DE3520616C2

DE3520616C2 -

Info

Publication number: DE3520616C2
Application number: DE3520616A
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Dipl.-Ing. Munzert (Fh), 8501 Schwanstetten, De
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-06-08
Filing date: 1985-06-08
Publication date: 1988-12-08
Also published as: DE3520616A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Brennofen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a Kiln according to the preamble of claim 1.

Ein derartiger Brennofen ist bekannt aus der GB-PS 1 01 757. Bei diesem ist der Feuerraum neben dem Brennraum angeordnet. Die Beschickung des Feuerraumes mit festen Brennstoffen erfolgt über ein in der Decke des Feuerraumes angeordnete Zuführvorrichtung. Feuerraum und Brennraum sind über einen U-förmigen Kanal für die im Feuerraum erzeugten Brenngase mit einander verbunden. Die Brenngase umstreichen eine Ofenmuffel entgegen dem Uhrzeigersinn. Unterhalb des Brennraumes ist ein Wärmetauscher vorgesehen, durch den die Abgase von unten vom Brennraum aus nach unten und dann seitlich zum Kamin geleitet werden. Den anderen Kanal des Wärmetauschers durchstreicht Frisch luft im Gegenstromprinzip. Die erhitzte Frischluft wird dem Brenngas am Ausgang des U-förmigen Kanals zugemischt, um eine einwandfreie Verbrennung zu ge währleisten.Such a kiln is known from the GB-PS 1 01 757. This is the firebox next to the Combustion chamber arranged. The loading of the firebox with solid fuels is carried out in the ceiling of the furnace arranged feed device. The combustion chamber and the combustion chamber are U-shaped Channel for the fuel gases generated in the combustion chamber connected to each other. The fuel gases circumnavigate one Oven muffle counterclockwise. Below the A heat exchanger is provided through the combustion chamber the exhaust gases from below from the combustion chamber downwards and then be led sideways to the fireplace. The Fresh passes through the other channel of the heat exchanger air in the counterflow principle. The heated fresh air becomes the fuel gas at the exit of the U-shaped channel admixed to ensure perfect combustion ensure.

Mit der vorliegenden Erfindung soll die Aufgabe ge löst werden, einen Brennofen der genannten Art so auszubilden, daß er mit einem geringen Anteil von festem Brennstoff, insbesondere Holz, auf sehr hohe Temperatur gebracht werden kann, und auch das Anheizen, nämlich das Entzünden des festen Brenn stoffes ohne zusätzliche Maßnahmen möglich ist. With the present invention, the task is ge solves a kiln of the type mentioned so to train him with a small share of solid fuel, especially wood, to very high Temperature can be brought, and that too Heating up, namely the ignition of the solid burning is possible without additional measures.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Hierbei dient die Befeuerung durch Gas oder Öl zum schnellen Vor heizen auf z. B. 500 bis 800°C oder zum Aufheizen auf fast Betriebstemperatur von z. B. bis zu 1000°C bis 1100°C. Der Fertigbrand erfolgt jedoch allein mit dem Festbrennstoff, insbesondere Holz. Dieser bringt durch die über den Wärmetauscher auf 400°C bis 600°C vorgeheizte Frischluft, die durch Druck in den Brennraum eingeblasen wird, die erwünschte Endtempe ratur. Die bei diesem Garbrand entstehende Flugasche kommt dabei mit dem zu brennenden keramischen Gut in Berührung und liegt gegebenenfalls auf diesem auf und schmilzt in die Keramik oder die aufgebrachte Glasur ein. Dadurch werden besondere Oberflächen schmelzvorgänge ausgelöst und damit ein bestimmter Brenneffekt erzielt. Der Brennofen ist durch die Öl- oder Gasbefeuerung schnell auf so hohe Temperatur zu bringen, daß die Frischluftvorwärmung wirksam wird und es werden erhebliche Mengen an Holz eingespart.This task is solved by the in the license plate of claim 1 specified features. This serves gas or oil firing for fast forward heat on z. B. 500 to 800 ° C or for heating to almost operating temperature of e.g. B. up to 1000 ° C up to 1100 ° C. However, the final firing takes place alone with the solid fuel, especially wood. This brings up to 400 ° C via the heat exchanger 600 ° C preheated fresh air, which by pressure in the Combustion chamber is blown in, the desired final temperature maturity. The fly ash that arises during this baking fire comes in with the ceramic material to be burned Touch and if necessary rests on this and melts into the ceramic or the applied one Glaze one. This creates special surfaces melting processes triggered and thus a certain Burning effect achieved. The furnace is or gas firing quickly to such a high temperature bring that the fresh air preheating takes effect and considerable amounts of wood are saved.

