AT501208B1 - STORAGE OVEN WITH TRAY STONES - Google Patents

Description

2 AT 501 208 B12 AT 501 208 B1

Die Erfindung betrifft einen Speicherofen gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a storage furnace according to the preamble of claim 1.

Der Grundofen (Speicherofen) hat einen - daher auch der Name - relativ tief liegenden Feuerraum und war früher für ein Holzfeuer ohne Rost vorgesehen. Als Hauptmerkmal sind hinter dem aus Schamott bestehenden Feuerraum ausgebildete Heizgaszüge aus keramischem Material ausgebildet, die zusammen mit dem ganzen Ofen fest eingebaut sind, die die Heizgase zum Schornstein leiten und die dabei aufgenommene Wärme an die Ofenaußenwände abgeben, welche die Wärme speichern und ihrerseits als Strahlungswärme an den Raum abgeben. Er ist besonders für langflammige Brennstoffe geeignet, und seine Strahlungs- und Konvektionswärme liegt im unteren Temperaturbereich.The Grundofen (storage oven) has a - therefore the name - relatively low-lying firebox and was previously intended for a wood fire without rust. As a main feature formed behind the firebox firebox formed from ceramic material, which are permanently installed together with the whole furnace, which conduct the heating gases to the chimney and give the heat absorbed to the furnace outer walls, which store the heat and turn as radiant heat to the room. It is particularly suitable for long-flammable fuels, and its radiation and convection heat is in the lower temperature range.

Der Zugquerschnitt hinter dem Feuerraum beträgt bei herkömmlichen Speicheröfen 2/3 bis 3/3 und verjüngt sich zum Ofenrohr hin auf 1/3. Sprungartige Erweiterungen und Verengungen sind zu vermeiden. Bei Richtungsänderungen sind Kanten und Ecken abzurunden.The Zugquerschnitt behind the furnace is in conventional storage furnaces 2/3 to 3/3 and tapers towards the stovepipe to 1/3. Jump-like extensions and constrictions are to be avoided. When changing direction, round edges and corners.

Die Zuglänge im Kachelofen sollte nicht willkürlich gewählt werden, sie wird ab dem Feuerraum bis zum Schornsteineintritt gemessen.The train length in the tiled stove should not be chosen arbitrarily, it is measured from the firebox to the chimney entrance.

Zugquerschnitte und Zuglängen sind so zu dimensionieren, dass sie abgestimmt sind auf die Heizleistungs-Ofengröße, den Abgasmassenstrom, den Förderdruck des Schornsteins, den notwendigen Wärmeentzug aus den Heizgasen und die Verhinderung von Kondensat an der Schornsteinmündung.Tensile cross-sections and tensile lengths are to be dimensioned so that they are matched to the Heizleistungs-Ofengröße, the exhaust gas mass flow, the discharge pressure of the chimney, the necessary heat extraction from the hot gases and the prevention of condensate at the chimney.

Die genannte Zugquerschnittberechnung ist seit langem Stand der Technik und wird z.B. auch bei dem von der Heiztechnischen Versuchs- und Forschungsanstalt entwickelten EDV-gestützen Berechnungsprogramm angewandt. So ist z.B. bei einer Heizleistung von 3,7 kW von 630 cm2 Ausbrandquerschnitt zum Ofenrohr hin auf einen Querschnitt von 256 cm2 zu reduzieren.The said draft cross section calculation has long been state of the art and is described e.g. also applied to the computer-aided calculation program developed by the Heiztechnische Versuchs- und Forschungsanstalt. For example, e.g. with a heating power of 3.7 kW, reduce from 630 cm2 burn-up cross-section to the stovepipe to a cross-section of 256 cm2.

Beim Aufbau bekannter Speicheröfen wird ein Ofengerüst errichtet, in das anschließend der Heizeinsatz mit dem Brennraum, der Speicher und die Rauchgaskanäle eingebaut werden. Diese Heizgaszüge werden gemäß der Kachelofenberechnung mit keramischem Material (Schamotteplatten) gebaut. Nachteilig dabei ist, dass für den Aufbau vor Ort eine relativ lange Zeit benötigt wird und der Speicherofen nur im Bereich zwischen Volllast und Halblast befeuert werden darf.In the construction of known storage ovens, a furnace skeleton is erected, into which then the heating insert with the combustion chamber, the storage tank and the flue gas ducts are installed. These flues are built according to the tiled stove calculation with ceramic material (chamotte tiles). The disadvantage here is that a relatively long time is needed for the construction site and the storage furnace may be fired only in the range between full load and half load.

