CH678652A5 - - Google Patents

Description

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CH 678 652 A5 CH 678 652 A5

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Beschreibung description

Dîe Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verbrennen fester Brennstoffe, insbesondere Holz, gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1. Derartige Vorrichtungen werden vorwiegend als Heizkessel für den privaten oder für den industriellen Gebrauch eingesetzt. Verbrennungsvorrichtungen der genannten Art können aber auch für andere Zwecke verwendet werden wie z.B. für Trocknungsanlagen, zur Aufheizung flüssiger Komponenten in der Verfahrenstechnik usw. Die Vorrichtungen können mit Brennholz in verschiedenen Erscheinungsformen wie z.B. Scheite oder Holzspäne beschickt werden. Aber auch die Verbrennung anderer fester Brennstoffe mit im Vergleich zu Kohle niedrigem Heizwert wie z.B. Altpapier, Torf usw. ist ohne weiteres möglich. The invention relates to a device for burning solid fuels, in particular wood, according to the preamble of claim 1. Such devices are mainly used as boilers for private or industrial use. Combustion devices of the type mentioned can also be used for other purposes such as for drying systems, for heating liquid components in process engineering etc. The devices can be made with firewood in various forms, e.g. Logs or wood chips can be loaded. But also the combustion of other solid fuels with a low calorific value compared to coal, e.g. Waste paper, peat, etc. is easily possible.

Es ist bereits seit langem bekannt, dass nieder-wertiges Brenngut die Eigenschaft hat, nur unvollständig zu verbrennen, wobei schadstoffhaltige Rauch- und Schwelgase produziert werden, die aber noch brennbar sind. Zur besseren Wärmeaus-nützung und zur Vernichtung der Schadstoffe wird daher eine Nachverbrennung durchgeführt, bei der die Rauchgase aus der Vorbrennkammer mit sauerstoffhaltiger Sekundärluft durchmischt werden. Dabei entstehen derart hohe Temperaturen, dass sich das Gas/Luft-Gemisch in der Nachbrennkammer von selbst entzündet It has long been known that low-quality fuel has the property of only burning incompletely, producing pollutant fumes and smoldering gases that are still flammable. To make better use of the heat and destroy the pollutants, post-combustion is carried out in which the flue gases from the pre-combustion chamber are mixed with secondary air containing oxygen. Temperatures are so high that the gas / air mixture ignites automatically in the afterburning chamber

Durch die US-A 4 543 890 ist eine gattungsmäs-sig vergleichbare Vorrichtung bekannt geworden, bei der die Vorbrennkammer und die Nachbrennkammer als konzentrisch ineinander angeordnete Zylinder ausgebildet sind, wobei die Vorbrennkammer einen etwas kürzeren, inneren Zylinder bildet. Die Sekundärluft wird in der Ringkammer zwischen den beiden Zylindern zugeführt. Von der Vorbrennkammer treten die Rauchgase direkt in die durch den grösseren Zylinder gebildete Nachbrennkammer, wobei lediglich ein paar Strömungsbleche am Innenmantel der Vorbrennkammer eine turbulente Strömung herbeiführen sollen. From US-A 4 543 890 a generic comparable device is known, in which the pre-combustion chamber and the post-combustion chamber are designed as concentrically arranged cylinders, the pre-combustion chamber forming a somewhat shorter inner cylinder. The secondary air is supplied in the annular chamber between the two cylinders. The flue gases pass directly from the pre-combustion chamber into the after-combustion chamber formed by the larger cylinder, whereby only a few flow plates on the inner jacket of the pre-combustion chamber are intended to cause a turbulent flow.

Durch die DE-A 3 218 334 ist eine andere Vorrichtung bekannt geworden, bei der zwischen der Vorbrennkammer und der Nachbrennkammer Öffnungen vorgesehen sind, die durch schräggestellte Lamellen gebildet werden. Unmittelbar unter den Lamellen ist in der Nachbrennkammer eine Zutrittsöffnung für die Sekundärluft vorgesehen, wobei der Sekundärluftstrom von den Abgaseinzelströmen er-fasst und verwirbelt werden soll. Another device has become known from DE-A 3 218 334, in which openings are provided between the pre-combustion chamber and the after-combustion chamber, which openings are formed by slanted slats. An access opening for the secondary air is provided in the afterburning chamber directly underneath the lamellae, the secondary air flow being to be detected and swirled by the individual exhaust gas flows.

