EP0708298B1 - Heizvorrichtung - Google Patents

Heizvorrichtung Download PDF

Info

Publication number
EP0708298B1
EP0708298B1 EP95115811A EP95115811A EP0708298B1 EP 0708298 B1 EP0708298 B1 EP 0708298B1 EP 95115811 A EP95115811 A EP 95115811A EP 95115811 A EP95115811 A EP 95115811A EP 0708298 B1 EP0708298 B1 EP 0708298B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
combustion chamber
heating device
gases
primary
exhaustion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP95115811A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0708298A3 (de
EP0708298A2 (de
Inventor
Heribert Posch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP0708298A2 publication Critical patent/EP0708298A2/de
Publication of EP0708298A3 publication Critical patent/EP0708298A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0708298B1 publication Critical patent/EP0708298B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24B—DOMESTIC STOVES OR RANGES FOR SOLID FUELS; IMPLEMENTS FOR USE IN CONNECTION WITH STOVES OR RANGES
    • F24B5/00—Combustion-air or flue-gas circulation in or around stoves or ranges
    • F24B5/02—Combustion-air or flue-gas circulation in or around stoves or ranges in or around stoves
    • F24B5/021—Combustion-air or flue-gas circulation in or around stoves or ranges in or around stoves combustion-air circulation
    • F24B5/026—Supply of primary and secondary air for combustion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23B—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
    • F23B5/00—Combustion apparatus with arrangements for burning uncombusted material from primary combustion
    • F23B5/04—Combustion apparatus with arrangements for burning uncombusted material from primary combustion in separate combustion chamber; on separate grate
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L11/00—Arrangements of valves or dampers after the fire
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L9/00—Passages or apertures for delivering secondary air for completing combustion of fuel 
    • F23L9/04—Passages or apertures for delivering secondary air for completing combustion of fuel  by discharging the air beyond the fire, i.e. nearer the smoke outlet
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23M—CASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F23M11/00—Safety arrangements
    • F23M11/02—Preventing emission of flames or hot gases, or admission of air, through working or charging apertures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24B—DOMESTIC STOVES OR RANGES FOR SOLID FUELS; IMPLEMENTS FOR USE IN CONNECTION WITH STOVES OR RANGES
    • F24B1/00—Stoves or ranges
    • F24B1/02—Closed stoves
    • F24B1/026—Closed stoves with several combustion zones