Es ist zwar schon bei Heizungskesseln bekannt, diese mit Öl bzw. Gas und mit Festbrennstoffen zu betreiben. Dies hat jedoch den Zweck, von einer Betriebsart auf die andere umstellen zu können.It is already known for heating boilers, these to operate with oil or gas and with solid fuels. However, the purpose of this is from one mode of operation to be able to switch the other.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und nachfolgend anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungs beispiels beschrieben. Dabei zeigtFurther advantageous details of the invention are in specified in the subclaims and subsequently based on of an embodiment illustrated in the drawing described for example. It shows

Fig. 1 eine Seitenansicht des Brennofens im Schnitt und Fig. 1 is a side view of the kiln in section and

Fig. 2 eine Ansicht gemäß dem Schnitt A-B der Fig. 1. Fig. 2 is a view according to the AB section 1 of FIG..

Mit 1 ist ein Brennofen bezeichnet, der einen unteren Feuerungsraum 2 und einen insbesondere unmittelbar da rüber befindlichen Brennraum 3 aufweist. Feuerungsraum 2 und Brennraum 3 sind durch einen keramischen Brennrost 4 voneinander getrennt. Durch diesen können die heißen Abgase aus dem Feuerungraum 2 in den Brennraum 3 gelangen und das auf dem Brennrost 4 gestapelte zu brennende Gut 5 umspülen. 1 with a furnace is designated, which has a lower combustion chamber 2 and a combustion chamber 3 located in particular directly there. Firing chamber 2 and combustion chamber 3 are separated from one another by a ceramic firing grate 4 . This allows the hot exhaust gases from the combustion chamber 2 to enter the combustion chamber 3 and to wash around the material 5 to be burned, which is stacked on the grate 4 .

Im Feuerungsraum 2 ist unten ein Feuerrost 6 angeordnet, auf dem Festbrennstoff 7, insbesondere Holz, aufge schüttet oder -geschichtet werden kann. Im unteren Bereich ist eine Feuertür 8 für den Festbrennstoff vorgesehen.In the combustion chamber 2 , a fire grate 6 is arranged below, on which solid fuel 7 , in particular wood, can be poured or layered. In the lower area, a fire door 8 is provided for the solid fuel.

In einer Wand, insbesondere der Rückwand 9 des Feu erungsraumes 2 ist wenigstens ein atmosphärischer Brenner, also z. B. ein Öl- oder insbesondere Gasbrenner 10 angebracht, der in den Feuerungsraum 2 brennt. Zweckmäßig kann ein Prallstein 11 im Endbereich der Flamme 12 des Gasbrenners 10 im Feuerungsraum 2 vor gesehen sein. Der Brenner 10 kann auch in einer Feuertür angeordnet sein.In a wall, in particular the rear wall 9 of the Feu tion space 2 is at least one atmospheric burner, so z. B. an oil or gas burner 10 in particular, which burns in the furnace 2 . A baffle 11 can expediently be seen in the end region of the flame 12 of the gas burner 10 in the combustion chamber 2 . The burner 10 can also be arranged in a fire door.

Der Brennraum 3 ist durch eine Beschickungstür 13 verschließbar. An einer Wand des Brennraums 3, ins besondere der Rückwand 9′, ist unten ein Auslaß 14 vorgesehen, der in einen Anschlußkanal 15 mündet.The combustion chamber 3 can be closed by a loading door 13 . On a wall of the combustion chamber 3 , in particular the rear wall 9 ' , an outlet 14 is provided below, which opens into a connecting channel 15 .