Ein Nachteil der bekannten Vorrichtungen besteht jedoch darin, dass die Durchmischung der Sekundärluft mit den Rauchgasen in der Nachbrennkammer noch ungenügend ist. Bei starkem Zug verläuft der Sekundärluftstrom weitgehend laminar, wobei er aus der Nachbrennkammer entweicht, ohne den Verbrennungsprozess nachhaltig zu fördern. A disadvantage of the known devices, however, is that the mixing of the secondary air with the flue gases in the afterburning chamber is still insufficient. When there is a strong draft, the secondary air flow is largely laminar, escaping from the afterburning chamber without sustainably promoting the combustion process.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der in der Nachbrennkammer eine intensive Durchmischung der Sekundärluft mit den Rauchgasen stattfindet. Insbesondere soll auch bei intensivem Zug Sekundärluft voll wirksam werden, damit die Nachverbrennung in einem idealen stöchiometri-schen Gas/Luft-Gemisch stattfindet. It is therefore an object of the invention to provide a device of the type mentioned in the introduction, in which intensive mixing of the secondary air with the flue gases takes place in the afterburning chamber. In particular, secondary air should become fully effective even when there is an intense draft so that the afterburning takes place in an ideal stoichiometric gas / air mixture.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss mit einer Vorrichtung gelöst, welche die Merkmale im Anspruch 1 aufweist. Die als Zufuhrkanal für die Sekundärluft ausgebildete Hohlwand ermöglicht es, die Sekundärluft nicht nur in Randbereichen, sondern an beliebigen Stellen im Rauchgasstrom aus der Vorbrennkammer in die Nachbrennkammer eintreten zu lassen. Auch die durch die Hohlwand durchtretenden Verbindungsleitungen können so angeordnet werden, dass eine ideale Strömung der Rauchgase erzielt wird. This object is achieved according to the invention with a device which has the features in claim 1. The hollow wall, which is designed as a supply duct for the secondary air, makes it possible for the secondary air to enter the afterburning chamber not only in the peripheral areas but at any point in the flue gas stream from the pre-combustion chamber. The connecting lines passing through the hollow wall can also be arranged in such a way that an ideal flow of the flue gases is achieved.

Die Hohlwand ist vorzugsweise etwa vertikal angeordnet, so dass Vorbrennkammer und Nachbrennkammer seitlich nebeneinander angeordnet werden können. Die Hohlwand könnte aber ohne weiteres auch als zylindrischer Wandabschnitt oder als Kombination verschiedener Wandabschnitte ausgebildet sein. The cavity wall is preferably arranged approximately vertically, so that the pre-combustion chamber and the post-combustion chamber can be arranged side by side. The hollow wall could, however, also easily be designed as a cylindrical wall section or as a combination of different wall sections.

Weitere Vorteile bei der vertikalen Hohlwand können erzielt werden, wenn diese an eine vorzugsweise als Rost ausgebildete Bodenpartie der Vorbrennkammer angrenzt und wenn über der Bodenpartie eine tunnelartige Aussparung in der Hohl' wand angeordnet ist, durch welche die Vorbrennkammer und die Nachbrennkammer unmittelbar miteinander verbunden sind. Wird die Vorbrennkammer mit Scheiten, Schwarten oder ähnlichem Brennholz bestückt, so können lange Stücke unmittelbar über dem Rost bis in die Nachbrennkammer durchgeschoben werden. Der Anfeuerungspro-zess kann so auf besonders einfache Weise in der Nachbrennkammer beginnen, so dass der für das Ansaugen der Rauchgase durch die Verbindungsleitungen nötige Zug aufgebaut wird und die Hohlwand auf die nötige Temperatur aufgeheizt wird. Anschliessend breitet sich der Brand bzw. das Glutbett in die Vorbrennkammer aus. Das Glutbett kann so bis in die Nachbrennkammer hinein verlängert werden, ohne dass der Verbrennungsprozess beeinträchtigt wird. Further advantages of the vertical cavity wall can be achieved if it borders a bottom part of the pre-combustion chamber, which is preferably designed as a grate, and if a tunnel-like recess is arranged in the cavity wall above the bottom part, through which the pre-combustion chamber and the afterburning chamber are directly connected to one another. If the pre-combustion chamber is equipped with logs, rinds or similar firewood, long pieces can be pushed directly over the grate into the afterburning chamber. The firing process can thus begin in a particularly simple manner in the afterburning chamber, so that the train necessary for the smoke gases to be drawn in through the connecting lines is built up and the cavity wall is heated to the required temperature. The fire or ember bed then spreads into the pre-combustion chamber. The ember bed can be extended into the afterburning chamber without affecting the combustion process.

Besonders vorteilhaft wird die Hohlwand über einen Vorwärmkanal mit Sekundärluft gespeist, der sich unter der Bodenpartie der Vorbrennkammer erstreckt. Auf diese Weise wird die Sekundäriuft schon vor dem Eintreten in die Hohlwand vorgewärmt, wodurch Wärmeverluste in der Nachbrennkammer vermieden werden können. In der Hohlwand selbst steigt die Temperatur der Sekundärluft nochmals stark an, bevor sie in die Nachbrennkammer eingeblasen wird. The hollow wall is particularly advantageously fed with secondary air via a preheating duct which extends under the bottom part of the preburning chamber. In this way, the secondary air is preheated before it enters the cavity wall, as a result of which heat losses in the afterburning chamber can be avoided. The temperature of the secondary air rises sharply in the cavity wall itself before it is blown into the afterburning chamber.

