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Die Erfindung bezieht sich auf eine Wirbelbrennkammer mit an einer Stirnwand angeordneten Einblasleitung zur Einbringung der mit Luft vermischten Brennstoffe, wobei die Einblasleitung gegen eine als Prallwand wirkende Seitenwand gerichtet ist und wobei eine Auslassöffnung für die heissen Gase in der gleichen Stirnwand vorgesehen ist, an welche die Einblasleitung angeschlossen ist.
Eine Wirbelbrennkammer dieser Art ist bei einer Kohlenstaubfeuerung aus der DE-PS Nr. 1054645 bekannt, bei der in lotrechter Anordnung über einem Brennraum ein Strahlungsraum vorgesehen ist. Es sind dabei entgegengesetzt gerichtete Brennergruppen vorgesehen, so dass die Flammen aufeinanderprallen und über einen ebenen Boden des Brennraumes und dessen Seitenwände über eine Einziehung der Feuerraumwände in den Strahlungsraum strömen.
Bekannte Feuerungen weisen einen Feuerraum mit stetig gekrümmten Wänden (DE-AS 1108844) oder einen zylindrischen Feuerraum mit lotrechter Achse (AT-PS Nr. 295011) auf, so dass sich ein Strömungverlauf ohne plötzliche Richtungsänderungen ergibt. Solche Feuerungen oder auch Feuerungen, bei denen die Rauchgase in einem Gegenstrom geführt werden, ergeben eine zu geringe Verwirbelung und ermöglichen daher nicht eine Verfeuerung pflanzlicher Abfälle, insbesondere nasser Brennstoffe. Gleiches gilt für Schmelzkammerfeuerungen (DE-AS 1034311) trotz Anordnung einer Nachbrennkammer und von Schwachlastbrennern, deren Blasrichtung gegen den Boden der Nachbrennkammer gerichtet ist.
Die Erfindung bezweckt, eine Wirbelbrennkammer zu schaffen, die auch eine Verbrennung pflanzlicher Abfallstoffe, wie z. B. Sägespäne, aufbereitete (granulierte) Rinde, u. dgl.. auch in nassem Zustand in wirtschaftlicher Weise und mit einem hohen Wirkungsgrad ermöglicht. Bekannte Wirbelkammerfeuerungen für Sägespäne sind zur Verfeuerung von pflanzlichen Abfällen auch in nassem Zustand nur schlecht geeignet. Die Vortrocknung derartiger Brennstoffe erfordert einen so hohen Energiebedarf, dass eine Verfeuerung nicht wirtschaftlich ist.
Das wesentliche Merkmal der erfindungsgemässen Wirbelbrennkammer der eingangs angeführten Art besteht darin, dass sie länglich ausgebildet und mit iher Längsachse waagrecht liegend angeordnet ist, wobei der Feuerraum ausser durch die lotrecht stehende Prallwand, durch einen an diese anschliessenden waagrechten Boden, eine in diesen übergehende, der Prallwand gegenüberliegende gekrümmte Seitenwand, eine waagrechte Decke und ebene Stirnwände begrenzt ist und wobei auf dem Boden im Anschluss an die Prallwand, unmittelbar vor der der Einblasleitung gegenüberliegenden Stirnwand ein Kammverteiler mit zwischen seinen Kämmen mündenden Zuleitungen für Sekundärluft angeordnet ist.
Gemäss einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Wirbelbrennkammer ist in der der Zufuhrleitung für Sekundärluft gegenüberliegenden, oberen Ecke der Prallwand eine Absaugöffnung für heisse Rauchgase angeordnet, wobei ein Ventilator und eine Mischvorrichtung vorgesehen sind, welche die aus dem Feuerraum abgesaugten Rauchgase mit Frischluft gemischt als Sekundärluft über die Zuleitungen in den Feuerraum einblasen.
Die Kämme des Kammverteilers weisen erfindungsgemäss einen trapezartigen, oben abgerundeten Querschnitt und abgeschrägte Stirnflächen auf und sind gegen die Einblasleitung hin schräg zur Längsachse des Feuerraumes liegend sowie bis an die gekrümmte Seitenwand heranreichend angeordnet.
Die Erfindung erstreckt sich ferner darauf, dass an dem Übergang der gekrümmten Seitenwand in die waagrechte Decke ein sich mindestens über einen Teil der Länge des Feuerraumes erstreckender Wulst zur Ablösung von der Sekundärluft hervorgerufenen Strömung von der Wand angeordnet ist.
Die erfindungsgemässe Wirbelbrennerkammer ermöglicht, dass mit Luft vermischte feste Brennstoffe in nassem Zustand gegen eine ebene Seitenwand des Feuerraumes geblasen werden und von dieser abfallend in den Kammverteiler gelangen, von wo sie durch die eingeblasene Sekundärluft gegen die gekrümmte Seitenwand strömen und nach Art eines Zyklons in eine kreisende Bewegung versetzt werden, wobei sie teilweise verbrennen, teilweise aber wieder gegen die ebene Seitenwand geschleudert und erneut in Umlauf gesetzt werden. Der Wulst ergibt dabei eine zusätzliche Verwirbelung, so dass nasse Brennstoff teilchen immer wieder in Umlauf versetzt werden und schliesslich restlos verbrannt werden können. die heissen Gase werden sodann durch die Auslassöffnung abgeführt.
