DE4007849C2 - - Google Patents
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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- F23B80/02—Combustion apparatus characterised by means creating a distinct flow path for flue gases or for non-combusted gases given off by the fuel by means for returning flue gases to the combustion chamber or to the combustion zone
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Description
Die Erfindung betrifft einen Ofen mit Luft- oder
Wasserkühlung, insbesondere zur Verbrennung fester
Brennstoffe dienender Herd, Einzelofen, Kachelofen, Kachel-
Grundofen, Kamin oder Heizkessel, Heizkachelofen oder
Heizkamin.
Aus der EP 01 54 956 A3 ist ein Ofen zur Verbrennung fester
Brennstoffe bekannt, bestehend aus einer Brennkammer, einer
Primärluftzuführung im Oberteil des Ofens, einer Bodenplatte
als Rost aus hochtemperaturbeständigem Material mit einem
Durchtrittskanal für die Rauchgase, wobei den Rauchgasen in
dem Durchtrittskanal über einen Sekundärluftkanal in der
Bodenplatte Sekundärluft zuführbar ist und einem
Rauchgaszug, der den Aschefallraum mit einem
Rauchgassammler verbindet, wobei die Rauchgase durch die
Bodenplatte hindurch in den Aschefallraum und von diesem
durch den Rauchgassammler in den Schornstein strömen. Diesem
Ofen haften jedoch schwerwiegende Nachteile an. Ein erster
Nachteil besteht darin, daß nur bei laufenden Gebläse
genügend Luft zugeführt wird. Bei laufenden Gebläse erfolgt
sodann die Aufteilung der geförderten Luft in Primärluft
und Sekundärluft. Ein weiterer Nachteil ist, daß diese
Sekundärluft nur von beiden Seiten den durchtretenden
Rauchgasen zugeführt wird. Es erfolgt kaum eine ausreichende
Durchmischung der Rauchgase. Wird das Gebläse abgeschaltet
oder fällt das Gebläse aus, so daß nur der normale
Schornsteinzug vorhanden ist, dann hat der Ofen eine
Unterversorgung sowohl bei der Primärluft als auch bei der
Sekundärluft und, was besonders wichtig ist, das eingestellte
Mengenverhältnis von Primär- und Sekundärluft ändert sich,
was infolge der mangelhaften Durchmischung von Rauchgasen
und Sekundärluft zu schwankenden Ergebnissen sowohl bei
der Leistung als auch bei sämtlichen Meßwerten führt.
In dem DE-GM 89 00 558.9 (Arnold) ist ein Ofen beschrieben,
der neben den übrigen gemeinsamen Merkmalen einen
Sekundärluftkanal aufweist. Durch den Sekundärluftkanal
wird die Sekundärluft von außen einem Durchtrittskanal
zugeführt. Den Rauchgasen, die durch den Durchtrittskanal
hindurchströmen, wird durch den ringförmigen
Sekundärluftkanal lediglich auf ihrer Außenseite
Sekundärluft zugeführt. Hierdurch ist, wie die Erfahrungen
gezeigt haben, eine innige Durchmischung von Rauchgasen
und Sekundärluft nicht möglich und der Ausbrand
dementsprechend schlecht. Die Erfahrungen haben ferner
gezeigt, daß mit nur einem Sekundärluftkanal den Rauchgasen
nicht ausreichend Sekundärluft zuführbar ist und daß
vielmehr mindestens zwei Sekundärluftkanäle notwendig sind.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Ofen
zu schaffen, bei dem unter allen Betriebszuständen eine
vollständige Verbrennung gegeben ist.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch Öfen gelöst,
wie diese in den beiden nebengeordneten Ansprüchen 1 und 2
beschrieben sind und bei denen eine vollständige Verbrennung
unter allen Betriebszuständen gegeben ist. Dazu dient zum
einen eine zusätzliche zentrale Sekundärluftzufuhr und zum
anderen eine Veränderbarkeit des Querschnitts der Brenndüse.