Eine intensive Durchmischung der Rauchgase mit der Sekundärluft kann erzielt werden, wenn jeder Verbindungsleitung wenigstens eine Eintrittsöffnung zugeordnet ist und wenn die Eintrittsöffnungen nahe beim Mündungsbereich der Verbindungsleitungen in die Nachbrennkammer liegen. Auf diese Weise tritt nicht nur ein einziger gebündelter Sekundärluftstrom in die Nachbrennkammer ein, sondern eine Vielzahl von Teilströmen, die über die gesamte Fläche der Hohlwand verteilt sein können. Ausserdem tritt jeweils ein Rauchgasteilstrom zusammen mit Intensive mixing of the flue gases with the secondary air can be achieved if at least one inlet opening is assigned to each connecting line and if the inlet openings are close to the mouth area of the connecting lines into the afterburning chamber. In this way, not only a single bundled secondary air stream enters the afterburning chamber, but a large number of partial streams, which can be distributed over the entire surface of the cavity wall. In addition, a partial flue gas flow occurs together

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einem Sekundärluftteilsfrom in die Nachbrennkammer ein. a secondary air part from the afterburning chamber.

Die dabei entstehende Durchmischung und Ver-wirbelung kann noch verbessert werden, wenn sich jede Eintrittsöffnung im wesentlichen ringförmig um die ihr zugeordnete Verbindungsleitung erstreckt. Die Injektorwirkung kann dabei noch verbessert werden, wenn jede Eintrittsöffnung einen in die Nachbrennkammer ragenden Rohrstutzen aufweist und wenn die Verbindungsleitungen koaxial in die Rohrstutzen hineinragen. Diese Ringdüsen bewirken eine besonders vorteilhafte Verbrennung der Rauchgase. The resulting mixing and swirling can be further improved if each inlet opening extends essentially in a ring around the connecting line assigned to it. The injector effect can be further improved if each inlet opening has a pipe socket protruding into the afterburning chamber and if the connecting lines project coaxially into the pipe socket. These ring nozzles cause a particularly advantageous combustion of the flue gases.

Die Hühlwand sowie auch die sie durchdringenden Verbindungsleitungen sind besonders vorteilhaft aus Metall wie z.B. hochwarmfestem Stahl gefertigt, so dass eine permanente Aufheizung bis auf Glühtemperatur möglich ist. Die Hohlwand wirkt so als Glühkörper zur Entflammung und/oder Aufheizung der Rauchgas-Sekundärluft-Mischung in der Nachbrennkammer. Eine möglichst vollständige Verbrennung bei hohen Temperaturen ist auf diese Weise gewährleistet. The cooling wall as well as the connecting lines penetrating it are particularly advantageously made of metal such as high-temperature steel, so that permanent heating up to the annealing temperature is possible. The cavity wall thus acts as an incandescent body for igniting and / or heating the flue gas / secondary air mixture in the afterburning chamber. This ensures the most complete possible combustion at high temperatures.

Unabhängig von der Anordnung der Eintrittsöffnungen kann die Verwirbetung in der Nachbrennkammer noch dadurch verbessert werden, dass die Verbindungsleitungen zwischen Vorbrennkammer und Nachbrennkammer auf eine Rückwand der Nachbrennkammer gerichtet sind, und dass an der Rückwand Umlenkelemente zur Bildung einer turbulenten Strömung angeordnet sind. Der von der Vorbrennkammer bzw. von der Hohlwand kommende Gasstrom strömt dadurch nicht ungebremst Richtung Kamin, sondern prallt gegen die Umlenkelemente und wird durch diese teilweise zurückgeworfen, wobei eine möglichst lange Aufenthaltszeit in der Nachbrennkammer gewährleistet ist. Regardless of the arrangement of the inlet openings, the turbulence in the afterburning chamber can be further improved by the fact that the connecting lines between the pre-combustion chamber and the afterburning chamber are directed towards a rear wall of the afterburning chamber and that deflection elements are arranged on the rear wall to form a turbulent flow. The gas flow coming from the pre-combustion chamber or from the cavity wall does not flow unchecked towards the chimney, but impacts against the deflection elements and is partially thrown back by them, whereby a longest possible stay in the afterburning chamber is guaranteed.

Die Umlenkelemente sind besonders wirksam, wenn sie im Querschnitt nasenförmige Rippen sind, die horizontal an der Rückwand angeordnet sind. Dadurch kann eine walzenförmige Strömung erreicht werden, die sich über die ganze Breite der Nachbrennkammer erstreckt. The deflecting elements are particularly effective if they are nose-shaped ribs in cross section, which are arranged horizontally on the rear wall. As a result, a cylindrical flow can be achieved, which extends over the entire width of the afterburning chamber.

