DE8018894U1 - Wechselbrandkessel - Google Patents

Description

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I Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Wechselbrand-

ff kessel der eingangs definierten Art so auszubilden, daß trotz

U geringem fertigungstechnischen Aufwand und bei Gewährleistung

\f einer einfachen Montage am Aufstell ort der Heizwert von flüssigen,

I gasförmigen und festen Brennstoffen, wie z.B. Kohle, Holz, Torf,

'$ brennbarer Abfall, mit einem zumindest annähernd gleich guten

!0 Wirkungsgrad genutzt werden kann.

|) Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zwischen

I dem Abbrandhereich des Brennstoffbehälters und dem Hauptfeuerraum

'·? ein aus feuerfestem Material bestehender, insbesondere einteilig

}$ ausgebildeter Brenneinsatz vorgesehen ist und daß dieser Brenn-

tf einsatz eine aus mehreren Teilen zusammengesetzte mit senkrecht

I angeordneten Langlöchern versehene Lochplatte als Einlaß für die

i| Brenngase, eine sich daran anschließende Mischkammer mit boden-

% seiciger, getrennt regelbarer Sekundär!uftziiführüng sowie eine

Ι* mit aufheizbaren Elementen versehene Nacherhitzerzone aufweist.

Die Verwendung eines aus Formteilen zusammengesetzten, einfach in den Kessel einsetzbaren Brenneinsatzes dieser Art bewirkt, daß die aus dem Glutbett kommenden Verbrennungsgase beim Durchgang, durch

die schon bei kleinem Feuer stark erhitzte Lochplatte für eine vollkommene Verbrennung aufbereitet werden. Die danach zur Ver-

I brennung notwendiqe Sekundärluft wird den Brenngasen über besondere

I Einlaßdüsen im Boden der Mischkammer zugeführt, wodurch eine, unter

i^?; großer Hitzeentwicklung vollkommene Verbrennung, der in den Brenn-

i einsatz einströmenden Brenngase eingeleitet werden kann. Die zur

|i Verbrennung notwendige Sekundärluft wird über einen vorzugsweise

|i im Flugascheabscheider des Heizkessels angeordneten Bimetall-Thermo-

I stat geregelt. Damit wird auch verhindert, daß während der ersten

I Anheizphase zum Zug im Glutbett durch die Sekundärluftzuführung ein

'"- Nebenzug entsteht oder bei kleiner abgenommener Leistung durch einen solchen Nebenzug der Kesselbrand erlischt. Von wesentlicher Bedeutung

ist dabei, daß die Reglierung der Sekundärluft stets völlig unabhängig und getrennt von der Kesselzugregulierung erfolgt.

Die Betriebsumstellung von festem Brennstoff auf gasförmig oder flüssige Brennstoffe !'.ann automatisch erfolgen, wobei ein Parallelbetrieb verschiedener Brennstoffarten gegebenenfalls durch eine Sicherheitsabschaltung verhindert werden kann.

Die Regelung des Wechselbrandkessels erfolgt bei Verwendung fester Brennstoffe mittels zwei getrennt voneinander angeordneten Bimetall Thermostaten und der damit verbundenen Zug- und Sekundärluftregulierklappen an der Vorderseite des Kessels. Beim Betrieb mit flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen erfolgt die Steuerung des Kessels über in Reihe geschaltete Sicherheits- und Betriebsthermostate, die in die elektrische Steuerung dieser Brennertypen eingreifen.

Wesentlich ist, daß der Betrieb des Wechselbrandkessels im Falle der Verwendung fester Brennstoffe ohne Hilfseinrichtungen, wie Gebläse oder Pumpen, möglich ist, wodurch ein von Hilfsenergien unabhängiger Betrieb jederzeit sichergestellt ist.

Für Montage- und Reparaturzwecke ist es von Bedeutung, daß der Brenneinsatz ohne Zuhilfenahme besonderer Werkzeuge und Bindemittel, wie Mörtel, in den Kesselkörper eingebaut und gegebenenfalls auch ausgewechselt werden kann.

Für die Fertigung, den Transport sowie bei der Montage oder Reparatur ist es zudem von Bedeutung, daß der Heizkessel in zwei voneinander getrennt herzustellenden Bauteilen gefertigt wird, wodurch alle Kesselteile leicht zugänglich sind und alle Teile am Montageort ohne besondere Werkzeuge oder Hilfsmittel montiert oder zusammengesetzt werden können. Die runde Bauform gewährleistet eine besonders einfache Fertigung. Der Heizkessel kann aber auch in rechteckiger Bauform gefertigt werden.

