DE8121837U1 - Durchbrandkessel fuer geringwertige brennstoffe wie astholz und stroh - Google Patents

Description

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Das Gebrauchsmuster bezieht sich auf einen Durchbrandkessel für geringwertige Brennstoffe wie Astholz und Stroh mit liegend angeordneter, von einer Stirnseite her zugänglicher Brennkammer, in deren unterem Teile eine von dem Rost und beiderseits davon sich an diesen anschliessenden Führungswänden für von unten nach oben strömende Sekundärluft gebildete Brennstoffwanne angeordnet ist, die sich über einen Teil der Höhe der Brennkammer erstreckt.

Bei bereits bekannten Durchbrandkesseln dieser Art münden die von der Brennstoffkammerwand und den die Brennstoffwanne begrenzenden Führungswänden gebildeten Sekundärluftführungsräume beiderseits über die zwischen dem oberen Rand dieser Führungswände und der Brennstoffkammerwand frei bleibenden langgestreckten öffnungen etwa tangential in den Feuerraum.

Bei Durchbrandkesseln, die keine solche Brennstoffwanne aufweisen, ist es andererseits bekannt, den oberen Teil des Feuerraumes durch eine seitlich offene Brennkammerglocke zu begrenzen, die zusammen mit den ihr benachbarten Teilen der Brennkammerwand einen Rauuhgasführungsraum begrenzt.

Durchbrandkessel der hier zur Rede stehenden Art werden hauptsächlich in Bereichen der Landwirtschaft und der Forstwirtschaft

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gebraucht, in denen die dort in grossem Umfang anfallenden erwähnten geringwertigen Brennstoffe für die Zwecke der Heizung und Brauchwasserbereitung verwertet werden. Dabei kommt es darauf an, dass der Heizkessel möglichst gut den Bedingungen für die Verbrennung solcher geringwertiger Brennstoffe angepasst ist, auch bei wenig Wartungsaufwand dauerhaft ist, störungsfrei arbeitet und geringe Anschaffungskosten erfordert.

Dem Gebrauchsmuster liegt die Aufgabe zugrunde, einen der eingangs genannten Gattung entsprechenden Durchbrandkessel zu schaffen, der diesen Bedürfnissen genügt und insbesondere einen Schutz der Brennkammerwand gegen übermässige Erhitzung auf ihrem ganzen Umfang sowie zugleich eine möglichst rasche und vollkommene Verbrennung geringwertiger Brennstoffe wie Astholz, Stroh u.dgl. ermöglicht, aber mit verhältnismässig einfachen Mitteln herstellbar und wirtschaftlich betreibbar ist.

Diese Aufgabe wird gemäss dem Gebrauchsmuster dadurch gelöst, dass oberhalb der seitlichen Sekundärluftführungswege eine Brennkammerglocke in die Brennkammer eingebaut ist, die zusammen mit der Brennkammerwand einen Rauchgasführungsraum begrenzt und eine annähernd bündige Fortsetzung der seitlichen Sekundärluftführungswände bildet, dass die seitlichen Sekundärluftführungsräume und der Rauchgasführungsraum durch in Längs-

richtung der Brennkammer verlaufende Wände voneinander abgegrenzt sind und dass die seitlichen Sekundärluftführungswände mit in Längsrichtung der Brennkammer verteilt angeordnete Sekundärluftdurchtrittsöffnungen zum Feuerraum versehen sind.

Durch diese Ausbildung wird erreicht, dass die Brennkammerwanc an keiner Stelle auf ihrem gesamten Umfang unmittelbar an den Feuerraum angrenzt. Ihre Hitzebeanspruchung wird dadurch vermindert und ihre Haltbarkeit erhöht.

Auf der dem Feuerraum zugewandten Seite der Brennkammerglocke kann' ein sich längs des Feuerraumes erstreckender zusätzliche: Sekundärluftführungsraum mit Lufteintrittsöffnung in der Nähe einer Stirnseite der Brennkammer und in den Feuerraum mündender Luftaustrittsöffnung in der Nähe der entgegengesetzten Stirnwand der Brennkammer vorgesehen sein. Durch eine solche zusätzliche Zufuhr von Sekundärluft lässt sich eine besondere Intensivierung des Verbrennungsvorgangs erreichen, zumal diese zusätzlich zugeführte Sekundärluftmenge, bevor sie in den Feuerraum eintritt, längs ihres Strömungsweges von dem benachbarten Rauchgasführungsraum einerseits und vom Feuerraum her andererseits vorerhitzt wird.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Rauchgaseintrittsöffnung in den nach Art eines Kanals seitlich geschlossenen

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Rauchgasführungsraum in der Nähe der einen Stirnseite und
die Rauchgasöffnung in der Nähe der entgegengesetzten
Stirnseite der Brennkammer angeordnet ist.

Vorzugsweise sind der zusätzliche Sekundärluftführungsraum
und der Rauchgasführungsraum in entgegengesetzten Richtungen
von Sekundärluft bzw. Rauchgas durchströmt.