Damit ist zum einen eine vollständige Verbrennung
sichergestellt und zum anderen auch eine Leistungsreduzierung
möglich, ohne daß Unverbranntes ins Abgasrohr gelangen
kann.
In den Unteransprüchen 3 bis 25 sind Fortbildungen der
Erfindung beschrieben.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung
wiedergegeben. Es zeigen:
Fig. 1A einen Schnitt durch einen luftgekühlten Ofen mit
Unterbrand durch die Bodenplatte nach der Linie
IA-IA von Fig. 1B,
Fig. 1B einen horizontalen Schnitt nach der Linie IB-IB
von Fig. 1A,
Fig. 1C einen Querschnitt nach der Linie IC-IC von
Fig. 1B,
Fig. 2A einen Schnitt durch einen luftgekühlten Ofen mit
Unterbrand durch die Bodenplatte nach der Linie
IIA-IIA von Fig. 2B,
Fig. 2B einen horizontalen Schnitt nach der Linie IIB-IIB
von Fig. 2C,
Fig. 2C einen Schnitt nach der Linie IIC-IIC von Fig. 2B,
Fig. 3A einen wassergekühlten Ofen (Kessel) mit Unterbrand
durch die Bodenplatte im Querschnitt nach der
Linie IIIA-IIIA von Fig. 3B,
Fig. 3B einen horizontalen Schnitt nach der Linie IIIB-
IIIB von Fig. 3B und Fig. 3C,
Fig. 3C einen horizontalen Schnitt nach der Linie IIIC-
IIIC von Fig. 3B,
Fig. 4A einen wassergekühlten Ofen (Kessel) mit Unterbrand
durch die Bodenplatte im Querschnitt nach der
Linie IVA-IVA von Fig. 4B,
Fig. 4B einen horizontalen Schnitt nach der Linie IVB-IVB
von Fig. 4A
Fig. 5A einen Schnitt durch eine zweilagige Bodenplatte
nach der Linie VA-VA von Fig. 5B,
Fig. 5B eine Draufsicht auf die Bodenplatte aus Richtung
der Linie VB-VB von Fig. 5A,
Fig. 6A einen Schnitt durch eine zweilagige Bodenplatte
nach der Linie VIA-VIA von Fig. 6B,
Fig. 6B eine Draufsicht auf die Bodenplatte aus Richtung
der Linie VIB-VIB von Fig. 6A,
Fig. 7A einen Schnitt durch eine dreilagige Bodenplatte
nach der Linie VIIA-VIIA von Fig. 7B,
Fig. 7B einen horizontalen Schnitt nach der Linie VIIB-
VIIB von Fig. 7A,
Fig. 8A einen Schnitt durch eine zweilagige Bodenplatte
nach der Linie IIXA-IIXA von Fig. 8B,
Fig. 8B eine Draufsicht auf die Bodenplatte aus Richtung
der Linie IIXB-IIXB von Fig. 8B,
Fig. 9A einen Schnitt durch eine obere Teilbodenplatte
nach der Linie IXA-IXA von Fig. 9B,
Fig. 9B eine Draufsicht auf die Teilbodenplatte aus
Richtung der Linie IXB-IXB von Fig. 9A
Fig. 10 einen senkrechten Schnitt durch eine obere
Teilbodenplatte mit Schiebestücken,
Fig. 11 einen senkrechten Schnitt durch eine zweilagige
Bodenplatte,
Fig. 12 einen senkrechten Schnitt durch eine zweilagige
Bodenplatte,
Fig. 13A einen Schnitt durch eine zweiteilige Bodenplatte
nach der Linie XIIIA-XIIIA von Fig. 13B,
Fig. 13B einen Schnitt nach der Linie XIIIB-XIIIB von
Fig. 13A,
Fig. 14A einen Schnitt durch eine dreiteilige Bodenplatte
nach der Linie XIVA-XIVA von Fig. 14B,
Fig. 14B einen Schnitt nach der Linie XIVB-XIVB von