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Aufgrund der guten Entgasung des Brennstoffbehälters durch das eingebaute Entgasungsblech kann ohne Rauchbelästigung jederzeit Brennstoff nachgefüllt werden.

Die in den Brennstoffbehälter eingefüllten Brennstoffe können über ein Zündloch mit einem kleinen Gasbrenner oder ähnlichem leicht angezündet werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; in der Zeichnung zeigt:

Figur 1 eine Schnittzeichnung einer Ausführungsform eines Wechselbrandkessels nach der Erfindung.

Figur 2 einen Querschnitt, der aus mehreren Teilen zusammengesetzten Langlochplatte auf der Brenngaseinlaßseite des Brennereinsatzes mit einer Draufsicht auf."einen Ausschnitt des Brenneinsatz-Bodens, mit den Sekundärlufteinlaßdüsen.

Figur 3 einen Schnitt durch die Flanschverbindung mit der das Kessel oberteil mit dem Kessel unterteil verbunden wird.

Figur 4 einen Schnitt durch den Wärmeträgerflansch.

Figur 5 eine Ansicht der Langlochplattenteile vom Brennstoffbehälter aus gesehen mit einer Andeutung der Brenngasströmungsrichtung.

Der Wechselbrandkessel umfaßt einen Brennstoffbehälter(l)mit einer vorzugsweise ganzflächigen, oberen Abdeckung(2),einer Einfiillöffnung(3)und einer Anheiztür(4)und ein Entgasungsblech(47) Bodenseitig ist ein Aschekasten(5)mit Zugregulierklappe(24)vorgesehen, die in bekannter Weise durch einen Bimetall-Thermostat(6) betätigt wird.

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Neben diesem Aschekasten und getrennt von ihm ist ein Sekundärluft-Vorwärmraum(30)mit einer Türe(7)und einer Sekundärluft-Regulierklappe(25)vorgesehen. Die Regulierklappe(25)wird durch einen Bimetall-Thermostaten(8)betätigt,

Oberhalb des Sekundärluft-Vorwärmkasten (30) und unmittelbar angrenzend an den Festbrennstoffbehälter (1) ist ein Brenneinsatz (9) vorgesehen.

Dieser Brenneinsatz (9) aus feuerfestem Material besitzt an der dem Brennstoffschacht zugewandten Seite eine Langlochplatte (10), an die sich eine Mischkammer (12) anschließt. In der zwischen der Sekundärluft-Kammer (30) und der Mischkammer (12) gelegenen Wandung des Brenneinsatzes (9) sind mehrere Sekundärluft-Zuführungsdüsen (11) vorgesehen. Im Bereich des oberen Endes des Brenneinsatzes (9) sind mehrere, kleinvolumige Kernplatten (13) vorgesehen, die in seitliche, schräge Schlitze (16) des Brenneinsatzes mit Spiel eingestellt sind.

Zum Feuerraum gehören die oberhalb der Ker.nplatten (13). gelegene Strahlungszone (15) und die Tauscherrohre (18) bis zum Abgassammei kasten (19), der ganzflächig mit einer Reinigungsöffnung (20) versehen ist. An den Abgassammei kasten (19) schließt der Fallzug (21) an und bildet mit dem Steigzug (22), von dem das Abgasrohr (23) weggeführt ist, den Flugascheabscheider (51).

In der Vorderwand des Kessels ist im Bereich der Strahlungszone (15) des Feuerraumes eine Montagevorrichtung (27) für einen Brenner für gasförmige oder flüssige Brennstoffe vorgesehen. Derartige Brenner werden in bekannter Weise mit dem Doppel thermostat (28) gesteuert.

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	im	Rost	(14)	-	Brennstoffbehäl	ters	(D	r j
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Ein						eingebauter

mostat (29) steuert automatisch die Betriebsumleitung von Festbrennstoff auf flüssige oder gasförmige Brennstoffe und verhindert Gleichzeitig gegebenenfalls den Parallelbetrieb des Kessels mit verschiedenen Brennstoffarten.

Der Wärmeenergieträger (32), d.h. in der Regel Wasser, wird im unteren Teil des Wechselbrandkessels in einer Doppelwand

B (43) geführt und im oberen Teil umgibt das Wasser (32) die

p Tauscherrohre (18).

& Die vom Glutbett über dem Rost (14) des Brennstoffbehälters (1)

^i!' in den Btenneinsatz (9) durch die Langlochplatte (10) einströmenden Verbrennungsgase werden mit der durch die Sekundärlufteinlaßdüse (11) einströmenden Sekundärluft in der Mischkammer (12) innig vermischt und durch"die.von den. Wänden des Brenneinsatzes (9) zurückstrahlende Wärmeenergie zusätzlich erhitzt.

