DE3109915A1 - Heizungskessel zum verbrennen von insbesondere gepressten strohballen - Google Patents

Description

• Heizungakessel zum Verbrennen von
• insbesondere gepreßten Strohballen.
• (Zusatz zu P 30 34 669.1) Die Hauptanmeldung P 30 34 669.1 (das Hauptpstent P 3c 34 669) betrifft einen Heizungakessel gemiiß Oberbegriff des Hauptanspruches.
• Obgleich ein solcher Heizungakessel die Forderungen nach einer kontinuierlichen Verbrennung von gepreßten Strohballen grundsätzlich erfüllt, haben sich hierzu noch Verbesserungsmdglichkeiten - inbesondere im Bereich des Feuerraumes bzw. der Brennkammer ergeben, da die einwandfreie und optimale Verbrennung von solchen Festbrennstoffen, wie sich gezeigt hat, selbst von scheinbaren Nebensächlichkeiten wesentlich beeinflußt wird, und die Aufgabe der vorliegenden Zusatzerfindung besteht darin, auch solche "Nebensächlichkeiten" beherrschbar zu machen, d.h. die Glutbettauabildung in Verbindung mit PrimErluftzufGhrung einschl.
• der Ascheabfflhrung zu verbessern.
• Diese Aufgabe ist mit einem Heizungakessel der eingangs genannten Art nach der Zusatzerfindung durch das im Kennzeichen des Hauptanspruches Erfaßte gelöst.
• Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich nach den Untaranaprchen Eine einwandfreie Glutbettausbildung für pfropfenartig -:zugefUhrten und frontal abbrennenden Brennstoff, insbeeondere Stroh, hangt zwangsläufig mit von einer einwandfreien Ascheabfuhr ab.
• Mit einem allein längs der Feuerraumrückwand oberhalb des Aschfallschlitzes angeordneten Ascheabstreifelementes ist dies nicht einwandfrei gewShrleistet, andererseits hat es sich als nicht praktikabel erwiesen, den Schlitz einfach insgesamt breiter anzulegen, da dann die Gefahr besteht, daß zuviel noch nicht auareichend verbrannten Strohs in den Aschfsll gelangt.
• Überraschend hat sich aber gezeigt, daß eine Schlitzvergr5ßerung zu einer einwandfreien Ascheabfuhr führt, wenn man die SchlitzvergrßQerung nur so anlegt, daß ein in der Draufsicht T-förmiger Schlitz entsteht,Uber dem die Glut steht, so daß diese von unten ausreichend Primärluftzufuhr erhalt.
• Neben dem Schlitz abfallende Asche rutscht aufgrund dertonkavwölbung des Bodens in diesem Bereich in den Schlitz und fließt - durch diesen einwandfrei ab.
• In diesem Zusammenhang ist es für eine optimale frontal stehende Elutbettausbildung ebenfalls wesentlich, daß das Glutbett insbesondere von unten her, d.h. im unmittelbaren Bereich der Primärluftzufuhr nicht stEndig durch das Abstreifelement gestört bzw. in seinem Umfang reduziert wird. Durch die Konkavwölbung, die das Glutbett gewissermaßen von unten her freistellt (der Ballen liegt Ja auf der sonst ebenen Bodenfläche des Feuerraumes auf), ist aber eine solche Elutbettausbildung möglich, zumal gepreßtes und verbrennendes Stroh ziemlich fest zusammenhalt, Diese einfache Maßnahme hat also den Vorteil, daß das unten stehende, unmittelbar mit Primärluft versorgte Glutbett ungestört stehen bleibt und sich ein Frontalglutbett ergibt, das im Querschnitt, was noch naher erläutert wird, etwa einem auf seiner kleinen Kathete stehenden rechtwinkligen Dreieck entspricht, dessen FronttlFche von Asche ständig abgestreift wird.
• ALS vorteilhaft hat es sich ferner erwiesen, daß man den Feuerraum allseitig mit feuerfestem Material auskleidet, da bei gepreßtem Stroh im Sinne eines optimalen Ausbrandea dafür gesorgt werden muß, daß relativ hohe Temperaturen im Feuerraum erhalten bleiben müssen.
• Stroh steht in unterschiedlichen Ballenformen zur Verfügung, und zwar in Form von relativ großen zylinderartigen Rundballen und meist wesentlich kleineren quaderförmig2n Ballen, was in Rücksicht auf einen optimalen Abbrand ebenfalls berücksichtigt werden muß, aber auch in Rücksicht darauf, daß man nach Möglichkeit möglichst wenig diesbezüglich unterschiedliche Kesseltypen bauen mßchte.