Definitions

  • the invention relates to a method for burning in particular solid Fuels, as well as a corresponding device.
  • Solid fuels are used in many small systems as lockable fireplace inserts etc. used for heating living spaces, often also the open one Operation is desired so that the visual experience of the open fire can be enjoyed.
  • Solid fuels such as wood waste, straw, become more combustible in industrial plants Burned garbage on a large scale, using only energy and burning with the lowest possible pollutant emissions in the foreground stand.
  • a heating device is from the German utility model DE-U-9201234 known without an exhaust gas recirculation, in which the primary exhaust of the Flue gases into the afterburner also from a relatively deep one Point of the combustion chamber is carried out, the flue gases of the primary exhaust a nozzle arrangement before reaching the afterburning chamber pass through and secondary air at a distance from the nozzle assembly Point is admixed.
  • the primary fume hood through which the majority of the flue gases withdrawn from the combustion chamber and fed to the afterburning chamber, either arranged relatively low on the back wall, or directly in the floor the combustion chamber, preferably below the fuel. Because of this this is Primary print virtually invisible to the viewer, as he is always in the line of sight is covered by the fuel and by the flames themselves.
  • This main part of the flue gases is on the way from the combustion chamber to the After-combustion chamber is supplied with flue gas again via a first exhaust gas recirculation, which the combustion chamber - in a smaller compared to the primary fume cupboard Proportion - is withdrawn via a secondary deduction, if possible in one high point of the combustion chamber is arranged.
  • This flue gas extraction The secondary deduction causes a sufficiently large part the flames still is directed upwards, and the visual fire experience is almost unaffected is maintained.
  • the afterburner can also be due to the suction effect of the connected fireplace compared to the combustion chamber be used to on the one hand the flue gases from the primary exhaust to Let the afterburner flow quickly, and on the other hand through it alone Flow rate the secondary air supplied laterally in these flue gases as well as sucking in the flue gases of the first exhaust gas recirculation.
  • the flue gases that enter the combustion chamber through the secondary exhaust removed and passed on via the first exhaust gas recirculation can be supplied, which has already passed through the afterburner and strives for deduction. This will further reduce pollutants and an increase in the energy yield of the heater is achieved.
  • the pressure difference between the afterburner and the degree of Intake and admixing of secondary air and exhaust gases from the first Exhaust gas recirculation affects, should preferably in the afterburner existing negative pressure can be controlled with respect to the combustion chamber, in particular by changing the passage area from the afterburner to the extraction of the Heater.
  • one of the Boundary surfaces of the afterburner are cooled by air, Water or other heat transfer medium with lower Temperature is flowed, whereby the heated Heat transfer medium can also be used for heating purposes.
  • the afterburner is immediately next to the combustion chamber, since then the partition is not insulated must be, and preferably the afterburner with the combustion chamber one has the largest possible separation area in common.
  • This is for example with one standing directly behind the combustion chamber, relative in depth narrow combustion chamber, which has the additional advantage that the Introduction of the flue gases into the afterburner in the lower area and one Connection of the afterburner to the fume cupboard via a control flap on the one hand there is a natural chimney effect in the afterburner and on the other hand, the resulting negative pressure in the afterburner through Control flap can be regulated in a simple manner.
  • the back wall of the combustion chamber is now on the one hand such a second separating body in the form of a thick, vertical Plate formed.
  • a second separating body in the form of a thick, vertical Plate formed.
  • both separators point across for the primary flue gas extraction their main level at least one, in the first and second separators to each other aligned, at least in sections nozzle-like in cross section rejuvenating passage for the flue gases to the afterburner behind second separator.
  • This passage can be made up of individual, neighboring, passage openings completely enclosed by the respective separating body exist, or it can also be a continuous slot, etc. that on e.g. the top and bottom of different parts, each form together the same first or second separating body is limited, depending according to the required capacity of the passage or distance for the flue gases of the Primary trigger.
  • the high secondary exhaust for the flue gases is either formed in that the first separating body at a distance from the Boundary surfaces of the combustion chamber, i.e. below the ceiling of the Combustion chamber ends, and this distance forms the secondary deduction, the one there extracted smoke gases are directed down through the horizontal Distance between the first and second separating body, and by a the corresponding compound is added to the flue gases of the primary exhaust become. By the same distance be from the opposite side from the flue gases of the primary exhaust secondary air.
  • this first separator can be to Boundary surface of the combustion chamber approach, and instead individual, in the first separator integrated passages for the secondary trigger exhibit.
  • the second, acting as the back wall Separating body also contains above this passages, as high as possible, another passage for the second exhaust gas recirculation to exhaust gases from upper end of the afterburning chamber, which already go through the afterburning have to be returned to the primary exhaust gas recirculation.
  • this passage in the second separating body is tapered in a nozzle shape Cross-section be formed, but this time in the direction from the afterburner first exhaust gas recirculation.
  • the primary exhaust for the flue gases is not in the lower area of the rear wall of the combustion chamber, but in the floor, preferably directly below the Fuel, which is to be provided, it is recommended to use the first and second To form the separator in the side view L-shaped, namely preferably in one piece.
  • this hollow, essentially vertical separating body in the upper Area not connected to the surrounding surfaces of the combustion chamber is, but sufficiently large, high-lying openings to the combustion chamber has, the first exhaust gas recirculation through this hollow first separating body pass through while the secondary air from the first exhaust gas recirculation preferably opposite side of the nozzle arrangement is supplied.
  • the nozzle-like tapering of the flow cross-section for the Flue gases from the primary exhaust can be the lower outer surface of this first Partition from the combustion chamber sloping backwards while an increasing area in the same area from the bottom of the combustion chamber given is.
  • the first separating body also forms the Rear wall of the combustion chamber, so that there is no need for a second partition can be.
  • the first separator is only in the lower area - as in the previous one described solution - hollow, in the upper area, however, as a solid e.g. Moldings.
  • the secondary air can be supplied while the first Exhaust gas recirculation as described in the beginning by the distance between flows to the first separating body and the rear wall.
  • the secondary air along the side walls of the rear Area of the combustion chamber fed and obliquely in the area of Nozzle arrangement are introduced, regardless of whether the Nozzle arrangement the cross-sectional narrowing in horizontal or vertical Direction of view is provided, and regardless of the direction from which The flue gases of the secondary fume hood are supplied.
  • the boundary surfaces that the flue gases from the primary with the Introduce mixed proportions into the afterburner, into the afterburner protrude into it, and the combustion chamber on both sides of it To allow mouths to extend viewed in the side view of the tapering flow cross-section of the nozzle arrangement.
  • This is the Formation of smoke gas vortices, which greatly promote the afterburning, immediately adjacent to the mouth in the combustion chamber, on both sides of the Mouth and behind the front free face of the muzzle, possible.
  • each nozzle is spaced apart two feed bodies arranged vertically next to one another at a distance, which have an approximately triangular or frustoconical cross-section, with the tip towards the combustion chamber and the base towards the afterburning chamber.
  • These feed bodies are hollow and are made with secondary air and / or the flue gases of the primary exhaust gas recirculation, and therefore have in Area of their side faces towards the nozzles formed between them corresponding outlet openings.
  • the existing cavity can be undivided, and thus the supply of either secondary air or flue gases from the Serve secondary trigger in the nozzle assembly.
  • feed body in the Subdivide the central longitudinal axis again by a sheet, and in one half with secondary air and in the other half with flue gases from the secondary exhaust to act upon.
  • This requires a higher one Manufacturing effort for the feed body, and on the other hand, a more complicated Connection to the two mutual supply lines.
  • the feed body themselves are either formed from an angularly curved front panel, which the Forms the tip of the feed body, and a bottom inserted into the open base, the outlet openings 26 from the cavity enclosed thereby to the Environment preferably arranged in rows near this floor and are generated by stamping etc. before bending the front plate. Corresponding can also partially pass through these outlet openings Extensions of the bottom protrude outwards, which is a positive connection of the results in both parts.
  • Another option is to turn the floor itself into a shape form flat U, the free-ending outer leg in their Angular position correspond to the legs of the front plate, but one have less mutual distance.
  • a floor can be so Front panel are welded in that their respective freely ending legs end at the same height, and the welds are made at the bends of the Floor arranged. This leaves passage space between the welds the free distance between the freely ending legs of the front panel and Bottom into it, which together with the outlet openings of the feed body form.
  • the feed body is in a surrounding frame added or arranged individually, it is advantageous to adjust the size of the Outlet openings of the gases to be supplied from the supply bodies in the To make the nozzle arrangement changeable.
  • the individual parts that make up the feed body in their mutual distance from each other can be adjustable, the one in between located, thereby changed gap represents the outlet opening.
  • each Outlet openings are preferably dependent on Residual oxygen content of the flue gases leaving the afterburner set. This can be done using an automatic actuator such as a servo motor, or manually by - for a single feed body or for the whole Nozzle arrangement - this mutual distance e.g. with help of a Screw thread can be adjusted.
  • this channel-like formation also prevents it Deposits such as dust, oxidation residues or the like on the Outlet openings, as these are also directed by the gases flowing along are constantly removed. This clogs the outlet openings largely prevented.
  • the front, V-shaped front panel instead of one or Connect two tubes to a tubular profile, the cross section of which is approximately the width of the Corresponds to the front part at the rear end.
  • Pipe cross section itself and on the other hand that through the front part and that in narrow Spaced tube formed cavity in question.
  • outlet openings are of course also provided, namely preferably near the distance between the V-shaped front part and the pipe, but still within the half of the front facing Pipe Profiles.
  • the size of the outlet openings can be adjusted by adjusting the Individual parts of the feed body can be adjusted against each other.
  • the frame itself is preferably formed in one piece, depending on the design however, two or even more individual parts are necessary, the separating surface between two individual parts either a plane perpendicular to the Flow direction of the nozzle arrangement can be, or also a plane parallel to this and perpendicular to the longitudinal direction of the feed body.
  • Such a molded frame is not only simpler and cheaper produce, but also has a 100 times lower Thermal expansion as a fire-resistant steel sheet. This makes installation easier this frame into the opening e.g. in the back wall of a corresponding Heater quite significant, but on the other hand, the much larger one Thermal expansion of the feed body compared to practically none Thermal expansion underlying frame can be compensated. This will preferably achieved in that the free body in the longitudinal direction, in usually closed, the end of the feed body in the cold state none too close opposite boundary surface of the frame. Rather penetrate the feed body usually one - e.g. upper - leg of the frame complete, but end in the opposite - e.g. lower - thigh either in a blind hole or also in a through opening of the Frame, with a sufficient cold clearance even at ends in a blind hole between the feed body and the bottom of the blind hole in the frame, to be able to absorb the thermal expansion.
  • the corresponding recesses are in the cross-sectional direction of the feed body and breakthroughs in the frame when cold significantly larger than that corresponding outer cross sections of the feed body.
  • This gap can be prevented by falling ash parts etc. e.g. attached to the outer periphery of the molded body and the gap overlapping cuff made of sheet steel etc. are covered.
  • a particularly simple design of the nozzle arrangement is achieved if the Supply body alternately for the supply of secondary air and smoke gases from the Secondary fume cupboard used and the supply lines for the two Gases for this on the one hand above or in the upper leg of the frame and on the other hand arranged underneath or in the lower leg of the frame and fixed connected to their respective associated feed bodies, preferably are welded.
  • the entire, can Feeding bodies and supply line, units made of sheet steel in one integrally formed, equipped with corresponding breakthroughs Simply insert the frame from above or below.
  • the design of the frame only has to be dispensed with if the sleeves for Covering the gap between the feed bodies and the corresponding ones Recesses in the frame before assembling the nozzle arrangement are firmly connected to the feed bodies.
  • the one-piece construction of the frame can be maintained if this frame - viewed from the top - the feed bodies are not completely encloses, but only on its front, i.e. to the combustion chamber executed, and in the area between the feed bodies, but not on theirs Back.
  • this would make it possible to feed the entire body Sheet steel parts of the nozzle arrangement in the corresponding open Simply insert recesses in the frame, which also creates the problem of the gap in the cross-sectional view of the feed body compared to the The frame partially fixes itself, because if you insert it tightly in the cold Condition and subsequent heating of the strongly expanding steel sheet feed body automatically from the wedge-shaped opening towards the rear Partially move recesses in the frame.
  • Nozzle effect of the nozzle arrangement can be further increased by in addition to Tapering of the nozzles in the horizontal plane tapering the overall curvature flow cross section is achieved in the vertical plane by the upper and lower legs of the frame partially or wholly from the Combustion chamber side inclined inwards towards the interior of the frame is trained.
  • Fig. 1 shows a side view of a heating device according to the invention, as they e.g. can be used as a fireplace insert in living rooms.
  • the connection of the Combustion chamber 2, in which the fuel 3 lies on the floor and burns, can Opening a mostly glass door 22, which can be moved away upwards are, the primary air 4 necessary for the combustion by the Front, about the spaces between door 22 and the housing of the Heater, flows into the combustion chamber 2.
  • the flue gases can escape from the combustion chamber 2 in several ways: in the ceiling of the combustion chamber, if possible directly above the fuel 3, is as Direct trigger 16 a direct trigger flap 17 is arranged. About this way reach the flue gases by constant upward flow and thus with least resistance and shortest way the trigger 6.
  • the direct trigger 16 is opened for the heating phase when the trigger and the the fireplace behind it is not yet sufficiently heated, and so that there is still too little train in the trigger 6 to the smoke gases over the other, with increased resistance, to lead what would cause some of the flue gases to pass through the primary air path Living space would leak.
  • Opening the direct deduction is also necessary if - after successful Heating up - the door 22 is opened, because then the smoke gases escape forward into the living room is possible.
