DE3344669C2

DE3344669C2 - Füllschachtverbrennungsofen für feste Brennstoffe

Info

Publication number: DE3344669C2
Application number: DE19833344669
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: FA JOSEF ACKERMANN 8332 MASSING DE
Current assignee: FA JOSEF ACKERMANN 8332 MASSING DE
Priority date: 1983-12-09
Filing date: 1983-12-09
Publication date: 1986-04-03
Also published as: DE3344669A1; ATA360184A; AT397710B

Abstract

Bei einem Verfahren zur Regelung des Abbrandes fester Brennstoffe in einem Füllschachtverbrennungsofen mit einem zwischen Füllschacht und Ofenwandung vorgesehenen mit regelbarer Frischluftzufuhr versehenen Kanal, dessen oberes und unteres Ende mit dem Füllschacht in Verbindung steht, wird der Frischluftstrom, abhängig von dem im Füllschacht befindlichen Brennstoff, wählbar entweder durch den Kanal nach oben geleitet und an dessen oberem Ende dem Füllschacht zugeführt, während der untere Bereich des Füllschachtes gegen die Frischluftzufuhr gesperrt ist, oder der Frischluftstrom wird nach unten geleitet und strömt durch die im unteren Ende des Kanals befindliche Verbindung zum Füllschacht, während der oberhalb der Frischluftzufuhr befindliche Kanalbereich gegen den Frischluftstrom gesperrt ist. Ein Füllschachtverbrennungsofen für die Durchführung des Verfahrens weist eine Schwenkklappe auf, die abhängig von der Brennstoffwahl in zwei den Frischluftstrom absperrende Endstellungen schwenkbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Füllschachtverbrennungsofen für feste Brennstoffe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiger Füllschachtverbrennungsofen ist aus dem DE-GM 19 17 000 bekannt.

Bei diesem bekannten Füllschachtverbrennungsofen ragt die Schwenkklappe in die eigentliche Lufteintrittsöffnung hinein, so daß sich beim Schwenken Veränderungen im Luftzuführungsquerschnitt ergeben. Dadurch wird im Betrieb des Füllschachiverbrennungsofens beim Schwenken der Klappe fortwährend der statische Ansaugdruck verändert. Auf diese Weise ist nur eine Grobregelung der zugeführten Frischluft möglich, was den Wirkungsgrad des Ofens beeinträchtigt.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, einen Füllschachtverbrennungsofen dahingehend zu verbessern, daß bei einfachem Aufbau des Ofens eine verfeinerte Regelung der Frischluftzufuhr durchführbar ist, wodurch sich der Wirkungsgrad des Füllschachtverbrennungsofens erhöht und die Umweltbelastungen reduziert werden.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 6.

Er wird durch die Erfindung insbesondere eine Zweistellungs-Sperrklappe geschaffen, die bei einer Ver-Schwenkung mit keiner Veränderung des statischen Ansaugdruckes einhergeht. Mithin ist eine Feinregelung mit den genannten Vorteilen gegeben.

Die Zweisteilungs-Sperrkiappe befindet sich hierbei praktisch vollständig im durchgehenden Kanal zwisehen oberem und unterem Füllschachtende und ist nicht an der Ofenwandung wie nach dem DE-GM 19 17 000 angelenkt, sondern gerade auf der anderen Seite, und zwar im Bereich der Frischluftzuführungsvorrichtung an einer Stelle, die den wirksamen Durchflußquerschnitt der Frischluft in der Zuführung grundsätzlich nicht verringert

Soll der Füllschachtverbrennungsofen mit Holz oder dergleichen gefahren werden, so wählt man den sogenannten »oberen Abbrand«. Das heißt, man verhindert, daß Sauerstoff /on unten in das Brennmaterial eindringt. Man führt vielmehr die Luft durch den Kanal von oben in den Verbrennungsraum. Das Holz brennt dann von oben nach unten durch und verbrennt vollständig zu Asche. Die Abgase ziehen im unteren Bereich des Verbrennungsraumes durch den Brennausgang des Ofens über die Rauchgaszüge und schließlich durch den Abgasstutzen in den Kamin.