• Man könnte natürlich den Zufördertunnel und den Feuerraum entsprechend groß und zylindrisch, angepaßt an die Rundballenform, ausbilden, hierbei hat sich aber für einen optimalen Abbrand gezeigt, daß große Rundballen, einerseits, wenn ihr letzterer Teilbereich in die Randzone gelangt, zum Zusammenbrechen neigen, und andererseits schrumpfen die stehend zugafßrderten Rundballen (Längsachse in Förderrichtung) aufgrund der unvermeidbaren Wärmeeinwirkung vom Feuerraum aus zusammen, wodurch sich im oberen Bereich ein beträchtlicher Spalt im Zufdrdertunnel unmittelbar vor der Brennstoffzufuhröffnung zum Feuerraum ergibt, was mit der Gefahr eines Rflckbrandea in dem Zufördertunnel verbunden ist, den es natürlich zu vermeiden gilt.
• In Rücksicht darauf wird der Zufuhrtunnel im querschnitt so ausgebildet, daß dieser dem Rundballen im Querschnitt entspricht, d.h. die großen Rundballen werden liegend bzw. mit senkrecht stehender Achse eingebracht und zum Feuerraum gefordert. Die Querstsbilität dieser Ballen ist nämlich wesentlich größer, und es ergeben sich kaum Volumenreduzierungen durch Schrumpfung, und das der eigentlichen Glutzone nahekommende Restteil eines Ballens bricht auch nicht mehr zusammen.
• Außer diesem für einen günstigen Abbrand ebenfalls wichtigen Effekt, hat diese Ausbildung den vorteilhaften Nebeneffekt, daß man einen solchen Zufßrdertunnel auch mit kleineren quaderförmigen Ballen beschicken kann, da von diesen dann einfach entsprechend mehrere und den Tunnelquerschnitt ausfüllende Ballen eingelegt werden kennen.
• Die flach eingelegten Rundballen sind übrigens einer Verformung in Quaderform ohne weiteres zugänglich, abgesehen davon, daß sich eine solche Verformung durch den F5rderdruck gewissermaßen selbsttStig einstellt. In Rücksicht auf das eine Kreisfläche bestreichende Ascheabetreifelement im Feuerraum ist es ebenfalls im Interesse eines guten und gleichmäsigen Abbrandes im Feuerraum jedoch vorteilhaft, den riativ breiten Querschnitt des Brennstoffpfropfena auf einen Frontalquerschnitt zu bringen, der vom Ascheabstreifelement weitgehend erfaßbar ist.
• Dies ist ohne weiteres durch entsprechende Wandausbildung der gesamten Wegstrecke bis in den Glutbettbereich erzielbar, Die etwa rechteckige bzw. quadratische Querschnittsform (in der Draufsicht ) ergibt sich zwangsläufig durch den Förderdruck im Zufuhrtunnel und die Umformung in angenähert Kreis- bzw. Ovalform (im querschnitt) kann einfach dadurch erreicht werden, daß man in die ZufArderseitige Hälfte des Feuerraumes ggf. unter Miterfassung zumindest des Deckenbereiches des Anschlußendes des Zufdrdertunnels ein ein-oder mehrteiliges Formenmundatück aus feuerfestem Material einsetzt.
• Für den Endbereich des ZufBrdertunnels wird man jedoch besser ein einfaches Leitblech vorsehen.
• Der erfindungsgemBße Heizungskassel wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von AusfGhrungsbeispielen naher erläutert.
• Es zeigen schematisch Fig. 1 stark vereinfacht eine Druafsicht auf den Feuerraumboden; Fig. 2 stark vereinfacht einen Blick in den Feuerraum; Fig. 3 im Schnitt den Feuerraumbereich in besonderer Ausführungsform für insbesondere runde Strohballen und Fig. 4 stark vereinfacht einen Horizontalschnitt durch den Feuerraumbereich und den Zufrdartunnel für runde Strohballen.
• Sie aus Fig. 1,2 erkennbar ist der Aschfall- und Primärluftschlitz 7 mittig und entgegen zur ZufBrderrichtung (im Beispiel von rechts nach links) mit einem Schlitz 7' erweitert, so daß sich in der Draufsicht inagesamt ein T-ffirmiger Schlitz darbietet.
• Die Flankenbereiche des Feuerraumbodens 3 neben dem Schlitz 7 sind, wie aus Fig. 2 erkennbar, konkav nach unten durchgewölbt.
• Ober dem Ganzen befindet sich das drehbar gelagerte und nur gestrichelt angedeutete Ascheabatreifelement 9.
• Das sich bildende und frontal abbrennende Glutbett 23 hat im Querschnitt (soweit sich dies überhaupt zeichnerisch vereinfacht darstellen läßt) etwa die Form eines auf seiner Kleinkathete stehenden rechtwinkligen Dreiecks. Durch die Konkavwilbung ist der Ballen bzw. das Glutbett über dem Schlitz 7 freigestellt, so daß die Primärluft gut an diesen unteren Bereich des Glutbettes gelangen kann, der insoweit auch nicht unmittelbar vom Ascheabatreifelement 9 erfaßt und ggf.
• zerstört werden kann, was sehr wesentlich für den kontinuierlichen Abbrand ist, wie andererseits aber auch das mehr oder weniger zarte Abstreifen der Asche im Bereich der langen Kathete, d.h. in der Frontalfläche durch das Ascheabatreifelement 9. Diese Asche kann durch den Schlitz 7 in den Aschfallsammelraum 6 gelangen.