  • the positive connection between the door 22 and the direct trigger flap 17 can be given by a cable pull over one or more pulleys is performed so that an opening of the door 22 a simultaneous opening of the Direct trigger flap 17 causes.
  • this direct trigger flap can be opened by pressing a pivoted, two-armed lever 42 one of the two pulleys of the Cable 43 is shifted in the direction of shortening the cable path by this deflection roller is mounted on one arm of the lever 42.
  • the other exhaust routes of the flue gases from the combustion chamber like those after The primary fume cupboard is used to carry out the heating phase 14, which is located deep on the back wall or the side walls, or even can be in the ground under the fuel 3, and over which the majority of Flue gases are suctioned off, and a secondary exhaust 15, if possible high in one of the surrounding walls, preferably the rear wall, the Combustion chamber is arranged.
  • the first takes place Exhaust gas recirculation in that the distance in front of the rear wall and the distance to Ceiling of the combustion chamber 2, a first partition 10 is arranged so that the first exhaust gas recirculation over the upper edge of this separator and through the Distance between the separating body 10 and the rear wall 8 of the combustion chamber towards the bottom of the nozzle arrangement 7, to which there is an opening.
  • the secondary air is in this case horizontal Supply body 24 supplied, which is hollow and openings for Has nozzle arrangement 7 out.
  • the nozzles consist of the in Flow direction approaching boundary surfaces both the separating body 10 and the feed body 24 or one under the Feed body 24 of further separating body 10 'projecting from below.
  • This approach makes a nozzle function with acceleration and under Pressure achieved without a fan or similar auxiliary devices for the supply of secondary air etc. automatically draws in these gas components to be mixed, and depending on the amount of the primary deduction exhausted fumes.
  • the afterburner 13 In the upper area of the afterburner 13 there is also an opening to the given first exhaust gas recirculation 11, which makes part of the afterburner 13 leaving smoke gases as the second exhaust gas recirculation 12 again the first Exhaust gas recirculation 11 1 is supplied, and thus the afterburner 13 again passes.
  • the train or underpressure prevailing in the afterburning chamber 13 can pass through Changing the position of the damper 9 between the afterburner and the Deduction 6 can be changed.
  • FIG Heat exchanger 19 formed by a heat transfer medium, such as air or water.
  • a heat transfer medium such as air or water.
  • FIG. 2 the construction of the first exhaust gas recirculation 11 is compared to FIG. 1 solved differently by firstly the first separating body 10 or 10 ', which in FIG Made of sheet steel, shown as a solid, plate-shaped molded body is made of a refractory, pourable material. Also the Rear wall 8 can be in an analogous manner as a solid, molded body be made.
  • the passage for the primary trigger 14 through the two molded bodies 10, 10 'or 30, 30 ' is also aligned in this case, the rear of the Through openings of the first and second shaped bodies 10, 10 ', 30, 30' Appropriate extensions are available to the existing in one case Distance between the two molded bodies for the first exhaust gas recirculation on the To reduce the amount of passage opening required in the nozzle arrangement, and in the second case the mouth protrudes into the afterburner 13 cause.
  • the two separating bodies 10, 10 'and 30, 30' can each be one-piece molded parts, and the passages 21, 21 'completely from the molded body enclosed through openings. Likewise, however, it can only be a distance 21 between two separate parts 10 and 10 'or 30 and 30' then act each multi-part molded body.
  • a solution is shown in Fig. 3, in which the primary deduction - in 3 shown with only one nozzle - in the bottom of the combustion chamber 2, is therefore preferably located directly below the fuel 3.
  • the shaped bodies 10 and 30 preferably angled in the side view.
  • FIGS. 4 described below also show and 5 solutions with a nozzle arrangement in which the cross-sectional constriction in the nozzle arrangement 7 takes place in the drawn vertical plane.
  • the separating body 10 is not one all around closed hollow body, but with an opening in the upper area towards the combustion chamber so that this opening as a secondary fume cupboard 15 acts, and thus the flue gases through the cavity 34 of this first separating body 10 are guided downwards.
  • the cavity 34 has in the lower region a connection to the nozzle 5 of the nozzle arrangement 7, in or at the end into their narrowing area.
  • the outflow opening from the cavity 34 is preferably itself nozzle-shaped.
  • the rear vertical wall of the separating body forms 10 at the same time the rear wall 8 of the combustion chamber and the partition for Afterburner 13 out.
  • the shape of the nozzle 5 comes on the one hand from the front to the back down sloping outer surface 36 of the separating body 10 in the lower region and on the other hand, by a surface that rises in the opposite direction from front to back 37, which begins at the level of the bottom of the combustion chamber 2.
  • the length of the nozzle is thus determined by the length of the outer surface 36 of the separating body 10 and thus indirectly determined by its thickness.
  • the supply of secondary air 5 can in this solution from below in the Nozzle 40 into it, at about the same height, however opposite to the supply of the flue gases of the first exhaust gas recirculation 11.
  • one on the underside of the nozzle is preferred pivotally arranged baffle plate 38 attached so that by changing them Angular position between parallel to the direction of flow through the nozzle 40 flue gases flowing through or the swirling almost perpendicular to this can be influenced when flowing into the afterburning chamber 13.
  • Fig. 5 shows a slightly different solution: here is the first Separating body 10 formed as a hollow body only in its lower region, and in in this case the secondary air 5 is supplied to this lower cavity 39.
  • the formation of the lower end of this cavity towards the nozzle 40 with connecting opening is the same as in Fig. 4.
  • the Partition 10 not the separation to the afterburner 13, but is in the Distance in front of the actual rear wall 8 of the combustion chamber, so that - as in the Solution according to FIG. 1 - the flue gases of the first exhaust gas recirculation via or through the upper region of the separating body 10 and then through whose distance to the rear wall 8 can flow down to the nozzle 40.
  • a nozzle arrangement 7 which is substantially wider than is high. This means that when it is narrowed in a horizontal plane Juxtaposing multiple nozzles 40 within the nozzle array 7 necessary.
  • the individual nozzles are thereby in the supervision in Flow direction of the flue gases from the primary exhaust 14 to the afterburner 13 reducing distance between two side by side Feed bodies 24, 25 are formed.
  • These feed bodies as are shown in detail, for example, in FIG. 7 are shown in different designs, have one in Flow direction widening outer contour, so that by the Juxtaposing several such inflow bodies between the individual Nozzles 40 are formed.
  • the feed body 24, 25 thus have one preferably a triangular or frustoconical cross-section when viewed from above, but also semicircular or circular for manufacturing reasons Cross sections are conceivable because of the use of simple or halved tubes.
  • the feed bodies 24 and 25 are each formed from an angularly curved, V-shaped front part, the base of a bottom 28, that is, a sheet metal part welded or clamped there is closed, whereby the cavity is formed in the interior of the feed part.
  • this cavity has over which Secondary air or the flue gases of the secondary exhaust of the nozzle arrangement are fed, in the rear part of the front panel, close to the bottom 28, in In the longitudinal direction, a plurality of outlet openings 26 are spaced apart also a more or less continuous slit along this floor can act.
  • the free ends of the front part 27 protrude towards the rear the floor 28 and should thus protrude into the afterburner 13, in order to have particularly good swirling there when the gas mixture flows in and To cause mixing of the individual components.
  • FIG. 7 shows a slightly different construction Variant
  • the bottom 28 itself is again approximately U-shaped, however with a width slightly less than the width at the rear, open end of the V-shaped Front part 27.
  • the connection between the bottom part 28 and the front part 27 can approximately in the area of the respective bend of the floor 28 are formed by a correspondingly thick weld point 41 in depth, a large number of which are spaced apart in the longitudinal direction as in Fig. 8 in a rear view of the lowermost feed body of the Fig. 7 shown. This creates a between the individual welding points 41 Plenty of outlet openings 26 that mix well here cause escaping gas with the flue gases in the nozzle 40.
  • the respective supply line 24a, 25a is located longitudinally on the upper or lower cross leg of the frame 29 on or in a well prepared there.
  • the feed bodies 24, 25 also project there their free ends into corresponding recesses 31, in the cold State between the free end of the feed body 24, 25 and the bottom thereof Wells 31 remains such a large distance that when heating occurring elongation of the feed body can be easily absorbed can.
  • the passages 32 and stiffeners 31 are also larger in their cross-sectional shape than the feed body when cold.
  • existing passages or recesses are the in cold condition especially large cracks along the circumference between Feed bodies and the surrounding frame 29 by a kind of cuff in Form of a collar 33 covered.
  • the collar 33 is usually also made of refractory sheet steel as the feed body, and can, but does not have to this be fixed. For example, such a collar can be loosely attached to the Feed body are plugged in, which is the assembly of the nozzle assembly very much facilitated.
  • the nozzle-shaped one Narrowing in the solution according to FIG. 9 especially in the horizontal plane as shown in Fig. 9b, caused by a further nozzle-shaped constriction through the upper and lower legs of the frame 29 in a vertical Level are supported.
  • the distance between the upper and lower legs of the frame 29, which is usually in depth, that is the width of FIG. 9c, viewed in the direction of flow of the flue gases the feed body begins and usually ends only after this, both in the Area before and in the area after each other, which also in the vertical a reduction in the cross section of the free space 45 of the frame 29 and thus the nozzle arrangement 7 is given.
  • the frame 29, as shown in FIGS. 9, is preferably in one piece cast. However, if the cuffs 33 are fixed with the Feed bodies 24, 25 are to be connected, is a push through Feed body through the one-piece frame 29 from above or below in the Usually not possible. In this case, the frame 29 will either be two separate parts 29a, 29b, which are in a vertical central plane touch as shown in the right part of FIG. 6.
  • Fig. 6 also shows on the right edge that it - up to a certain width of the Nozzle arrangement - it is also possible, via the feed body 25, only that Feed flue gases from the secondary exhaust of the nozzle arrangement, the Secondary air 5, however, laterally, along the sides of the combustion chamber and through a corresponding passage 46 in the frame 29 obliquely into the Initiate nozzle arrangement or the subsequent afterburner 13.
  • FIG. 10 shows a V-shaped front part 27 and a tube behind it existing feed body.
  • the flue gas recirculation 11 takes place for example by the cavity formed by the front part 27 and tube 48, and the Distance between the two parts is the outlet opening 26 for the flue gases Return 11 represents.
  • Further outlet openings 26 'for the secondary air exist in Openings in the cross section of the tube 48, just outside of that of the Front part 27 covered part of the tube cross section 48, but still within the this front part 27 facing half of the tube cross section.
  • FIG. 11 shows a solution, as is preferably the case with a Positioning of the nozzle arrangement 7 below the fuel 3, ie in the floor of combustion chamber 2, it makes sense:
  • round tube profiles 49 that form the front part offers a large contact area for the fuel, and especially in the upper one
  • the area of the nozzle arrangement is narrower than in the lower one Area, causing fuel to fall into the space between the feed body and clogging of the nozzle assembly are kept relatively low becomes.
  • Half the tubular profile 49 follows on the side facing away from the combustion chamber 2 again a bottom 48 with a substantially U-shaped shape and angled outside striving free ends 28a, 28b. These free ends 28a, 28b stand further into the nozzle 40 than half the tube profile 49 They act at an acute angle to the flow direction of the primary trigger 14 additionally as a baffle plate, and improve the mixing between the inflowing gas.
  • FIG. 12 Another slightly different form of the feed body, as it is especially for vertical feed body can be used is shown in Fig. 12.
  • the feed body is designed similarly to the representations in FIG. 7, however with an additional floor 28 ', so that between the front part 27, the first floor 28th and second floor 28 'two separate supply spaces for secondary air and that Flue gas of the first exhaust gas recirculation 11 are formed.
  • These parts are screwed along a threaded rod that is fixed to the first Bottom 28 is connected, adjustable. Instead of a threaded rod, a Lever linkage etc. are used, which is above all the possibility of joint adjustment of several feed bodies, e.g. over the whole Nozzle arrangement 7, there.
  • the free legs 28a, 28b or 28'a, 28'b or 27a, 27b which are substantially parallel or preferably towards the free end run against each other at an acute angle, over a sufficient Distance lie next to one another, as a result of which the corresponding outlet openings 26 can be formed like a channel.
  • the distance of these channel-like configurations is the outflowing gases, i.e. the Secondary air 5 or the flue gas of the first flue gas return 11 a Flow direction forced, with which this into the flue gas of the Primary trigger 14 flow in at an acute angle, and due to their existing kinetic energy penetrate relatively far into the flow of the primary trigger 14, which causes good mixing.
  • a further improvement in the mixing results when the free legs 28'a, 28'b of the rearmost floor 28 'protrude further than that corresponding free leg of the parts of the feed body 24 in front, since due to the inclination of this free leg in relation to the flow direction the primary trigger 14 this free end also acts as a kind of baffle, and an additional swirl at this point with mixing with the supplied gases causes.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Incineration Of Waste (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
  • Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbrennen insbesondere fester Brennstoffe, sowie eine entsprechende Vorrichtung.
Feste Brennstoffe werden in vielen Kleinanlagen als verschließbare Kamineinsätze etc. zur Beheizung von Wohnräumen benutzt, wobei häufig auch der offene Betrieb gewünscht wird, damit das optische Erlebnis des offenen Feuers genossen werden kann.
In industriellen Anlagen werden Festbrennstoffe wie Holzabfälle, Stroh, brennbarer Müll im großen Stil verbrannt, wobei ausschließlich die Energiegewinnung und das Verbrennen mit möglichst geringem Schadstoffausstoß im Vordergrund stehen.
Um sowohl die Energieausbeute zu verbessern und vor allem den Schadstoffgehalt der Rauchgase zu vermindern, ist es bereits bekannt, die Rauchgase nicht direkt an die Umgebung abzuleiten, sondern zunächst in einem Nachbrennraum unter zusätzlich zugeführter Verbrennungsluft, der sogenannten Sekundärluft, nochmals zu verbrennen, da im primären Brennraum bei Feststoffverbrennurig die Verbrennung in aller Regel noch nicht ausreichend vollständig abläuft, und daher in den abströmenden Rauchgasen noch sehr viele brennbare, noch nicht oxidierte Partikel enthalten sind, worunter sich auch in vergleichsweise hohem Maße als Schadstoffe einzustufende Stoffe befinden.
Aus der US-PS 2 965 052 ist es bekannt, den Primärabzug der Rauchgase in den Nachbrennraum hinein von einem relativ tiefliegenden Punkt des Brennraumes 2 aus durchzuführen, und diesen Rauchgasen des Primärabzugs über eine erste Abgasrückführung Rauchgase zuzumischen, die über einen relativ hochliegenden Sekundärabzug dem Brennraum entnommen werden. Dabei werden die Abgase der ersten Abgasrückführung vor der bzw. den Öffnungen in der Trennwand zwischen Brennraum und Nachbrennraum den Rauchgasen des Primärabzugs in der Brennkammer zugeführt.