Will man aber den Füllschacht mit Kohle oder dergleichen beschicken, so wird, gemäß der erfindungsge-

j") mäßen Vorrichtung, dafür gesorgt, daß kein Sauerstoff von oben in den Verbrennungsraum gelangt. Um zu erreichen, daß das Glutbett auf^?n unteren Bereich des Füllschachtes beschränkt bleibt, wird die Luft ausschließlich von unten in den Füllschacht zugeführt. Einen solchen Abbrand nennt man »unteren Abbrand«.

Sowohl der obere Abbrand wie auch der untere Abbrand werden verbessert, wenn man gemäß einer vorzugsweisen Ausbildung des erfindungsgemäßen Verbrennungsofens in der Füllschachtwandung /um Kanal hin verlaufende Durchtrittsöffnungen vorsieht. Diese Durchtrittsöffnungen dienen bei der Verbrennung von Holz, also bei einem oberen Abbrand, dazu, Frischluft auch in die unteren Bereiche des mit dem Brennmaterial gefüllten Füllschachtes einzuführen und den Brennvorgang zu verbessern und ein Nachrutschen des Brennmaterials nach unten zu erleichtern.

Im Falle eines unteren Abbrandes aber wird mit Hilfe der Durchtrittsöffnungen ein Gleichgewichtszustand geschaffen. Der sich im Verbrennungsraum aufbauende Druck drückt die beim Abbrand entstehenden Schwelgase von oben her in den Kanal. Der Druckausgleich erfolgt durch die Öffnungen in der Füllschachtwandung. Die Schwelgase gelangen hierbei durch die Öffnungen wieder in das Glutbett des Füllschachtes zurück und werden dort vollständig nachverbrannt.

Um zu verhindern, daß aufgrund von Temperaturdifferenzen zwischen dem Glutbett und dem Kanal die Schwelgase durch die Öffnungen aus dem Verbrennungsraum in den Kanal strömen, ist vorzugsweise eine Temperaturstauplatte vorgesehen, die kanalseitig in einem gewissen Abstand von der Wandung des Füll· Schachtes angeordnet ist und die Durchtrittsoifnunyen abdeckt. Hierdurch wird die unerwünschte Konvek-

lionsströmung vom Füllschacht zum Kanal durch Aufbau einer Zone höherer Temperatur im Öffnungsbereich unterbunden.

Es hat sich gezeigt, daß sich vor allem beim Verbrennen von Holz oder ähnlichen Materialien Holzsäure und andere aggressive Substanzen bilden, die die Wandung des Füllschachtes korrodieren. Vorzugsweise sind daher die Durchtrittsöffnungen zwischen Füllschacht und Kanal in einem auswechselbaren Wandteil des Füllschachtes eingebracht Dieser sogenannte Stehrost ist in der Regel aus einem kompakten Gußmateria! hergestellt und mit der übrigen Füllschachtwandung, die zum Beispiel als Wassertasche ausgebildet sein kann, verschraubt.

Gemäß einer bevorzugten Ausbildung eines erfindung-gemäßen Füllschachtverbrennungsofens ist die Schwenkklappe an einer in der öffnung in der oberen Wandung vorgesehenen regelbaren Frischluftzuführungsvorrichtup.g angebracht. Diese Frischluftzuführung kann wie üblich mit einer regelbaren Venchlußklappe ausgestattet sein und weist vorzugsweise an ihrem unteren Bereich eine nicht verschließbare weitere öffnung für die Zufuhr von Frischluft in den unteren Ofenbereich auf. Auf diese Weise wird unterbunden, daß bei vollständig verschlossener Verschlußklappe der untere Abbrand mangels ausreichender Sauerstoffversorgung erlischt, in diesem Zusammenhang soll darauf hingewiesen werden, daß die herkömmlicherweise im Bereich der Beschickungsöffnung des Füllschachtes vorgesehene Frischluftzufuhr bei dem erfindungsgemäßen Füllschachtofen nicht vorgesehen ist, um zu verhindern, daß eine die Abbrandverhältnisse ändernde unerwünschte Sauerstoffzufuhr von oben in den Füllschacht gelang^

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 in abgebrochener Schnittdarstellung einen Teil des unteren Bereiches eines erfindungsgemäßen Füllschachtverbrennungsofens und

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der Schwenkklappe.