An der Wand mit dem Auslaß 14 ist außen ein vorzugs weise als Kamin wirksamer insbesondere senkrecht angebrachter Wärmetauscher 16 angebaut, also in den Brennofen 1 integriert. Dessen innerer Abgaskanal 17, der auch aus mehreren parallel zueinander verlaufenden Kanälen bestehen kann, ist mit dem Anschlußkanal 15 verbunden. Um den inneren Abgaskanal 17 ist ein äußerer Frischluftkanal 18 vorgesehen, so daß der Abgaskanal 17 durch die durch den Frischluftkanal 18 strömende Frischluft umströmt und dabei die Frischluft erhitzt wird. Der Frischluftkanal 18 besitzt am kalten Ende 19 des Wärmetauschers 16 eine obere Öffnung 20. An diese ist eine Zuluftleitung 21 angeschlossen. Am anderen Ende der Zuluftleitung 21 ist ein als Ventilator ausgebildeter, zweckmäßig am Brennofen 1 befestigter Druckerzeuger 22 mit einem vorgeschalteten Luftfilter 23 angeordnet. Dieser erzeugt Druckluft, die über die Zuluftleitung 21 durch den Frischluft kanal 18 gedrückt, unten am heißen Ende 24 des Wärme tauschers 16 herausgedrückt und über eine Heißluft leitung 25 in den Feuerungsraum 2 geblasen wird. Hier durch wird der Wärmetauscher 16 nach dem Gegenstrom prinzip betrieben. Die Heißluftleitung 25 ist zweck mäßig mit einer Wärmeisolation 26, z. B. einer Glas- oder Mineralfaserisolation, umgeben.On the wall with the outlet 14 , a preference as a chimney effective in particular vertically mounted heat exchanger 16 is grown outside, so integrated into the furnace 1 . Its inner exhaust duct 17 , which can also consist of several ducts running parallel to one another, is connected to the connecting duct 15 . An outer fresh air duct 18 is provided around the inner exhaust gas duct 17 , so that the exhaust gas duct 17 flows around by the fresh air flowing through the fresh air duct 18 and the fresh air is heated in the process. The fresh air duct 18 has an upper opening 20 at the cold end 19 of the heat exchanger 16 . A supply air line 21 is connected to this. At the other end of the supply air line 21 , a pressure generator 22, designed as a fan and expediently attached to the furnace 1 , is arranged with an upstream air filter 23 . This generates compressed air, which is pressed via the supply air line 21 through the fresh air channel 18, pressed out at the bottom at the hot end 24 of the heat exchanger 16 and is blown via a hot air line 25 into the combustion chamber 2 . Here, the heat exchanger 16 is operated on the countercurrent principle. The hot air line 25 is useful with a thermal insulation 26 , for. B. a glass or mineral fiber insulation surrounded.

In der Zuluftleitung 21 ist vorteilhaft ein Regelven til 27 vorgesehen, das von Hand oder automatisch über ein Steuer- oder Regelaggregat 28 in Abhängigkeit von der im Brennraum 3 und/oder im Abgaskanal 17 auftretenden Temperatur betätigt wird. Weiterhin ist am kalten Ende 19 des Wärmetauschers 16 ein Rauchgas schieber 29 angebracht, der ebenfalls in Abhängigkeit von der Rauchgastemperatur manuell oder über das Steuer- oder Regelaggregat 28 betrieben wird. Über dem Abgas kanal 17 ist eine Abgashaube 30 vorgesehen, die sich vorteilhaft über die gesamte Decke 37 des Brennofens 1 erstreckt. Vorteilhaft besitzt diese eine Frischluft klappe 31 oder einen Frischluftkanal, über die bzw. den dem austretenden heißen Abgas kalte Frischluft beigemischt und dieses Gemisch dann aus der Abgashaube 30 über eine Kaminöffnung 32 nach außen gelangen kann. In the supply air line 21 a Regelven valve 27 is advantageously provided, which is actuated by hand or automatically via a control or regulating unit 28 depending on the temperature occurring in the combustion chamber 3 and / or in the exhaust duct 17 . Furthermore, a flue gas slide 29 is attached to the cold end 19 of the heat exchanger 16 , which is also operated depending on the flue gas temperature manually or via the control or regulating unit 28 . Above the exhaust duct 17 , an exhaust hood 30 is provided, which advantageously extends over the entire ceiling 37 of the furnace 1 . This advantageously has a fresh air flap 31 or a fresh air duct via which cold fresh air is added to the emerging hot exhaust gas and this mixture can then escape from the exhaust hood 30 via a chimney opening 32 to the outside.