Eine weitere mögliche Verbesserung besteht darin, dass die
zugleich eine Begrenzung des Wasserkessels bildende Brennkammerwand im Bereich des von ihr zusammen mit der Brennkammerglocke begrenzten Rauchgasführungsraumes mit in Strömungsrichtung des Rauchgases verlaufenden Wärmeaustauschrippen versehen ist.

Der Rost kann aus lose eingelegten Roststäben aus Stahl be- |

i| stehen, die im Bedarfsfall nach Verbrauch auswechselbar |

sind. I

J Im folgenden ist das Gebrauchsmuster anhand eines in der i|

Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. |

Es zeigen schematisch :.

Fig. 1 einen Durchbrandkessel gemäss dem jj

Gebrauchsmuster im Längsschnitt j

und

Fig. 2 denselben Kessel, im Querschnitt mit

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Blick in Pfeilrichtung auf die Schnittebene 2-2 gesehen.

Der liegend angeordnete Durchbrandkessel weist an seinen beiden Stirnseiten je eine tragende Wand 1, 2 auf. 3 ist die Brennkammerwand. Sie hat im Falle dieses Ausführungsbeispiels die Form eines hohlzylindrischen Körpers und bildet die innere Begrenzung des ebenfalls hohlzylindrischen Wasserkessels 4. Dieser ist von einer Wärmeisolation 5 umgeben. Die von dem gesamten Innenraum der Brennkammerwand 3 gebildete Brennkammer ist an ihrer einen Stirnseite durch eine abnehmbare wärmeisolierte Wand 6 verschlossen, in der sich die Feuerraumtür 7 und eine Luftklappe 8 befinden. 9 ist der aus einzeln einlegbaren Stahlstäben bestehende Rost. Dieser begrenzt den Feuerraum 10 innerhalb der Brennkammer auf deren Unterseite und bildet zusammen mit den seitlichen Sekundärluftführungswänden

11 j 12 eine Brennstoffwanne. Mit 13 sind in Längsrichtung verteilt angeordnete Luftdurchtritt soffnungen in den seitlichen Führungswänden 11, 12 bezeichnet. 14 ist eine Brennkammerglocke, welche innerhalb der Brennkammerwand 3 eine annähernd bündige Fortsetzung der Führungswände 11, 12 bildet. Jedoch ist der zwischen ihr und der Brennkammerwand 3 gebildete Rauchgasführungsraum durch in Längsrichtung der Brennkammer verlaufende Trennwände 16 von den zwischen den Führungswänden 11,

12 und der Brennkammerwand 3 liegenden Sekundärluftführungs-

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räumen 17, l8 abgegrenzt. Die Rauchgaseintrittsöffnung 19 hat bei diesem Ausführungsbeispiel die Form eines kreisbogenförmigen Schlitzes zwischen der Brennkammerglocke l4 und der vorderen Brennkammerwand 6. Das mit 20 bezeichnete Rauchgasaustrittsohr aus dem Kessel ist in die entgegengesetzte stirnseitige Begrenzungswand 21 der Brennkammer eingesetzt und durchsetzt auch die tragende Stirnwand 2. Die stirnseitigen Wände 2 und 21 werden auch von einem Luftrohr mit Klappe 22 durchsetzt, hinter welcher sich ein zusätzlicher Sekundärluftkanal j bestehend aus einem senkrecht verlaufenden Abschnitt 23 und einem waagerecht verlaufenden Abschnitt 24, anschliesst und über eine nach unten gerichtete öffnung 25 in den Feuerraum mündet.

Die den Durchbrandkessel durchfliessenden Luft- bzw. Gasströme sind in Fig. 1 und 2 mit Pfeilen angegeben. Der Hauptfrischluftstrom tritt durch die Luftklappe 8 in der vorderen Stirnwand ein. Er durchsetzt vorwiegend den Rost 9 von unten nach oben, Teile davon durchfliessen jedoch die Sekundärluftzuführungsräume 17, 18 und gelangen über die öffnungen 13 in den Feuerraum 10. Ein weiterer Sekundärluftstrom tritt durch die Luftklappe 22 an der hinteren Stirnwand 2 in die Kanäle 23, 24 und von da in den Feuerraum 10. Das Rauchgas verlässt den Feuerraum 10 an der öffnung 19, durchströmt den Rauchgasführungsraum 15 und verlässt den Durchbrandkessel durch das Rauchgas-

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rohr 20.