Anschließend strömen die erhitzten Verbrennungsgase zwischen den heißen, jalousieartig schräge gestellten Kernplatten (13) in die Strahlungszone (15) des Feuerraumes, wo die stark erhitzten Gase unter Freisetzung großer Wärmeenergien vollkommen verbrennen.

Die Kernplatten (13) haben dabei die Aufgabe, die Wärmestrahlung aus dem Brenneinsatz (9) zu mindern und damit die erreichbaren Temperaturen zur Aufschließung der Verbrennungsgase im Brenneinsatz (9) zu halten. Außerdem werden die zwischen den schräg gestellten Kernplatten (13) durchgeleiteten Verbrennungsgase zusätzlich erhitzt.

Schon nach relativ kurzer Aufheizzeit erlangen die kleinvolumigen, in Seitenschlitze (16) des Brenneinsatzes (9) eingestellten oder eingehängten Kernplatten (13) sowie die Teile der Langloch-

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platte (10) ihre Betriebstemperatur uiid werden damit voll wirksam.

Die Strahlungswärme der über den Kernplatten (13) brennenden Flammen wird in der Strahlungszone (15) o3s Feuerraumes ausgenutzt. Die Wärme der Abgase wird in den anschließenden Tauscherrohren (18), dem Abgassammei kästen (19) und im Fallzug (21) an den Wärmeträger, z.B. Wasser, übertragen. Danach verlassen die Abgase mit einer über dem Taupunkt liegenden Temperatur den Heizkessel über den Steigzug (22) in das Abgasrohr (23).

In gleicher Weise wird die durch Brenner für flüssige oder gasförmige Brennstoffe erzeugte Wärme genutzt.

Beim Betrieb des Wechselbrandkessels mit gasförmigen oder flüssigen Brennstoffen haben die vorhandenen Kernplatten (13) den Vorteil, daß sie aufgrund ihrer schräg gestellten, jälousieartigen Anordnung verhindern, daß die Flammen nach unten in den Brenneinsatz (9) schlagen. Dadurch wird verhindert, daß sich im leeren Brennstoffbehälter (1) Abgase ansammeln können.

Der erfindungsgemäße Wechselbrandkessel erbringt somit im Vergleich zu bekannten Kesseln dieser Art eine wesentlich bessere Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Brennstoffe unter gleichzeitiger Verringerung der Umweltbelastung und ist außerdem einfach und wirtschaftlich zu fertigen.

Claims (11)

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   12. Wechselbrandkessel nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß in der Frontwand des Brennstoffbehälters (1) ein in der Nähe des Brenngasabzugbereiches (51) ein Zündloch (52) vorgesehen ist, durch das die eingefüllten Fest-Brennstoffe mit einem handbedienten Gasbrenner gszündet werden können.

   Die Erfindung betrifft einen Wechselbrandkessel für feste, flüssige und gasförmige Brennstoffe zur Erhitzung eines Wärmeträgers, bestehend aus einem mit einem Bodenrost und einem Entgasungsblech versehenen Brennstoffbehälter mit bodenseitigem Abbrand und seitlicher Brenngasabführung, einem sich an den Brenngasabführbereich anschließenden Feuerraum mit Sekundärluftzuführung und wenigstens einem in den Strömungsweg der zum Abgasrohr geleiteten Heißgase geschalteten Wärmetauscher.

   Bekannte Wechselbrandkessel dieser Art, bei denen als· Wärmeträger in der Regel Wasser verwendet wird, können mit festen Brennstoffen nur bedingt wirtschaftlich betrieben werden und belasten außerdem aufgrund unzureichender Verbrennung die Umwelt in erheblichem Maße.

   Ursache für die im allgemeinen schlechte Brennstoffausnutzung sind fehlende oder ungenügende Ausmauerung in Verbindung mit zu kleinen Feuerräumen. Obwohl bereits versucht wurde, durch Zuführung von Sekundärluft in den Feuerraum die Verbrennung zu verbessern, gelangen immer noch erhebliche Mengen an brennbaren Gasen unverbrannt in den Abzug und damit in die Atmosphäre, da sie in dem Feuerraum nicht genügend aufgeschlossen und verbrannt werden können.

   Aufwendige Ausmauerungen, die zu einer besseren Verbrennung führen könnten, sind aber teuer, erschweren Transport und Hontage und schaffen überdies Probleme bei der Regelung derartiger Wechselbrandkessel. Die für die unterschiedlichen Brennstoffe zu fordernden jeweils optimalen Feuerraumbedingungen können bei den bekannten Wechselbrandkesseln nicht gewährleistet werden.

