DE7920748U1

DE7920748U1 - Gasbefeuerte heizeinrichtung

Info

Publication number: DE7920748U1
Application number: DE19797920748U
Authority: DE
Original assignee: MITCHELL DOUGLAS ALLISON EAGLESCLIFFE STOCKTON-ON-TEES CLEVELAND (VER KOENIGREICH)
Current assignee: MITCHELL DOUGLAS ALLISON EAGLESCLIFFE STOCKTON-ON-TEES CLEVELAND (VER KOENIGREICH)
Priority date: 1978-07-21
Filing date: 1979-07-20
Publication date: 1980-02-14
Also published as: GB2026154B; US4306537A; GB2026154A; DE2929361A1

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft Heizeinrichtungen, die gasförmigen Brennstoff verbrennen und dabei ein Feuer aus Massivbrennmaterial simulieren. Derartige Einrichtungen werden im folgenden als Gasfeuer mit Massivbrennmaterial-Wirkung bezeichnet.

In der GB-PS 1 541 423, die der US-PS 4 110 063 entspricht, ist ein derartiges Gasfeuer mit Massivbrennmaterial-Wirkung offenbart, dag eine Menge aus einem teilchenförmigen feuerbeständigen Material in einer oben offenen Mulde, mehrere feuerbeständige Körper enthält, deren Form und Farbe Massivbrennmaterial simuliert, die in einem Haufen oben auf dem teilchenförmigen feuerbeständigen Material aufgeschichtet sind. Dieses bekannte Gasfeuer besitzt ferner eine Einrichtung zur Zufuhr des gasförmigen Brennstoffs in das teilchenförmige feuerbeständige Material, derart, daß der gasförmige Brennstoff durch das teilchenförmige feuerbeständige Material hindurch in Zwischenräume zwischen den feuerbeständigen Körpern hindurchtritt, vorgesehen ist mindestens ein Luftkanal zur Zufuhr zusätzlicher Verbrennungsluft zu dem gasförmigen Brennstoff, wobei der Luftkanal nur durch einige Zwischenräume zwischen den Körpern hindurchführt, so daß der über den Luftkanal mit zusätzlicher Verbrennungsluft gespeiste gasförmige Brennstoff mit einer farblosen Flamme, und der ohne zusätzlicher Verbrennungsluft

• ♦ ·

verbrennende gasförmige Brennstoff mit einer leuchtenden Flamme verbrennt und dadurch ein Massivbrennmaterial-Feuer realistisch simuliert.

Es hat sich gezeigt, daß derartige Feuer ein sehr realistisches Aussehen besitzen, und daß es aus der Entfernung sehr schwierig ist,festzustellen, ob das Feuer mit Massivbrennmat'.;rial brennt. Dies hat seine Ursache darin, daß erfindungsgemäß das Gas bei 3etrieb des Gasfeuers sowohl leuchten- ^^e als auch farblose Flammen erzeugt, wie sich auch bei Verbrennung von massivem Brennmaterial auftreten.

Es hat sich gezeigt, daß die Verbrennungsgase des beschriebenen Gasfeuers mit der Wirkung eines Feuers aus Massivbrennmaterial ein Verhältnis von CO₂ zu CO zwischen 1 : 0.02 und 1 : 0.01 besitzen. Der Verbrennungswirkungsgrad des Feuers ließe sich erhöhen, wenn dieses Verhältnis von CO₂ zu CO geändert werden könnte und der CO-Wert noch stärker verringert werden könnte. Eine Erhöhung des Vdrbrennungswirkungsgrades hat Flammen mit höherer Temperatur zur Folge, und dies führt entweder zu einer größeren Wärmeabgabe des Feuers bei ein und derselben Menge des gasförmigen Brennstoffs oder es läßt sich dieselbe Wärmeausbeute mit verringertem gasförmigen Brennstoff erzielen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Gasfeuer mit der Wirkung eines Feuers aus .Massivbrennmaterial anzugeben, bei dem der Verbrennungswirkungsgrad im Vergleich zu entsprechenden bekannten Gasfeuern verbessert wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung enthält ein Gasfeuer mit der Wirkung eines Feuers aus Massivbrennraaterial eine oben offene Mulde, die eine bestimmte Menge eines teilchenförmigen feuerbeständigen Materials enthält, eine