Fig. 14A,
Fig. 15A eine Draufsicht auf eine Bodenplatte nach der
Linie XVA-XVA von Fig. 15B,
Fig. 15B einen senkrechten Schnitt nach der Linie XVB-XVB
von Fig. 15A,
Fig. 15C einen Schnitt nach der Linie XVB-XVB von
Fig. 15A mit Leitflügeln unter der Bodenplatte,
Fig. 16A einen Schnitt durch eine dreilagige Bodenplatte
nach der Linie XVIA-XVIA von Fig. 16B,
Fig. 16B eine Draufsicht nach der Linie XVIB-XVIB von
Fig. 16A,
Fig. 17 einen Schnitt durch die Oberplatte einer mehrlagigen
Bodenplatte,
Fig. 18 einen Schnitt durch eine einlagige Bodenplatte,
Fig. 19A einen senkrechten Schnitt durch eine Bodenplatte
nach der Linie XIXA-XIXA von Fig. 19B,
Fig. 19B eine Draufsicht nach der Linie XIXB-XIXB von
Fig. 19A,
Fig. 20 einen Schnitt durch eine zweilagige Bodenplatte,
Fig. 21A einen Schnitt durch eine einlagige Bodenplatte
nach der Linie XXIA-XXIA von Fig. 21B,
Fig. 21B eine Draufsicht nach der Linie XXIB-XXIB von
Fig. 21A,
Fig. 22A eine Draufsicht auf eine zweiteilige Bodenplatte
nach der Linie XXIIA-XXIIA von Fig. 22B,
Fig. 22B einen Schnitt nach der Linie XXIIB-XXIIB von
Fig. 22A,
Fig. 22C einen Schnitt nach der Linie XXIIC-XXIIC von
Fig. 22B,
Fig. 23A einen Querschnitt durch eine zweilagige Bodenplatte
nach der Linie XXIIIA-XXIIIA von Fig. 23B,
Fig. 23B einen horizontalen Schnitt nach der Linie
XXIIIB-XXIIIB von Fig. 23A,
Fig. 24A eine perspektivische Ansicht einer Bodenplatte
mit Durchtrittskanälen unterschiedlicher Länge,
Fig. 24B eine Durchsicht durch die Bodenplatte nach Fig.
24A mit einer Regelung der Sekundärluft durch
Schieberöhren,
Fig. 25A einen Schnitt durch eine zweilagige Bodenplatte
nach der Linie XXVA-XXVA von Fig. 25B und Fig. 25C,
Fig. 25B einen Schnitt nach der Linie XXVB-XXVB von
Fig. 25A,
Fig. 26 einen senkrechten Schnitt durch eine zweilagige
Bodenplatte mit einem zwiebelförmigen
Durchtrittskanal,
Fig. 27 einen senkrechten Schnitt durch eine zweilagige
Bodenplatte mit einem zylindrischen Durchtrittskanal,
Fig. 28 einen senkrechten Schnitt durch eine zweilagige
Bodenplatte mit einem spitzkegelförmigen
Durchtrittskanal,
Fig. 29 einen senkrechten Schnitt durch eine zweilagige
Bodenplatte mit einem oben und unten eingezogenen
Durchtrittskanal,
Fig. 30A einen senkrechten Schnitt nach der Linie XXXA-
XXXA von Fig. 30B durch eine zweilagige Bodenplatte
mit einer konischen Brenndüse,
Fig. 30B einen Schnitt nach der Linie XXXB-XXXB von
Fig. 30A,
Fig. 31A einen senkrechten Schnitt nach der Linie XXXIA-
XXXIA von Fig. 31B durch eine zweilagige Bodenplatte,
Fig. 31B einen Schnitt nach der Linie XXXIB-XXXIB von
Fig. 31A,
Fig. 32A einen senkrechten Schnitt durch eine zweilagige
Bodenplatte nach der Linie XXXIIA-XXXIIA von
Fig. 32B,
Fig. 32B einen Schnitt nach der Linie XXXIIB-XXXIIB von