In der DE 355 884 ist ein Speicherofen mit Zugsteinen beschrieben, die übereinandergesetzt sind, wobei durch eine an der Oberseite vorgesehene Öffnung eine Verbindung mit dem jeweils obenliegenden Zugformstein hergestellt wird. Abgesehen von den fehlenden stirnseitigen Öffnungen, die ein funktionsgemäßes Aneinanderreihen der Zugsteine in einer Ebene bzw. in Längsrichtung verhindern, ist der Querschnitt zwar mit einer gewölbeartigen Rundung versehen, dieser erweitert sich aber nicht konisch nach unten hin sondern bleibt über die gesamte Höhe im wesentlichen konstant breit.In DE 355 884 a storage furnace is described with Zugsteinen, which are superimposed, being made by a provided on the top opening a connection with the respective overhead Zugformstein. Apart from the lack of frontal openings that prevent a functionally juxtaposing the Zugsteine in a plane or in the longitudinal direction, the cross-section is indeed provided with a vault-like curve, but this does not widen conically downwards but remains substantially constant over the entire height wide.

Weiters sind in der DE 34 40 700 A1 sind Formsteine für die Errichtung eines Systems von Rauchgaskanälen beschrieben, diese werden aber so aneinandergereiht, dass ständig aufeinanderfolgende Querschnittsverengungen und -erweiterungen entstehen, der Innenkanal entlang des Rauchgasweges eine ständige Querschnittsänderung durchläuft, die in einem Rauchgaszug tunlichst vermieden werden sollten (wie z.B. aus Fig. 5 dieser Druckschrift zu ersehen). Es ist aber auch keine Führung der Verbrennungsgase entlang der Tunnelquerschnittlängsachse vorgesehen.Furthermore, in DE 34 40 700 A1 are described conglomerates for the establishment of a system of flue gas ducts, but these are so strung together that constantly successive cross-sectional constrictions and extensions arise, the inner channel along the flue gas path undergoes a constant change in cross section, which do in a flue should be avoided (as seen for example in FIG. 5 of this document). But it is also provided no guidance of the combustion gases along the tunnel cross-sectional longitudinal axis.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Speicherofen der eingangs genannten Art anzugeben, der einfach und schnell versetzt werden kann, und somit kostengünstig aufgebaut werden kann. 3 AT 501 208 B1The object of the invention is to provide a storage oven of the type mentioned, which can be easily and quickly moved, and thus can be constructed inexpensively. 3 AT 501 208 B1

Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 erreicht. Üblicherweise wird dem durch ein stetiges Verkleinern des Rauchgaszugquerschnittes mit zunehmendem Abstand vom Brennraum Rechnung getragen. Bei der Erfindung wird hingegen ein über die gesamte Rauchgaszug-Länge konstanter Querschnitt vorgesehen, der durch modulartige identische Zugformsteine realisiert wird.This is achieved by the features of the characterizing part of claim 1 according to the invention. Usually this is taken into account by a continuous reduction of the Rauchgaszugquerschnittes with increasing distance from the combustion chamber. By contrast, in the case of the invention, a cross-section which is constant over the entire length of the flue gas duct is provided, which is realized by means of modular identical draft blocks.

Der im erfindungsgemäß vorgesehenen Speicherofen eingesetzte Querschnitt kann sowohl den vollen Anfangsstrom als auch den reduzierten Endstrom der Rauchgase so aufnehmen, dass eine bestmögliche Wärmeübertragung an den Formstein ermöglicht wird. Während nach dem Brennraum der Rauchgasstrom sich auf den vollen Querschnitt ausbreitet, strömt er im Endbereich des Rauchgaszuges nur mehr im obersten gewölbten Bereich mit der aus dem konischen Verlauf sich ergebenden reduzierten lichten Weite, der in diesem nun weiterhin seine Wärme mit einem hohen Wirkungsgrad übertragen kann, weil der konisch verkleinerte Zugquerschnitt dies zulässt.The cross section used in the storage furnace provided according to the invention can accommodate both the full initial flow and the reduced final flow of the flue gases so that the best possible heat transfer to the shaped brick is made possible. While after the combustion chamber, the flue gas stream spreads to the full cross-section, it flows in the end region of the flue only in the uppermost curved area with the conical course resulting reduced clear width, which can now continue to transmit its heat in this with a high efficiency , because the conically reduced tension cross section allows this.