Weiterhin ist aus dem Deutschen Gebrauchsmuster DE-U-9201234 eine Heizvorrichtung ohne eine Abgasrückführung bekannt, bei der der Primärabzug der Rauchgase in den Nachbrennraum hinein ebenfalls von einen relativ tiefliegenden Punkt des Brennraumes durchgeführt wird, wobei die Rauchgase des Primärabzuges vor dem Erreichen der Nachbrennkammer eine Düsenanordnung durchlaufen und Sekundärluft an einer von der Düsenanordnung entfernten Stelle zugemischt wird.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Zumischen der Rauchgase der ersten Abgasrückführung sowie der Sekundärluft in die Rauchgase des Primärabzuges für einen optimalen Verbrennungsprozeß im Nachbrennraum zu verbessern, so daß eine hohe Energieausbeute des Brennstoffes sowie ein geringer Schadstoffgehalt der an die Umgebung abzugebenden Rauchgase erreicht wird.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 4 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Gerade bei Heizstellen, die in Wohnräumen betrieben werden, soll auch bei geschlossener - da aus Glas bestehender - Fronttüre das optische Erlebnis der normalerweise nach oben züngelnden Flammen nicht durch die brenntechnischen Verbesserungen geschmälert werden.
Um dies zu erreichen, wird der Primärabzug, über den der Großteil der Rauchgase vom Brennraum abgezogen und dem Nachbrennraum zugeführt wird, entweder an der Rückwand relativ tiefliegend angeordnet, oder direkt im Boden des Brennraumes, vorzugsweise unterhalb des Brennstoffes. Dadurch ist dieser Primärabzug für den Betrachter quasi unsichtbar, da er in Blickrichtung immer durch den Brennstoff und durch die Flammen selbst verdeckt wird.
Diesem Hauptteil der Rauchgase wird auf dem Weg vom Brennraum in den Nachbrennraum über eine erste Abgasrückführung nochmals Rauchgas zugeführt, welches dem Brennraum - in einem gegenüber dem Primärabzug geringeren Anteil - über einen Sekundärabzug entnommen wird, der an einem möglichst hochliegenden Punkt des Brennraumes angeordnet ist. Diese Rauchgasentnahme über den Sekundärabzug bewirkt, daß ein ausreichend großer Teil der Flammen nach wie vor nach oben gerichtet ist, und das optische Feuererlebnis nahezu unbeeinträchtigt beibehalten wird.
Bei Verzicht auf den Sekundärabzug würde dagegen - je nach dem durch den Primärabzug aufgebrachten Unterdruck - praktisch die gesamte Flammenmenge direkt dem Primärabzug zustreben, also flach nach hinten abdriften oder sich durch den Brennstoff hindurch nach unten erstrecken. Wenn der am Primärabzug dem Brennraum entnommene Hauptteil der Rauchgase auf seinem Weg zur Nachbrennkammer eine Düsenanordnung durchläuft, in deren Verlauf durch Querschnittsverengung und Beschleunigung dieser Rauchgase ein Unterdruck erzeugt wird, kann das Zumischen der Rauchgase aus der ersten Rauchgasrückführung sowie der Sekundärluft im Bereich der Düsenanordnung ohne Anordnung zusätzlicher Energiequellen wie eines Ventilators etc. geschehen, was eine sehr einfache, wenig störanfällige Vorrichtung und einen optimal niedrigen Energieverbrauch für die Heizvorrichtung ergibt.
Ebenso oder ergänzend kann auch dem Nachbrennraum aufgrund der Sogwirkung des angeschlossenen Kamins gegenüber dem Brennraum vorhandene Unterdruck benutzt werden, um einerseits die Rauchgase vom Primärabzug zum Nachbrennraum schnell strömen zu lassen, und andererseits allein durch diese Strömungsgeschwindigkeit die in diese Rauchgase seitlich zugeführte Sekundärluft sowie die Rauchgase der ersten Abgasrückführung einzusaugen.
Zusätzlich kann den Rauchgasen, die dem Brennraum über den Sekundärabzug entnommen und über die erste Abgasrückführung weitergeleitet werden, im Laufe dieses relativ langen Weges durch eine zweite Abgasrückführung nochmals Rauchgas zugeführt werden, welches bereits den Nachbrennraum durchlaufen hat und dem Abzug zustrebt. Dadurch wird eine weitere Reduzierung der Schadstoffe und eine Erhöhung der Energieausbeute der Heizvorrichtung erreicht. Da unter anderem der Druckunterschied zwischen Nachbrennraum den Grad des Ansaugens und Zumischens von Sekundärluft und Abgasen aus der ersten Abgasrückführung beeinflußt, sollte vorzugsweise der im Nachbrennraum bestehende Unterdruck gegenüber dem Brennraum steuerbar sein, insbesondere durch Veränderung der Durchtrittsfläche vom Nachbrennraum zum Abzug der Heizvorrichtung.
Um die Energieausbeute der Heizvorrichtung weiter zu steigern, kann eine der Begrenzungsflächen des Nachbrennraumes gekühlt sein, indem sie von Luft, Wasser oder einem anderen Wärmeübertragungsmedium mit niedrigerer Temperatur angeströmt wird, wobei das dadurch erwärmte Wärmeübertragungsmedium zusätzlich für Heizzwecke verwendet werden kann.
Darüberhinaus ergibt sich eine besonders kompakte und wärmetechnisch günstige Bauform der Heizvorrichtung, wenn sich der Nachbrennraum dabei unmittelbar anschließend an den Brennraum befindet, da dann die Trennwand nicht isoliert sein muß, und vorzugsweise der Nachbrennraum mit dem Brennraum eine möglichst große Trennfläche gemeinsam hat. Dies ist beispielsweise bei einem unmittelbar hinter dem Brennraum senkrecht stehenden, in der Tiefe relativ schmalen Brennraum der Fall, was den zusätzlichen Vorteil hat, daß durch die Einleitung der Rauchgase in den Nachbrennraum im unteren Bereich und eine Verbindung des Nachbrennraumes über eine Steuerklappe zum Abzug hin einerseits eine natürliche Kaminwirkung im Nachbrennraum entsteht und andererseits der dadurch entstehende Unterdruck im Nachbrennraum durch die Steuerklappe auf einfache Art und Weise geregelt werden kann.
Da derartige Heizvorrichtungen bisher meist aus Metall - entweder aus Guß oder aus feuerfesten Stahlblechen - bestanden, wurden die in den Heizvorrichtungen enthaltenen Einbauten ebenfalls aus diesen Materialien gefertigt, was bereits aufgrund der bei Metallen starken Wärmedehnungen, wie sie beim Anheizen der Heizvorrichtung stattfinden, geboten erschien, um durch Verwendung unterschiedlicher Materialien mit unterschiedlicher Wärmedehnung keine Spannungen zwischen den einzelnen Bauteilen zu erzeugen. Je komplizierter die Einbauten waren, umso höher war damit der Aufwand für das Bereitstellen von Formteilen für den Metallguß, oder die Montage- und Schweißarbeiten bei der Herstellung aus feuerfesten Stahlblechen.
Eine sehr viel einfachere Herstellungsmöglichkeit ist daher gegeben, wenn die im vorliegenden Fall erforderlichen Einbauten als gegossene, im wesentlichen massive, Formteile aus feuerfestem Beton, Schamotte, SIC-Keramik oder Ähnlichem hergestellt sind. Die Herstellung derartiger Gießformen ist einfach und billig, und damit auch die Herstellung des gesamten Formteiles.
Im vorliegenden Fall wird nun einerseits die Rückwand des Brennraumes durch einen solchen zweiten Trennkörper in Form einer dicken, senkrecht stehenden Platte gebildet. Ein innerhalb des Brennraumes im Abstand davor stehender ähnlicher erster Trennkörper bildet dabei zusammen mit dem die Rückwandfunktion ausübenden zweiten Trennkörper die erste Abgasrückführung, worüber die Rauchgase von einem hochliegenden Punkt des Brennraumes abgesaugt werden.
Zunächst weisen für den Primärabzug der Rauchgase beide Trennkörper quer zu ihrer Hauptebene wenigstens einen, im ersten und zweiten Trennkörper zueinander fluchtenden, sich wenigstens streckenweise im Querschnitt düsenartig verjüngernden Durchlaß für die Rauchgase zum Nachbrennraum hinter dem zweiten Trennkörper auf. Dieser Durchlaß kann aus einzelnen, benachbarten, vollständig von dem jeweiligen Trennkörper umschlossenen Durchlaßöffnungen bestehen, oder es kann sich auch um einen durchgängigen Schlitz etc. handeln, der auf z.B. der Ober- und Unterseite von jeweils unterschiedlichen Einzelteilen, die miteinander denselben ersten oder zweiten Trennkörper bilden, begrenzt wird, je nach benötigter Kapazität des Durchlasses bzw. Abstandes für die Rauchgase des Primärabzuges.
Ebenso wird der hochliegende Sekundärabzug für die Rauchgase entweder dadurch gebildet, daß der erste Trennkörper im Abstand zu den Begrenzungsflächen des Brennraumes, also etwa unterhalb der Decke des Brennraumes endet, und dieser Abstand den Sekundärabzug bildet, wobei die dort abgesaugten Rauchgase nach unten geleitet werden durch den horizontalen Abstand zwischen dem ersten und zweiten Trennkörper, und durch eine entsprechende Verbindung den Rauchgasen des Primärabzuges beigemischt werden. Durch den gleichen Abstand werden von der gegenüberliegenden Seite her den Rauchgasen des Primärabzuges Sekundärluftanteile zugeführt.
Anstelle des Abstandes zwischen dem ersten Trennkörper und der Umgebung für den Sekundärabzug kann dieser erste Trennkörper auch bis an die Begrenzungsfläche des Brennraumes heranreichen, und statt dessen einzelne, in den ersten Trennkörper eingearbeitete Durchlasse für den Sekundärabzug aufweisen.
Um eine möglichst große Sogwirkung der Rauchgase aus dem Primärabzug im Bereich zwischen den beiden Trennkörpern zu erreichen, sind sinnvollerweise die Durchlasse in beiden Trennkörpern mit in Strömungsrichtung sich verengendem Querschnitt, also düsenförmig, ausgebildet. Der zweite, als Rückwand fungierende Trennkörper enthält weiterhin oberhalb dieser Durchlasse, möglichst hochliegend, einen weiteren Durchlaß für die zweite Abgasrückführung, um dort Abgase vom oberen Ende des Nachbrennraumes, die die Nachverbrennung bereits durchlaufen haben, nochmals in die primäre Abgasrückführung zurückzuführen. Dadurch durchläuft ein Teil der Rauchgase den Nachbrennraum immer mehrmals, was eine weitere Reduzierung des Schadstoffgehaltes und verbesserte Energieausbeute bringt. Um das Einströmen in die primäre Abgasrückführung zu verbessern, kann auch dieser Durchlaß im zweiten Trennkörper sich düsenförmig verjüngernd im Querschnitt ausgebildet sein, diesmal jedoch in Richtung vom Nachbrennraum zur ersten Abgasrückführung hin.
Falls der Primärabzug für die Rauchgase nicht im unteren Bereich der Rückwand des Brennraumes, sondern im Boden, vorzugsweise direkt unterhalb des Brennstoffes, vorgesehen werden soll, empfiehlt es sich, den ersten und zweiten Trennkörper in der Seitenansicht L-förmig auszubilden, und zwar dabei vorzugsweise einstückig.
Eine andere, einfache bauliche Lösung ergibt sich, wenn - besonders bei einer Düsenanordnung mit nur einer einzigen, in der Seitenansicht sich verjüngernden, schlitzförmigen Düse über die gesamte Breite der Rückwand des Brennraumes - der erste Trennkörper hohl ausgebildet ist, und dabei in der Regel wiederum aus Stahlblech besteht, und in seinem unteren Bereich eine Öffnung zur Düsenanordnung hin besitzt.
Wenn dieser hohle, im wesentlichen senkrecht stehende Trennkörper im oberen Bereich nicht geschlossen mit den Umgebungsflächen des Brennraumes verbunden ist, sondern ausreichend große, hochliegende Öffnungen zum Brennraum hin aufweist, kann die erste Abgasrückführung durch diesen hohlen ersten Trennkörper hindurch erfolgen, während die Sekundärluft von der der ersten Abgasrückführung vorzugsweise gegenüberliegenden Seite her der Düsenanordnung zugeführt wird. Zur Erzielung der düsenartigen Verjüngung des Strömungsquerschnittes für die Rauchgase des Primärabzuges kann dabei die untere Außenfläche dieses ersten Trennkörpers vom Brennraum aus nach hinten abfallend ausgebildet sein, während vom Boden des Brennraumes her eine ansteigende Fläche im gleichen Bereich gegeben ist.
Am Ende der Düsenanordnung ist vorzugsweise eine als Turbolator dienende Prallplatte vorzugsweise gelenkig so angeordnet, daß ihre Winkelstellung gegenüber der Strömungsrichtung der Rauchgase vom Primärabzug zum Nachbrennraum eingestellt werden kann.
Bei dieser Ausführungsform bildet der erste Trennkörper gleichzeitig auch die Rückwand des Brennraumes, so daß auf einen zweiten Trennkörper völlig verzichtet werden kann.
Bei einer anderen Lösung sind nach wie vor zwei Trennkörper im Abstand zueinander stehend notwendig:
Dabei ist der erste Trennkörper nur im unteren Bereich - wie bei der vorangehend beschriebenen Lösung - hohl ausgebildet, im oberen Bereich dagegen als massiver z.B. Formkörper. Durch den unteren Hohlraum kann - etwa durch seitliche Zuführung - die Sekundärluft zugeführt werden, während die erste Abgasrückführung wie anfangs beschrieben wiederum durch den Abstand zwischen dem ersten Trennkörper und der Rückwand hindurch zuströmt. Dadurch strömen Sekundärluft und die Rauchgase der ersten Abgasrückführung zwar nicht von gegenüberliegenden Seiten, sondern von der gleichen Seite, und in Strömungsrichtung des Primärabzuges nicht exakt an der gleichen Stelle, sondern kurz hintereinander in die Rauchgase des Primärabzuges ein, da dies jedoch in beiden Fällen im Bereich der durch die düsenartige Ausbildung beschleunigten Rauchgase des Primärabzuges geschieht, ist ebenso ein gutes Einsaugen gegeben. Der Vorteil dieser Lösung besteht darin, daß eine konventionelle, dünne Rückwand benutzt werden kann, und dennoch der erste Trennkörper teilweise als massiver Formkörper ausgebildet werden kann, und ansonsten nur relativ wenige Einzelteile, die relativ einfach herzustellen sind, benötigt werden. Grundsätzlich ist - je nach Größe der Düsenanordnung - auch eine andere relative Richtung der Zuführung von Sekundärluft und Sekundärabzug in die Rauchgase des Primärabzuges möglich:
So kann beispielsweise die Sekundärluft entlang der Seitenwände des hinteren Bereiches des Brennraumes zugeführt und schräg in den Bereich der Düsenanordnung eingeführt werden, unabhängig davon, ob bei der Düsenanordnung die Querschnittsverengung in waagerechter oder senkrechter Blickrichtung vorgesehen ist, und unabhängig davon, aus welcher Richtung die Zuführung der Rauchgase des Sekundärabzuges erfolgt.
Grundsätzlich ist es für eine optimale Nachverbrennung im Nachbrennraum sinnvoll, die Begrenzungsflächen, die die Rauchgase vom Primärabzug mit den zugemischten Anteilen in den Nachbrennraum einleiten, in den Nachbrennraum hinein vorstehen zu lassen, und auch den Brennraum auf beide Seiten dieser Mündungen hin sich erstrecken zu lassen, betrachtet in der Seitenansicht des sich verjüngernden Strömungsquerschnittes der Düsenanordnung. Dadurch ist die Ausbildung von Rauchgaswirbeln, die das Nachverbrennen sehr fördern, unmittelbar angrenzend an die Mündung im Brennraum, und zwar beidseits der Mündung und hinter die vorderste freie Stirnfläche der Mündung zurück, möglich.
Für Heizvorrichtungen, die sichtbar in Wohnräumen aufgestellt sind, ist in der Regel eine breite, jedoch wenig hohe Düsenanordnung in der Rückwand des Brennraumes aus optischen Gründen erwünscht. Um hier eine möglichst gute Zumischung der übrigen Bestandteile und effektive Nachverbrennung im Nachbrennraum zu ermöglichen, werden dabei die Rauchgase des Primärabzuges dem Nachbrennraum über mehrere, senkrecht nebeneinander stehende Düsen hindurchgeleitet, so daß also diese Düsen eine Verringerung ihres Strömungsquerschnittes in senkrechter Blickrichtung aufweisen.
Um dabei eine optimale Zumischung von Sekundärluft und Rauchgasen aus der ersten Abgasrückführung zu ermöglichen, wird jede Düse durch den Abstand zweier senkrecht nebeneinander im Abstand angeordneter Zufuhrkörper gebildet, die in der Aufsicht einen etwa dreieckigen oder kegelstumpfförmigen Querschnitt, mit der Spitze zum Brennraum und der Basis zum Nachbrennraum hin, aufweisen. Diese Zufuhrkörper sind hohl ausgebildet, und werden mit Sekundärluft und/oder den Rauchgasen der primären Abgasrückführung beschickt, und haben deshalb im Bereich ihrer Seitenflächen zu den zwischen sich gebildeten Düsen hin entsprechende Austrittsöffnungen.
Allerdings ist der bauliche Aufwand für eine derartige Düsenanordnung relativ hoch, da mehrere Zufuhrkörper, meist aus feuerbeständigem Stahlblech bestehend, hergestellt werden müssen, mit den entsprechenden Versorgungsleitungen dicht verbunden werden müssen, und darüberhinaus ein die gesamte Düsenanordnung aus Montagegründen fest umschließender Rahmen vorhanden sein muß, der in eine entsprechende Öffnung in der Rückwand des Brennraumes eingesetzt werden kann. Bedenkt man zusätzlich, daß eine derartige Konstruktion aus Stahlblech enormen Wärmedehnungen (von 20°C auf 1000°C: 10 bis 20 mm pro Meter Baulänge) aufweist, so wird klar, daß eine derartige Stahlblechkonsturktion bei den vorhandenen Temperaturschwankungen einem sehr starken Verzug unterworfen sein wird, und unter Umständen die vorhandenen Schweißverbindungen, Biegekanten etc. mit der Zeit reißen können. Um einerseits diese Temperaturdehnungen aufzufangen und andererseits die Herstellung zu vereinfachen und zu verbilligen, werden vorzugsweise nur die Zufuhrkörper selbst sowie die sie versorgenden Zufuhrleitungen aus gebogenen und geschweißten Stahlblechen hergestellt, während der die Düsenvorrichtung zusammenhaltende Rahmen, in dem die Zufuhrkörper und ihre Versorgungsleitungen stecken bzw. an diesem anliegen, und den sie ganz oder teilweise durchdringen, aus einem oder mehreren Teilen als Formkörper aus gegossenem, feuerfestem massivem Material wie etwa feuerfestem Beton, SIC-Keramik, Schamotte oder Ähnlichem besteht.
Bei den Zufuhrkörpern selbst kann der vorhandene Hohlraum ungeteilt sein, und damit der Zufuhr entweder von Sekundärluft oder von Rauchgasen aus dem Sekundärabzug in die Düsenanordnung hinein dienen. In diesem Fall sind innerhalb der Düsenanordnung nebeneinanderliegend immer abwechselnd ein Zufuhrkörper für die Zufuhr von Sekundärluft und ein Zufuhrkörper für die Zufuhr von Rauchgas aus dem Sekundärabzug angeordnet, was durch Verbindung der jeweiligen Zufuhrkörper mit den unterschiedlichen Zuführungen erreicht wird.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, den Querschnitt der Zufuhrkörper in der Längsmittelachse nochmals durch ein Blech zu unterteilen, und in der einen Hälfte mit Sekundärluft und in der anderen Hälfte mit Rauchgasen des Sekundärabzuges zu beaufschlagen. Dies bedingt jedoch einerseits einen höheren Herstellungsaufwand für die Zufuhrkörper, und andererseits eine kompliziertere Verbindung mit den beiden wechselseitigen Zufuhrleitungen. Die Zufuhrkörper selbst sind entweder aus einem winklig gebogenen Frontblech gebildet, welches die Spitze des Zufuhrkörpers bildet, und einen in die offene Basis eingesetzten Boden, wobei die Austrittsöffnungen 26 vom dadurch eingeschlossenen Hohlraum zur Umgebung hin vorzugsweise in der Nähe dieses Bodens reihenartig angeordnet sind, und vor dem Biegen des Frontbleches durch Stanzen etc. erzeugt werden. Teilweise können durch diese Austrittsöffnungen hindurch auch entsprechende Fortsätze des Bodens nach außen ragen, was eine formschlüssige Verbindung der beiden Teile ergibt.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, den Boden selbst wiederum in Form eines flachen U auszubilden, dessen frei endende äußere Schenkel in ihrer Winkelstellung den Schenkeln des Frontbleches entsprechen, jedoch einen geringeren gegenseitigen Abstand haben. Ein solcher Boden kann so in das Frontblech eingeschweißt werden, daß ihre jeweiligen frei endenden Schenkel auf derselben Höhe enden, und die Schweißstellen werden an den Biegungen des Bodens angeordnet. Damit bleibt zwischen den Schweißstellen Durchtrittsraum in den freien Abstand zwischen den frei endenden Schenkeln von Frontblech und Boden hinein, die damit zusammen die Austrittsöffnungen des Zufuhrkörpers bilden.
