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Heizofen nach dem Verfahren zur wirtschaftlichen Verbrennung in Feuerungsanlagen
Die in der Patentschrift 83q.282 für Feuerungsanlagen und besonders für Zentralheizungskessel
geschilderten Belastungsschwankungen treten auch in voller Höhe bei kleinen Zentralheizungen,
die nur mit einem Kessel ausgestattet sind, und beim Zimmerofen auf. Hier muß der
Wärmeerzeuger die gesamte Leistungsspanne von der kleinsten Leistung bei wärmerem
Wetter bis zur Höchstleistung bei strengem Frost aufnehmen. Die bekannten Konstruktionen
entsprechen diesen Anforderungen nicht. Die Leistung der Feuerung kann nur in engem
Rahmen verändert werden, und zwar lediglich durch Verändern der Luftzufuhr und in
geringem Maße durch Ändern der Beschickungshöhe. Eine Regelung der Heizfläche ist
beim einzelnen Zentralheizungskessel überhaupt nicht und bei Zimmeröfen nur dann
möglich, wenn sie mit abschaltbaren Zügen oder Luftschächten ausgerüstet sind. Von
der bei derartigen Öfen gegebenen Regelmöglichkeit wird aber praktisch kaum Gebrauch
gemacht, weil ein Erfolg nur dann zu erreichen ist, wenn gleichzeitig auch die Leistung
der Feuerung geregelt wird. Die eng begrenzte Regelbarkeit der Feuerung zwingt dazu,
kleine Zentralheizungen und Zimmeröfen stoßweise zu betreiben oder, wie es beim
Kachelofen geschieht, Wärme im Ofenmaterial zu speichern. Gute Wärmehalter sind
aber schlechte Wärmeleiter. Derartige Öfen heizen nur langsam auf. Die beim Anheizen
hohe überschüssige Wärme geht durch den Schornstein verloren. Eiserne Öfen strahlen
beim Anheizen hohen Wärmeüberschuß in den Raum aus, kühlen aber mit zunehmendem
Abbrand schnell wieder ab. Die mangelhafte Regelbarkeit ist die Ursache für
den
bekanntlich schlechten Nutzeffekt der genannten Heizungseinrichtungen.
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Es wurde bereits versucht, durch Abdecken überschüssiger Rostfläche
mit Ziegelsteinen od. dgl, ein besseres wirtschaftliches Ergebnis zu erzielen. Praktische
Bedeutung hat diese Maßnahme jedoch nicht erlangt, weil sie zu primitiv und umständlich
ist. Durch die Patentschrift 627 974 wurde eine Vorrichtung zur -Regelung des Feuerraums
bei Kochherden, Heizöfen od. dgl. mittels einer auf dem Feuerrost verschiebbaren
Wand bekannt. Diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß als verschiebbare
Wand auf dem Feuerrost ein auf großer Standfläche selbständig stehender klotzartiger
Körper lose aufgestellt ist, der mittels eines Feuerhakens oder einer Schubstange
bewegt werden kann. Auch diese Vorrichtung hat wenig praktischen Wert, weil die
unten durch den Rost strömende Verbrennungsluft ungehindert durch den unbedeckten
Rostteil und nicht durch das Brennstoffbett strömt. Für einen Ofen oder einen Zentralheizungskessel
u. dgl. mit einer hohen Brennkammer ist diese Vorrichtung unbrauchbar, weil der
durch eine über der Brennkammer angebrachte Fülltür eingeschüttete Brennstoff trotz
des beweglichen Klotzes auf die gesamte Rostfläche fallen kann.
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Eine wirtschaftliche Regelung der Verbrennung bei Öfen usw. ist nur
dann zu erlangen, wenn gleichzeitig die Rostfläche und die Heizfläche den Belastungsschwankungen
angeglichen werden und bei allen Belastungen die physikalischen Voraussetzungen
für eine vollkommene Verbrennung erfüllt sind. Im Patent 834 282 werden zur Regelung
der Rostfläche drehbare Klappen unter dem Rost oder Einschiebebleche vorgeschlagen.
Die beim Zimmerofen und bei kleinen Zentralheizungskesseln zweckmäßig schachtartige
Brennkammer ergibt bei den genannten Regeleinrichtungen tote Winkel, die sich nachteilig
auswirken. Diese Nachteile lassen sich ausschalten, wenn die Rostfläche und die
Brennkammer durch Verstellen von Brennkammerwänden während des Betriebes nach Erfordernis
verändert werden. Um dieses zu ermöglichen, wird erfindungsgemäß die Brennkammer
teilweise überdeckt und der Wandteil unterhalb der Überdeckung beweglich eingerichtet.
Der Brennstoff bedeckt dann nur den von der beweglichen Wand freigegebenen Rostteil,
während die aus dem Aschenraum durch den unbenutzten Rostteil einströmende Luft
als Zweitluft in die Feuerung gelangt und die Verbrennung verbessert. Die Erstluft
wird durch den abgeschalteten Rostteil in keiner Weise beeinträchtigt. Es kann bei
jeder gewünschten Leistung mit der günstigsten Rostbelastung gefeuert werden.
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Die Heizfläche kann durch Abschalten einzelner Züge geregelt werden.
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Feuerung und Heizfläche sind also völlig elastisch; sie können dem
jeweiligen Wärmebedarf weitgehend angepaßt werden. Die bisher aus der fehlenden
Regelbarkeit erwachsenen hohen Verluste werden bei der vorgeschlagenen Ausführung
eingespart. Die Abbildung zeigt ein Ausführungsbeispiel an einem transportablen
Ofen mit Sturzzug. Der vordere Teil der Brennkammer A ist durch den Deckenstein
k überdeckt. Ein entsprechend bemessener Wandteil d wird mittels der Schubstange
s auf dem Rost c hin und her bewegt. Bei der beispielsweisen Anordnung wird der
verstellbare Wandteil d gleitend bewegt. Erbesteht vorteilhaft aus einem gußeisernen
Rahmendl, der im unteren Teil die innere Feuertür d2 trägt und im oberen mit feuerfestem
Material d3 ausgefüttert werden kann. Die bei vorgeschobener Stellung durch den
freien Rostteil bei e einströmende Luft tritt durch die Fugen i als Zweitluft in
die Feuerung.
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Es ist ohne weiteres verständlich, daß diese Art der Regelung bei
jeder Teillast den höchsten praktisch möglichen Wirkungsgrad ergeben muß, denn alle
die Wärmeerzeugung und die Wärmeabgaben bestimmenden Faktoren werden der jeweils
gewünschten Leistung angepaßt. Gleichzeitig ist daraus aber auch zu erkennen, wie
wenig fachmännisch die bisher übliche, auf reiner Luftdrosselung beruhende Regelung
der Feuerung ist. Neben dem abgebildeten Ausführungsbeispiel gibt es natürlich noch
weitere Bewegungsmöglichkeiten für die verstellbare Wand. Es wird auch oft vorteilhaft
sein, einen Teil der Brennkammerrückwand beweglich zu gestalten, damit das vorn
angebrachte Feuergeschränk nicht beeinträchtigt wird. Es kann auch zweckmäßig sein,
die Vorder- und die Rückwand beweglich zu machen und bei Teillast den mittleren
Teil der Brennkammer zu beschicken. Natürlich können mit dem gleichen Erfolg auch
die Seitenwände beweglich gestaltet werden.