DE8220521U1 - Heizkessel - Google Patents

Description

Heizkessel

Die Erfindung betrifft Heizkessel für eine alternative 5 oder gemeinsame Verbrennung von Holzspänen, Sägemehl und stückigen Holzabfällen, wie sie im holzverarbeitenden Gewerbe anfallen. In der holzverarbeitenden Industrie entstehen solche Holzabfälle in stückiger Form einerseits und in Spanform, wie Sägespäne oder Hobelspäne_/und Säge-IQ mehl andererseits, in unterschiedlichen Mengen. In jedem Fall sind die anfallenden Mengen an Holzabfällen so groß, daß deren Beseitigung üblicherweise durch Verbrennung erfolgen muß, wobei gleichzeitig Wärmeenergie für die Beheizung der gewerblichen Räume erzeugt wird.
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Die zur Verbrennung solcher Holzabfälle bekannten Heizkessel sind jeweils nur entweder zur Verbrennung von Holzspänen und Sägemehl oder zur Verbrennung von stückigen Holzabfällen geeignet. Manche dieser Heizkessel können von der Verbrennung von Holzspänen und Sägemehl auf die Verbrennung stückiger Holzabfälle umgestellt werden, was aber umständlich und zeitaufwendig ist, da vor der Umstellung der Heizkessel stillgelegt und abgekühlt werden muß und während der Verbrennung von stückigen Holzabfällen die Holzspäne und Sägemehl gelagert werden müssen und umgekehrt, so daß relativ großer zusätzlicher Lagerraum für die Abfälle erforderlich ist und die mit der Lagerung von Brennmaterial bekannten Gefahren auftreten. Andere bekannte Verbrennungseinrichtungen enthalten zwei getrennte Heizkessel, von denen einer zur Verbrennung von Holzspänen und Sägemehl und der andere zur Verbrennung von stückigen Holzabfällen dient.

Unabhängig von der Verwendung des jeweiligen Heizkessels besitzt dieser einen Brennraum. Im Falle der Verwendung zur Verbrennung stückiger Holzabfälle enthält dieser Brennraum einen den Querschnitt des Brennraumes einnehmenden Kesselrost und eine seitliche oder obere Handbefüll-

Öffnung. Im Falle der Verwendung für die Verbrennung von Holzspänen und/oder Sägemehl ist der Brennraum an eine Unterschubfördereinrichtung, wie eine Unterschubschnecke, angeschlossen, die in einer Unterschubfeuermulde mündet. Solche Heizkessel enthalten keinen den Querschnitt des Brennraumes überdeckenden Kesselrost. In jedem Fall ist an den Brennraum eine Verbrennungsluftzuführeinrichtung, eine Abgasleitung und gegebenenfalls ein Brenner angeschlossen. Weiterhin enthält der Heizkessel in üblieher Weise Wärmeaustauscheinrichtungen, mit Hilfe derer die bei der Verbrennung erzeugte Wärme; auf das Heizmedium Wasser oder ■Luft übertragen wird und so warmes Wasser oder Warmluft erzeugt.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe bestand nun darin, einen Heizkessel zu bekommen, in welchem ohne Umstellung oder Umbauten alternativ oder gleichzeitig Holzspäne und/oder Sägemehl und stückige Holzabfälle verbrannt werden können.

Der erfindungsgemäße Heizkessel für eine alternative oder gemeinsame Verbrennung von Holzspänen, Sägemehl und stükkigen Holzabfällen mit einem Brennraum, an den eine Unterschubfördereinrichtung, eine Verbrennungsluftzuführeinrichtung, eine Abgasleitung und eine Wärmeaustauscheinrichtung angeschlossen sind, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Brennraum einen Kesselrost enthält, der 40 bis 80 % der Querschnittsfläche des Brennraumes einnimmt, die Unterschubfördereinrichtung in einer Unterschub-Beschickungsmulde mündet, welche den von dem Kesselrost freigelassenen Teil der Querschnittsfläche des Brennraumes einnimmt, und zusätzlich zu der Unterschubfördereinrichtung an der seitlichen und/oder oberen Brennkammerwand wenigstens eine Handbefüllöffnung vorgesehen ist.