Unabhängig davon, ob die Zufuhrkörper in einem umgebenden Rahmen aufgenommen oder einzeln angeordnet sind, ist es vorteilhaft, die Größe der Austrittsöffnungen der zuzuführenden Gase aus den Zufuhrkörpern in die Düsenanordnung hinein veränderbar zu gestalten. Zu diesem Zweck können beispielsweise die Einzelteile, aus welchen die Zufuhrkörper bestehen, in ihrem gegenseitigen Abstand zueinander verstellbar sein, wobei der dazwischen befindliche, dadurch veränderte Spalt die Austrittsöffnung darstellt.
Gegenüber einem aus V-förmigen Frontteil und U-förmigen Boden bestehenden Zufuhrkörper ist es ebenfalls denkbar, einen weiteren, zweiten Boden zu verwenden, so daß durch die drei im Abstand zueinander stehenden und befestigten Teile zwei getrennte Zufuhrräume, diesmal allerdings in Durchströmungsrichtung der Düsenanordnung hintereinanderliegend, geschaffen werden. Deren gegenseitiger Abstand und damit die Größe der jeweiligen Austrittsöffnungen wird dabei vorzugsweise in Abhängigkeit vom Restsauerstoffgehalt der den Nachbrennraum verlassenden Rauchgase eingestellt. Dies kann über ein automatisches Stellglied wie etwa einen Servomotor geschehen, oder manuell, indem - für einen einzelnen Zufuhrkörper oder für die gesamte Düsenanordnung - dieser gegenseitige Abstand z.B. mit Hilfe eines Schraubgewindes verstellt werden kann.
Dadurch, daß die freien Schenkel des bzw. der Böden sowie des Frontteiles solcher Zufuhrkörper im Abstand zueinander entweder parallel oder gar im spitzen Winkel zum Ende hin aufeinanderzu verlaufend ausgebildet sind, ergeben sich Vorteile gegenüber der Ausbildung von Austrittsöffnungen in Form einfacher Bohrungen oder Durchbrüche in Blechwandungen:
Denn zum einen wird durch diese über eine gewisse Strecke parallel laufenden freien Schenkel eine kanalartige, über eine gewisse Strömungsstrecke gebildete, Ausformung der Austrittsöffnung erzielt, wodurch den ausströmenden Gasen eine Ausströmrichtung durch laminares Strömen aufgezwungen wird, diese Gase also aufgrund ihrer kinetischen Energie nach Verlassen der Austrittsöffnung relativ weit in den Raum der Düse 40 hineinströmen, was eine gute Vermischung mit den Rauchgasen des Primärabzuges ergibt.
Auf der anderen Seite verhindert diese kanalartige Ausbildung jedoch auch Ablagerungen wie Staub, Oxidationsrückstände oder Ähnliches an den Austrittsöffnungen, da diese durch die gerichtet entlangströmenden Gase auch ständig wieder abgetragen werden. Ein Zusetzen der Austrittsöffnungen wird damit weitestgehend verhindert.
Darüberhinaus sind auch andere Formen in der Querschnittsausbildung der Zufuhrkörper denkbar:
Beispielsweise kann sich an das vordere, V-förmige Frontblech anstelle eines oder zweier Böden ein Rohrprofil anschließen, dessen Querschnitt in etwa der Breite des Frontteiles am hinteren Ende entspricht. Als Zufuhrräume für Sekundärluft und die Rauchgase der ersten Abgasrückführungen kommen dann einerseits der Rohrquerschnitt selbst und andererseits der durch das Frontteil und das in engen Abstand angeordnete Rohr gebildete Hohlraum in frage. Um aus dem Rohrquerschnitt Gas austreten zu lassen, müssen im Rohrquerschnitt selbstverständlich ebenfalls Austrittsöffnungen vorgesehen werden, und zwar vorzugsweise in der Nähe des Abstandes zwischen dem V-förmigen Frontteil und dem Rohr, jedoch noch innerhalb der dem Frontteil zugewandten Hälfte des Rohrprofiles.
Eine andere Lösung, die sich jedoch vor allem bei im Boden des Brennraumes, unterhalb des Brennstoffes, angeordneten Primärabzug anbietet, ist die Verwendung eines Frontteiles, welches nicht V-förmig, sondern vorzugsweise trapezförmig oder halbrund, etwa ein halbiertes Rohrprofil, ist. Im Abstand dahinter angeordnet kann wiederum ein U-förmiger Boden sein, dessen freie Schenkel wiederum nicht parallel zueinander, sondern im Winkel nach außen abstrebend verlaufen.
Gegenüber den V-förmigen Frontteilen besteht der Vorteil darin, daß das in diesem Fall auf diesen Zufuhrkörpern lagernde Brenngut nicht so leicht in den sich sehr stark verengenden Querschnitt der einzelnen Düsen zwischen den Zufuhrkörpern hineinfallen kann und andererseits die Auflagefläche auf den Zufuhrkörpern größer ist.
In allen Fällen kann die Größe der Austrittsöffnungen durch relative Verstellung der Einzelteile der Zufuhrkörper gegeneinander eingestellt werden.
Der Rahmen selbst ist vorzugsweise einstückig ausgebildet, je nach Bauform sind jedoch auch zwei oder gar mehr Einzelteile notwendig, wobei die Trennfläche zwischen zwei Einzelteilen entweder eine Ebene rechtwinklig zur Durchströmungsrichtung der Düsenanordnung sein kann, oder auch eine Ebene parallel hierzu und senkrecht zur Längsrichtung der Zufuhrkörper.
Ein derart gegossener ausgebildeter Rahmen ist nicht nur einfacher und billiger herzustellen, sondern weist auch eine etwa um den Faktor 100 geringere Wärmedehnung auf als feuerbeständiges Stahlblech. Dies erleichtert den Einbau dieses Rahmens in die Öffnung z.B. in der Rückwand einer entsprechenden Heizvorrichtung ganz erheblich, jedoch muß andererseits die wesentlich größere Wärmedehnung der Zufuhrkörper gegenüber dem praktisch keiner Wärmedehnung unterliegenden Rahmen ausgeglichen werden. Dies wird vorzugsweise dadurch erreicht, daß in Längsrichtung der Zufuhrkörper das freie, in der Regel verschlossene, Ende der Zufuhrkörper im kalten Zustand keiner allzu nah liegenden Begrenzungsfläche des Rahmens gegenüberliegt. Vielmehr durchdringen die Zufuhrkörper in der Regel den einen - z.B. oberen - Schenkel des Rahmens vollständig, enden dagegen im gegenüberliegenden - z.B. unteren - Schenkel entweder in einem Sackloch oder ebenfalls in einer Durchgangsöffnung des Rahmens, wobei selbst bei Enden in einem Sackloch ein ausreichender Kalt-Abstand zwischen Zufuhrkörper und Boden des Sackloches im Rahmen gegeben ist, um die Wärmedehnung aufnehmen zu können.
in Querschnittsrichtung der Zufuhrkörper sind die entsprechenden Ausnehmungen und Durchbrüche im Rahmen im kalten Zustand deutlich größer als die entsprechenden Außenquerschnitte der Zufuhrkörper. Um vor allem bei den Öffnungen im unteren Schenkel des Rahmens in diesen Zwischenraum ein Hineinfallen von Ascheteilen etc. zu verhindern, kann dieser Zwischenraum durch eine z.B. am Außenumfang des Formkörpers befestigte und den Spalt überlappende Manschette aus Stahlblech etc. abgedeckt werden.
Eine besonders einfache Bauform der Düsenanordnung wird erzielt, wenn die Zufuhrkörper abwechselnd für die Zufuhr von Sekundärluft und Rauchgasen des Sekundärabzuges verwendet werden, und die Versorgungsleitungen für die beiden Gase hierfür einerseits oberhalb bzw. im oberen Schenkel des Rahmens und andererseits unterhalb bzw. im unteren Schenkel des Rahmens angeordnet und fest mit ihren jeweiligen zugeordneten Zufuhrkörpern verbunden, vorzugsweise verschweißt sind. Bei einer solchen Lösung können die gesamten, aus Zufuhrkörpern und Zuleitung bestehenden, Baueinheiten aus Stahlblech in einen einstückig ausgebildeten, mit entsprechenden Durchbrüchen ausgestatteten Rahmen von oben bzw. unten einfach eingeschoben werden. Auf die einstückige Bauform des Rahmens muß nur dann verzichtet werden, wenn die Manschetten zur Abdeckung des Spaltes zwischen den Zufuhrkörpern und den entsprechenden Ausnehmungen im Rahmen vor dem Zusammensetzen der Düsenanordnung bereits fest mit den Zufuhrkörpern verbunden sind.
Selbst in diesem Fall kann die einstückige Bauform des Rahmens beibehalten werden, wenn dieser Rahmen - in der Aufsicht betrachtet - die Zufuhrkörper nicht vollständig umschließt, sondern nur auf ihrer Vorderseite, also zum Brennraum hingerichtet, und im Bereich zwischen den Zufuhrkörpern, nicht jedoch auf ihrer Rückseite. dadurch wäre es möglich, die Zufuhrkörper und damit die gesamten Stahlblechteile der Düsenanordnung in die rückseitig offenen, entsprechenden Ausnehmungen des Rahmens einfach einzuschieben, wodurch auch das Problem des Spaltes in der Querschnittsdarstellung der Zufuhrkörper gegenüber dem Rahmen sich teilweise selbst behebt, da bei einem dichten Einschieben im kalten Zustand und einer nachfolgenden Erwärmung die sich stark dehnenden Stahlblech-Zufuhrkörper sich automatisch aus den sich nach hinten keilförmig öffnenden Ausnehmungen des Rahmens teilweise hinausbewegen.
Zusätzlich kann bei einem derart als Formteil gegossenen Rahmen die Düsenwirkung der Düsenanordnung weiter verstärkt werden, indem zusätzlich zur Verjüngung der Düsen in der waagerechten Ebene eine Verjüngung des Gesamt-Krümmungs-Strömungsquerschnittes in der vertikalen Ebene erzielt wird, indem der obere und untere Schenkel des Rahmens teilweise oder im Ganzen von der Brennraumseite aus zum Inneren des Rahmens hin schräg nach innen geneigt ausgebildet ist.
Ausführungsformen gemäß der Erfindung sind im folgenden anhand der Figuren beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1:
eine seitliche Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Heizvorrichtung,
Fig. 2:
eine ähnliche Darstellung mit massiven Trennkörpern,
Fig. 3:
eine Darstellung mit winklig ausgebildeten Trennkörpern,
Fig. 4:
eine ähnliche Darstellung mit anderer Ausbildung der ersten Abgasrückführung,
Fig. 5:
eine gegenüber Fig. 4 abgewandelte Lösung,
Fig. 6:
eine Aufsicht auf eine erfindungsgemäße Düsenanordnung,
Fig. 7:
Querschnittsdarstellungen der Bauformen von Zufuhrkörpern,
Fig. 8:
eine rückseitige Ansicht einer dieser Bauformen der Fig. 7 und
Fig. 9:
Schnittdarstellungen einer Düsenanordnung,
Fig. 10 - 12:
Schnittdarstellungen anderer Bauformen der Zufuhrkörper
Fig. 1 zeigt in der Seitenansicht eine erfindungsgemäße Heizvorrichtung, wie sie z.B. als Kamineinsatz in Wohnräumen verwendet werden kann. Die Verbindung des Brennraumes 2, in dem der Brennstoff 3 am Boden liegt und verbrennt, kann durch Öffnen einer meist gläsernen, etwa nach oben wegfahrbaren, Tür 22 hergestellt werden, wobei auch die für die Verbrennung notwendige Primärluft 4 durch die Frontseite, etwa die Zwischenräume zwischen Tür 22 und dem Gehäuse der Heizvorrichtung, in den Brennraum 2 strömt.
Aus dem Brennraum 2 können die Rauchgase über mehrere Wege entweichen: in der Decke des Brennraumes, möglichst direkt oberhalb des Brennstoffes 3, ist als Direktabzug 16 eine Direktabzugsklappe 17 angeordnet. Über diesen Weg erreichen die Rauchgase durch ständiges Aufwärtsströmen und damit mit geringstem Widerstand und kürzestem Weg den Abzug 6.
Der Direktabzug 16 wird für die Anheizphase geöffnet, wenn der Abzug und der dahinter sich anschließende Kamin noch nicht genügend aufgeheizt sind, und damit noch zu wenig Zug im Abzug 6 vorhanden ist, um die Rauchgase über die anderen, mit erhöhtem Widerstand ausgestatteten, Abzugswege zu führen, was dazu führen würde, daß ein Teil der Rauchgase über den Primärluft-Weg in den Wohnraum austreten würde.
Ein Öffnen des Direktabzuges ist auch dann notwendig, wenn - nach erfolgreichem Anheizen - die Tür 22 geöffnet wird, da auch dann ein Austreten der Rauchgase nach vorne in den Wohnraum möglich ist.
Die Zwangsverbindung zwischen der Tür 22 und der Direktabzugsklappe 17 kann durch einen Seilzug gegeben sein, der über eine oder mehrere Umlenkrollen geführt ist, so daß ein Öffnen der Tür 22 ein gleichzeitiges Öffnen der Direktabzugsklappe 17 bewirkt. Für die Anheizphase kann ohne Öffnen der Tür 22 diese Direktabzugsklappe geöffnet werden, indem durch Betätigung eines schwenkbar gelagerten, zweiarmigen Hebels 42 eine der beiden Umlenkrollen des Seilzuges 43 in Richtung einer Verkürzung des Seilzugweges verlagert wird, indem diese Umlenkrolle auf dem einen Arm des Hebels 42 gelagert ist.
Die anderen Abzugswege der Rauchgase aus dem Brennraum, wie sie nach Durchführung der Anheizphase benutzt werden, sind einerseits der Primärabzug 14, der sich tiefliegend an der Rückwand oder auch den Seitenwänden, oder gar im Boden unter dem Brennstoff 3 befinden kann, und über den der Großteil der Rauchgase abgesaugt wird, sowie ein Sekundärabzug 15, der möglichst hochliegend in einer der Umgebungswände, vorzugsweise der Rückwand, des Brennraumes angeordnet ist.
Dadurch, daß ein Teil der Rauchgase, wenn auch der kleinere Teil, über diesen Sekundärabzug 15 hochliegend abgezogen wird, strebt ein Teil der Flammen nach wie vor nach oben, so daß das optische Erlebnis der nach oben züngelnden Flammen fast unbeeinträchtigt erhalten bleibt und dadurch auch sowohl der rückseitige Primärabzug unsichtbar bleibt, als auch niedergedrückte, oder gar nach unten strebende, Flammen vermieden werden.
Vom Primärabzug 14 aus streben die Rauchgase durch eine Düsenanordnung 7, in deren Verlauf sie beschleunigt werden, in den unteren Bereich einer im wesentlichen senkrecht hinter der Rückwand des Brennraumes liegenden Nachbrennraum 13 ein. Auf dem Weg dorthin werden den Rauchgasen aus dem Primärabzug 14 einerseits Sekundärluft 5 für die Nachverbrennung im Nachbrennraum 13 zugeführt, und andererseits auch die über den hochliegenden Sekundärabzug entnommenen Rauchgase 11, der sogenannten ersten Abgasrückführung 11. In der in Fig. 1 dargestellten Lösung erfolgt die erste Abgasrückführung dadurch, daß im Abstand vor der Rückwand und im Abstand zur Decke des Brennraumes 2 ein erster Trennkörper 10 angeordnet ist, so daß die erste Abgasrückführung über die Oberkante dieses Trennkörpers und durch den Abstand zwischen dem Trennkörper 10 und der Rückwand 8 des Brennraumes nach unten der Düsenanordnung 7 zustreben, zu der eine Öffnung vorhanden ist.
Die Sekundärluft wird durch einen in diesem Fall waagerecht liegenden Zufuhrkörper 24 zugeführt, welcher hohl ausgebildet ist und Öffnungen zur Düsenanordnung 7 hin aufweist. Die Düsen bestehen dabei durch die in Strömungsrichtung sich gegeneinander annähernden Begrenzungsflächen sowohl des Trennkörpers 10 als auch des Zufuhrkörpers 24 bzw. eines unter dem Zufuhrkörper 24 von unten her aufragenden weiteren Trennkörpers 10'.
Durch diese Annähreung wird eine Düsenfunktion mit Beschleunigung und unter Druck erzielt, die ohne Ventilator oder ähnliche Hilfseinrichtungen für die Zufuhr von Sekundärluft etc. diese zuzumischenden Gaskomponenten selbsttätig ansaugt, und noch dazu in Abhängigkeit von der Menge der durch den Primärabzug abgezogenen Rauchgase.
Zusätzlich unterstützt wird dies durch einen im Nachbrennraum 13 vorhandenen Unterdruck gegenüber dem Brennraum 2.
In Fig. 1 ist ebenfalls zu erkennen, daß die die Düsen der Düsenanordnung 7 darstellenden Begrenzungsflächen an ihrem hinteren Ende über die Begrenzungsflächen des Nachbrennraumes 13 in diesen hineinragen. Dadurch können sich besonders leicht turbulente, die durch Mischung der einzelnen Komponenten und damit die Nachverbrennung fördernde, Wirbelströme bilden, die in den Rücksprung, der durch das Hineinragen der Begrenzungsflächen in den Nachbrennraum 13 entsteht, hineinragen.
Im oberen Bereich des Nachbrennraumes 13 ist weiterhin eine Öffnung zu der ersten Abgasrückführung 11 gegeben, wodurch ein Teil der den Nachbrennraum 13 verlassenden Rauchgase als zweite Abgasrückführung 12 wieder der ersten Abgasrückführung 11 1 zugeführt wird, und damit den Nachbrennraum 13 nochmals durchläuft.
Der im Nachbrennraum 13 herrschende Zug bzw. Unterdruck kann durch Verändern der Stellung der Stauklappe 9 zwischen dem Nachbrennraum und dem Abzug 6 verändert werden.
Zusätzlich ist in Fig. 1 wenigstens die Rückseite des Nachbrennraumes 13 als Wärmetauscher 19 ausgebildet, der von einem Wärmeträgermedium, etwa Luft oder Wasser, durchströmt wird. dadurch wird den Rauchgasen des Nachbrennraumes 13 zusätzliche Energie entzogen und auf das Wärmeträgermedium übertragen, welches seinerseits wiederum für Heizzwecke verwendet werden kann, was die Energieausbeute der Heizvorrichtung zusätzlich erhöht, ohne die Abmessungen der Heizvorrichtung allzu stark zu vergrößern, wie dies etwa durch die langen Züge bei einem Kachelofen der Fall ist.
In Fig. 2 ist gegenüber der Fig. 1 die Konstruktion der ersten Abgasrückführung 11 anders gelöst, indem zum einen der erste Trennkörper 10 bzw. 10', der in Fig. 1 aus Stahlblech bestehend dargestellt sit, als massiver, plattenförmiger Formkörper bestehend aus einem feuerfesten, gießfähigen Material hergestellt ist. Auch die Rückwand 8 kann in analoger Weise als massiver, gegossener Formkörper hergestellt sein.
Der Durchlaß für den Primärabzug 14 durch die beiden Formkörper 10, 10' bzw. 30, 30' fluchtet auch in diesem Falle, wobei an der Rückseite der Durchtrittsöffnungen des ersten und zweiten Formkörpers 10, 10', 30, 30' entsprechende Fortsätze vorhanden sind, um im einen Fall den vorhandenen Abstand zwischen den beiden Formkörpern für die erste Abgasrückführung auf das Maß der notwendigen Durchtrittsöffnung in die Düsenanordnung zu verringern, und im zweiten Fall ein Hervorstehen der Mündung in den Nachbrennraum 13 zu bewirken. Die beiden Trennkörper 10, 10' bzw. 30, 30' können dabei jeweils einstückige Formteile sein, und die Durchlasse 21, 21' vollständig vom Formkörper umschlossene Durchgangsöffnungen. Ebenso kann es sich dabei jedoch nur um einen Abstand 21 zwischen zwei getrennten Teilen 10 und 10' bzw. 30 und 30' der dann jeweils mehrteiligen Formkörper handeln.