Zu Beginn der Verfeuerung können durch die in der Einblasleitung gegenüberliegenden Stirnwand des Feuerraumes angeordnete Feueröffnung Brennstoffe, wie z. B. Holz, in den Feuerraum eingebracht und entzündet werden. Dabei kann der Ventilator, der zur Einblasung von Sekundärluft vorgesehen ist, zugeschaltet werden, um die Feuerung anzufahren. Es ist dabei auch möglich, in die zum Verschluss der Feueröffnung vorgesehene Tür einen Ölbrenner einzusetzen und mit dessen Hilfe den Verbrennungsvorgang einzuleiten. Die in der Rückwand angeordnete Öffnung
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kann dabei auch zur Reinigung des Feuerraumes Verwendung finden.
Durch Wahl der Schrägstellung der Kämme des Kammverteilers besteht die Möglichkeit, die Verweilzeit der Brennstoffe in dem Feuerraum zu beeinflussen, u. zw. bei einer geringeren Schrägstellung zu verlängern bzw. umgekehrt bei einer stärkeren Schrägstellung zu verkürzen. Zu dem gleichen Zweck kann auch die Länge des Feuerraumes je nach der Art der zu verfeuernden Brennstoffe grösser oder kleiner gewählt werden. Bei Verfeuerung von trockenen Brennstoffen ergibt sich eine bessere Wirkung durch eine gute Vermischung der Brennstoffe mit Sekundärluft, wodurch die Abmessungen der Wirbelbrennkammer gegenüber bekannten Ausführungsformen verkleinert werden können.
Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen näher erläutert, die eine beispielsweise Ausführungsform der erfindungsgemässen Wirbelbrennkammer schematisch veranschaulicht. Es zeigt : Fig. l einen Schnitt nach der Linie I-I der Fig. 2, die die Wirbelbrennkammer im Schnitt veranschaulicht, Fig. 3 zeigt einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 1 und Fig. 4 eine Schrägansicht des Feuerraumes bei zum Teil weggebrochenen Wandungen.
Die erfindungsgemässe Wirbelbrennkammer weist einen länglichen Feuerraum --1-- auf, der durch eine lotrecht stehende Prallwand --2--, eine dieser gegenüberliegende gekrümmte Seitenwand --3-- und eine Stirnwand --4-- sowie eine zweite Stirnwand --17-- begrenzt ist. Die gekrümmte Seitenwand --3-- geht in einen ebenen Boden --14-- und eine waagrechte Decke --15-- über. In einer unteren Ecke der Stirnwand --4-- mündet etwa zu Beginn der gekrümmten Seitenwand--3--eine Einblasleitung--5--, durch die mit Luft vermischte feste Brennstoffe in den Feuerraum --1-- eingeblasen werden.
Die Richtung der Einblasleitung --5-- ist dabei gegen die ebene Seitenwand--2--gerichtet, u. zw. vorzugsweise schräg zu dieser Seitenwand. Am unteren Ende der ebenen Seitenwand --2-- ist ein Kammverteiler--6--angeordnet, der aus mehreren Kämmen --7-- besteht, die im Querschnitt etwa trapezförmig gestaltet und oben abgerundet sind sowie abgeschrägte Stirnflächen --8-- aufweisen. Diese Kämme --7-- sind auf dem ebenen Boden --14-- angeordnet und liegen schräg zur Längsachse des Feuerraumes --1--, Zwischen den einzelnen Kämmen--7--des Kammverteilers--6--münden Zuleitungen--9--zur Zuführung von Sekundärluft, die durch einen Ventilator --12-- eingeblasen wird.
Der Ventilator --12-- entnimmt dem Feuerraum --1-- durch eine Absaugöffnung --11-- heisse Rauchgase und vermischt diese in einer MIschvorrichtung --13-- mit Frischluft, so dass die Frischluft vorgewärmt als Sekundärluft in den Feuerraum --1-- eingeblasen wird. In der Stirnwand --4-- ist eine Auslassöffnung --10-- für die heissen Gase angeordnet. In der der Einblasleitung gegenüberliegenden Stirnwand --17-- ist eine Feuer- bzw. Reinigungsöffnung --18-- vorgesehen, durch die zum Anfahren der Feuerung Brennstoffe, z. B. Holz, in den Feuerraum --1-- eingebracht werden können. Zum Anfahren kann auch ein Ölbrenner dienen, der in einer diese Öffnung --18-- verschliessenden Tür angeordnet ist.
An dem Übergang der gekrümmten Seitenwand --3-- in die Decke --15-- ist ferner ein Wulst --16-- angeordnet, der sich mindestens über einen Teil der Länge des Feuerraumes --1-- erstreckt.
Die durch die Einblasleitung --5-- mit Luft vermischten Brennstoffe werden gegen die Prallwand - geblasen und prallen an dieser ab und gelangen entlang der Prallwand --2-- nach unten in den Bereich des Kammverteilers --6--, von dem sie durch die über die Zuleitungen --9-- eingeblasene Sekundärluft schräg zur Längsachse des Feuerraumes gegen die gekrümmte Seitenwand --3-- geblasen werden, so dass sich ein zyklonartiger Strömungsverlauf ergibt. Durch den Wulst --16-- erfolgt dabei eine Verwirbelung der mit Luft gemischten Brennstoffe, wobei die Brennstoffe teilweise verbrennen, nasse Brennstoff teilchen aber erneut in Umlauf gesetzt werden, so dass auch schliesslich diese restlos verbrennen und die heissen Gase schliesslich durch die Auslassöffnung --10-- abgeführt werden.
Der Verbrennungsvorgang wird dabei auch dadurch unterstützt, dass durch den Ventilator --12-- über die Absaugöffnung - heisse Rauchgase abgesaugt und mit Frischluft in der Mischvorrichtung --13-- vermischt durch die Zuleitungen --9-- als vorgewärmte Sekundärluft in den Feuerraum eingeführt werden.
Die dargestellte und beschriebene Ausführungsform dient nur zur Erläuterung des Wesens der Erfindung, ohne diese auf Einzelheiten zu beschränken.