DE3129046C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Feststoffheizungskessel, insbesondere für feste Brennstoffe, wie Abfallholz und dergleichen, mit einem voll ausgekleideten Verbrennungs­ raum, Feuerrost, Luftzufuhr und Rauchgasabzug, wobei der gesamte Verbrennungsraum in einer doppelwandigen Kammer untergebracht ist, und der zwischen den Kammerwänden ge­ bildete Hohlraum von Wasser durchflossen ist.

In vielen kleineren, z. B. holzverarbeitenden Betrieben, fallen diskontinuierlich Abfallholz und andere brennbare Materialien an, die nach Möglichkeit nicht zwischengela­ gert werden sollen, sondern unmittelbar verbrannt werden sollen. Dazu dienen Feststoffheizungskessel, die gleich­ zeitig auch zur Erwärmung von Brauchwasser und Brauchluft eingesetzt sind. Obgleich das Abfallholz und die anderen brennbaren Materialien nur von Zeit zu Zeit anfallen und dementsprechend der Feststoffheizungskessel diskontinuier­ lich in Betrieb genommen wird, soll aber das Brauchwasser und/oder die Brauchluft eine möglichst gleichmäßige Tem­ peratur besitzen.

Bekannt ist ein Zentralheizungskessel (DE-OS 30 18 308), dessen Verbrennungsraum in einer vom zu erwärmenden Was­ ser durchflossenen doppelwandigen Kammer angeordnet ist und der in üblicher Weise die Heizung eines Gebäudes mit Wärme versorgt. Zentralheizungskessel sind in der Regel derart thermostatgesteuert, daß der Kessel anspringt, wenn die Wassertemperatur unter einen bestimmten Wert sinkt. Dabei wird vorausgesetzt, daß jederzeit hinreichen­ de Mengen Verbrennungsmaterial, z. B. Heizöl, zur Verfü­ gung stehen.

Heizkessel für Zentralheizungen gibt es ohne Wärmeisolier­ rung (DE-PS 9 49 258) und mit Wärmeisolierung (DE-OS 30 18 308; CH-PS 5 96 516). Die Wärmeisolierung ist in diesen Fällen jedoch außerhalb des vom Brauchwasser durch­ flossenen Raumes angeordnet, so daß der Verbrennungsraum über Kammerwände direkt mit dem zu erwärmenden Brauchwas­ ser in Verbindung steht.

Daneben ist es aber zur Steigerung des Wirkungsgrades von Zentralheizungsanlagen auch bekannt (DE-OS 25 04 257), ein als Wärmespeicher dienendes hitzebeständiges Mate­ rial als Block im Feuerraum bzw. darüber anzuordnen, um eine direkte Beaufschlagung der dem Feuerraum zugeordne­ ten Kammerwandung zu vermeiden.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Feststoffheizungskes­ sel der eingangs beschriebenen Gattung so zu verbessern, daß auch bei diskontinuierlichem Betrieb Brauchwasser mit im wesentlichen gleichbleibender Temperatur auch während der Betriebspausen entnommen werden kann.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Verbrennungs­ raum mit einer als Wärmespeicher dienenden Schicht aus hitzebeständigem Material ausgekleidet ist, welches zwi­ schen Stegen von T-förmigen Profilen gehalten ist, und daß die Profile mit ihren Stegen an die innere Kammer­ wand angeschlossen sind.

Damit wird eine schnelle Wärmeübertragung während der Verbrennung erreicht, weil die T-Profile während des Ver­ brennungsbetriebes die anfallende Wärmeenergie schnell aufnehmen und an die Kammerwand sowie damit an das die Kammerwand beaufschlagende Wasser weitergeben. Die im Feuerraum freiwerdende Menge kann also sofort genutzt werden. Gleichzeitig wird aber die überschüssige Wärme von den T-Profilen an die Schicht aus hitzebeständigem Material weitergegeben und dort gespeichert. Die gespei­ cherte Wärme wird während der Verbrennungspausen über lange Zeit wirkungsvoll an die inneren Kammerwände ab­ gegeben, so daß im Ergebnis auch bei diskontinuierlichem Betrieb Brauchwasser mit im wesentlichen gleichbleibender Temperatur auch während der Betriebspausen entnommen wer­ den kann.

Die Kammerwände können aus Metall, insbesondere aus Stahl, bestehen. Die als Wärmespeicher dienende Schicht kann aus Schamottsteinen bestehen.

Nach bevorzugter Ausführung der Erfindung soll der Feuerrost aus Rohren bestehen, die vom Kesselwasser durchflossen sind und deren Enden dazu an die innere Kammerwand angeschlossen sind. Auf diese Weise können die im Bereich des Feuerrostes auftretenden hohen Temperaturen zur Erwärmung des Brauchwassers auf erhöhte Temperaturen, ggf. bis zum Siedepunkt, genutzt werden.