Demgegenüber ist in Fig. 3 eine Lösung dargestellt, bei der der Primärabzug - in Fig. 3 mit nur einer Düse dargestellt - sich im Boden des Brennraumes 2, vorzugsweise also direkt unterhalb des Brennstoffes 3 befindet. In diesem Fall sind die Formkörper 10 bzw. 30 vorzugsweise in der Seitenansicht winklig ausgebildet.
Wie in den Figuren 1 bis 3 zeigen auch die im folgenden beschriebenen Figuren 4 und 5 Lösungen mit einer Düsenanordnung, bei der die Querschnittsverengung in der Düsenanordnung 7 in der gezeichneten vertikalen Ebene stattfindet.
In Fig. 4 ist dabei allerdings - im Gegensatz zu Fig. 1 - der Trennkörper 10 kein rundum geschlossener Hohlkörper, sondern mit einer Öffnung im oberen Bereich zum Brennraum hin ausgestattet, so daß diese Öffnung als Sekundärabzug 15 wirkt, und die Rauchgase somit durch den Hohlraum 34 dieses ersten Trennkörpers 10 hindurch nach unten geführt werden. Im unteren Bereich hat der Hohlraum 34 eine Verbindung zur Düse 5 der Düsenanordnung 7, und zwar in bzw. am Ende deren verengenden Bereich hinein. Die Ausströmungsöffnung aus dem Hohlraum 34 ist dabei vorzugsweise selbst wiederum düsenförmig ausgebildet.
Bei dieser Lösung bildet die eine, rückwärtige senkrechte Wand des Trennkörpers 10 gleichzeitig die Rückwand 8 des Brennraumes und die Trennwand zum Nachbrennraum 13 hin.
Die Form der Düse 5 kommt einerseits durch die von vorne nach hinten nach unten abfallende Außenfläche 36 des Trennkörpers 10 im unteren Bereich und andererseits durch eine entgegengesetzt von vorne nach hinten aufsteigende Fläche 37, die auf dem Niveau des Bodens des Brennraumes 2 beginnt, zustande. Die Länge der Düse wird damit durch die Länge der Außenfläche 36 des Trennkörpers 10 und damit indirekt durch dessen Dicke bestimmt.
Die Zuführung der Sekundärluft 5 kann bei dieser Lösung von unten her in die Düse 40 hinein erfolgen, und zwar etwa auf der gleichen Höhe, jedoch gegenüberliegend von der Zufuhr der Rauchgase der ersten Abgasrückführung 11. Zusätzlich ist am Ende der Düse 40 eine an der Unterseite der Düse vorzugsweise schwenkbar angeordnete Prallplatte 38 befestigt, so daß durch Veränderung deren Winkelstellung zwischen parallel zur Strömungsrichtung der durch die Düse 40 hindurchströmenden Rauchgase oder nahezu senkrecht hierzu die Verwirbelung beim Hineinströmen in den Nachbrennraum 13 hinein beeinflußt werden kann.
Eine hiervon etwas abweichende Lösung zeigt Fig. 5: dabei ist der erste Trennkörper 10 nur in seinem unteren Bereich als Hohlkörper ausgebildet, und in diesem unteren Hohlraum 39 wird in diesem Falle die Sekundärluft 5 zugeführt. Die Ausbildung des unteren Endes dieses Hohlraumes zur Düse 40 hin mit verbindender Öffnung ist die gleiche wie in Fig. 4. In diesem Fall bildet der Trennkörper 10 nicht die Trennung zum Nachbrennraum 13 hin, sondern steht im Abstand vor der eigentlichen Rückwand 8 des Brennraumes, so daß - wie bei der Lösung gemäß Fig. 1 - die Rauchgase der ersten Abgasrückführung über bzw. durch den oberen Bereich des Trennkörpers 10 hinweg und anschließend durch dessen Abstand zur Rückwand 8 hindurch nach unten zur Düse 40 strömen können.
Die in den Figuren 1 bis 5 in der Querschnittsdarstellung gezeigten Lösungen erstrecken sich in dieser Form vorzugsweise über den größten Bereich der Breite der Heizvorrichtung, so daß also die Düsenanordnung 7 vor allem bei der Lösung der Figuren 4 und 5 einen waagerechten Schlitz zwischen Brennraum 2 und Nachbrennraum 13 darstellt, und der bzw. die Trennkörper im wesentlichen plattenförmige Elemente sind, die die gesamte Breite der Heizvorrichtung abdecken können.
Demgegenüber zeigen die folgenden Figuren Lösungen einer Düsenanordnung 7, bei denen die düsenförmige Verengung in der Düsenanordnung hauptsächlich in einer horizontalen Ebene betrachtet stattfindet, wie am besten in der Aufsicht der Figuren 6 und 7 zu erkennen.
Da die Düsenanordnungen in der Höhe möglichst gering gehalten sein sollen, um hinter dem Brennstoff bzw. den Flammen möglichst wenig sichtbar zu sein, ergibt sich auf diese Art und Weise eine Düsenanordnung 7, die wesentlich breiter als hoch ist. Dadurch ist bei Verengung in einer horizontalen Ebene das Nebeneinanderanordnen von mehreren Düsen 40 innerhalb der Düsenanordnung 7 notwendig. Die einzelnen Düsen werden dabei durch den sich in der Aufsicht in Durchströmungsrichtung der Rauchgase vom Primärabzug 14 zum Nachbrennraum 13 reduzierenden Abstand zwischen je zwei nebeneinanderstehenden Zufuhrkörpern 24, 25 gebildet. Diese Zufuhrkörper, wie sie im Detail etwa in Fig. 7 in unterschiedlichen Bauformen dargestellt sind, haben eine sich in Durchströmungsrichtung verbreitende Außenkontur, so daß durch das Nebeneinandersetzen mehrerer solcher Anströmkörper dazwischen die einzelnen Düsen 40 gebildet werden. Die Zufuhrkörper 24, 25 haben damit einen vorzugsweise dreieckigen oder kegelstumpfförmigen Querschnitt in der Aufsicht, wobei jedoch auch halbkreisförmige oder aus Herstellungsgründen kreisförmige Querschnitte wegen der Verwendung einfacher oder halbierter Rohre denkbar sind.
Bei den in Fig. 7 dargestellten Bauformen sind die Zufuhrkörper 24 bzw. 25 jeweils aus einem winklig gebogenen, V-förmigen Frontteil gebildet, dessen Basis durch einen Boden 28, also ein dort eingeschweißtes oder eingeklemmtes, Blechteil verschlossen ist, wodurch der Hohlraum im Inneren des Zufuhrteiles gebildet wird.
Bei der obersten Darstellung in Fig. 7 hat dieser Hohlraum, über welchen Sekundärluft oder die Rauchgase des Sekundärabzuges der Düsenanordnung zugeführt werden, im hinteren Teil des Frontbleches, nahe am Boden 28, in Längsrichtung beabstandet eine Vielzahl von Austrittsöffnungen 26, wobei es sich auch um einen mehr oder weniger durchgehenden Schlitz entlang dieses Bodens handeln kann. Die freien Enden des Frontteiles 27 stehen dabei nach hinten über den Boden 28 vor und sollen damit in den Nachbrennraum 13 hinein vorstehen, um dort beim Einströmen des Gasgemisches eine besonders gute Verwirbelung und Vermischung der einzelnen Komponenten zu bewirken.
Gegenüber dieser obersten Bauform ist in der mittleren Bauform der Figur 7 der Hohlraum im Inneren des Zufuhrkörpers zusätzlich durch eine wiederum aus Blech bestehende, und eingeschweißte oder eingespreizte, Trennwand 44 in der Symmetrieebene des Zufuhrkörpers in zwei nicht miteinander in Verbindung stehende Hohlräume geteilt. Dadurch kann - bei ansonsten gleicher Ausbildung des Zufuhrkörpers - über jeden der beiden separaten Hohlräume einerseits Sekundärluft und andererseits Rauchgas aus dem Sekundärabzug der Düsenanordnung zugeführt werden.
Die unterste Darstellung der Fig. 7 zeigt eine konstruktiv etwas abweichende Variante, wobei der Boden 28 selbst wieder etwa U-förmig ausgebildet ist, jedoch mit einer Breite etwas geringer als die Breite am hinteren, offenen Ende des V-förmigen Frontteiles 27. Werden die beiden Teile so zusammengesetzt, daß die hinteren, freien Enden ihrer Schenkel etwa auf gleicher Höhe enden, so besteht auf beiden Seiten zwischen dem freien Ende des Frontteiles 27 und dem freien Schenkel 28a, 28b des Bodens 28 ein Abstand, der als Austrittsöffnung 26 für das jeweils zuzuführende Gas dient. Die Verbindung zwischen dem Bodenteil 28 und dem Frontteil 27 kann dabei etwa im Bereich der jeweiligen Biegung des Bodens 28 durch eine in der Tiefe entsprechend dicke Schweißstelle 41 gebildet werden, von denen in Längsrichtung eine Vielzahl beabstandet zueinander aufgebracht werden, wie in Fig. 8 in einer rückwärtigen Ansicht des untersten Zufuhrkörpers der Fig. 7 dargestellt. Damit entstehen zwischen den einzelnen Svchweißstellen 41 eine Vielzahl von Austrittsöffnungen 26, die eine gute Vermischung des hier ausströmenden Gases mit den Rauchgasen in der Düse 40 bewirken.
Die Winkelstellung der freien Schenkel 28a, 28b entweder genau parallel zur Winkelstellung der freien Schenkel des Frontteiles 27 oder sich gegen deren Ende hin annähernd bewirkt weiterhin, ob die Austrittsöffnungen 26 als einfache Öffnungen oder als düsenförmige Öffnungen gestaltet sind.
Um für die einzelnen Zufuhrkörper 24, 25 einer Düsenanordnung 7 zusammenhaltenden Rahmen nicht weitere, zu aufwendige Blecharbeiten durchführen zu müssen, wobei die in jede Richtung wirksame, sehr starke Temperaturdehnung dieser Stahlblech-Teile eine sehr nachteilige Rolle spielt, werden diese Zufuhrkörper 24, 25 in einem Rahmen 29 mit entsprechenden Ausnehmungen und Durchlässen eingesetzt, wie er in Figur 9 dargestellt ist, und vorzugsweise aus gießfähigem, feuerfestem Material wie etwa Schamotte oder feuerfestem Beton besteht. Dieses Material weist eine wesentlich geringere, fast zu vernachlässigende Wärmedehnung auf.
Wie in Fig. 9 dargestellt, wird - bei abwechselnder Anordnung von Zufuhrkörpern 24 und 25 für die Zufuhr von Sekundärluft bzw. Rauchgas aus dem Sekundärabzug - die jeweiligen senkrecht stehenden Zufuhrkörper 24 bzw. 25 mit einer sie versorgenden, hierzu quer verlaufenden Versorgungsleitung 24a bzw. 25a für die Zufuhr des jeweiligen Gases dicht verbunden, vorzugsweise durch dichtes, aber bewegliches Einstecken der Zufuhrkörper in die jeweilige Versorgungsleitung.
Wie in Fig. 9a zu erkennen, liegt dabei die jeweilige Versorgungsleitung 24a, 25a längs auf dem oberen bzw. unteren Querschenkel des Rahmens 29 auf bzw. in einer dort vorgefertigten Vertiefung. Die von der Versorgungsleitung nach oben bzw. unten abstrebenden Zufuhrkörper 24, 25 erstrecken sich zunächst einmal durch entsprechend groß dimensionierte Durchlasse 32 in diesem querverlaufenden Schenkel des Rahmens 29 hindurch in den inneren Freiraum 45 hinein, der die eigentliche Düsenanordnung 7 bildet und erreichen mit ihrem freien, in der Regel verschlossenen Ende den gegenüberliegenden, unteren bzw. oberen, Querschenkel des Rahmens 29. Dort ragen die Zufuhrkörper 24, 25 mit ihren freien Enden in entsprechende Vertiefungen 31 hinein, wobei im kalten Zustand zwischen dem freien Ende der Zufuhrkörper 24, 25 und dem Boden dieser Vertiefungen 31 ein so großer Abstand verbleibt, daß die beim Aufheizen auftretende Längendehnung der Zufuhrkörper problemlos aufgefangen werden kann.
Da die Zufuhrkörper sich durch die Wärmedehnung auch in der Dicke ausdehnen, sind die Durchlasse 32 und Verteifungen 31 auch in ihrer Querschnittsform größer als die Zufuhrkörper im kalten Zustand. Vor allem bei den im unteren Schenkel des Rahmens 29 vorhandenen Durchlasse bzw. Vertiefungen werden dabei die im kalten Zustand besonders großen Ritzen entlang des Umfanges zwischen Zufuhrkörpern und dem umgebenen Rahmen 29 durch eine Art Manschette in Form eines Kragens 33 abgedeckt. Der Kragen 33 besteht in der Regel ebenfalls aus feuerfestem Stahlblech wie die Zufuhrkörper, und kann, muß jedoch nicht, an diesem fest angeordnet sein. Beispielsweise kann ein solcher Kragen lose auf die Zufuhrkörper aufgesteckt werden, was die Montage der Düsenanordnung sehr erleichtert.
Um die Wirkung der Düsenanordnung 7 weiter zu steigern, kann die düsenförmige Verengung, die in der Lösung gemäß Fig. 9 vor allem in der horizontalen Ebene wie in Fig. 9b dargestellt, durch eine weitere düsenförmige Verengung bedingt durch den oberen und unteren Schenkel des Rahmens 29 in einer senkrechten Ebene unterstützt werden. Zu diesem Zweck verengt sich der Abstand zwischen der oberen und unteren Schenkel des Rahmens 29, der in der Regel in der Tiefe, also der Breite der Fig. 9c, betrachtet in Durchströmungsrichtung der Rauchgase vor dem Zufuhrkörper beginnt und meist erst hinter diesem endet, sowohl in dem Bereich vorher als auch in dem Bereich nachher gegeneinander, wodurch auch in der Vertikalen eine Querschnittsverringerung des Freiraumes 45 des Rahmens 29 und damit der Düsenanordnung 7 gegeben ist.
Vorzugsweise ist der Rahmen 29, wie in den Figuren 9 dargestellt, einstückig gegossen. Wenn jedoch aus Herstellungsgründen die Manschetten 33 fest mit den Zufuhrkörpern 24, 25 verbunden sein sollen, ist ein Hindurchstecken der Zufuhrkörper durch den einstückigen Rahmen 29 von oben bzw. unten her in der Regel nicht möglich. In diesem Fall wird der Rahmen 29 entweder aus zwei getrennten Teilen 29a, 29b hergestellt, die sich in einer senkrechten Mittelebene berühren, wie im rechten Teil der Fig. 6 dargestellt.
Eine andere Möglichkeit besteht dann auch darin, die Durchlasse 32 bzw. Vertiefungen 31 z.B. zur Rückseite des Rahmens hin offen zu lassen, so daß die Zufuhrkörper nur seitlich und vorne vom Rahmen 29 umschlossen werden, nicht jedoch auf ihrer Rückseite. Dadurch wäre ein Einschieben der Zufuhrkörper 24 bzw. 25 von der Rückseite her in den Rahmen 29 hinein möglich, wie in der linken Darstellung der Fig. 6 dargestellt, am besten unterstützt von einer auf der Rückseite der Zufuhrkörper angeordneten Halterung.
Fig. 6 zeigt weiterhin am rechten Rand, daß es - bis zu einer gewissen Breite der Düsenanordnung - auch möglich ist, über die Zufuhrkörper 25 lediglich die Rauchgase aus dem Sekundärabzug der Düsenanordnung zuzuführen, die Sekundärluft 5 dagegen seitlich, entlang der Seiten des Brennraumes und durch einen entsprechenden Durchlaß 46 im Rahmen 29 hindurch schräg in die Düsenanordnung oder den danach folgenden Nachbrennraum 13 einzuleiten.
Fig. 10 zeigt einen aus V-förmigen Frontteil 27 und dahinterliegendem Rohr bestehenden Zufuhrkörper. Die Rauchgasrückführung 11 erfolgt dabei beispielsweise indem durch Frontteil 27 und Rohr 48 gebildeten Hohlraum, und der Abstand zwischen beiden Teilen stellt die Austrittsöffnung 26 für die Rauchgase der Rückführung 11 dar. Weitere Austrittsöffnungen 26' für die Sekundärluft bestehen in Öffnungen im Querschnitt des Rohres 48, und zwar knapp außerhalb des von dem Frontteil 27 abgedeckten Teiles des Rohrquerschnittes 48, aber noch innerhalb der diesem Frontteil 27 zugewandten Hälfte des Rohrquerschnittes.
Fig. 11 zeigt demgegenüber eine Lösung, wie sie vorzugsweise bei einer Positionierung der Düsenanordnung 7 unterhalb des Brennstoffes 3, also im Boden des Brennraumes 2, sinnvoll ist:
Denn auf den etwa halbierten, runden Rohrprofilen 49, die das Frontteil bilden, bietet sich eine große Auflagefläche für den Brennstoff, und gerade im oberen Bereich der Düsenanordnung ist die Verengung stärker als im tieferliegenden Bereich, wodurch das Hineinfallen von Brennstoff in den Zwischenraum zwischen die Zufuhrkörper und das Verstopfen der Düsenanordnung relativ gering gehalten wird.
Auf der vom Brennraum 2 abgewandten Seite folgt auf das halbe Rohrprofil 49 wiederum ein Boden 48 mit im wesentlichen U-förmiger Gestalt und winklig nach außen abstrebenden freien Enden 28a, 28b. Diese freien Enden 28a, 28b stehen weiter in die Düse 40 hinein vor als das halbe Rohrprofil 49. Durch ihre Stellung in einem spitzen Winkel zur Durchströmungsrichtung des Primärabzuges 14 wirken sie zusätzlich als Prallblech, und verbessern die Vermischung zwischen dem einströmenden Gas.
Auch bei dieser Lösung kann - ebenso wie auch bei der Lösung gemäß Fig. 10 - durch Veränderung des Abstandes zwischen dem Frontteil, in diesem Falle dem halben Rohrprofil 49, und dem Boden 28 die Größe der Austrittsöffnungen 26 verstellt werden. Die Verstellung erfolgt durch Verschrauben eines der Teile entlang einer Gewindestange, die in etwa auf der Symmetrielinie des Zufuhrkörpers verläuft und mit dem anderen Teil fest verbunden ist.
Eine wiederum etwas andere Form der Zufuhrkörper, wie sie vor allem für senkrechtstehende Zufuhrkörper Verwendung finden kann, ist in Fig. 12 dargestellt. Der Zufuhrkörper ist dabei ähnlich den Darstellungen in Fig. 7 ausgebildet, jedoch mit einem zusätzlichen Boden 28', so daß zwischen Frontteil 27, erstem Boden 28 und zweitem Boden 28' zwei getrennte Zufuhrräume für Sekundärluft und das Rauchgas der ersten Abgasrückführung 11 gebildet werden. Auch dabei ist gegenüber dem in der Mitte liegenden, ersten Bodens 28 der Abstand zumindest des zweiten Bodens 28', vorzugsweise jedoch auch des Frontteiles 27, durch Verschraubung dieser Teile entlang einer Gewindestange, die fest mit dem ersten Boden 28 verbunden ist, verstellbar. Anstelle einer Gewindestange kann auch ein Hebelgestänge etc. verwendet werden, was dabei vor allem die Möglichkeit der gemeinsamen Verstellung mehrerer Zufuhrkörper, z.B. über die gesamte Düsenanordnung 7, gibt.
Dabei ist es vorteilhaft, daß die freien Schenkel 28a, 28b bzw. 28'a, 28'b bzw. 27a, 27b, die im wesentlichen parallel oder vorzugsweise gegen das freie Ende zu gegeneinander im spitzen Winkel annähernd verlaufen, über eine ausreichende Strecke nebeneinander liegen, wodurch die entsprechenden Austrittsöffnungen 26 kanalartig ausgebildet werden. Durch diese in Längsrichtung zu durchströmende Distanz dieser kanalartigen Ausbildungen wird den ausströmenden Gasen, also der Sekundärluft 5 oder dem Rauchgas der ersten Rauchgasrückführung 11 eine Strömungsrichtung aufgezwungen, mit welcher diese in das Rauchgas des Primärabzuges 14 im spitzen Winkel einströmen, und aufgrund ihrer vorhandenen kinetischen Energie relativ weit in die Strömung des Primärabzuges 14 eindringen, was eine gute Durchmischung bewirkt.
Eine weitere Verbesserung der Durchmischung ergibt sich, wenn die freien Schenkel 28'a, 28'b des hintersten Bodens 28' weiter nach außen vorspringen als die entsprechenden freien Schenkel der davorliegenden Teile des Zufuhrkörpers 24, da durch die Schrägstellung dieses freien Schenkels gegenüber der Strömungsrichtung des Primärabzuges 14 dieses freie Ende zusätzlich als eine Art Prallfläche wirkt, und eine zusätzliche Verwirbelung an dieser Stelle unter Durchmischung mit den zugeführten Gasen bewirkt.