Im Zugsystem des erfindungsgemäßen Speicherofens mit nach oben konischem, z.B. trapezförmigem, kegelförmigem oder tunnelartigem Gewölbezugquerschnitt, ergibt sich ein selbstvariierender hydraulischer Durchmesser, welcher es ohne den Aufwand einer vorherigen Zugquerschnittsberechnung ermöglicht, den tatsächlichen Strömungswiderstand und den vorhandenen Differenzdruck exakt anzugleichen. Daher kann der erfindungsgemäße Speicherofen auch mit einer Teillast von weit unter 50% optimal befeuert werden.In the train system of the storage furnace according to the invention with conical upwards, e.g. Trapezoidal, conical or tunnel-like Gewölbezugquerschnitt, results in a self-variable hydraulic diameter, which allows it without the expense of a previous Zugquerschnittsberechnung to exactly match the actual flow resistance and the existing differential pressure. Therefore, the storage furnace according to the invention can be optimally fired even with a partial load of well below 50%.

Alle lufttechnischen Berechnungen erfolgen auf Basis runder Kanalquerschnitte. Bei den tunnelartigen Kanalquerschnitten gemäß der Erfindung wird der vorhandene hydraulisch gleichwertige Durchmesser genutzt.All ventilation calculations are based on round channel cross sections. In the tunnel-like channel cross sections according to the invention, the existing hydraulically equivalent diameter is used.

Der Strömungswiderstand innerhalb des Kanalquerschnitts ist erheblich von der Strömungsgeschwindigkeit und somit auch von der Heizgastemperatur abhängig. Durch das selbstvariierende Zugsystem mit dem konischen Kanalquerschnitt ist die strömungstechnische Abgleichung der Kanalwiderstände möglich.The flow resistance within the channel cross-section is significantly dependent on the flow velocity and thus also on the heating gas temperature. Due to the self-variable tension system with the conical channel cross-section, the fluidic matching of the channel resistances is possible.

Die Luft oder Heizgas nimmt immer den Weg des geringsten Widerstandes. Aus diesem Grund ist es erforderlich, die Luftleitungen (Strömungswiderstände) aufeinander abzustimmen, damit das geplante Luftvolumen auch durch den vorgesehenen Luftkanal strömen und die geplante Wärmeleistung am vorgesehenen Ort auch wirksam werden kann.The air or fuel gas always takes the path of least resistance. For this reason, it is necessary to match the air ducts (flow resistances) so that the planned volume of air can also flow through the intended air duct and the planned heat output at the intended location can also be effective.

Grundsätzlich strömen die aufsteigenden heißen Heizgase im oberen Bereich der Heizgaszüge durch die Leitung mit dem geringsten Strömungswiderstand. Da sich die Volumenströme entsprechend aufteilen, stellt sich in der verlaufenden Strecke absolut der gleichmäßige Strömungswiderstand bei unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten ein.Basically, the rising hot hot gases flow in the upper part of the hot gas flues through the line with the lowest flow resistance. Since the volume flows divide accordingly, the uniform flow resistance at different flow velocities is absolutely established in the running path.

Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt dabeiThe invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. It shows

Fig. 1 ein Zugmodulsystem einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Speicherofens in Draufsicht;Fig. 1 a Zugmodulsystem an embodiment of the storage oven according to the invention in plan view;

Fig. 2 einen Schnitt durch eine Explosionszeichnung des Zugmodulsystems einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Speicherofens;2 shows a section through an exploded view of the tension module system of a further embodiment of the storage oven according to the invention;

Fig. 3 eine dreidimensionale Darstellung des Zugmodulsystems einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Speicherofens undFig. 3 is a three-dimensional representation of the Zugmodulsystems another embodiment of the storage furnace according to the invention and

Fig. 4 zeigt eine dreidimensionale Darstellung eines Zugformsteines des erfindungsgemäßen Speicherofens gemäß Fig. 2.FIG. 4 shows a three-dimensional representation of a tension molding block of the storage furnace according to the invention according to FIG. 2.