Weitere Einzelmerkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung und aus den Zeichnungen. Es zeigen: Further individual features and advantages of the invention result from the following description and from the drawings. Show it:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsge-mässe Vorrichtung, 1 shows a cross section through a device according to the invention,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Nachbrennkammer an einem etwas abgewandelten Ausführungsbeispiel gemäss der Ebene A-A bei Fig. 3, 2 shows a cross section through the afterburning chamber on a somewhat modified embodiment according to plane A-A in FIG. 3,

Fig. 3 einen Schnitt durch die Ebene D-D bei Fig. 4 in der Horizontalen, 3 shows a section through the plane D-D in FIG. 4 in the horizontal,

Fig. 4 einen Vertikalschnitt durch die Ebene B-B bei Fig. 3, 4 shows a vertical section through the plane B-B in FIG. 3,

Fig. 5 einen Vertikalschnitt durch die Ebene C-C bei Fig. 3, 5 shows a vertical section through the plane C-C in FIG. 3,

Fig. 6 die Ansicht einer Hohlwand von der Nachbrennkammer aus gesehen, und Fig. 6 seen the view of a cavity wall from the afterburner, and

Fig. 7 einen Schnitt durch die Hohlwand gemäss Fig. 6. 7 shows a section through the hollow wall according to FIG. 6.

In Fig. 1 ist ein Heizkessel dargestellt, der z.B. an eine Zentralheizung angeschlossen werden kann. Der Heizkessel besteht im wesentlichen aus einer liegend angeordneten Vorbrennkammer 2, die über eine Fülltüre 14 mit dem Brennstoff 1 z.B. in der Form von Holzscheiten beschickt werden kann. Der Vorbrennkammer kaminseitig nachgeschaltet ist eine Nachbrennkammer 3. Zwischen der Vorbrennkammer und der Nachbrennkammer liegt die vertikale Hohlwand 5, welche von mehreren Verbindungsleitungen 6 zur Durchführung der Rauchgase durchdrungen ist. In Fig. 1 a boiler is shown which e.g. can be connected to a central heating system. The boiler essentially consists of a preburning chamber 2 arranged horizontally, which is filled with the fuel 1 e.g. can be loaded in the form of logs. The pre-combustion chamber is followed by a post-combustion chamber 3 downstream of the chimney. Between the pre-combustion chamber and the post-combustion chamber is the vertical hollow wall 5, which is penetrated by a plurality of connecting lines 6 for carrying out the flue gases.

Auf der Seite der Nachbrennkammer 3 sind an der Hohlwand unmittelbar um die Verbindungsleitungen Eintrittsöffnungen 4 für die Sekundärluft angeordnet. Die Hohlwand 5 wird über einen Vorwärmkanal 9 mit Sekundärluft gespeist, der sich unter der Vorbrennkammer durch erstreckt. On the side of the afterburning chamber 3, inlet openings 4 for the secondary air are arranged on the hollow wall directly around the connecting lines. The hollow wall 5 is fed with secondary air via a preheating duct 9, which extends under the preburning chamber.

Der Brennstoff 1 liegt in der Vorbrennkammer 2 auf einem Rost 7, über dem sich im Betrieb ein Glutbett aufbaut. Die Verbrennungsrückstände können durch den Rost 7 in den Aschenraum 17 fallen, von wo sie entfernt werden können. The fuel 1 lies in the pre-combustion chamber 2 on a grate 7, over which an ember bed builds up during operation. The combustion residues can fall through the grate 7 into the ash chamber 17, from where they can be removed.

An der Fülltür 14 ist eine Luftklappe 15 angeordnet, über welche Primärluft in die Vorbrennkammer 2 geführt wird. Über eine weiter unten liegende weitere Luftkfappe 16 gelangt einerseits Primärluft durch den Rost 7 in die Vorbrennkammer 2 und andererseits Sekundärluft über den Vorwärmkanal 9 in die Hohlwand 5. Für die Sekundärluft konnte bei Bedarf auch eine separate Luftklappe vorgesehen sein. An air flap 15 is arranged on the filling door 14, via which primary air is led into the pre-combustion chamber 2. Via a further air cap 16 located further down, primary air on the one hand passes through the grate 7 into the pre-combustion chamber 2 and on the other hand secondary air via the preheating duct 9 into the cavity wall 5. A separate air flap could also be provided for the secondary air if required.

