DE3046787A1

DE3046787A1 - "heizungskessel mit festem brennstoff"

Info

Publication number: DE3046787A1
Application number: DE19803046787
Authority: DE
Inventors: Florentinus Westmalle Melis; Willy van Westmalle Rooy; Jan Zoersel Verbergt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-12-12
Filing date: 1980-12-12
Publication date: 1981-08-27
Also published as: NL8006709A; GB2067742A

Description

Anmelder: Florentinus Melis, Westmalle (Belgien) Jan Verbergt, Zoersel (Belgien) und Willy van Rooy, Westmalle (Belgien)

Titel; Heizungskessel mit festem Brennstoff

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Heizungskessel mit festem Brennstoff, insbesondere Kohle, für Zentralheizung, der mit einem Rost ausgerüstet ist, auf dem der Brennstoff verbrannt wird.

In den bislang bekannten Zentralheizungskesseln mit Kohle als Brennstoff wird im allgemeinen verlangt, in Abhängigkeit von der Kohlenqualität die Feuerstelle sehr regelmäßig zu überwachen und in Abständen von Hand, z.B. durch Rütteln des Rostes, die Asche zu entfernen.

Die Erfindung bezweckt hauptsächlich, diesen spezifischen Nachteil zu beseitigen, d.h. also einen Heizungskessel mit einer Entaschungs-Einrichtung zu schaffen, die jegliche Überwachung der Verbrennung überflüssig macht.

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Zu diesem Zweck weist die erfindungsgemäße Entaschungs-Einrichtung durch den Rost von unten nach oben hindurch bewegbare Organe auf, die es zulassen, den auf dem Rost befindlichen Brennstoff regelmäßig umzuwühlen.

Zweckmäßig bestehen die bewegbaren Organe aus etwa messerartigen Lamellen, die annähernd senkrecht um eine Achse durch Spalte hindurch drehbar sind, die in dem Rost parallel zu den Lamellen vorgesehen sind, wobei diese Spalte sich auf der einen Seite des Rostes bis an den Rostrand hin erstrecken und die Achse sich an dieser Seite befindet.

Weitere Besonderheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung zweier besonderer Ausführungsformen des erfindungsgemaßen Heizungskessels. Diese Beschreibung dient lediglich einer beispielhaften Veranschaulichung und beschränkt die Erfindung nicht. Die nachstehend verwendeten Bezugszeichen beziehen sich auf die beiliegende Zeichnung.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Vertikalschnitts durch einen Heizungskessel gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine Ansicht nach Linie II - II in Fig. 1,

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Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III - III in Fig. 1, Fig. 4 einen Schnitt nach Linie IV - IV in Fig. 3 und

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Vertikalschnitts durch eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Heizungskessels.

In den verschiedenen Figuren beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Teile.

Der in Fig. 1 dargestellte Heizungskessel besteht aus einem Metallgehäuse 1, in dem mindestens ein Teil der Innenwände mit nicht dargestellten feuerfesten Steinen ausgekleidet sein kann. In diesem Gehäuse 1 ist ein horizontaler Rost 2 vorgesehen, auf dem der Brennstoff, insbesondere Kohle, verbrannt wird. Unten am Gehäuse 1 ist eine durch eine Klappe 3 abschließbare Zuführöffnung 4 für die Verbrennungsluft vorgesehen, während oben eine durch eine Klappe 5 abschließbare Abführöffnung 6 für die zu einem nicht dargestellten Schornstein abströmenden Verbrennungsgase vorgesehen ist.

Weiter ist im oberen Bereich des Gehäuses 1 ein automatisches Zuführsystem 7 für die Kohle vorgesehen. Solche Systeme sind bekannt und weisen meist einen trichterförmigen Behälter 8 mit einer sich zum Rost 2 hin neigenden Fläche 9 auf, entlang welcher die Kohle mit einem regelbaren Durchsatz auf den Rost 2

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gleiten kann. Die Durchsatzmenge wird durch Einstellen der Lage eines Schiebers 10 geregelt. Die Kohle kann ferner von einem nicht dargestellten Lagerplatz durch eine Öffnung 11 des Gehäuses 1 regelmäßig in den Trichter 8 eingebracht werden.

Über dem Rost 2 unmittelbar neben dem Trichter 8 ist ein Wärmetauscher 12 vorgesehen, durch welchen Wasser fließt, das dazu bestimmt ist, die verschiedenen ebenfalls nicht dargestellten Heizkörper aufzuheizen, die an den Kessel angeschlossen sind.