Die Verbrennungsluftzuführeinrichtungen, wie Düsen, Ventilatoren oder dergleichen, die gegebenenfalls verwendeten Brenner und die Wärmeaustauscheinrichtungen zur Erzeugung

von Heizwasser oder Warmluft, sind üblicher Bauart und brauchen hier nicht im einzelnen diskutiert zu werden. Die Unterschubfördereinrichtung ist im Regelfall eine Unterschubschnecke üblicher Bauart, die die Holzspäne und/oder das Sägemehl in der Form eines zusammenhängenden Stranges am unteren Ende des Brennraumes in diesen befördert, von wo die Späne und/oder das Sägemehl im Brennraum nach oben gedrückt werden. Die Verbrennungsluftzuführeinrichtungen können für die Zuführung von Unterluft oder Oberluft eingerichtet sein, wobei die Unterluft beispielsweise zusammen mit den Holzspänen und dem Sägemehl über die Unterschubfördereinrichtung eingeführt werden kann.

Zusätzlich kann der Heizkessel auch noch mit Düsen zum Einführen von Brennöl oder Brenngas ausgestattet sein, um den Heizkessel zusätzlich oder alternativ mit öl oder Gas befeuern zu können.

Der erfindungsgemäße Heizkessel bietet erstmalig den großen Vorteil, daß gleichzeitig Holzspäne und/oder Sägemehl und stückige Holzabfälle in ein und demselben Brennraum verbrannt werden können. Das heißt, sowohl Holζspäne und/ oder Sägemehl als auch stückige Holzabfälle können auch bei sehr unterschiedlich fluktuierend anfallenden Mengen jeweils in der Menge ihrer Entstehung sofort verbrannt werden, wobei im Falle geringer anfallender Holzspan- und/oder Sägemehlinengen mehr stückige Hol ζ abfalle und umgekehrt verbrannt werden können, ohne daß eine Beschikkung die andere behindert.

Sofern aus irgendwelchen Gründen eine getrennte Verbrennung von Holzspänen und/oder Sägemehl einerseits und stükkigen Holzabfällen andererseits erwünscht ist, kann auch dies mit den erfindungsgemäßen Heizkesseln erfolgen, und zwar ohne eine bauliche Umstellung und damit auch ohne Zwischeriabkühlung des Heizkessels. Unabhängig davon, ob Holzspäne, Sägemehl und stückige Holzabfälle alternativ oder gemeinsam verbrannt werden, ist daher ein kontinuier-

licher ununterbrochener Heizbetrieb ohne Umstellungsmaßnahmen möglich, selbst wenn zeitweilig keine Holzspäne und/oder Sägemehl oder keine stückigen Holzabfälle für die Verbrennung zur Verfügung stehen.
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Es ist überraschend, daß eine solche gleichzeitige Verbrennung von Holzspänen und/oder Sägemehl und stückigen Holzabfällen möglich ist, da man annehmen müßte, daß die Verbrennung der von unten in den Brennraum eingedrückten Holzspäne bzw. des Sägemehls durch von oben in den Brennraum geworfene Holzstücke unterdrückt würde. Bei Einhaltung der erfindungswesentlichen Merkmale trifft dies aber nicht ein, sondern man erhält eine reibungslose gemeinsame I: Verbrennung beider Holzabfalltypen.

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Es ist wesentlich, daß der Kesselrost einen Mindestprozentsatz von 40 % des Querschnitts des Brennraumes überdeckt, da man sonst eine ungenügende Verbrennung der stükkigen Holzabfälle bekommt. Andererseits darf er nicht mehr als 80 % des Querschnittes des Brennraumes einnehmen, da sonst die Verbrennung der Holzspäne bzw. des Sägemehls behindert wird. Vorzugsweise nimmt der Kesselrost 50 bis 75, besonders 60 bis 70 % der Querschnittsfläche des Brennraumes ein.

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Der Kesselrost befindet sich in dem Brennraum in einer Höhe oberhalb der Einmündung der Unterschubfördereinrichtung, so daß sich auch die Unter schub-Beschickungsmulde in jedem Teil der Brennkammer befindet, welcher unterhalb des Kesselrostes liegt. Der Kesselrost kann eben oder schräg in der Brennkammer angeordnet sein.