Claims (4)

4 AT 501 208 B1 Bezugszeichen 1: Zugformsteine sind aus feuerfestem Material ausgebildet, wobei sie bevorzugt aus Schamotte oder Schamottegussmassen, Feuerbeton, Magnesit, Metall oder Gusseisen sind. Bezugszeichen 2: Nach oben konischer Gewölbezug, wo die aufsteigenden heißen Verbrennungsgase entweichen und durch die hydraulischen Kanalquerschnitte immer im oberen Bereich des Zugformsteins 1 durchströmen. Dadurch findet die optimale Heizgasführung statt. Bezugszeichen 3: Hydraulischer Durchmesser ca. 100 cm2 Bezugszeichen 4: Hydraulischer Durchmesser ca. 570 cm2 Patentansprüche: 1. Speicherofen mit einem Brennraum und an diesen anschließenden Heizgaszügen, welche Heizgaszüge zumindest teilweise aus vorgefertigten, modulartigen Zugformsteinen mit einem gewölbeartigen Innenkanalquerschnitt, der an seiner dem gewölbten Innenseitenbereich gegenüberliegenden Unterseite offen und an seinen Längsseiten geschlossen ist, zusammengesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die modulartigen Zugformsteine mit dem gewölbeartigen Innenkanalquerschnitt an ihrer Oberseite geschlossen und an ihren Längsstirnseiten offen sind, sodass die modulartigen Zugformsteine mit gewölbeartigem Innenquerschnitt mit ihren offenen Längsstirnseiten zu einem Heizgaszug aneinandersetz-bar sind, wobei sich ein durchgehender Kanal mit in Längsrichtung konstantem Querschnitt ergibt, und dass sich die zwischen einander gegenüberliegenden Innenkanalwandbereichen gemessene lichte Öffnungsweite des gewölbeartigen Innenkanalquerschnitts vom gewölbten Innenseitenbereich ausgehend bis zur offenen Unterseite hin konisch vergrößert, wobei sich die lichte Öffnungsweite des gewölbeartigen Innenkanalquerschnitts vom gewölbten Innenseitenbereich ausgehend bis zur offenen Unterseite hin ungefähr auf das Dreifache vergrößert (Fig. 2).4 AT 501 208 B1 Numeral 1: Tension stones are made of refractory material, wherein they are preferably made of chamotte or chamotte casting materials, refractory concrete, magnesite, metal or cast iron. Numeral 2: Conical upwards conical draw, where the rising hot combustion gases escape and always flow through the hydraulic channel cross sections in the upper region of the Zugformsteins 1. As a result, the optimal Heizgasführung takes place. Reference numeral 3: Hydraulic diameter approx. 100 cm2 Reference 4: Hydraulic diameter approx. 570 cm2 Claims: 1. Storage furnace with a combustion chamber and at these subsequent Heizgaszügen which Heizgaszüge at least partially from prefabricated, modular Zugformsteinen with a vault-like inner channel cross-section, at its the vaulted inner side region opposite underside open and closed at its longitudinal sides, are composed, characterized in that the modular tensile bricks closed with the vault-like inner channel cross section at its top and open at their longitudinal end faces, so that the modular tensile bricks with arched inner cross section with their open longitudinal end faces to a Heizgaszug aneinandersetzbar are, resulting in a continuous channel with a constant longitudinal cross-section, and that between the opposing Innenkanalwandere hen measured clear opening width of the vault-like inner channel cross section, starting from the curved inner side region to the open bottom conically enlarged, with the clear opening width of the vault-like inner channel cross-section from the curved inner side area starting approximately up to the open bottom increased approximately to three times (Fig. 2). 2. Speicherofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die modulartigen Zugformsteine mit gewölbeartigem Innenquerschnitt einen trapezförmigen, kegelstumpfschnittförmigen oder tunnelförmigen Innenkanalquerschnitt aufweisen.2. Storage furnace according to claim 1, characterized in that the modular tensile bricks with a vault-like inner cross section have a trapezoidal, truncated cone-shaped or tunnel-shaped inner channel cross-section. 3. Speicherofen nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsseiten in einem rechten Winkel zur Oberseite verlaufen und jeweils aus einer Seitenwand gebildet sind, die eine im wesentlichen konstante Wanddicke aufweist, und dass der gewölbeartige Innenkanalquerschnitt von einer Innenkanalwand begrenzt wird, die eine im wesentlichen konstante Wanddicke aufweist, wobei die Seitenwände und die Innenkanalwände innerhalb des Zugformsteins zumindest bereichsweise voneinander so beabstandet sind, dass sie leere Kammern zwischen sich ausbilden. Hiezu3. Storage oven according to one of claims 1 or 2, characterized in that the longitudinal sides extend at a right angle to the top and are each formed of a side wall having a substantially constant wall thickness, and that the vault-like inner channel cross-section is bounded by an inner channel wall , which has a substantially constant wall thickness, wherein the side walls and the inner channel walls within the Zugsteins are at least partially spaced apart from each other so that they form empty chambers between them. Hiezu 4 Blatt Zeichnungen4 sheets drawings