In der Zeichnung ist mit 1 die Ofenwandung eines Füllschachtverbrennungsofens bezeichnet. In einem Abstand von der Ofenwandung 1 verläuft im Innern des Ofens die Wandung 2 des Füllschachtes 3. Beide Wände

1 und 2 begrenzen einen zwischen Füllschacht 3 und Ofenwandung 1 verlaufenden Kanal 4. Die Füllschachtwand "i ist in ihrem oberen Bereich als Wassertasche 2a ausgebildet. An ihrem unteren Ende 2b ist ein Gußteil 5 mit einem Bolzen 6 anseschraubt. Hierdurch kann das Gußteil 5 leicht ausgewechselt werden, da im Bereich des Glutbettes 8 des Fi'Hschachtes 3 entstehende korrodierende Säurefeim Laufe der Zeit die Füllschachtwand

2 angreifen und zerstören.

Durch Auswechseln des Gußteiles 5 wird eine längere Lebensdauer des Füllschachtes 3 herbeigeführt. Das Gußteil 5 ist als sogenannter Stehrost mit Durchtrittsöffnungen 7 ausgebildet, durch die Schwelgase vom Glutbett 8 in den Kanal 4 hindurchströmen bzw. Frischluft vom Kanal 4 in den Verbrennungsraum des Füllschachtes 3 gelangen können. Die Durchtrittsöffnungen 7 sind zum Kanal 4 hin durch eine Stauplatte 9 abgedeckt. Die Stauplatte ist hier durch den unteren Wandbereich 2b der Wandung des Füllschachtes 3 gebildet, der in einem geringen Abstand von dem Gußteil 5 nach unten in dessen Bereich hineinragt.

Der Gußteil 5 endet in einer Mehrzahl von in wählbarem Abstand angeordneten Gitterstäben 10, an die sich der Rost 11 des Füllschachtes 3 anschließt Durcii die Gitterstäbe 10 und den Rost 11 wird Frischluft in den Füllschacht 3 von unten zugeführt, die durch eine im unteren Bereich der Ofenwandung 1 vorgesehene Frischluftzuführung 12 von außen zugeführt wird. D-L; Frischluftzuführung 12 umfaßt eine um eine Achse 13 schwenkbare Verschlußklappe 14. Die Stellung der Verschlußklappe 14 wird in herkömmlicher Weise über eine Kette 15 eines Temperaturreglers (nicht dargestellt) bestimmt Die Verschlußklappe 14 sitzt an einem Stutzen 16, der eine öffnung la der Ofenwandung 1 begrenzt An dem Stutzen 16 ist eine weitere Schwenkklappe 17 angeordnet Die Schwenkklappe 17 ist mit einem Arm 18 verbunden, der um eine an dem Stutzen 16 vorgesehene Achse 19 von Hand mit Hilfe eines Stellhebels 20 in zwei Endstellungen 21 bzw. 22 schwenkbar ist. Die Schwenkklappe 17 ist flächenhaft ausgebildet. Ihre Maße entsprechen im wesentlichen dem Querschnitt des Kanals 4, um diesen, wenn sie skjü in ihren Endstellungen 21 bzw. 22 befindet, vollständig verschließen zu können. Aus Stabilitätsgründen ist die Fläche der Schwenkklappe 17, wie aus der perspektivischen Darstellung in F i g. 2 erkennbar, seitlich etwas abgeknickt.
D;e in ausgezogenen Strichen dargestellte Endstellung 21 wird beim Verbrennen von Holz gewählt Hier liegt die Schwenkklappe 17 einerseits am unteren Bereich der öffnung Xa der Ofenwandung 1 und andererseits am unteren Bereich des Gußteiles 5 an. Hierdurch ist der Kanal 4 nach unten verschlossen. Wird die Verschlußklappe 14 der Frischluftzufuhr 12 geöffnet, so strömt die Frischluft durch den Kanal 4 nach oben und gelangt durch die Verbindung zwischen dem oberen Ende des Kanals 4 und dem Füllschacht 3 von oben in den Verbrennungsraum. Das Holz verbrennt daher von oben nach unten durch. Durch die Durchtrittsöffnungen 7 in der Füllschachtwandung 2 gelangt, entsprechend den eingezeichneten Pfeilen, Frischluft auch in den unte ■ ren Bereich des Verbrennungsraumes des Füllschachtes 1 und begünstigt den Verbrennungsvorgang. Das Brennmaterial rutscht hierdurch besser nach unten nach.