Einrichtung zum Einführen des gasförmigen Brennstoffs in das teilchonförmige Material, derart» daß das Gas aufwärts durch das teilchenförmige Material hindurcheickert, eine poröse oder mit Öffnungen versehene Platte, die einen Teil der Oberfläche des teilchenförmigen feuerbeständigen Materials in der Mulde in vorgegebenem Abstand überdeckt, Einrichtungen zum Einführen von Verbrennungsluft in den Zwischenraum zwischen der Platte und der Oberfläche des. teilchenförmigen feuerbeständigen Materials, und mehrere feuerbeständige Körper, deren Gestalt und Farbe Massivbrennmaterial simuliert, wobei diese Körper in einem Haufen auf der Platte und auf demjenigen Teil der Mulde aufgeschichtet ist, der von der Platte nicht bedeckt ist.

Bei Benutzung wird gasförmiger Brennstoff in das teilchenförmige Material eingeleitet, wo der Brennstoff durch die Teilchen verteilt wird und die Mulde im wesentlichen von der gesamten oberen Oberfläche des teilchenförmigen Materials verläßt. Dieser Teil des Gases, der die !-'ulde unterhalb der Platte verläßt, tritt in den Raum zwischen der Mulde und der Platte ein, wo sich das Gas mit Verbrennungsluft vermischt, und die Luft/Gasmischung tritt durch die Poren oder Öffnungen der Platte hindurch. Diese Poren oder Öffnungen stellen Brennerauslässe dar, in denen die Luft/Gasmischung als eine Reihe von kurzen Flammen hoher Temperatur brennt. Die heißen Verbrennungsgase dieser Flammen strömen in den Raum zwischen den feuerbeständigen Körpern, die über der Platte angeordnet sind und heizen diese Körper bis zu einer hellen Rotglut auf. Das Gas, welches in den Zwischenraum zwischen diesen Körpern eindringt, die auf dem von der Platte nicht bedeckten Teil der Mulde aufgeschichtet sind, brennt mit leuchtender Flamme,'welche <§ie Temperatur der von diesen

Flammen umgebenen feuerbeständigen Körpern auf einen bestimmten Wert erhöht, die Luft/Gasmischung verbrennt jedoch mit Flammen mit einer wesentlich größeren Temperatur, und dies hat zur Folge, daß die feuerbeständigen Körper, welche durch diese Flammen umgeben werden, auf eine höhere Temperatur erhitzt werden. Die Folge davon ist, daß einige feuerbeständige Körper stärker glühen als andere, und daß das Aussehen des Feuers noch mehr einem Feuer aus herkömmlichem Massivbrennmaterialien ähnlich ist.

Derjenige Teil des Gases, der vor der Verbrennung mit Luft vermischt wird, brennt mit einem höheren Verbrennungswirkungsgrad als derjenige Teil, der mit leuchtender Flamme brennt. Der maximale Verbrennungswirkungsgrad wird erzielt, wenn das gesamte Gas vor seiner Verbrennung mit Luft vermischt wird, dies hätte jedoch nur nichtleuchtende Flammen zur Folge, und das Aussehen des Feuers würde daher einem Feuer aus Massivbrennmaterial nicht realistisch ähnlich sein, welches sowohl mit leuchtenden als auch mit nichtleuchtenden Farben brennt. Es hat sich gezeigt, daß, wenn ungefähr die Hälfte der Oberfläche des teilchenförmigen Materials in der Brennmulde mit der Platte bedeckt ist, etwa die halbe Menge des dem Feuer zugeführten gasförmigen Brennstoffs vor der Verbrennung mit Luft gemischt wird, und daß dann das Aussehen des Feuers am realistischten ist. Das Verhältnis von CO2 zu CO in den Verbrennungsprodukten eines derartigen Feuers liegt dann in der Größenordnung von 1 : 0.O1 bis 1: O.005.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Gasfeuers mit dem Effekt eines Feuers ' aus Massivbrennmaterial; und

Fig. 2 eine Aufsicht auf Fig. 1, wobei das simulierte Massivbrennmatrial weggelassen ist.