Zur günstigen Verteilung der erhitzten Frischluft im Feuerungsraum 2 sind zweckmäßig in den seitlichen Wänden 33, 34 in der gemauerten Wärmeschutzauskleidung unten in Höhe des Feuerrostes 6, insbesondere kurz oberhalb desselben, je ein Kanal 35 eingearbeitet. Dessen Innenwandsteine besitzen auf der Innenseite zum Feuerungsraum 2 hin Öffnungen 36. Die Kanäle 35 sind mit der Heißluftleitung 25 verbunden. Dadurch kann die Heißluft seitlich gegen das Holz geblasen werden.For the favorable distribution of the heated fresh air in the combustion chamber 2 , a channel 35 is expediently incorporated in the side walls 33, 34 in the brick thermal insulation lining at the level of the fire grate 6 , in particular just above it. Its inner wall stones have openings 36 on the inside towards the combustion chamber 2 . The channels 35 are connected to the hot air line 25 . This allows the hot air to be blown sideways against the wood.

Zur guten Raumausnutzung, d. h. um einen kompakten Brenn ofen 1 zu erhalten, ist der Wärmetauscher 17 an den Brennraum 3 außen an einer Wand, insbesondere der Rückwand 9′, angebracht und in dem darunter vorhandenen Raum ist der oder die Gasbrenner 10, der Druckerzeuger 22 und gegebenenfalls auch das Steuer- oder Regelaggregat 28 untergebracht.For good use of space, that is, to obtain a compact furnace 1 , the heat exchanger 17 is attached to the combustion chamber 3 outside on a wall, in particular the rear wall 9 ' , and in the space below it is the gas burner or gas 10 , the pressure generator 22nd and possibly also the control or regulating unit 28 housed.

Die Ansteuerung der Schaltarmaturen 38 für den Öl- oder Gasbrenner 10 erfolgt über das Steuer- oder Regelaggregat 28, das auch über geeignete Schalter den Rauchgasschieber 29 und das Regelventil 27 und gegebenenfalls auch eventuell vorhandene Frischluft klappen 31 betätigt.The actuation of the switching fittings 38 for the oil or gas burner 10 is carried out via the control or regulating unit 28 , which also flaps 31 by means of suitable switches, the flue gas slide valve 29 and the regulating valve 27 and possibly also fresh air which is actuated.

Die Wirkungsweise des Brennofens ist folgende:
Nach Einschalten des mit zu brennendem Gut 5 und Festbrennstoff Holz beschickten Brennofens 1, z. B. an dem Steuer- oder Regelaggregat 28, wird der Gasbren ner 10 gezündet, nachdem die Schaltarmaturen 38 ent sprechend angesteuert wurden. Die heißen Brenngase stauen sich im Feuerungsraum 2, so daß ein gewisser Überdruck entsteht. Die heißen Abgase durchziehen den Brennrost 4, streichen im Brennraum 3 nach oben, fallen dann zum Auslaß 14 ab und ziehen durch den inneren Abgaskanal 17 des Wärmetauschers 16 nach außen. Solange die Abgastemperatur am kalten Ende 19 des Wärmetauschers 16 noch gering ist, wird der Rauchgasschieber nicht weit geöffnet, damit eine schnellere Aufheizung des Brennofens 1 erreicht wird und die Abgasverluste im unteren Temperaturbereich vermin dert werden.The kiln works as follows:
After switching on the kiln 1 to be burned with material 5 to be burned and solid fuel, e.g. B. on the control or regulating unit 28 , the gas burner 10 is ignited after the switching fittings 38 have been controlled accordingly. The hot fuel gases accumulate in the combustion chamber 2 , so that a certain excess pressure is created. The hot exhaust gases pass through the firing grate 4 , sweep upwards in the combustion chamber 3 , then drop to the outlet 14 and pull out through the inner exhaust gas duct 17 of the heat exchanger 16 . As long as the exhaust gas temperature at the cold end 19 of the heat exchanger 16 is still low, the flue gas valve is not opened wide so that the furnace 1 can be heated more quickly and the exhaust gas losses in the lower temperature range are reduced.