An der Rückwand 12 der Nachbrennkammer 3 sind Umlenkelemente 13 in der Form von nasenförmi-gen Rippen angeordnet. Über der Nachbrennkammer 3 werden die Abgase gesammelt und gelangen von dort über Nachschaltheizrohre 18 zum kaminseitigen Ausgang. Eine Regelung des Gasstroms ist über eine Feuerungsklappe 19 möglich. In der Rauchgaskehrkammer 22 werden die Rauchgase umgelenkt. Um die Vorbrennkammer und um die Nachschaltheizrohre 18 ist der Kesselraum 21 angeordnet, in dem das Wasser zirkuliert. Das heisse Wasser verlässt den Kesselraum 21 über den Vorlauf 20, während das abgekühlte Wasser aus dem System über den Rücklauf 23 wieder in den Kesselraum gelangt. Die ganze Anlage ist mit einer Aus-senisolation 24 versehen, um Verluste durch Wär-meabstrahlung zu vermeiden. Deflection elements 13 in the form of nose-shaped ribs are arranged on the rear wall 12 of the afterburning chamber 3. The exhaust gases are collected above the afterburner chamber 3 and pass from there via secondary heating pipes 18 to the chimney-side outlet. Regulation of the gas flow is possible via a firing flap 19. The flue gases are deflected in the flue gas sweeping chamber 22. The boiler chamber 21, in which the water circulates, is arranged around the pre-combustion chamber and the secondary heating tubes 18. The hot water leaves the boiler room 21 via the flow line 20, while the cooled water from the system reaches the boiler room via the return line 23. The entire system is provided with external insulation 24 in order to avoid losses due to heat radiation.

Details der erfindungsgemässen Vorrichtung werden am Ausführungsbeispiel gemäss den Fig. 2 bis 5 erläutert, das nur geringfügig vom Ausfüh-rungsbeispiel gemäss Fig. 1 abweicht. Fig. 2 zeigt in vergrössertem Massstab nochmals die Nachbrennkammer 3, die auf einer Seite durch die Hohlwand 5 und auf der anderen Seite durch die Rückwand 12 begrenzt wird. Die Hohlwand 5 erstreckt sich nur über einen Teil der Höhe der Rückwand 12. Über der Hohlwand 5 ist ein segmentförmiges Abschlusselement 25 angeordnet, an dem ein in die Nachbrennkammer ragendes Umlenkelement angeordnet ist. Auf der unteren Seite der Hohlwand 5 ist eine tunnelartige Aussparung 8 angeordnet, durch welche für den Anfeuerungsprozess lange Holzscheite bis in die Nachbrennkammer 3 hineingeschoben werden können. Der Boden 26 der Nachbrennkammer 3 ist Details of the device according to the invention are explained using the exemplary embodiment according to FIGS. 2 to 5, which differs only slightly from the exemplary embodiment according to FIG. 1. FIG. 2 again shows the afterburning chamber 3 on an enlarged scale, which is delimited on one side by the hollow wall 5 and on the other side by the rear wall 12. The hollow wall 5 extends only over part of the height of the rear wall 12. Above the hollow wall 5, a segment-shaped end element 25 is arranged, on which a deflection element projecting into the afterburning chamber is arranged. A tunnel-like recess 8 is arranged on the lower side of the hollow wall 5, through which long logs can be pushed into the afterburning chamber 3 for the lighting process. The bottom 26 of the afterburning chamber 3 is

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gegen die Vorbrennkammer abfallend leicht angeschrägt, was die Reinigung erleichtert. sloping slightly towards the pre-combustion chamber, which makes cleaning easier.

An der Rückwand 12 sind Umlenkelemente 13 angeordnet Jedes Umlenkelement ist im Querschnitt etwa nasenförmig ausgebildet, wobei die aufeinander geschichteten Umlenkelemente eine zusammenhängende Aussenfläche ergeben. Zwischen dem Boden 26 und dem ersten Umlenkelement 13 ist ein flaches Stützelement 27 angeordnet Die Umlenkelemente 13, der Boden 26, das Abschlusselement 25 und das Stützelement 27 sind vorzugsweise aus Schamottstein gefertigt. Deflection elements 13 are arranged on the rear wall 12. Each deflection element is approximately nose-shaped in cross section, the deflection elements stacked on top of one another resulting in a coherent outer surface. A flat support element 27 is arranged between the base 26 and the first deflection element 13. The deflection elements 13, the base 26, the closure element 25 and the support element 27 are preferably made of fireclay brick.