Schließlich ist unter dem Rost 2 ein Abführtrichter 13 für diejenige Asche vorgesehen, die durch den Rost fällt. Diese Asche kann z.B. über eine Öffnung 14 in einem nicht dargestellten Raum angesammelt werden, der dann bsp. ein- oder zweimal jährlich geleert wird.

Alle diese Bestandteile des Heizungskessels können als herkömmlich betrachtet werden.

Erfindungsgemäß ist nun in diesem Heizungskessel eine mit dem Rost 2 zusammenwirkende Entaschungs-Einrichtung eingebaut, die durch diesen Rost von unten nach oben hindurch bewegbare Organe aufweist, die es zulassen, den auf dem Rost befindlichen Brennstoff regelmäßig umzuwühlen.

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Bei der in Fig. 1 dargestellten besonderen Ausführungsform bestehen diese bewegbaren Organe aus messerartigen Lamellen 15, die senkrecht um eine waagerechte Achse 16 durch in dem Rost vorgesehene Spalte 17 (s. Fig. 2) hindurch drehbar sind.

Der Rost 2 besteht aus einzelnen flanschartigen Elementen 18 mit einem an ihrem einen Ende vorgesehenen hakenartigen Bereich 19, mittels welchem diese Elemente unmittelbar nebeneinander in dem Kessel aufgehängt sind derart, daß zwischen zwei aufeinanderfolgenden Elementen ein Spalt 17 gebildet wird, der sich im wesentlichen von dem hakenartigen Bereich 19 zu dem gegenüberliegenden Rand des Rostes 2 erstreckt, so daß die freien Enden der einzelnen Elemente 18 durch einen Abstand voneinander getrennt sind, der mit der Breite der Spalte 17 übereinstimmt .

An jedem dieser freien Enden ist ein nach oben gerichteter Zahn 20 vorgesehen, so daß alle diese Zähne zusammen an dem Rost 2 einen aufwärts gerichteten Rand bilden, durch den die Kohle zurückgehalten bzw. vor einem Herunterfallen vom Rost 2 bewahrt wird.

Gegenüber den freien Enden dieser Elemente 18 befindet sich die Achse 16, auf der die messerartigen Lamellen 15 montiert sindj diese Achse verläuft zu den Spalten 17 im rechten Winkel.

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Wie in Fig. 3 dargestellt, sind die Lamellen 15 abwechselnd um einen Winkel von 180° relativ zueinander verdreht angeordnet, wobei jede für sich auf einem ringförmigen, von einer einzelnen Nabe 22 vorstehenden Kragen 21 montiert ist. Die verschiedenen Naben 22 sind auf der Achse 16 gegeneinander geschoben, während deren Kragen 21 nahezu passend in den freien Enden der Spalte 17 drehen. Demzufolge wird der Abstand zwischen den flanschartigen Elementen 18, die den Rost 2 bilden, und entsprechend auch die Breite der Spalte 17 stets konstant gehalten. In der Außenwand der Achse 16 ebenso wie in der Innenwand der verschiedenen Naben 22 ist eine Keilnut 23 vorgesehen,, die sich entlang der Achsenlängsrichtung erstreckt und in der über die gesamte Länge der Achse 16 ein Keil 24 angeordnet ist, um die Naben 22 auf der Achse 16 festzusetzen.

Die freien Enden der Elemente 18 können eventuell auf diesen Naben 22 zwischen deren Kragen 21 aufruhen.

Unter Einschaltung von Lagern 25 wird die Achse 16 durch Stützen 27 getragen, die gleichmäßig über die Länge der Achse 16 verteilt und an der Innenwand des Kessels befestigt sind.

Weiter kann in mindestens einem der flanschartigen Elemente 18 ein Glühelement für das selbsttätige Entzünden des Brennstoffs eingebaut sein. Ein solches Glühelement ist Gegenstand der voraufgegangenen Patentanmeldung No. 80 30 108 (U.K.) der-

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selben Anmelder und schematisch in Fig. 1 dargestellt, wo es durch das Bezugszeichen 29 angedeutet ist.

Auch ist noch ein Motor für den Antrieb der bewegbaren Organe 15 vorgesehen; ein solcher Motor ist in der Zeichnung jedoch nicht dargestellt worden.

Fig. 5 betrifft einen Doppelkessel, der also zwei Roste 2 und die zugehörigaa Entaschungs-Einrichtungen aufweist, welche auf einer zentralen Stütze 30 montiert und in der durch die Pfeile 33 angedeuteten Richtung drehbar sind.

In dieser Ausführungsform werden die flanschartigen Elemente 18 an einem hakenförmigen Profil 31 aufgehängt, das an der Innenwand des Kessels befestigt ist.