Bei einer Verbrennung von Steinkohle oder Koks wird die Schwenkklappe 17 in die Endstellung 22, welche gestrichelt eingezeichnet ist, umgelegt. Hierbei liegt sie an der Ofenwandung 1 in einem Bereich oberhalb der öffnung la und an der dieser gegenüberliegenden Wandung des Gußteiles 5 an. Der obere Bereich des Kanals 4 wird hierbei von der Schwenkklappe 17 gegen Frischluftzufuhr verschlossen. Bei Öffnung der Verschlußklappe 14 gelangt die Frischluft dann ausschließlich in den unteren Bereich des Ofens und dringt durch die Gitterstäbe 10 und den Rost 11 von unten in den Verbrennungsraum des Füllschachtes 3. Dort bildet sich ein Glutbett 8 aus. Nach oben strömend;: Schwelgase treten durch die am oberen Ende des Füllschachtes 3 befindliche Verbindung in den Kanal 4 aus und drücken nach unten. Gleichzeitig erfolgt aber ein Druckausgleich durch die Durchtrittsöffnungen 7, wobei die Stauplatte 9 für eine Temperaturerhöhung im Bereich der Durchtrittsöffnungen 7 sorgt und damit das Ausströmen der Schwelgase aus den Durchtrittsöffnungen 7 in den Kanal 4 unterbindet. Auf diese Weise pendelt sich oberhalb der Schwen'.Sclappe 17 im Ofen ein stationärer Zustand ein, der eine optimale Verbrennung ermöglicht, da die in den Verbrennungsraum zurückgelangenden Schwelgase auf diese Weise nachverbrannt werden und nicht durch den Abzug des Ofens in den Kamin entweichen können.

In dem unteren Bereich des Stutzens 16 der Luftzuführung 12 ist ferner eine unverschlieBbare öffnung 23 vorgesehen. Sollte die Verschlußklappe 14 vollständig geschlossen sein, die Schwenkklappe 17 sich aber in Stellung 22 befinden, also der Ofen mit Kohle betrieben werden, so gelangt durch die öffnung 23 immer noch so viel Frischluft in den Verbrennungsraum 8, daß der Abbrand nicht unterbrochen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen io

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Claims

Patentansprüche:

1. Füllschachtverbrennungsofen für feste Brennstoffe mit einem Füllschacht und einem zwischen dem Füllschacht und der Ofen wandung befindlichen Kanal, dessen oberes und unteres Ende mit dem Füllschacht in Verbindung steht sowie einer im unteren Bereich der Ofenwandung vorgesehenen Öffnung für eine regelbare Frischluftzufuhr, wobei über eine Schwenkklappe Ober- und Unterluftanteile steuerbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die den Frischluftstrom steuernde Schwenkklappe (17) im Kanal (4) angeordnet und abhängig von der Brennstoffwahl in zwei alternativ wählbare, den Kanalquerschnitt (4) nach oben bzw. nach unten gegen den Frischluftstrom sperrende Ends!ellungen (21,22) ^hwenkbar ist.

2. Fülijchachtverbrennungsofen nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß in der Füllschachtwandung (2) Durchtrittsöffnungen (7) zum Kanal (4) vorgesehen sind.

3. Füllschachtverbrennungsofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöffnungen (7) kanalseitig von euter in einem Abstand zu diesen angeordneten Temperaturstauplatte (9) abgedeckt sind.

4. Füllschachtverbrennungsofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöffnungen (7) in einem auswechselbaren Wat:dteil (i> des Füllschachtes (3), einem sogenannten Stehrost, vorgesehen sind, der vorzugsweise als Gußteil au gebildet ist.

5. Füllschachtverbrennungsofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkklappe (17) an einer an der öffnung (IaJ der Ofenwandung (1) vorgesehenen regelbaren Frischluftzuführungsvorrichtung (12) angelenkt ist.

6. Füllschachtverbrennungsofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Frischluftzuführungsvorrichtung (12) neben einer Verschlußklappe (14) eine unverschließbare Luftzuführungsöffnung (23) für die Zuführung von Frischluft in den unteren Ofenbereich aufweist.