DE3500642C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Vorofen zum Betrieb von Heiz­ kesselanlagen mit einer automatisch arbeitenden Zufuhr von festen und/oder flüssigen bzw. gasförmigen Brennstoffen, wie Hackschnitzeln oder dergleichen einerseits, bzw. Heizöl oder Heizgase andererseits, über eine Förderschnecke bzw. einen Öl- oder Gasbrenner, die an ei­ nem Ende des Vorofens angeordnet sind, wobei durch das Gebläse des Brenners Frischluft zugeführt und die ganz bzw. teilweise ver­ brannten Gase durch einen am gegenüberliegenden Ende des Vorofens angeordneten Abgaskanal in den Heizkessel überführt werden.

Zweck einer derartigen Vorrichtung ist es, normale, mit flüs­ sigen oder gasförmigen Brennstoffen betriebene Heizkesselanlagen auch mit festen Brennstoffen betreiben zu können.

Es sind Einrichtungen zur Verbrennung fester Brennstoffe be­ kanntgeworden, die im wesentlichen aus einem Vorofen, einem Gebläse und einer automatischen Zubringung für feste Brennstoffe bestehen.

Diese Zubringung wird in Abhängigkeit von verschiedenen Betriebs­ zuständen ein- und ausgeschaltet. Der Nachteil dieser Einrichtungen besteht darin, daß durch das Zu- und Abschalten nur eine Leistungs­ regelung, und diese auch nur begrenzt, möglich ist. Kommt die Zu­ bringung des festen Brennstoffes durch die meist als elektrisch angetriebene Schnecke ausgebildeten Zufuhreinrichtung über längere Zeit zum Stillstand, dann brennt der Vorofen aus. Der nun mit der Wiederinbetriebnahme der Zubringung eingebrachte Brennstoff kann sich daher nicht mehr entzünden. Besonders gravierend ist die Tat­ sache, daß nach längeren Stillstandsperioden eine Zündung des Brenn­ stoffes von Hand erfolgen muß. Ein Teillastbetrieb einer solchen Anlage ist aus diesem Grunde nur in einem geringen Ausmaß möglich, insbesondere, wenn dieser bei Heizkesselanlagen mit Warmwasserbe­ reitung gefordert ist. Hier kann man nur mit flüssigen oder gas­ förmigen Brennstoffen eine zufriedenstellende Regelung erreichen.

Ferner ist bekannt, ein sogenanntes Wechselgeschränk zu ver­ wenden, bei dem der Brenner gegen die Öffnung für die Zufuhr von festen Brennstoffen ausgetauscht wird. Ene Regelung ist aber bei Verwendung des festen Brennstoffs nur bedingt durch die Luftzufuhr möglich, nicht jedoch ein intermittierender Betrieb.

Bei dem nach dem DE-GM 81 10 817 beschriebenen Heizkessel wird die gesamte vom Gebläse zugeführte Verbrennungsluft in die untere Brennkammer für die flüssigen bzw. gasförmigen Brennstoffe einge­ leitet, von wo aus sie über mehrere Verbindungsöffnungen in die obere Brennkammer überströmt. Die gesamte Verbrennungsluft muß durch die in der oberen Brennkammer angeordneten festen Brennstoffe hin­ durchströmen, bevor sie zum Abgaskanal gelangt. Eine Aufteilung der von dem Gebläse zugeführten Verbrennungsluft in die obere und in die untere Brennkammer findet nicht statt, und als weiterer Nach­ teil ist die Tatsache anzusehen, daß keine Abzweigung des Luftstro­ mes stattfindet, der unter Umgehung der in der oberen Brennkammer angeordneten festen Brennstoffe unmittelbar in den Abgaskanal ge­ leitet wird, um dort eine Nachverbrennung der nur teilweise ver­ brannten Gase zu bewirken.

Der in der Zeitschrift "Wärme-Lüftungs- und Gesundheits­ technik", September 1959, Seite 213, beschriebene Universalheiz­ kessel ist zwar mit einer Trennwand versehen, die einen mit der unteren Brennkammer und mit dem Abgaskanal in Verbindung stehenden Raum begrenzt. Der Unterschied besteht aber darin, daß dieser Raum die Brennkammer für feste Brennstoffe bildet. Die durch den Rost von der unteren Brennkammer für Öl in die obere Brennkammer für feste Brennstoffe überströmende Verbrennungsluft dient ausschließ­ lich zum Verbrennen der festen Brennstoffe.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Vorofen zu schaffen, der so ausgebildet ist, daß auch eine automatische Zündung des festen Brennstoffes erfolgen kann und ein intermittierender Betrieb möglich ist.