Ferner kann der Rauchgasabzug von Rohren gebildet sein, die sich durch einen vom Wasser durchflossenen Hohlraum, insbesondere an der Decke des Verbrennungs­ raums erstrecken. Eine einfachere Ausführung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Rauchgasabzug drei Rohre aufweist, von denen zwei an einem Ende in den Verbrennungs­ raum münden, während ihre anderen Enden an das dritte Rohr angeschlossen sind, welches zu einem Kamin od. dgl. führt. Bei dieser Anordnung bilden die derart geschalteten Rohre einen verhältnismäßig langen Strömungsweg für die Rauchgase, die dementsprechend ihre Wärmeenergie weitgehend an das Kesselwasser abgeben können. Die Temperatur der durch den Kamin od. dgl. abziehenden Rauchgase ist dementsprechend gering.

Um Strömungsverluste zu vermeiden, kann das zum Kamin führende Rohr eine längslaufende Trennwand zur Bildung von zwei Abzugskanälen aufweisen, die jeweils einem der beiden in den Verbrennungsraum mündenden Rohre zugeordnet sind.

Der erfindungsgemäße Verbrennungsofen kann zusätzlich auch zur Erwärmung von Brauchluft eingesetzt werden, wenn eine oder mehrere von Brauchluft durchströmte Luftkammern unter und/oder neben dem Feuerrost vorgesehen sind.

Im folgenden wird ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert; es zeigt

Fig. 1 in schematischer Darstellung einen vertikalen Längsschnitt durch einen Verbrennungsofen,

Fig. 2 einen vertikalen Querschnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1.

Der dargestellte Verbrennungsofen besteht in seinem grundsätzlichen Aufbau aus einer doppelwandigen Kammer mit einer inneren Kammerwand 1 und einer äußeren Kammer­ wand 2. Zwischen den beiden Kammerwänden 1, 2 ist ein Hohlraum 3 gebildet, der von Wasser durchflossen ist. Dementsprechend ist der Hohlraum 3 in geeigneter Weise in ein nicht dargeselltes Brauchwassernetz integriert. Die doppelwandige Kammer umschließt einen Verbrennungsraum 4 mit einem Feuerrost 5, der von kleineren parallelen Rohren 6 gebildet ist. Die Rohre 6 sind an ihren Enden offen und mit diesen Enden an die innere Kammerwand 1 angeschlossen, so daß auch die Rohre 6 vom Wasser durchflossen sind. Auf die Rohre 6 sind aufstehende Flacheisen 7 aufgeschweißt, auf denen die festen Brennstoffe, wie Abfallholz u. dgl. während der Verbrennung aufliegen.

Aus einem Vergleich der Fig. 1 und 2 entnimmt man, daß der Verbrennungsraum 4 seitlich und hinten von schrägen Blechen 8, 9, 10 abgegrenzt ist, die mit ihren oberen Rändern an die innere Kammerwand 1 angeschlossen sind, und sich im übrigen bis zum Boden der Kammer erstrecken, so daß unterhalb der Bleche 8, 9, 10 Luftkammern 11, 12 gebildet sind, die mit einem Lufteinlaß 13 und einem Luftauslaß 14 in Verbindung stehen. Die Luftkammern 11, 12 werden von Brauchluft durchströmt, die beim Durchgang durch die Kammern erwärmt wird und die auch für Heizungs­ zwecke od. dgl. verwendet werden kann. In Fig. 2 ist noch angedeutet, daß der obere Teil des Verbrennungs­ raums 4 über eine Tür 15 zugänglich ist, durch die Abfallholz od. dgl. in den Verbrennungsraum eingeworfen werden kann. Der untere Teil des Verbrennungsraums 4 und insbesondere der unterhalb des Feuerrostes 5 befindliche Teil ist durch eine weitere Tür 16 zugänglich, um das Reinigen des Feuerrostes 4 und das Entfernen von Asche zu ermöglichen.

Aus Fig. 1 entnimmt man, daß der obere Teil des Verbrennungs­ raums 4 eine Auskleidung 17 aufweist, die beim dar­ gestellten Ausführungsbeispiel aus Schamottsteinen besteht, welche zwischen T-förmigen Profilen 18 gehalten sind. Dazu sind die T-Profile 18 mit ihren Stegen 19 an die innere Kammerwand 1 angeschlossen. Die Kammerwände 1, 2 bestehen aus Stahl, so daß die T-Profile 18 angeschweißt werden können.