Das erfindungsgemäße Gasfeuer mit der Wirkung und dem Aussehen eines Feuers aus Massivbrennmaterial enthält eine auf Füßen 2 stehende, oben offene Mulde 1. Eine bestimmte Menge eines teilchenförmigen feuerbeständigen Material 3, z.B. Sand, ist in der Mulde enthalten. Eine Gasleitung 4 führt in die Mulde und ist im teilchenförmigen Material vergraben. Der Gasleitung zugeföhrtes Gas tritt in das teilchenförmige Material ein und wird vom Material derart verteilt, daß es mehr oder weniger gleichförmig an der oberen Oberfläche des teilchenförmigen Materials in der Mulde austritt.

Eine Platte besitzt einen mittleren Abschnitt 5, der etwa die Hälfte der Oberfläche des Materials in der Mulde überdeckt und zwei abwärts weisende Endabschnitte 6 besitzt, die rechtwinklig zum mittleren Abschnitt 5 verlaufen. Die Platte ist mittels nicht dargestellter Befestigungsmittel an der Mulde 1 derart befestigt, daß der mittlere Abschnitt 5 über der oberen Oberfläche des in der Mulde 1 liegenden Materials angeordnet ist, und daß die Abschnitte 6 von den Seiten der Mulde beabsfantuet sind. Ein abwärts verlaufender Frontabschnitt der Platte ist an soinemi unteren Ende in der Menge des teilchenförmigen feuerbeständigen Materials in der Mulde vergraben. Im mittleren Abschnitt der Platte sind mehrere kleine öffnungen 7 vorgesehen. Feuerbeständige Körper 8, deren Form und Farbe massives Brennmaterial, z.B. Kohle, simulieren soll, sind in einem Haufen aufgeschichtet und liegen über den öffnungen der Platte und Über demjenigen Teil der oberen Oberfläche der Mulde 1, die von der Platte nicht bedeckt ist.

Das der Gasleitung 4 zugeführte Gas wird über die obere Oberfläche des Teilchenmaterials in der Mulde verteilt , und ein Teil des Gases tritt in die Zwischenräume zwischen den Körpern 8. Das die Oberfläche des Teilchenmaterials in der Mulde unterhalb der Platte verlassende Gas tritt in den Raum zwischen der Oberfläche des Teilchenmaterials und der Platte ein, wo es sich mit Luft vermischt, die von der Rückseite und den Enden der Platte eintritt, wie durch die Zeile 9 dargestellt ist. Die Luft/Gasmischung tritt dann durch die öffnungen 7 hindurch und verbrennt beim Austreten aus diesen öffnungen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird Luft auch in den Raum zwischen der oberen Oberfläche des teilchenförmigen feuerbeständigen Materials innerhalb der Mulde und der unteren Seite der Platte durch eine oder mehrere Rohre 10 zugeführt, die sich von unterhalb der Mulde in diesen Raum erstrecken.

Das Gas, welches die Oberfläche des teilchenförmigen Materials in der Mulde verläßt, welches von der Platte nicht bedeckt ist, tritt in die Zwischenräume zwischen denjenigen Körpern 8 ein, die unmittelbar darüber angeordnet sind.

Dieses Gas brennt mit einer leuchtenden Flamme, und die Luft/Gasmischung brennt mit einer wesentlich heißeren Flamme, wodurch einige feuerbeständige Körper stärker zum Glühen gebracht werden als andere Körper. Dadurch, daß die heißeren Flammen auf der Rückseite des Feuers angeordnet sind, kann die durch diese Flammen erzeugte Wärme vorteilhaft zur Erwärmung von Luft in einer Konvektorkammer (nicht dargestellt) mittels Wärmestrahlung, verwendet werden, die an der Rückseite des Feuers angeordnet ist. Die öffnungen in der Platte besitzen z.B. einen

Durchmesser von 0.1 bis 4 mm, sie sind so groß, daß
sie verhindern, daß Flammen in den Raum unterhalb der
Platte zurückschlagen.