Somit ist die zu dem Wasserkessel 4 konzentrisch angeordnete Brennkammerwand 3 auf ihrem ganzen Umfang von der unmittelbaren Einwirkung des Feuers in dem Raum 10 durch die Sekundärluft Zuführungsräume 17, 18 und den Rauchgasführungsraum 15 getrennt. Die Erhitzung des in dem Kessel 4 befindlichen Wassers erfolgt in dessen oberem Bereich durch Vermittlung des Rauchgasführungsraumes 15. Die durch die Klappe 22 in den zusätzlichen Sekundärluftfuhrungsraum 24 einströmende vorgewärmte Sekundärluft gelangt über die öffnung 2 5 direkt in die Nachverbrennungszone, in welcher der Sauerstoffbedarf am grössten ist. Aus dieser entweicht das heisse Rauchgas durch die kreisbogenförmige öffnung 19, den Rauchgasfuhrungsraum 15 und das Rauchrohr 20, wobei es einen grossen Teil seiner Wärme sowohl an den Heizkessel 4 als auch an den zusätzlichen Sekundärluft Zuführungskanal 24 abgibt. Die Wärmeübertragung zwischen dem Rauchgas und dem Wasser im Kessel 4 lässt sich noch dadurch verbessern, dass die zugleich eine Begrenzung des Wasserkessels 4 bildende Brennkammerwand 3 im Bereich des von ihr zusammen mit der Brennkammerglocke 14 begrenzten Rauchgasführungsraumes 15 mit in Strömungsrichtung des Ra.uchgases verlaufenden Wärmeaustauschrippen 26 versehen ist. Die Verteilung der in den Feuerraum 10 einströmenden Sekundärluft lässt sich dadurch

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zweckentsprechend beeinflussen, dass die in den Sekundärluft führungswänden H₃ 12 angeordneten Luftdurchtrittsöffnungen 13 in Längsrichtung des Peuerraumes wie in Fig. 1 angedeutet verschieden gross gemacht werden.

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1. Durchbrandkessel für geringwertige Brennstoffe wie Astholz und Stroh mit liegend angeordneter, von einer Stirnseite her zugänglicher Brennkammer, in deren unterem Teil eine von dem Rost und beiderseits davon sich an diesen anschliessenden seitlichen Pührungswänden für von unten nach oben strömende Sekundärluft gebildete Brennstoffwanne angeordnet ist, die sich über einen Teil der Höhe der Brennkammer erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb der seitlichen Sekundärluftführungswände (11, 12) eine Brennkammerglocke (14) in die Brennkammer eingebaut ist, die zusammen mit den Brennkammerwänden (3) einen Rauchgasführungsraum (15) begrenzt und eine annähernd bündige Port Setzung der seitlichen Sekundärluftführungswände (11, 12) bildet, dass die seitlichen Sekundärluftführungsräume (11, 12) und

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der Rauchgasführungsraum (15) durch in Längsrichtung der Brennkammer verlaufende Wände (16) voneinander abgegrenzt sind und dass die seitlichen Sekundärluftführungswände (11, 12) dicht unterhalb dieser Abgrenzungswände (16) mit in Längsrichtung der Brennkammer verteilt angeordneten Sekundärluft durchtrittsöffnungen (13) zum Feuerraum (10) versehen sind.

2. Durchbrandkessel nach Anspruch I₃ dadurch gekennzeichnet, dass an der dem Feuerraum (10) zugewandten Seite der Brennkammerglocke (I¹O ein sich längs des Feuerraumes erstreckender zusätzlicher Sekundärluftführungsraum (24) mit Lufteintritt soff nung (22) in der Nähe einer Stirnseite (21) der Brennkammer und in den Feuerraum (10) mündender Luftaustrittsöffnung (25) in der Nähe der entgegengesetzten Stirnseite (6) der Brennkammer vorgesehen ist.

3. Durchbrandkessel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rauchgaseintrittsöffnung (19) in den seitlich geschlossenen Rauchgasführungsraum (15) in der Nähe der einen Stirnseite (6) und die Rauchgasaustrittsöffnung (20) in der Nähe der entgegengesetzten Stirnseite (21) der Brennkammer angeordnet ist.

4. Durchbrandkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zusätzliche Sekundärluftführungs-

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raum (24) und der Rauchgasführungsraum (15) in entgegengesetzten Richtungen von Sekundärluft bzw. Rauchgas durchströmt sind.

5. Durchbrandkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet j dass die zugleich eine Begrenzung des Wasserkessels (4) bildende Brennkammerwand (3) im Bereich des von ihr zusammen mit der Brennkammerglocke (l4) begrenzten Rauchgasfuhrungsraumes (15) mit in Strömungsrichtung des Rauchgases verlaufenden Wärmeaustauschrippen (26) versehen ist.

6. Durchbrandkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Rost aus lose eingelegten Roststäben aus Stahl (9) zusammengesetzt ist.

7. Durchbrandkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Feuerraum (10) einmündenden Sekundärluftdurchtrittsöffnungen (13) in den seitlichen Sekundärluftführungswänden (11, 12) längs des Peuerraumes verteilt angeordnet und verschieden gross bemessen sind.

8. Durchbrandkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkammerwand (3), der Wasserkessel (4) und eine um diesen gelegte Wärmeisolierschicht (I

im Querschnitt kreisförmig und konzentrisch angeordnet sind.