Die anderen Merkmale entsprechen etwa den Merkmalen der in Fig, 1 gezeigten Ausführungsform.

Durch Einschaltung eines Regelmechanismus¹, derJz.B. mittels eines Thermostats gesteuert ist, kann jeder Rost 2 für sich allein betätigt werden derart, daß z.B. in gewissen Fällen nur einer der beiden Roste 2 verwendet wird.

Die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Heizungskessels kann unter Bezugnahme auf Fig. 1 wie folgt beschrieben werden:

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Durch die Öffnung 11 fällt Kohle in den Kessel auf den Rost 2. Der Schieber 10 regelt den Kohledurchsatζ. Durch eine nicht dargestellte elektrische Bedienung wird ein elektrischer Strom durch das Glühelement 29 zum Entzünden der auf dem Rost 2 'befindlichen Kohle geschickt.

Wie durch die Pfeile 32 angedeutet, wird Verbrennungsluft durch die Öffnung 4 zugeführt, die mittels der Klappe 3 geregelt werden kann. Gleichzeitig wird auch die Klappe 5 geöffnet, um einen genügenden Zug durch die Feuerstelle zu erzeugen.

Weiter wird dann die Achse 16 periodisch in Richtung des Pfeils 33 in Bewegung versetzt. Dabei werden die Lamellen 15 um einen Winkel von 180° gedreht derart, daß die brennende Kohle auf dem Rost 2 umgewühlt wird und die Asche sich von der Kohle trennt und durch den Rost 2 fällt, um über den Trichter 13 durch die Öffnung 14 hindurcn in einen nicht dargestellten Sammelraum zu gelangen.

Die Häufigkeit, mit der die 180°-Drehbewegung von der Achse 16 ausgeführt wird, kann mittels eines nicht dargestellten Zeitrelais¹ geregelt werden und hängt u.a. von der Qualität der verwendeten Kohle und dem Volumen der Feuerstelle ab. Die Entstehung von Aschesintern sollte immer vermieden werden.

Die Korngröße der verwendeten Kohle hängt einerseits von der Breite der Spalte 17 und andererseits von dem Abstand zwischen

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zwei aufeinanderfolgenden Lamellen 15 ab, die annähernd gleichzeitig durch den Rost 2 hindurch gehen.

Aufgrund der Tatsache, daß zwei aufeinanderfolgende Lamellen auf der Achse 16 eine Winkelverschiebung von 180° aufweisen, wird ein sehr regelmäßiges Umwühlen der Kohle auf dem Rost 2 erreicht.

Da ferner der Rand der Lamellen 15, der sich oben befindet, wenn die Lamellen 15 sich von unten nach oben durch den Rost 2 hindurch bewegen, so dünn wie möglich ausgeführt ist, ist es praktisch ausgeschlossen, daß die Lamellen 15 bei ihrer Aufwärtsbewegung über dem Rost 2 kleine KohleStückchen mitnehmen.

Die Breite der Spalte 17 ist etwas größer als der breiteste Lamellenbereich, so daß die Lamellen 15 ungehindert durch den Rost 2 hindurch drehen können.

In bestimmten Fällen kann es nützlich sein, Lamellen 15 mit einem dreieckigen Querschnitt zu verwenden, wobei der breiteste Bereich sich an der Unterseite befindet, wenn die Lamellen 15 durch den Rost 2 hindurch drehen.

Es verdient auch festgehalten zu werden, daß die Lamellen 15 nahezu vollständig außerhalb des Hitzebereichs der Feuerstelle in Ruhestellung gehalten werden können. Für den Fall, daß zwei aufeinanderfolgende Lamellen 15 um einen Winkel von 180 ver-

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setzt angeordnet sind, wie das in der Zeichnung dargestellt ist, kann das z.B. die senkrechte Stellung oder eine sonstige Stellung sein, wobei die Lamellen 15 mit der oberen Rostfläche einen Winkel bilden, der größer als 90° ist.

Die Arbeitsweise der Entaschungs-Einrichtung beruht tatsächlich auf der einfachen Feststellung, daß die Verbrennung eines Kohlestücks von außen nach innen, Schicht für Schicht, vor sich geht. So ist festgestellt worden, daß, wenn diese so gebildeten kleinen Ascheschichten systematisch und in verhältnismäßig kurzen Zeitabständen entfernt werden, eine sehr homogene und vollständige Verbrennung der Kohle stattfindet mit dem Ergebnis, daß die Aschebildung auf ein Minimum beschränkt wird und die Asche pulverförmig ist. Das hat unmittelbar zur Folge, daß ein Rost mit verhältnismäßig engen Spalten verwendet werden kann, wodurch dann auch der Verlust an unverbrannter Kohle, welche durch den Rost fällt, auf ein Minimum zurückgeführt wird.