Die Holzspäne sowie Sägemehl werden von der Unterschubfördereinrichtung als kompakte Masse in die Unterschub-Beschickungsmulde gedrückt, worin noch keine oder nur geringe Verbrennung stattfindet. Aus der Unterschub-Beschikkungsmulde werden sie durch die von der Unterschubfördereinrichtung nachgeschobenen Späne bzw. Sägemehl nach oben

-τι in den Bereich des Brennraumes, der oberhalb des Kesselrostes liegt, gedrückt und dort unter Zuführung von Sekundärluft, d.h. von Oberluft, verbrannt. ^:

i- |, Wenn nur Holzspäne und/oder Sägemehl aus der Unterschub- |-; fördereinrichtung verbrannt werden, wird dem Heizkessel .\ nach der Erfindung vorzugsweise ausschließlich Oberluft und keine Unterluft zugeführt. Wenn jedoch nur oder auch stückige Holzab'fälle verbrannt werden, ist auch Unterluft zweckmäßig oder erforderlich.

Um den Kesselrost für verschiedene Größen verwenden zu können, ist es zweckmäßig, den Kesselrost aus einzelnen, separat in den Brennraum einsetzbaren Rostsegmenten zu ,. fertigen. Weiterhin ist es zweckmäßig, die Unterschub- [' Beschickungsmulde in einer Ecke des Brennraumes anzuord- nen, so daß zwei Wände der Unterschub-Beschickungsmulde von der Heizkesselwand gebildet werden.

Weiterhin ist es zweckmäßig, daß von der Unterschub-Be- ; schickungsmulde wenigstens eine Seitenwand vom Boden der f Unterschub-Beschickungsmulde aus nach außen schräg nach L ober verläuft und damit der Querschnitt der Unterschub- f,

Beschickungsmulde am unteren Ende kleiner als am oberen ■ Ende ist. Hierdurch wird das Nachobendrücken der aus der Unterschubfördereinrichtung kommenden Holzspanmasse erleichtert.

Die Unterschubfördereinrichtung kann wahlweise an drei Seiten des Heizkessels angeordnet sein. Um sie nach Bedarf ', an jeder dieser Seiten anschließen zu können, ist es mög- : lieh, an jeder der drei Seitend einen Unterschubfördereinrichtungs-Anschluß vorzusehen.

In der Zeichnung bedeutet I

f Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform eines "j Heizkessels nach der Erfindung unter Weglassung |

O=B · · C · I

-δ-der Heizkesseldecke,

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform eines Heizkessels nach der Erfindung entlang der Linie II-II in Fig. 1 und

Fig. 3 einen senkrechten Schnitt durch eine andere etwas abgewandelte Ausführungsform eines Heizkessels nach der Erfindung.

Die Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Heizkessel gemäß den Fig. 1 und 2 einerseits und gemäß Fig. 3 andererseits unterscheiden sich im wesentlichen nur dadurch, daß die Unterschubschnecke 4 im ersteren Fall an einer Seitenwand, im letzteren Fall an der Vorderwand des Heizkessels angesetzt ist. Daher werden für beide Ausführungsformen die gleichen Bezugsziffern für gleiche Teile verwendet. Zu erwähnen ist auch noch, daß in Fig. 1 der Sekundärluftventilator 14, der zum Teil die Unterschub-Beschickungsmulde 15 überdecken würde, der Deutlichkeit der Zeichnung halber weggelassen wurde.

Der in allen drei Zeichnungen jeweils mit 1 bezeichnete Heizkessel, der unteren oder oberen Abbrand haben kann, •besitzt eine vordere Handbefüllöffnung 2 und eine obere Handbefüllöffnung 3, die alternativ verwendet, werden können, je nach den räumlichen Verhältnissen am Aufstellungsort. Diese Handbefüllöffnungen dienen zur Einführung von stückigen Holzabfällen und anderem Brennmaterial in den Heizkessel.

Zusätzlich besitzen die erfindungsgemäßen Heizkessel an ihrem unteren Ende eine Unterschubschnecke 4 mit einem Einführstutzen 16, der an einen Spänebunker angeschlossen wird und über den Holzspäne der Unterschubschnecke 4 zugeführt werden.

Die Unterschubschnecke 4 mündet jeweils in eine Unterschub-Beschickungsmulde 9, die wenigstens eine vom Boden der Mulde nach oben schräg nach außen verlaufende Wand 15 besitzt. Der Rest des Querschnitts des Brennraumes 6 des Heizkessels 1 wird von einem Kesselrost 5 überdeckt, der eben, wie in der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 und 2, oder schräg, wie in der Ausführungsform gemäß Fig. 3, angeordnet sein kann.

