitlich zu diesem installierten Schneckenförderer
46, 48, in dessen Trichter 47 der Müll abgeladen wird.
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Den Boden des Behälters bildet eine Schiebetür 50, welche über der
Öffnung des Deckels 4 durch Betätigung eines doppeltwirkenden Hydrokolbens hin und
her bewegt werden kann.
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Vom Schneckenförderer ist der Behälter 42 durch eine um ihre obere
Kante schwenkbare, infolge ihres Eigengewichtes stets in ihre senkbare Lage zurückschwingende
Klappe 45 getrennt. Eine weitere, um einen Zapfen 44 drehbare Klappe 43 bildet den
Deckel des Behälters
42.
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Im Betrieb öffnet sich die Klappe 45 unter dem Druck es von der Schnecke
48 geförderten Materials, sodass sich dieses durch die Öffnung im Deckel 4 in die
Verbrennungskammer 8 entladen kann.
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Sobald diese gefüllt ist, wird die Öffnung geschlossen und der die
Schnecke antreibende Motor 49 abgestellt.
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Die in Fig. 2 gezeigte Vorrichtung kann auch vollständig automatisiert
werden. Dazu genügt im wesentlichen, ein Relais, das von einem im Ofen vorgesehenen
Thermostat gesteuert wird und den Motor einschaltet und die über die Kolbenstange
52 mit dem Hydrokolben verbundene Schiebetür 50 öffnet, wenn die Temperatur im Ofen
nach der Verbrennung des Abfalls in der Kammer 8, unter einen eingestellten Wert
sinkt.
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