Mit zunehmender Temperatur, ab etwa 300°C oder z. B. bei der Zündtemperatur des Holzes 7, wird der Druckerzeuger 22 zugeschaltet oder bei bereits eingeschaltetem Druckerzeuger 22 wird mit zunehmender Abgastempe ratur oder Brennraumtemperatur das Regelventil 27 zunehmend weiter geöffnet. Dadurch strömt die Frischluft durch die Zuluftleitung 21 im Gegenstrom von oben nach unten durch den Frischluftkanal 18 des Wärmetauschers 16 und stark erhitzt über die Heißluftleitung 25 in den Brennraum 2. Hierdurch wird das Holzfeuer zu großer Hitze entfacht. Ab einer Abgastemperatur von etwa 500°C, die jedoch auch bis zu 1000°C betragen kann, wird der Gasbrenner 10 abgeschaltet und auf die Betriebs temperatur allein durch das mit etwa bis zu 500°C erhitzten Frischluft angeheizte Holzfeuer hochgeheizt. Beim Verbrennen des Holzes entsteht Flugasche, die durch die Verwirbelung der Atmosphäre im Feuerungsraum 2 und im Brennraum 3 auf das Brenngut 5 gelangt und dort die gewünschten Effekte hervorruft. Anstelle von Holz sind auch andere Festbrennstoffe einsetzbar, jedoch ist bevorzugt die Holzasche für die zu erzielenden Brenn effekte geeignet. With increasing temperature, from about 300 ° C or z. B. at the ignition temperature of the timber 7, the pressure generator 22 is switched on or ADJUST pressure generator 22, the control valve 27 is further opened increasingly with increasing exhaust Tempera ture or the combustion chamber temperature. As a result, the fresh air flows through the supply air line 21 in counterflow from top to bottom through the fresh air channel 18 of the heat exchanger 16 and is strongly heated via the hot air line 25 into the combustion chamber 2 . This ignites the wood fire to great heat. From an exhaust gas temperature of about 500 ° C, which can also be up to 1000 ° C, the gas burner 10 is switched off and heated to the operating temperature by the fresh air heated to about 500 ° C heated wood fire. When the wood is burned, fly ash is formed which, due to the turbulence in the combustion chamber 2 and in the combustion chamber 3, reaches the firing material 5 and produces the desired effects there. Instead of wood, other solid fuels can also be used, but the wood ash is preferably suitable for the burning effects to be achieved.

Der Brennofen kann also so in kurzer Zeit auf hohe Temperatur und allein mit Holz zum Schluß auf die hohe Brenntemperatur gebracht werden, wobei dies zugleich mit einer nur geringen Holzmenge erreichbar ist. So ist es durchaus möglich, daß während des Brandes nicht erneut Holz nachgelegt werden muß. Die Ab schaltung nach der benötigten Branddauer erfolgt gegebenenfalls auch über das Regelaggregat 28.The kiln can thus be brought to a high temperature in a short time and to the high firing temperature with wood alone, while at the same time this can be achieved with only a small amount of wood. So it is quite possible that wood will not have to be added again during the fire. From the switch-off after the required fire duration is optionally also via the control unit 28th

Claims

1. Kiln, especially for firing ceramic, with

- a combustion chamber with a fire grate and an opening for adding solid fuels, as well
- A separate from this combustion chamber with an outlet for the exhaust gases, which is connected to one channel of an inte grated heat exchanger, in the other channel at the cold end of a supply air line for fresh air and the hot end opens into the furnace,

characterized by the following features:

- The opening for adding the solid fuels ( 7 ) is designed as a fire door ( 8 );
- In a wall ( 9 ) or a door ( 8 ) at least one in the furnace ( 2 ) burning oil or gas burner ( 10 ) is arranged;
- Between the combustion chamber ( 2 ) and the combustion chamber ( 3 ), a firing grate ( 4 ) for receiving the material to be burned ( 5 ) and the passage of the hot gases from the combustion chamber ( 2 ) into the combustion chamber ( 3 ) is provided;
- There is a pressure generator ( 22 ) for the supply of fresh air.