Von unterhalb der Mulde lassen sich durch die Mulde ein oder mehrere Rohre 11 zu demjenigen Teil der Oberfläche fähren, der von der Platte 5 nicht bedeckt ist. Dies ermöglicht die Zufuhr von Verbrennungsluft zu Teilen desjenigen Gases, das in die Zwischenräume zwischen den
Körpern strömt, die auf dem von der Platte 5 nicht bedeckten Teil der Mulde angeordnet sind.

Durch Zufuhr von zusätzlicher Verbrennungsluft zu einem großen Teil des Gases, das der Leitung 4 zugeführt ist, wird die Menge an Kohlenmonoxid, die in den Verbrennungsgasen vorh"jiden ist, verringert, so daß das Verhältnis von Kohlendioxid zu Kohlenmonoxid in den Verbrennungsgasen innerhalb dem Bereich von 1 : 0.01 zu 1 : 0,005 liegt.

Die Platte 5 läßt sich aus permeablem keramischen Material oder aus porösem gesinderten Metall herstellen.

In einer alternativen Ausführungsform ist die Länge der Platte 5 kleiner als die entsprechende Abmessung der
Brennmulde.1 _f so daß die Platte in die Mulde paßt, wobei abwärts weisende Teile der Platte mit ihren unteren Enden in dem teilchenförmigen feuerbeständigen Material innerhalb der Mulde vergraben werden. Bei dieser Ausführungsform tritt Luft in den Raum zwischen der Platte und der oberen Oberfläche des teilchenförmigen feuerbeständigen Materials durch die Öffnung an der Rückseite der Platte und durch die Rohre 10. ein.

Claims

DOUGLAS ALLISON MITCHELL, 7, Clifton Gardens, Eaglescliffe, Stockton-on-Tees, Cleveland, England Gasbefeuerte Heizeinrichtung ANSPRÜCHE

1. Gasbefeuerte Heizeinrichtung zum Simulieren eines Feuers aus Massivbrennmaterial, mit einer oben offenen Brennmulde zur Aufnahme bestimmter Mengen eines teilchenförmigen feuerbeständigen Materials, mit Einrichtungen zum Zuführen des gasförmigen Brennstoffs in die Brennmulde, in der das Gas bei Vorhandensein von teilchenförmigen!, feuerbeständigem Material aufwärts durch dieses Material strömt, dadurch gekennzeichnet, daß eine poröse oder mit öffnungen (7) versehene Platte (5) einen Teil der Oberfläche der Brennmulde (1) beabstandet überdeckt, daß Einrichtungen (9, 10) zum Zuführen von Verbrennungsluft in den Raum unterhalb der Platte (5) vorgesehen sind, und daß mehrere feuerbeständige Körper (8), deren Form und Farbe Massivbrennmaterial simuliert, in Form eines Haufens auf der Platte (5) und auf dem von der Platte (5) unbedeckten Teil der Brennmulde (1) angeordnet sind.

-J-

2. Heizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte aus porösem Keramikmaterial besteht.

3. Heizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (5) aus gesintertem Metall besteht.

4. Heizeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte ungefähr die Hälfte der Oberfläche der Brennmulde (1) überdeckt.

5. Heizeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (9, 10) zum Zuführen von Verbrennungsluft eine oder mehrere LuftöfInungen enthalten, die zu dem Raum unterhalb der Platte (5) führen.

6. Heizeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (9, 10) zum Zuführen von Verbrennungsluft ein oder mehrere Rohre (1O) enthalten, die von dem Raum unterhalb der Platte (5) in einen Luftraum außerhalb der Brennmulde (1) führen.

7. Heizeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (5) abwärts weisende Front- und Endabschnitte (6) besitzt, daß die Platte (5) derart angeordnet ist, daß sie die Wände der Brennmulde (1) nicht überdeckt,

8. Heizeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Rohr (11) von einem Luftraum außerhalb der Brennmulde (1) in die feuerbeständigen Körper hineinreicht, die auf der Brennmulde (1) aufgeschichtet sind.