Die Nachbrennkammer 3 ist von einem äusseren Stahlblechmantel 29 umgeben. Zwischen der Rückwand 12 und dem Stahlblechmantel ist noch eine zusätzliche Innenisolation 28 angeordnet The afterburning chamber 3 is surrounded by an outer sheet steel jacket 29. An additional internal insulation 28 is arranged between the rear wall 12 and the sheet steel jacket

Fig. 3 zeigt den Aufbau der Vorrichtung in einer teilweise geschnittenen Draufsicht, wobei der aus einzelnen Elementen bestehende Rost 7 gut sichtbar ist Die Fülltüre 14 Ist an einem Scharnier 30 am äusseren Stahlmantel 29 angelenkt in Fig. 4 ist in der linken Hälfte die Nachbrennkammer 3 und in der rechten Hälfte die Hohlwand 5 geschnitten. Dementsprechend sind die Umlenkelemente 13 in der Draufsicht sichtbar. Ebenfalls gut sichtbar ist die Aussparung 8 in der Hohlwand 5 sowie das segmentförmige Abschlusselement 25 über der Hohlwand. Die Einspeisung der Sekundärluft erfolgt auf beiden Seiten der Aussparung 8 von unten her über einen Hohlraum, der mit dem Vorwärmkanal 9 verbunden ist (Fig. 1). 3 shows the structure of the device in a partially sectioned top view, the grate 7 consisting of individual elements being clearly visible. The filling door 14 is hinged to the outer steel jacket 29 on a hinge 30 in FIG. 4, the afterburner chamber 3 in the left half and cut the cavity wall 5 in the right half. Accordingly, the deflection elements 13 are visible in the top view. The recess 8 in the hollow wall 5 and the segment-shaped end element 25 above the hollow wall are also clearly visible. The secondary air is fed in on both sides of the cutout 8 from below via a cavity which is connected to the preheating duct 9 (FIG. 1).

Fig. 5 zeigt, wie die Vorbrennkammer 2 vom Kesselraum 21 ummantelt ist, der praktisch bis zur Ebene des Rostes 7 geführt ist. Die Vorbrennkammer 2 wird dabei durch einen inneren Stahlblechmantel 31 gebildet. Zur optimalen Wärmeausnützung sind mehrere Nachschaltheizrohre 18 bogenförmig über der Vorbrennkammer 2 angeordnet Fig. 5 shows how the pre-combustion chamber 2 is encased by the boiler room 21, which is practically guided to the level of the grate 7. The pre-combustion chamber 2 is formed by an inner sheet steel jacket 31. For optimal heat utilization, a number of secondary heating tubes 18 are arranged in an arc above the pre-combustion chamber 2

Aus den Fig. 6 und 7 sind Details der Hohlwand 5 ersichtlich. Die Hohlwand ist als Schweisskonstruk-tion aufgebaut und hat insgesamt drei übereinander angeordnete Reihen von Verbindungsleitungen 6, bestehend aus Rohren, die an einer Wand gasdicht eingeschweisst sind. Die Eintritteöffnungen 4 in der gegenüberliegenden Wand haben einen etwas grösseren Durchmesser als die Verbindungsleitungen 6. Die Eintrittsöffnungen sind ausserdem mit Rohrstutzen 11 versehen, wobei die Mündungen 10 der Verbindungsleitungen 6 in die Rohrstutzen 11 hineinragen. Durch diesen Aufbau haben die Eintrittsöffnungen 4 etwa die Form einer Ringdüse. Um der Hohlwand eine ausreichende Stabilität zu geben und um ein Veraehen der Verbindungsleitungen unter den hohen Temperaturen zu vermeiden, ist jedoch jede einzelne Verbindungsleitung 6 über eine punktförmige Schweissung 33 noch mit der Wand verbunden, in der die Eintrittsöffnungen 4 liegen. Die Ringdüse ist dadurch an einer Steile unterbrochen, was ebenfalls zur Verwirbelung der Gase beiträgt. Die Hohlwand könnte alternativ auch aus Guss gefertigt sein. 6 and 7 show details of the hollow wall 5. The cavity wall is constructed as a welded construction and has a total of three rows of connecting lines 6 arranged one above the other, consisting of tubes which are welded gas-tight on a wall. The inlet openings 4 in the opposite wall have a somewhat larger diameter than the connecting lines 6. The inlet openings are also provided with pipe sockets 11, the openings 10 of the connecting lines 6 projecting into the pipe sockets 11. Due to this structure, the inlet openings 4 have approximately the shape of an annular nozzle. In order to give the cavity wall sufficient stability and to prevent the connecting lines from missing out under the high temperatures, however, each individual connecting line 6 is still connected to the wall via a spot weld 33 in which the inlet openings 4 lie. The ring nozzle is interrupted at a steep point, which also contributes to the swirling of the gases. Alternatively, the cavity wall could also be made of cast iron.

Ober der tunnelartigen Aussparung 8 sind einzelne Zungen 32 angeschweisst, die eine Art Überdachung der Aussparung bilden. Zwischen den einzelnen Zungen 32 sind Zwischenräume vorgesehen. Die Zungen 32 ragen in die Nachbrennkammer 3 und tragen zur Verwirbelung derjenigen Rauchgase bei, die über die Aussparung 8 in die Nachbrennkammer 3 gelangen. Individual tongues 32 are welded above the tunnel-like recess 8, which form a kind of roofing of the recess. Spaces are provided between the individual tongues 32. The tongues 32 protrude into the afterburning chamber 3 and contribute to the swirling of those flue gases which reach the afterburning chamber 3 via the cutout 8.