Die bei der Verbrennung entstehenden Rauchgase ziehen durch Öffnungen 20, 21 an der Decke des Verbrennungsraums 4 ab. Die Öffnungen 20, 21 befinden sich an den den Türen 15 bzw. 16 gegenüberliegenden Ende des Verbrennungs­ raums 4. Sie sind gleichzeitig Mündungen von Rohren 22, 23, die sich über die Länge des Verbrennungsraums 4 bis zu dessen türseitigen Ende in einem ebenfalls vom Wasser durchflossenen Hohlraum 24 befinden. Am türseitigen Ende gehen die Rohre 22, 23 in ein Verbindungsrohr 25 über, an das auch ein weiteres Rohr 26 angeschlossen ist, welches ebenfalls im Hohlraum 24 und zwar zwischen den beiden Rohren 22, 23 verlegt ist und welches am türabgewandten Ende eine regelbare Rauchgasklappe 27 aufweist. Im übrigen ist dieses türabgewandte Ende in nicht dargestellter Weise zum Anschluß an einen Kamin od. dgl. eingerichtet.

Wie man insbesondere der Fig. 2 entnimmt, besitzt das zum Kamin führende Rohr 26 eine längslaufende Trennwand 28 zur Bildung von zwei Abzugskanälen 29, 30, die jeweils einer der beiden in den Verbrennungsraum 4 mündenden Rohre 22, 23 zugeordnet sind. Dadurch wird eine störungs­ freie Strömung insbesondere im Rohr 26 erreicht. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel besitzen auch die in den Verbrennungsraum 4 mündenden Rohre 22, 23 jeweils eine längslaufende Trennwand 31 bzw. 32.

Der dargestellte Verbrennungsofen arbeitet wie folgt:
Abfallholz, welches verbrannt werden soll, wird durch die Tür 15 in den Verbrennungsraum 4 eingeworfen und verbrennt auf dem Feuerrost 5. Luft, die durch die Luftkanäle 11, 12 strömt, wird erwärmt und kann zu Heizungszwecken od. dgl. verwendet werden. Im übrigen wird die bei der Verbrennung entstehende Wärme an das durch die Hohlräume 3, 24 sowie durch die Rohre 6 fließende Brauchwasser abgegeben. Ein Teil der bei der schnellen Verbrennung des Abfallholzes entstehenden Wärme wird zur Aufheizung der Auskleidung 17 verwendet, die ihre Wärme in den Verbrennungspausen an das Brauchwasser abgibt. Die bei der Verbrennung entstehenden Rauchgase strömen zunächst durch die Rohre 22 und 23 und anschließend durch die Abzugskanäle 29, 30, des Rohres 26 ab. Beim Durchgang durch diese Rohre wird das im Hohl­ raum 24 befindliche Wasser erwärmt, so daß die Rauchgase den Verbrennungsofen weitgehend abgekühlt verlassen.

Claims (8)

1. Feststoffheizungskessel, insbesondere für feste Brenn­ stoffe, wie Abfallholz und dergleichen, mit einem voll ausgekleideten Verbrennungsraum, Feuerrost, Luftzufuhr und Rauchgasabzug, wobei der gesamte Verbrennungsraum in einer doppelwandigen Kammer untergebracht ist, und der zwischen den Kammerwänden gebildete Hohlraum von Wasser durchflossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbrennungsraum (4) mit einer als Wärmespeicher dienenden Schicht (17) aus hitzebeständigem Material ausgekleidet ist, welches zwischen Stegen (19) von T-förmigen Profilen (18) gehalten ist, und daß die Pro­ file (18) mit ihren Stegen (19) an die innere Kammer­ wand (1) angeschlossen sind.

2. Feststoffheizungskessel nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kammerwände (1, 2) aus Metall, ins­ besondere aus Stahl, bestehen.

3. Feststoffheizungskessel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die als Wärmespeicher dienende Schicht (17) aus Schamottsteinen besteht.

4. Feststoffheizungskessel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Feu­ errost (5) aus Rohren (6) besteht, die vom Wasser durchflossen sind und deren Enden dazu an die innere Kammerwand (1) angeschlossen sind und Zugang zum Hohl­ raum (3) haben.

5. Feststoffheizungskessel nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rauchgasabzug von Roh­ ren (22, 23, 26) gebildet ist, die sich durch einen vom Brauchwasser durchflossenen Hohlraum (24) insbeson­ dere an der Decke des Verbrennungsraumes (4) erstrecken.

6. Feststoffheizungskessel nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Rauchgasabzug drei Rohre (22, 23, 26) aufweist, von denen zwei an einem Ende in den Verbrennungsraum (4) münden, während ihre anderen Enden an das dritte Rohr (26) angeschlossen sind, welches zu einem Kamin oder dergleichen führt.

7. Feststoffheizungskessel nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß wenigstens das zum Kamin führende Rohr (26) eine längslaufende Trennwand (28) zur Bildung von zwei Abzugskanälen (29, 30) aufweist, die jeweils einem der beiden in den Verbrennungsraum (4) mündenden Rohr (22, 23) zugeordnet sind.

8. Feststoffheizungskessel nach einem der Ansprüche 1-7, gekennzeichnet durch eine oder mehrere von Brauchluft durchströmte Luftkammern (11, 12) unter und/oder ne­ ben dem Feuerrost (5).