• Große Strohrundballen (Abmessungen etwa ca. 1,5 W und û,8 m dick / 300 ooo kcal/h1) lassen sich auf diese Weise verbrennen. Aus den eingangs erwähnten Gründen ist es jedoch vorteilhafter die Ballen liegend zuzufördern, da damit die optimalen AbbrandverhEltnisse bei kontinuierlichem Betrieb besser erreichbar sind.
• Aus diesem Grunde ist der Zufuhrtunnel 14 Rac rechteckig und dem Querschnitt von im Sinne der Fig. 4 liegend eingebrachter Rundballen 20 angepaßt ausgebildet.
• Die Einbringung erfolgt am nicht dargestellten Ende des Zufuhrtunnele 14 von der Seite her.
• Durch den Förderpreßdruck im Tunnel verformen sich die Rundballen zu Rechteckballen, wie nur prinzipiell angedeutet - und vor Erreichen der eigentlichen AbbrandzDne wird der ganze Brennstoffpfropfen durch ein ein- oder mehrteiliges Formmundstück21 auf zumindest angenähert den Querschnitt gebracht, der vom Ascheabetreifelement 9 erfaßbar ist. In den Fordertunnel hinein kann sich vom oberen Teil des Formmundstückes 21 aus ein st:Lifenlos anschließendes Leitblech22erstrecksn.
• Da die Feuerraumwandungen 4r für einen guten Abbrand sowieso mit feuerfestem Material verkleidet werden, werden die den Brennatoffpfropfen zuformenden Formgebungen direkt an diesem Material mit vorgesehen.
• Die Regelung der fufordergeschwindigkeit der Ballen in weitgehender Übereinstimmung mit der Abbrandgeschwindigkeit muß im übrigen nicht unbedingt Uber das axial verschiebliche Ascheabstreifelement 9 erfolgen. In Equivalenter Weise wäre es durchaus möglich, an den Förderelementen im Zufuhrtunnel 14 äquivalent wirkende Elemente vorzusehen, die den Antrieb:abschalten, wenn der Förderwiderstand zu groß wird, d. h. dann, wenn der Ballenpfropfen mit seiner Frontfläche gegen das Ascheabatreifelement läuft, das in einem solchen Fall selbstverständlich in seiner Drehbewegung abgeschaltet wird, aLsb nicht mehr axial verschieblich und mit FGhler- und Endschaltelementen,-Impulsgebern od. dgl. ausgestattet sein muß.
• Obgleich für den Abbrandvorgang ebenfalls wichtig, sei dies hier nur am Rande erwähnt.
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Claims (5)

1. Patentansprüche: 1. Heizungskessel zum Verbrennten von insbesondere gepreßten Strohballen, bestehend aus einer Brennkammer mit Brennatoffzufuhröffnung, einer unter der Brennkammer angeordneten Aschfallsammelkammer und aus einer der Brennkammer nachgeordneten Nachschaltheizfläche mit Rauchgasabzug, wobei gegenüberliegend und etwa zentrisch zur kontinuierlich beschickbaren Brennstoffzufuhrdffnung mindestens eine Sekundärluftöffnung angeordnet ist und der Boden der Brennkammer mit mindestens einem längs der Brennkammerruckwand verlaufenden, zur Aschfallsammelkammer führenden Aschfall-und Primärluftschlitz versehen und wobei ferner ebenfalls gegenflberliegend zur Brennstoffzufuhroeffnung im brennkammerrflckwandnahen Bereich über dem Schlitz mindestens ein vor der Abbrand zone bewegliches Ascheabstreifelement angeordnet ist (P 30 34 669.1) d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß für die Verbrennung von Strohballen der Aschfall- und Primärluftschlitz (7) mittig mit einem gegen die Brennstoffzufuhrrichtung gerichteten, unter dem Ascheabstreifelement (9) verlaufenden Schlitz (7f) in den Feuerraumboden hinein erweitert ausgebildet und die Flankenbereiche (19) des Feuerraumbodens neben dem Schlitz (71) in Bezug auf den vor dem Schlitz ebenen Feuerraumboden (3) konkav nach unten gewölbt auagebildet ist.
2. 2. Heizungakessel nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Umgebungswände (4') des Feuerraumes (4) mit feuerfestem Material ausgekleidet sind.
3. 3. Heizungakeasel nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der 9uerschnitt des Zufßrdertunnels (14) flach rechteckig und angepaßt an den Querschnitt von flach eingelegten Rundballen (20) angepaßt ausgebildet ist.
4. 4. Heizungakessel nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß in der beschickungsseitigen Hälfte des Feuerraumes (4) ein dem im Querschnitt flach rechteckigen Brennstoffpfropfen auf etwas kreis- oder Oval form verformendes Formmundstflck (21) angeordnet ist.
5. 5. Heizungskessel nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß mindestens im Deckenbereich des feuerraumseitigen Endes des Zufßrdertunnels (14) ein an das Formmundstück (21) stufenlos anschließendes Leitblech (22) angeordnet ist.