Erfindungsgemäß wird das Ziel dadurch erreicht, daß der Vor­ ofen durch einen Rost in eine obere Brennkammer für feste und eine untere Brennkammer für flüssige bzw. gasförmige Brennstoffe unter­ teilt ist, wobei die Vorderkante des Rostes im Bereich der Austritts­ öffnung des Gebläses liegt und den austretenden Luftstrom in einen oberen und unteren Teilstrom aufteilt, und daß auf dem Rost nahe dem Abgaskanal eine Trennwand angeordnet ist, die einen mit der unteren Brennkammer und mit dem Abgaskanal in Verbindung stehenden Strömungskanal bildet, wobei die Oberkante der Trennwand höher liegt als die Unterkante des Abgaskanals.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung wird dem Öl- oder Gasbrenner ein Regel- oder Steuergerät zugeordnet, das diesen zum Entzünden des festen Brennstoffes einschaltet und nach dem Entzünden des fe­ sten Brennstoffes die Öl- oder Gaszufuhr abschaltet, während das Ge­ bläse für die Zufuhr der zur Verbrennung des festen Brennstoffes erforderlichen Luft eingeschaltet bleibt.

Durch diesen solcherart ausgebildeten Vorofen ist es nun möglich, daß bei Bedarf der feste Brennstoff in gleicher Weise wie der flüssige Brennstoff der Verbrennung zugeführt werden kann und ohne manuelle Hilfe ein Teillastbetrieb bzw. intermittierender Betrieb garantiert wird, wie dies bei Heizkesselanlagen verlangt wird. Länger andauernde Betriebsunterbrechungen ermöglichen somit eine bessere Anpassung an die tatsächlich erforderliche Leistung, insbesondere dann, wenn es sich um einen extrem niedrigen Wärme­ bedarf handelt, wie dies z. B. bei Warmwasserbereitung mit Hilfe von Zentralheizungsanlagen in der Übergangszeit oder in den Som­ mermonaten der Fall ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich­ nung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Die einzige Figur zeigt einen Vorofen im Längsschnitt.

Der veranschaulichte Vorofen 1 ist durch einen Rost 2 in eine obere Brennkammer und in eine untere Brennkammer unterteilt, wobei diese sich nur über ein Drittel des Vorofens erstreckt. An der linken Seite der oberen Brennkammer ist an der obersten Stelle die Zuführung des festen Brennstoffes 4, wie Hackschnitzel, durch eine Förderschnecke 3 gegeben. Ein Gebläse 5 ist kombiniert mit einem Öl- oder Gasbrenner. Eine Schalt- oder Steuereinheit 6 sorgt für die Regelung des Ölbrenners sowie der Verbrennungsluft 7, wie der Pfeil zeigt. Die Vorderkante des Rostes 2 dient als Trenn­ organ des vom Gebläse 5 kommenden Luftstromes in den oberen Teil der Brennluft 8 und in den unteren Teil der Brennluft 9. An der gegenüberliegenden Seite ist im Bereich des oberen Brennraumes der Abgaskanal 12 angeordnet. Auf dem Rost 2 unmittelbar nahe dem Ab­ gaskanal 12 ist ein Strömungskanal 10, der durch eine Trennwand 11 gebildet ist, vorgesehen. Dieser Strömungskanal 10 steht in Wirk­ verbindung mit der unteren Brennkammer und demAbgaskanal 12, wo­ bei die Oberkante der Trennwand 11, in horizontaler Richtung ge­ sehen, die Unterkante des Abgaskanals 12 überragt. Da die Trenn­ wand 11 im Querschnitt als ein U-förmiges Bauteil ausgebildet ist und durch die Wandung des Vorofens 1 begrenzt ist, verbleibt die Öffnung, d. h. der Querschnitt des Abgaskanals 12 frei. Die Trenn­ wand 11 kann jedoch einerseits den festen Brennstoff 4 vor dem Auswurf in den Abgaskanal 12 hindern, andererseits Verbrennungs­ luft 9 direkt vom Gebläse 5 in den Abgaskanal 12 führen. Dieser Luftüberschuß ist insofern wichtig, als noch brennbare Restgase 14 von den Abgasen 13 des festen Brennstoffes 4 im Heizkessel nach­ verbrannt werden.