Claims (25)

  1. Verfahren zum Verbrennen insbesondere fester Brennstoffe mit Primärluft, wobei eine Nachverbrennung des Rauchgases durch Einleiten in einen Nachbrennraum und Zumischen von Sekundärluft stattfindet,
    der Primärabzug (14) des Rauchgases von einem relativ tief liegenden Punkt des Brennraumes (2) aus erfolgt und
    dem Rauchgas des Primärabzuges (14) bei der Weiterleitung in den Nachbrennraum (13) zusätzlich über eine erste Abgasrückführung (11) Rauchgase zugemischt werden, die über einen relativ hochliegenden Sekundärabzug (15) dem Brennraum (2) entnommen werden.
    dadurch gekennzeichnet, daß
    das Zumischen der Rauchgase (4) der ersten Abgasrückführung sowie der Sekundärluft (5) in die Rauchgase des Primärabzuges (14) durch Ansaugen geschieht, indem die Rauchgase des Primärabzuges (14) vor dem Erreichen der Nachbrennkammer (13) eine Düsenanordnung (7) durchlaufen.
  2. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Unterdruck im Nachbrennraum (13) durch Variieren der Durchtrittsfläche vom Nachbrennraum (13) zum Abzug (6) und/oder der Variation der anderen Durchtrittsflächen zwischen dem Brennraum (2) und dem Abzug (6) geregelt wird.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die den Rauchgasen des Primärabzuges (14) pro Zeiteinheit zugeführten Mengen an Sekundärluft und/oder Rauchgasen der ersten Abgasrückführung (11) in Abhängigkeit des Restsauerstoffgehaltes der den Nachbrennraum (13) verlassenden Rauchgase geregelt wird.
  4. Heizvorrichtung, insbesondere zur Anwendung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit
    einem Brennraum (2), in dem der Brennstoff (3) verbrannt wird,
    einem Nachbrennraum (13), in den die über einen Primärabzug (14) aus dem Brennraum (2) abgesaugten Rauchgase unter Zumischung von Sekundärluft zur Nachverbrennung weitergeleitet werden, und
    einer ersten Abgasrückführung (11), über die dem über den Primärabzug (14) abgeführten Großteil der Rauchgase auf dem Weg vom Brennraum (2) in den Nachbrennraum (13) nochmals Rauchgas zugeführt wird, das über einen Sekundärabzug (15), der an einem möglichst hochliegenden Punkt des Brennraumes (2) angeordnet ist, entnommen wird,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    ein an der Decke des Brennraumes (2) angeordneter Direktabzug (16) mit einer verschließbaren Direktabzugsklappe (17) mit einer ansteigenden, kürzestmöglichen Verbindung zum Abzug (6) für den Anheizvorgang vorgesehen ist,
    die Leitungen für das Rauchgas zwischen dem Primärabzug (14) des Brennraumes (2) und dem Nachbrennraum (13) über wenigstens einen Teil ihrer Länge als Düsenanordnung (7) ausgebildet sind, in dem sich der Strömungsquerschnitt für die Rauchgase über wenigstens einen Teil dieser Strecke verringert und im Bereich der Düsenanordnung die Zuleitung von Sekundärluft und der Rauchgase der ersten Abgasrückführung geschieht.
  5. Heizungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    bei der Düsenanordnung (7) die Querschnittsverminderung gemessen in der Vertikalen erfolgt und nur eine oder wenige Düsen übereinander angeordnet sind.
    (Figur 6)
  6. Heizungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Düsenanordnung (7) wesentlich breiter als höher ist,
    die Querschnittsverengung gemessen in der Horizontalen innerhalb der Düsenanordnung (7) stattfindet und
    die einzelnen Düsen durch dazwischen angeordnete, hohle Zufuhrkörper (24, 25) für Sekundärluft (5) bzw. für die erste Abgasrückführung (11) angeordnet sind.
  7. Heizungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Zufuhrkörper (24) einen etwa dreieckigen Querschnitt aufweisen, dessen Basis zum Nachbrennraum (13) und dessen gegenüberliegende Spitze zum Brennraum (2) weist.
    (Figur 7)
  8. Heizungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Zufuhrkörper (24, 25) in der Symmetrieebene ihres Querschnittes in zwei getrennte Hohlräume für die Zufuhr von Sekundärluft (5) und erster Abgasrückführung (11) unterteilt sind.
  9. Heizungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    bei den Zufuhrkörpern (24, 25) Austrittsöffnungen (26) in der Nähe der Basis des dreieckigen Querschnittes, also im hinteren Bereich der Zufuhrkörper (24, 25), angeordnet sind.
  10. Heizungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Zufuhrkörper (24, 25) über die brennraumseitige Begrenzungswand des Nachbrennraumes (13) hinaus in den Brennraum (13) hinein vorstehen.
  11. Heizungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Austrittsöffnungen (26) der Zufuhrkörper (24, 25) an den hintersten, dem Nachbrennraum (13) nächstliegenden Enden, angeordnet sind.
  12. Heizungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Austrittsöffnungen (26) kanalartig ausgebildet sind und dadurch dem aus dem Zufuhrkörper ausströmenden Gas eine Ausströmrichtung aufzwingen.
  13. Heizungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Zufuhrkörper (24, 25) aus
    einem V-förmigen Frontteil (27),
    einem rückwärtigen, dem Nachbrennraum (13) zugewandten ersten Boden (28) mit etwa U-förmigem Querschnitt, dessen freie Schenkel (28a, 28b) etwa in Richtung der freien Enden des Frontteiles (27) verlaufen und
    einem in Richtung des Nachbrennraumes (13) dahinter angeordneten zweiten, analogen Boden (28') bestehen,
    wobei gegenüber dem ersten, in der Mitte befindlichen Boden (28) der zweite Boden (28') und/oder das Frontteil (27) in ihrem gegenseitigen Abstand variabel sind.
  14. Heizungsvorrichtung nach Anspruch 12,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    das Frontteil (27) und der Boden (28) in ihrem relativen Abstand zueinander verstellbar sind.
  15. Heizungsvorrichtung nach Anspruch 14,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die freien Schenkel des Frontteiles, des ersten und des zweiten Bodens, sich zum Ende hin aneinander annähern.
  16. Heizungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Zufuhrkörper (24, 25) aus einem V-förmigen, mit der Kante zum Brennraum (2) hinweisenden, Frontteil (27) und einem demgegenüber im Abstand dahinter, dem Nachbrennraum (13) zugewandten, Rohr (48) besteht, wobei im Raum zwischen dem Frontteil (27) und dem Rohr (48) einerseits und im Rohrquerschnitt andererseits Sekundärluft bzw. Rauchgas der ersten Rauchgasrückführung zugeführt werden können, indem das Rohr (48) Austrittsöffnungen (26) in der Nähe des Abstandes des Rohres (48) zum Frontteil (27) aufweist.
  17. Heizungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, mit einem Primärabzug im Boden des Brennraumes,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Zufuhrkörper (24, 25) aus einem dem Brennraum (2) mit seiner Rundung zugewandten halben, insbesondere runden, Rohrprofil (49) besteht und einem demgegenüber im Abstand angeordneten, im wesentlichen U-förmigen Boden (28) auf der vom Brennraum (2) abgewandten Seite.
  18. Heizungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Einzelteile der Zufuhrkörper (24, 25) in ihrem gegenseitigen Abstand zueinander einzeln oder über eine Düsenanordnung gemeinsam verstellbar sind.
  19. Heizungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die freien Schenkel des vom Brennraum (2) am weitesten entfernten Einzelteiles der Zufuhrkörper (24, 25) weiter in eine Düse (40) der Düsenanordnung (7) hinein vorstehen als die freien Schenkel der anderen Teile der Zufuhrkörper (24, 25) und dabei einen gegenüber der Durchströmungsrichtung der Düse (40) spitzen Winkel einnehmen und dadurch als Prallblech wirken.
    (Figur 8)
  20. Heizungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Zufuhrkörper (24, 25) aus hochtemperaturbeständigem Stahlblech bestehen, wobei ein V-förmiges Frontteil (27) durch einen rückwärtigen, dem Nachbrennraum (13) zugewandten, Boden (28) seine freien Schenkel (28a, 28b) parallel und im Abstand zu den freien Enden des Frontteiles (27) verlaufen.
  21. Heizungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    durch die in Längsrichtung des Zufuhrkörpers nur partielle Verbindung zwischen Frontteil (27) und Boden (28) Austrittsöffnungen (26) geschaffen werden, die dadurch bereits im wesentlichen in Strömungsrichtung verlaufen.
  22. Heizungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Düsenanordnung (7) aus einer Vielzahl von im wesentlichen senkrecht nebeneinander angeordneten Zufuhrkörpern (24, 25) besteht, die in Strömungsrichtung der Düsenanordnung betrachtet in einem Rahmen (29) angeordnet sind und diesen teilweise oder ganz durchdringen, und der Rahmen (29) ein Massivkörper aus gießfähigem, feuerfestem Material wie etwa feuerfestem Beton, SIC-Keramik oder Schamotte besteht.
  23. Heizungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Zuführung von Sekundärluft (5) einerseits und der ersten Abgasrückführung (11) andererseits von gegenüberliegenden Seiten (z.B. oben bzw. unten) des Rahmens (29) her erfolgt und entsprechende Versorgungsleitungen (24a, 25a) in oder auf den oberen bzw. unteren Seiten des Rahmens verlaufen und
    die Zufuhrkörper (24) bzw. (25) mit ihren jeweiligen Versorgungsleitungen (24a) bzw. (25a) an ihrer einen Stirnseite dicht verbunden und an ihrer anderen Stirnseite dicht abgeschlossen sind.
  24. Heizungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Zufuhrkörper (24, 25) auf ihrer mit der entsprechenden Versorgungsleitung (24a) bzw. (25a) angeordneten Seite den entsprechenden Schenkel des Rahmens (29) durch entsprechende Durchlässe (32) vollständig durchdringen und am gegenüberliegenden, freien Ende in entsprechenden, sacklochartigen Vertiefungen (31), wobei im kalten Zustand ein vergleichsweise großer Abstand zwischen dem freien Ende der Zufuhrkörper (24, 25) und dem Ende der Vertiefung (31) besteht.
  25. Heizungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    wenigstens die im unteren Schenkel des Rahmens (29) befindlichen Durchlässe (32) von den oben verschlossenen, und unten mit einer Versorgungsleitung (24a) bzw. (25a) verbundenen Zufuhrkörper (24) bzw. (25) einen außen über die Zufuhrkörper hinausragenden Kragen (33) aufweisen, der den Abstand zu dem größeren Durchlaß (32) bzw. der Vertiefung (31) abdeckt.
EP95115811A 1994-10-06 1995-10-06 Heizvorrichtung Expired - Lifetime EP0708298B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4435748 1994-10-06
DE4435748A DE4435748C2 (de) 1994-10-06 1994-10-06 Heizvorrichtung