Die Anzahl und die Anordnung der Verbindungsleitungen 6 bzw. der Eintrittsöffriungen 4 wird den jeweiligen Verhältnissen und insbesondere der Querschnittsform der Vorbrennkammer 2 ange-passt. Die Eintrittsöffnungen 4 könnten beispielsweise auch einzelne Bohrungen sein, die rund um die Verbindungsleitungen 6 oder über die gesamte Hohlwand 5 verteilt angeordnet sein könnten. Die Verbindungsleitungen 6 könnten als klassische Venturi-Rohre ausgebildet sein, um den Saugeffekt für die Sekundärluft noch zu verstärken. The number and the arrangement of the connecting lines 6 and the inlet openings 4 are adapted to the respective conditions and in particular the cross-sectional shape of the pre-combustion chamber 2. The inlet openings 4 could, for example, also be individual bores, which could be arranged around the connecting lines 6 or distributed over the entire hollow wall 5. The connecting lines 6 could be designed as classic Venturi tubes in order to intensify the suction effect for the secondary air.

Beim Betrieb der Vorrichtung wird der Brennstoff 1 in der Vorbrennkammer 2 mit Hilfe der Primärluft einem Schwelbrand ausgesetzt, wobei sich über dem Rost 7 ein Glutbett bildet Die noch nicht restlos verbrannten Rauchgase gelangen über die Verbindungsleitungen 6 in die Nachbrennkammer 3. Die gesamte Hohlwand 5 mit den Verbindungsleitungen 6 werden dabei bis auf Glühtemperatur aufgeheizt und dienen so als Glühkörper, der die Rauchgase in der Nachbrennkammer 3 entzündet. Über die Hohlwand 5 werden die Rauchgase intensiv mit vorgewärmter Sekundärluft vermischt, so dass eine optimale Verbrennung bei Temperaturen über 1000°C stattfindet. Die Umlenkelemente 13 an der Rückwand der Nachbrennkammer 3 gewährleisten den Gasen eine lange Aufenthalts- und Flammzeit Nach erfolgter Verbrennung werden die Gase über eine durch die Nachschaltheizrohre 18 gebildete, relativ grosse Heizfläche geführt und verlassen dann den Heizkessel mit ca. 200°C Abgastemperatur. Durch die hohen Verbrennungstemperaturen enthalten die Abgase nur noch geringe Schadstoffmengen. Der Einsatz von Ventilatoren oder Gebläsen zur Erzielung einer intensiven Durchmischung der Sekundärluft mit den Rauchgasen ist nicht erforderlich. When the device is operating, the fuel 1 in the pre-combustion chamber 2 is exposed to a smoldering fire with the aid of the primary air, a glow bed forming over the grate 7. The not yet completely burnt flue gases reach the afterburning chamber 3 via the connecting lines 6 the connecting lines 6 are heated up to the annealing temperature and thus serve as an incandescent body which ignites the flue gases in the afterburning chamber 3. Via the cavity wall 5, the flue gases are mixed intensively with preheated secondary air, so that optimal combustion takes place at temperatures above 1000 ° C. The deflection elements 13 on the rear wall of the afterburner chamber 3 ensure the gases have a long residence and flame time. After combustion has taken place, the gases are passed over a relatively large heating surface formed by the supplementary heating tubes 18 and then leave the boiler with an exhaust gas temperature of approximately 200.degree. Due to the high combustion temperatures, the exhaust gases only contain small amounts of pollutants. It is not necessary to use fans or blowers to achieve intensive mixing of the secondary air with the flue gases.

Claims (12)