2. Kiln according to claim 1, characterized in that the hot air line ( 25 ) is provided on the outside with thermal insulation ( 26 ).

3. Kiln according to claim 1 or 2, characterized in that at least one channel ( 35 ) with side openings ( 36 ) is arranged at the bottom of the furnace ( 2 ), in particular below or just above the grate ( 6 ), in or into which the hot air line ( 25 ) opens.

4. Kiln according to claim 3, characterized in that one channel ( 35 ) is arranged in the lateral insulation of the furnace ( 2 ) and the openings ( 36 ) are made on the inside thereof.

5. Kiln according to one of claims 1 to 4, characterized in that the furnace ( 2 ) is arranged under the combustion chamber ( 3 ).

6. Kiln according to one of claims 1 to 5, characterized in that the integrated heat exchanger ( 6 ) on one side, in particular the back ( 9 ' ) of the combustion chamber ( 3 ) is attached.

7. Combustion chamber according to one of claims 1 to 6, characterized in that the oil or gas burner ( 10 ) is attached below the heat exchanger ( 16 ).

8. Kiln according to one of claims 1 to 7, characterized in that the heat exchanger ( 16 ) is designed as an exhaust gas fireplace.

9. Kiln according to one of claims 1 to 8, characterized in that an exhaust hood ( 30 ) is provided over the heat exchanger ( 16 ), into which the inner exhaust duct ( 17 ) opens.

10. Kiln according to claim 9, characterized in that the exhaust hood ( 30 ) extends over the ceiling ( 37 ) of the kiln ( 1 ).

11. Kiln according to one of claims 1 to 10, characterized in that at the cold end ( 19 ) of the exhaust gas duct ( 17 ), a noise gas valve ( 29 ) is attached.

12. Kiln according to one of claims 1 to 11, characterized in that the kiln ( 1 ) is assigned a control or regulating unit ( 28 ) for the heating process or the oil or gas burner ( 10 ) via a switch and Switching fittings ( 38 ) can be put into operation, whereby the solid fuel ( 7 ) can be ignited, and that the oil or gas burner ( 10 ) can be put out of operation for the service heating and the pressure generator ( 22 ) can be put into operation.

13. Kiln according to one of claims 9 to 12, characterized in that an adjustable or controllable fresh air supply flap ( 31 ) is arranged in the exhaust hood ( 30 ).

14. A method for operating a kiln according to one of claims 1 to 13, characterized in that

- That for heating the oil or gas burner ( 10 ) are put into operation and the exhaust gases are pressed through the combustion chamber ( 2 ), the combustion chamber ( 3 ) and the inner exhaust duct ( 17 ) of the heat exchanger ( 16 ) and
- That, depending on the exhaust gas temperature in the combustion chamber ( 3 ) or in or after the exhaust gas duct ( 17 ) of the heat exchanger ( 16 ), the pressure generator ( 22 ) is put into operation and fresh air is metered into the furnace as a function of the temperature to be measured ( 2 ) is pressed.

15. The method according to claim 14, characterized in that the fresh air is blown in only after the ignition of the solid fuel ( 7 ).

16. The method according to claim 14 or 15, characterized in that the or the oil or gas burner ( 10 ) optionally together with the solid fuel ( 7 ) up to a temperature between 500 ° C and 1000 ° C and the heating up to the final temperature, in particular up to 1150 ° C to 1300 ° C, solely by the solid fuel ( 7 ) with the supply of fresh compressed air.

17. The method according to any one of claims 14 to 16, characterized in that the heat exchanger ( 16 ) is flowed through in the countercurrent principle.