Wird nun der Öl- oder Gasbrenner mit dem Gebläse 5 durch die Schalt- und Steuereinheit 6 eingeschaltet und ist durch die Förderschnecke 3 fester Brennstoff 4 in den oberen Brennraum, dann zündet die Flamme diesen Brennstoff 4. In Abhängigkeit von einer weiteren Schalteinheit (nicht gezeichnet), wie Thermostat oder Zeituhr, wird die Öl- oder Gaszufuhr abgestellt; das Gebläse 5 fördert jedoch weiterhin die Verbrennungsluft 8 für den festen Brennstoff 4 und darüber hinaus auch einen Luftüberschuß in der Ab­ gasleitung 12 bzw. im Heizkessel. So wird dort die Verbrennung aufrechterhalten und für eine vollständige Verbrennung gesorgt. Die heißen Abgase 14 werden nun dem Wärmeverbraucher, z. B. Zen­ tralheizungskessel, Nachschaltheizflächen, Wärmetauscher und der­ gleichen zugeführt.

Nachdem die gewünschte Wärmemenge an den Verbraucher ge­ liefert ist, kann die Wärmeerzeugung durch Abschalten des Gebläses 5 eingestellt werden. Wird der vorher beschriebene Vorgang nach kurzer Stillstandspause wiederholt, und es ist noch genügend Feuer im Vorofen 1, um den zugeführten festen Brennstoff 4 zu entzünden, wird das Gebläse 5 zugeschaltet. Ist kein oder nur ungenügend Feuer vorhanden, z. B. nach längeren Stillstandspausen, so wird auch die Öl- bzw. Gaszufuhr solange eingeschaltet, bis genügend fester Brennstoff 4 entzündet ist, um das Feuer aufrecht zu halten.

Damit wird erreicht, daß die teuren Energieträger, wie Heizöl, durch billigere heimische Energieträger, wie z. B. Hack­ schnitzel ersetzt werden. Durch diese Ausbildung des Vorofens 1 wird ein sparsamer Energieverbrauch erzielt.

Claims (2)

1. Vorofen zum Betrieb von Heizkesselanlagen mit einer automatisch arbeitenden Zufuhr von festen und/oder flüssigen bzw. gasförmigen Brennstoffen, wie Hackschnitzeln einerseits, bzw. Heizöl oder Heizgas anderer­ seits, über eine Förderschnecke bzw. einen Öl- oder Gasbrenner, die an einem Ende des Vorofens angeordnet sind, wobei durch das Gebläse des Brenners Frischluft zugeführt und die ganz bzw. teilweise verbrannten Gase durch einen am gegenüber­ liegenden Ende des Vorofens angeordneten Abgaskanal in den Heizkessel überführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorofen (1) durch einen Rost (2) in eine obere Brennkammer für feste und eine untere Brennkammer für flüssige bzw. gas­ förmige Brennstoffe unterteilt ist, wobei die Vorderkante des Rostes (2) im Bereich der Austrittsöffnung des Gebläses (5) liegt und den austretenden Luftstrom in einen oberen und einen unteren Teilstrom aufteilt, und daß auf dem Rost (2) nahe dem Abgaskanal (12) eine Trennwand (11) angeordnet ist, die einen mit der unteren Brennkammer und mit dem Abgas­ kanal (12) in Verbindung stehenden Strömungskanal (10) bil­ det, wobei die Oberkante der Trennwand (11) höher liegt als die Unterkante des Abgaskanals (12).

2. Vorofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß dem Öl- oder Gasbrenner ein Regel- oder Steuer­ gerät (6) zugeordnet ist, das diesen zum Entzünden des festen Brennstoffes (4) einschaltet und nach dem Ent­ zünden des festen Brennstoffes die Öl- oder Gaszufuhr abschaltet, während das Gebläse (5) für die Zufuhr der zur Verbrennung des festen Brennstoffes (4) erforder­ lichen Luft eingeschaltet bleibt.