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP0708298A2 EP0708298A2 (de) 1996-04-24
EP0708298A3 EP0708298A3 (de) 1999-04-21
EP0708298B1 true EP0708298B1 (de) 2003-01-08

Family

ID=6530120

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP95115811A Expired - Lifetime EP0708298B1 (de) 1994-10-06 1995-10-06 Heizvorrichtung

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0708298B1 (de)
AT (1) ATE230841T1 (de)
DE (2) DE4435748C2 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202009016163U1 (de) 2009-11-26 2010-03-04 Grasmann, Paul Heizvorrichtung
CN102705836A (zh) * 2012-06-01 2012-10-03 无锡华光锅炉股份有限公司 锅炉给料设备上用的防回火装置

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK9700348U3 (da) * 1997-09-23 1997-12-29 Greenfire Aps Stokerbrændeovn til træpiller
DE29720007U1 (de) * 1997-11-11 1998-01-02 Posch, Heribert, 83627 Warngau Heizvorrichtung
GB9921798D0 (en) * 1999-09-16 1999-11-17 Hacohen Josef Gas stoves
DE102010051600A1 (de) * 2010-11-16 2012-05-16 Robert Bosch Gmbh Heizkessel
US10197286B2 (en) * 2011-05-04 2019-02-05 Jason Joren Jens Stewart Combustion system
DE102011117950B4 (de) * 2011-11-08 2014-09-25 Heribert Posch Primärabzug für eine Heizvorrichtung für feste Brennstoffe sowie ein Verfahren zum Erstellen eines Primärabzugs
NZ713740A (en) * 2013-03-28 2018-03-23 Jason Joren Jens Stewart An improved combustion system
DE102014002276A1 (de) * 2014-02-19 2015-08-20 Karl Stefan Riener Rauchgasklappeneinrichtung
GB2533222A (en) * 2014-12-12 2016-06-15 Xtralec Ltd Improved combustion apparatus
JP6694299B2 (ja) * 2016-03-15 2020-05-13 太田 匡子 焼却炉

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2965052A (en) * 1960-12-20 Method for obtaining a complete

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE385496C (de) * 1922-09-26 1923-11-23 Heinrich Tritschler Herd Und O Halbgasfeuerung fuer OEfen, Herde u. dgl. mit Absaugung der im Fuellraum gebildeten Schwelgase nach dem Flammenabzug
GB2072831A (en) * 1980-03-26 1981-10-07 Towler M O Supplying secondary combustion air
DK148123C (da) * 1980-12-02 1985-08-05 Passat 81 A S Centralvarmekedel med efterbraender
DE9201234U1 (de) * 1992-02-01 1992-04-16 Buderus Heiztechnik GmbH, 6330 Wetzlar Heizvorrichtung für feste Brennstoffe
ATE134758T1 (de) * 1993-09-07 1996-03-15 Heribert Posch Brennvorrichtung für holz, kohle und biomasse

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2965052A (en) * 1960-12-20 Method for obtaining a complete

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202009016163U1 (de) 2009-11-26 2010-03-04 Grasmann, Paul Heizvorrichtung
CN102705836A (zh) * 2012-06-01 2012-10-03 无锡华光锅炉股份有限公司 锅炉给料设备上用的防回火装置

Also Published As

Publication number Publication date
ATE230841T1 (de) 2003-01-15
EP0708298A3 (de) 1999-04-21
EP0708298A2 (de) 1996-04-24
DE59510526D1 (de) 2003-02-13
DE4435748A1 (de) 1996-04-11
DE4435748C2 (de) 1997-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3038875C2 (de) Müllverbrennungsanlage
EP0708298B1 (de) Heizvorrichtung
EP0706010B1 (de) Heizvorrichtung mit einer Düsenanordnung
DE102011117950B4 (de) Primärabzug für eine Heizvorrichtung für feste Brennstoffe sowie ein Verfahren zum Erstellen eines Primärabzugs
DE2929715C2 (de) Warmluftofen für feste Brennstoffe
AT15854U1 (de) Mobiler Heizstrahler
AT407915B (de) Luftleitvorrichtung für die zuluft von heizeinrichtungen
DE10148686C1 (de) Brennvorrichtung
DE20321670U1 (de) Brenner für Pelletbrennstoff
EP1336801B1 (de) Verfahren zum Trennen einer Feuerstelle von der Umgebung mittels eines Lufvorhangs und Vorrichtung zum Ausüben des Verfahrens
DE1019788B (de) Zweitluftzufuehrung mit Rauchgas-Ruecksauge-Geblaese fuer eine UEberschubfeuerung
DE19620264C1 (de) Feuerraumboden
DE8801073U1 (de) Heizvorrichtung für feste Brennstoffe, insbesondere Kachelofeneinsatz
DE3444687C2 (de)
DE3145273C2 (de) Offener Heizkamin
DE34443C (de) Feuerung, bei welcher die Verbrennungsgase von hinten nach vorn unter dem Rost entlang ziehen
AT201754B (de) Rostfeuerung für die Verbrennung von stark wasserhaltigem, minderwertigem Brennstoff
DE102017117097B4 (de) Primärabzug für feste Brennstoffe sowie Heizvorrichtung mit diesem Primärabzug
DE3345087A1 (de) Heizkessel
DE8121837U1 (de) Durchbrandkessel fuer geringwertige brennstoffe wie astholz und stroh
DE309726C (de)
DE55264C (de) Dampfkesselfeuerung mit einem seitlich im Feuerraum liegenden Luftzuführungsrohr
DE19711722C2 (de) Brennvorrichtung mit zwei Zuluftarten
DE8138244U1 (de) Einsatz fuer eine feuerungsanlage
DE3011780A1 (de) Heizkessel fuer feste, insbesondere grossvolumige brennstoffe, wie stroh, torf, holz o.dgl.

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT CH DE DK FR IT LI

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): AT CH DE DK FR IT LI

17P Request for examination filed

Effective date: 19991022

17Q First examination report despatched

Effective date: 20010618

GRAG Despatch of communication of intention to grant

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

GRAG Despatch of communication of intention to grant

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT CH DE DK FR IT LI

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRE;WARNING: LAPSES OF ITALIAN PATENTS WITH EFFECTIVE DATE BEFORE 2007 MAY HAVE OCCURRED AT ANY TIME BEFORE 2007. THE CORRECT EFFECTIVE DATE MAY BE DIFFERENT FROM THE ONE RECORDED.SCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20030108

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20030108

REF Corresponds to:

Ref document number: 230841

Country of ref document: AT

Date of ref document: 20030115

Kind code of ref document: T

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REF Corresponds to:

Ref document number: 59510526

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20030213

Kind code of ref document: P

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: NV

Representative=s name: SCHMAUDER & PARTNER AG PATENTANWALTSBUERO

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20030408

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

EN Fr: translation not filed
26N No opposition filed

Effective date: 20031009

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PCAR

Free format text: SCHMAUDER & PARTNER AG PATENT- UND MARKENANWAELTE VSP;ZWAENGIWEG 7;8038 ZUERICH (CH)

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Payment date: 20101020

Year of fee payment: 16

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20101029

Year of fee payment: 16

Ref country code: CH

Payment date: 20101025

Year of fee payment: 16

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20111031

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20111031

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20120501

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 59510526

Country of ref document: DE

Effective date: 20120501

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: MM01

Ref document number: 230841

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20111006

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20111006