Der Brennraum ist in Fig. 1 jener Raum, der sich über dem Kesselrost 5 und der Unterschub-Beschickungsmulde 9 bis zu der Decke des Heizkessels 1 erstreckt. In Fig. 3 wird der Brennraum seitlich durch die Vorderwand, die beiden Seitenwände und die Prallwand 11 sowie eine in Fortsetzung der Prallwand 11 gedachte Linie (in Fig. 3 gestrichelt gezeichnet) begrenzt.

Mit dem Bezugszeichen 7 ist das Wärmeaustauschsystem des Heizkessels bezeichnet, d.h. ein Röhrensystem, durch welches das zu erhitzende Wasser oder Luft strömt. Nach dem Wärmeaustausch verlassen die Brenngase den Heizkessel durch die Abgasleitung 8. Weiterhin sind in der Zeichnung ein Vorlaufanschluß 12, ein Rücklaufanschluß 13, ein Brenneranschluß 10 und ein Sekundärluftventilator 14 mit Oberluftdüsenrohr gezeigt,

Falls erforderlich oder zweckmäßig, kann in dem Heizkessel zusätzlich zu der Oberluftzuführeinrichtung 14 noch eine weitere Verbrennungsluftzuführeinrichtung vorgesehen sein.

in Fig. 3 ist hierfür ein Anschluß 17 unter einer Lochplatte 18 gezeigt, welche letztere die aus der Verbrennungsluf tzuführeinrichtung kommende Luft über die Breite des Heizkessels verteilt, und in Fig. 2 ein Anschluß 20 unter dem Kesselrost 5.

Beim Betrieb der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen von Heizkesseln nach der Erfindung können gleichzeitig durch die Unterschubschnecke 4 Holzspäne

-ιοί und durch die Handbefüllöffnungen 2 oder 3 stückige Holzabfälle in den Heizkessel eingeführt werden. Die durch die Unterschubschnecke 4 zugeführte Holzspanmasse gelangt zunächst in die Unterschub-Beschickungsmulde 9 und wird von dort in den Brennraum 6 gedrückt, wo die Holzspäne unter Zufuhr von Luft aus dem Oberluft-Düsenrohr 14 verbrannt werden. Gleichzeitig werden die stückigen Holzabfälle auf dem Kesselrost verbrannt, die durch die Handbefüllöffnungen 2 oder 3 eingeführt wurden. Die Verbrennung der Holzspäne wird durch den Einwurf von stückigen Holzabfällen durch die Handbefüllöffnungen nicht beeinträchtigt.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht der Kesselrost 5 aus einzelnen Rostsegmenten, die separat voneinander eingesetzt werden können, um den Kesselrost an die verschiedenen Kesselgrößen anpassen zu können.

Claims (4)

15 20 25

(t^nsprüche

Heizkessel für eine alternative oder gemeinsame Verbrennung von Holzspänen, Sägemehl und stückigen Holzabfällen mit einem Brennraum, an den eine Unterschubfördereinrichtung, eine Verbrennungsl"uftzuführeinrichtung, eine Abgasleitung und eine Wärmeaustauscheinrichtung angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennraum (6) einen Kesselrost (5) enthält, der 40 bis 80 % der Querschnittsfläche des Brennraumes einnimmt, die Unterschubfördereinrichtung (4) in einer Unterschub-Beschickungsmulde (9) mündet, welche den von dem Kesselrost (5) freigelassenen Teil der Querschnittsfläche des Brennraumes (6) einnimmt, und zusätzlich zu der Unterschubfördereinrichtung (4) an

der seitlichen und/oder oberen Brennkammerwand wenig-

• ·

-2-

stens eine Handbefullöffnung (2, 3) vorgesehen ist.

2. Heizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kesselrost (5) aus einzelnen, separat in den Brennraum (6) einsetzbaren Rostsegmenten besteht.

3. Heizkessel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kesselrost (5) 50 bis 75, besonders 60 bis 70 % der Querschnittsfläche des Brennraumes (6) einnimmt.

4. Heizkessel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß von der Unterschub-Beschickungsmulde (9) wenigstens eine Seitenwand (15) vom Boden zur Oberkante hin nach außen geneigt ist.