PatentansprücheClaims 1. Vorrichtung zum Verbrennen fester Brennstoffe, insbesondere Holz, mit einer Vorbrennkammer (2) zur Aufnahme des Brennstoffes (1) und mit einer der Vorbrennkammer kaminseitig nachgeschalteten Nachbrennkammer (3) zur Nachverbrennung der Rauchgase, wobei die Nachbrennkammer wenigstens eine Eintrittsöffnung (4) für die Zufuhr von Sekundärluft aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Trennwand zwischen der Vorbrennkammer (2) und der Nachbrennkammer (3) wenigstens teilweise als Hohlwand (5) ausgebildet ist, welche von Verbindungsleitungen (6) zur Durchleitung der Rauchgase durchdrungen ist, und dass die Eintrittsöffnung (4) in der Hohlwand (5) angeordnet ist, wobei die Hohlwand einen Zufuhrkanal für die Sekundärluft bildet.1. Apparatus for burning solid fuels, in particular wood, with a pre-combustion chamber (2) for receiving the fuel (1) and with an after-combustion chamber (3) downstream of the chimney on the chimney side for after-combustion of the flue gases, the after-combustion chamber at least one inlet opening (4) for has the supply of secondary air, characterized in that a partition between the pre-combustion chamber (2) and the afterburning chamber (3) is at least partially designed as a hollow wall (5) which is penetrated by connecting lines (6) for the passage of the flue gases, and that Inlet opening (4) is arranged in the cavity wall (5), the cavity wall forming a supply channel for the secondary air. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlwand (5) etwa vertikal angeordnet ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the hollow wall (5) is arranged approximately vertically. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlwand (5) an eine vor-3. Device according to claim 2, characterized in that the hollow wall (5) to a pre- 55 1010th 1515 2020th 2525th 3030th 3535 4040 4545 5050 5555 6060 6565 77 CH678 652 A5CH678 652 A5 zugsweise als Rost (7) ausgebildete Bodenpartie der Vorbrennkammer (2) angrenzt, und dass über der Bodenpartie eine tunnelartige Aussparung (8) in der Hohlwand angeordnet ist, durch welche die Vorbrennkammer (2) und die Nachbrennkammer (3) unmittelbar miteinander verbunden sind.floor part of the pre-combustion chamber (2), which is preferably designed as a grate (7), and that a tunnel-like recess (8) is arranged in the hollow wall above the floor part, through which the pre-combustion chamber (2) and the after-combustion chamber (3) are connected directly to one another. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlwand (5) über einen Vorwärmkanal (9) mit Sekundärluft gespeist wird, der sich unter der Bodenpartie der Vorbrennkammer erstreckt.4. The device according to claim 2 or 3, characterized in that the hollow wall (5) via a preheating duct (9) is fed with secondary air which extends under the bottom part of the pre-combustion chamber. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Verbindungsleitung (6) wenigstens eine Eintrittsöffnung (4) zugeordnet ist, und dass die Eintrittsöffnungen nahe beim Mündungsbereich (10) der Verbindungsleitungen (6) in die Nachbrennkammer liegen.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that each connecting line (6) is assigned at least one inlet opening (4), and that the inlet openings are close to the mouth region (10) of the connecting lines (6) in the afterburning chamber. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich jede Eintrittsöffnung (4) im wesentlichen ringförmig um die ihr zugeordnete Verbindungsleitung (6) erstreckt.6. The device according to claim 5, characterized in that each inlet opening (4) extends substantially annularly around the associated connecting line (6). 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jede Eintrittsöffnung (4) zur Erzeugung einer Injektorwirkung einen in die Nachbrennkammer ragenden Rohrstutzen (11) aufweist, und dass die Verbindungsleitungen (6) koaxial in die Rohrstutzen (11) hineinragen.7. The device according to claim 6, characterized in that each inlet opening (4) for generating an injector action has a pipe socket (11) projecting into the afterburning chamber, and that the connecting lines (6) project coaxially into the pipe socket (11). 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlwand (5) wenigstens drei übereinander angeordnete Reihen von Verbindungsleitungen (6) aufweist.8. Device according to one of claims 5 to 7, characterized in that the hollow wall (5) has at least three rows of connecting lines (6) arranged one above the other. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlwand (5) aus Metall gefertigt ist und derart aufheizbar ist, dass sie als Glühkörper zur Entflammung und/oder Aufheizung der Rauchgas-Sekundärluft-Mischung in der Nachbrennkammer (3) dient.9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the hollow wall (5) is made of metal and can be heated in such a way that it acts as a glow element for igniting and / or heating the flue gas / secondary air mixture in the afterburning chamber (3 ) serves. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsleitungen (6) zwischen Vorbrennkammer (2) und Nachbrennkammer (3) auf eine Rückwand (12) der Nachbrennkammer (3) gerichtet sind, und dass an der Rückwand Umlenkelemente (13) zur Bildung einer turbulenten Strömung angeordnet sind.10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the connecting lines (6) between the pre-combustion chamber (2) and the afterburning chamber (3) are directed to a rear wall (12) of the afterburning chamber (3), and that on the rear wall deflection elements (13) are arranged to form a turbulent flow. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkelemente (13) im Querschnitt nasenförmige Rippen sind, die zur Bildung einer walzenförmigen Strömung horizontal an der Rückwand (12) angeordnet sind.11. The device according to claim 10, characterized in that the deflecting elements (13) are nose-shaped ribs in cross section, which are arranged horizontally on the rear wall (12) to form a roller-shaped flow. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass an der Rückwand (12) wenigstens drei Rippen (13) angeordnet sind.12. The apparatus according to claim 11, characterized in that at least three ribs (13) are arranged on the rear wall (12). 55 1010th 1515 2020th 2525th 3030th 3535 4040 4545 5050 5555 6060 6565 55