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   Anneliese Harlander Marktl, den 9.7.1980

   Innhornweg 22
   Marktl/Inn

   $ Wechselbrandkessel

   Wechselbrandkessel für feste, flüssige und gasförmige Brennstoffe zur Erhitzung eines Wärmeträgers, bestehend aus einem mit einem Bodenrost und einem Entgasungsblech versehenen Brennstoffbehälter mit bodenseitigem Abbrand und seitlicher Brenngasabführung, einem sich an den Brenngasabführbereich anschließenden Feuerraum mit Sekundärluftzuführung und wenigstens einem in den Strömungsweg der zum Abgasrohr geleiteten Heißgase geschalteten Wärmetauscher, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen dem bodensei ti gen Abbrandbereich des Brennstoffbehälters (1) und dem Hauptfeuerraum (15) ein aus feuerfesten Material bestehender, insbesondere einteilig ausgebildeter Brenneinsatz (9) vorgesehen ist, und daß das Oberteil (33) des Heizkessels in dem die Wärmetauscher (18) zur Erhitzung des Wärmeträgers sowie ein Wärmetauscher zur Warmwassererzeugung (34) vorgesehen sind, mit dem Oberteil des Brennstoffbehälters (1) ein getrennt vom Unterteil (35) des Heizkessels zu fertigendes Bauteil bildet.
2. 2. Wechselbrandkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Unterteil (35) des Heizkessels ein vom Oberteil (33) des Heizkessels getrennt zu fertigendes mit Doppelwänden (43) zur Aufnahme des Wärmeträgers versehendes Bauteil bildet, und das in der Feuerraum - Außenwand (44) ein Anheizschieber (45) vorgesehen ist durch den im offenen Zustand die Brenngase unter Umgehung der Wärmetauscher (18) direkt zum Abgasrohr (23) geleitet werden.
3. 3. Wechselbrandkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß im Brennstoffbehälter, vorzugsweise an der Außenwand (46) ein zur Entgasung des Brennstoffbehälters, (1) ein mit senkrechten Schlitzen versehen, in Halterungen (47) eingeschobenes Entgasungsblech (48) vorgesehen ist, dessen Unterteil unter dem Bodenrost (14) endet.
4. 4. Wechselbrandkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der zweiteilige, aus Gußeisen gefertigte und in seitlichen Halterungen (49) eingehängte Bodenrost, (14) an der dem Brenneinsatz (9) gegenüberliegenden Seite, nach oben abgewinkelt (50) ist.
5. 5. Wechselbrandkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Brenneinsatz (9) aus Fertigteilen besteht, die über den Hauptfeuerraum (15) einsetzbar sind und im eingebauten Zustand eine Teil - Begrenzungswand des Brennstoffbehälters (1) bilden.
6. 6. Wechselbrandkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundär - Verbrennungsluftklappe unabhängig von der Primär - Verbrennungsluftklappe durch einen vorzugsweise am Flugascheabscheider (51) angeordneten Bimetallthermostaten (8) betätigt wird.

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7. 7. Wechselbrandkessel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Brenngas - Einlaßseite (51) des Brenneinsatzes (9) eine aus mehreren Teilen zusammengesetzte Langlochplatte (10) eingestellt ist, an deren Innenseite Schlitze (36), zum Hochleiten der durch die Sekundär - Lufteinlaßdüsen (11) in den Brenneinsatz einströmenden Luft, vorgesehen sind.
8. 8. Wechselbrandkessel nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der oberhalb des Brenneinsatzes (9) gelegene Hauptfeuerraum (15) gleichzeitig die Brennkammer für einen in diesem Bereich anbringbaren öl - oder Gas - Gebläsebrenner bildet.
9. 9. Wechselbrandkessel nach einem der vorhergehenden Ansprüchedadurch gekennzeichnet, daß das Kessel oberteil mit einer Überlappung (37) der Oberteil innenwand (38) auf das Kessel-Unterteil (35) aufgesetzt ist und die-Flanschflächen (39) vorzugsweise mit einer Asbestschnur (40) abgedichtet sind.
10. 10. Wechsel brandkessel nach einem der vorhergehenden Ansprüchedadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeträger über einen besonderen, vorzugsweise an der Frontseite des Heizkessels angeordneten Wärmeträgerflansch (41) der mit einer wärmebeständigen Dichtung (42) versehen ist, vom Unterteil (35) de^r Heizkessels in den Oberteil (33) des Heizkessels geleitet wird.
11. 11. Wechselbrandkessel nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der Heizkessel vorzugsweise in runder Bauform, jedoch auch in rechteckiger Bauform, gefertigt werden kann.