Die Erfindung ist natürlich nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt; innerhalb des Rahmens des Patentgesuchs können etliche Veränderungen erwogen werden, so u.a. bezüglich der Form und Abmessungen des Rostes und der durch diesen sich hindurch bewegenden übereinstimmenden Organe.

So sollten zwei aufeinanderfolgende Lamellen um einen anderen Winkel als 180° versetzt sein können, z.B. um 60°. Das würde u.U. die Verwendung von grobstückigerer Kohle zulassen, weil

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der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Lamellen, die gleichzeitig durch den Rost hindurchgehen, größer als bei einer Winkelversetzung von 180° sein würde. Wie in Fig. 1 gestrichelt durch das Bezugszeichen 15 dargestellt, können die Lamellen eventuell nach vorne, d.i. im Drehsinn, gekrümmt sein, was den Vorteil hätte, daß diese während ihrer Aufwartsbewegung durch den Rost gleichmäßiger in die Kohle eindringen.

Darüber hinaus kann in bestimmten Fällen die gleichsinnige Drohbewegung der Lamellen durch eine Auf- und Abbewegung dünner Platten ersetzt werden, welche derart sein würde, daß in der obersten Stellung dieser Platten deren unterer Rand sich noch in den Spalten befindet, um zu verhindern, daß während der zurückgehenden Bewegung kleine Kohlestückchen durch die Spalte gedrückt werden.

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Claims

Patentansprüche

M J Heizungskessel für feste Brennstoffe, insbesondere Kohle, mit einem Rost, auf dem der Brennstoff verbrannt wird, und mit einer Entaschungs-Einrichtung, die mit dem Rost zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Entaschungs-Einrichtung durch den Rost (2) von unten nach oben hindurch bewegbare Organe (15) aufweist, die es erlauben, den auf dem Rost (2) befindlichen Brennstoff regelmäßig umzuwühlen.
2. Heizungskessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegbaren Organe (15) aus etwa messerartigen Lamellen bestehen, die annähernd senkrecht um eine Achse (16) durch Spalte (17) hindurch drehbar sind, die in dem Rost (2) parallel zu den Lamellen (15) vorgesehen sind, wobei die Spalte (17) sich auf der einen Seite des Rostes (2) bis an den Rostrand hin erstrecken und die Achsfe (16) sich an dieser Seite befindet.
3. Heizungskessel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (15) auf der Achse (16) abwechselnd um einen Winkel von 180° relativ zueinander verdreht angeordnet sind.

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4. Heizungskessel nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Achse (16) ein ringförmiger Kragen (21) vorgesehen ist, der fast passend im Ende jedes Spaltes (17) dreht.
5. Heizungskessel nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende jeder Lamelle (15) auf einer einzelnen Nabe (22) befestigt ist, die auf die Achse (16) aufgeschoben und dort fixiert ist.
6. Heizungskessel nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rost (2) auf der Achse (16) aufruht.
7. Heizungskessel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rost (2) aus einzelnen, mit einem ihrer Enden auf einer Stütze gegeneinander anschließenden flanschartigen Elementen (18) besteht, so daß zwischen zwei aufeinanderfolgenden Elementen (18) ein Spalt (17) geformt ist.
8. Heizungskessel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Stütze abgewandte Ende der Elemente (18) einen nach oben vorstehenden Rand (20) aufweist.
9. Heizungskessel nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stütze ein Profil (31) aufweist, das an der Innenwand des Kessels befestigt ist und woran diese

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Elemente (18) gegeneinander mittels eines hakenartigen Teils (19) aufgehängt sind.
10. Heizungskessel nach einem der Ansprüche 7 "bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einem der flanschartigen Elemente (18) ein Glühelement (29) zum selbsttätigen Entzünden des Brennstoffs eingebaut ist.
11. Heizungskessel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegbaren Organe (15) periodisch mittels eines Elektromotors von unten nach oben durch den Rost (2) hindurch verstellbar sind.
12. Heizungskessel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für das Anfördern des festen Brennstoffs zum Rost (2) ein im wesentlichen automatisches Zuführsystem (7) vorgesehen ist.
13. Heizungskessel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß unter dem Rost (2) eine nahezu luftdicht abgeschlossene Abführung der Asche des verbrannten Brennstoffs vorgesehen ist.
14. Heizungskessel mit festem Brennstoff wie vorstehend beschrieben oder in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt.

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