Fig. 32A,
Fig. 32C eine Draufsicht auf die Bodenplatte aus Richtung
des Pfeiles XXXIIC von Fig. 32A,
Fig. 33A einen senkrechten Schnitt durch eine einlagige
Bodenplatte nach der Linie XXXIIIA-XXXIIIA von
Fig. 33B,
Fig. 33B einen Schnitt nach der Linie XXXIIIB-XXXIIIB von
Fig. 33A,
Fig. 34A einen Schnitt durch eine dreilagige Bodenplatte
nach der Linie XXXIVA-XXXIVA von Fig. 34B,
Fig. 34B eine Draufsicht nach der Linie XXXIVB-XXXIVB
von Fig. 34A,
Fig. 35A einen Schnitt durch eine dreilagige Bodenplatte
nach der Linie XXXVA-XXXVA von Fig. 35B
Fig. 35B einen Schnitt nach der Linie XXXVB-XXXVB von
Fig. 35A
Fig. 35C einen Schnitt nach der Linie XXXVC-XXXVC von
Fig. 35B
Fig. 36A die perspektivische Ansicht einer Bodenplatte mit
einem umlaufenden Stahlkorsett,
Fig. 36B eine unter einer Bodenplatte anzuordnende Brenndüse,
Fig. 36C eine runde Ausführungsform der Brenndüse,
Fig. 37A einen senkrechten Schnitt nach der Linie XXXVIIA-
XXXVIIA von Fig. 37B durch eine Bodenplatte mit
einer trichterförmigen Brenndüse,
Fig. 37B eine Ansicht nach der Linie XXXVIIB-XXXVIIB von
Fig. 37A,
Fig. 37C eine Ansicht nach der Linie XXXVIIC-XXXVIIC von
Fig. 37A,
Fig. 38A einen senkrechten Schnitt durch eine Bodenplatte
mit Einströmvertiefungen nach der Linie
XXXIIXA-XXXIIXA von Fig. 38C,
Fig. 38B einen Schnitt nach der Linie XXXIIXB-XXXIIXB von
Fig. 38B,
Fig. 38C eine Ansicht aus Richtung der Linie XXXIIXC-
XXXIIXC von Fig. 38A,
Fig. 39 einen senkrechten Schnitt durch eine Bodenplatte
mit verschwenkbaren Plattenteilen,
Fig. 40 einen senkrechten Schnitt durch eine Bodenplatte
aus hochhitzebeständigem Metall,
Fig. 41A einen senkrechten Schnitt nach der Linie XXXXIA-
XXXXIA von Fig. 41B durch eine Bodenplatte aus
hochhitzebeständigem Metall,
Fig. 41B eine Draufsicht aus Richtung der Linie XXXXIB-
XXXXIB von Fig. 41A,
Fig. 42A den unteren Teil eines Ofens in einem senkrechten
Schnitt nach der Linie XXXXIIA-XXXXIIA von
Fig. 42B und
Fig. 42B eine Ansicht aus Richtung der Linie XXXXIIB-
XXXXIIB von Fig. 42A.
In den Fig. 1A, 1B und 1C sind drei Schnitte durch einen
luftgekühlten Ofen 100 wiedergegeben. Der Ofen 100 kann
insbesondere ein zur Verbrennung fester Brennstoffe dienender
Herd, Einzelofen, Kachelofen, Kachel-Grundofen, Kamin oder
Heizkessel, Heizkachelofen oder Heizkamin sein. Der Ofen 100
hat in dem Ofenmantel 110 eine Brennkammer 120, die aus drei
Seitenwänden 121, 122, 123 aus einem hochtemperaturbeständigem
Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit, z. B. Keramik-
Feuerbeton, besteht und zur Aufnahme des Brennstoffes
dient.
Nach unten wird die Brennkammer 120 durch eine Bodenplatte
160 abgeschlossen. Bei der Verbrennung fester Brennstoffe
liegt die Glut auf der Bodenplatte 160. Die Bodenplatte 160
ist in den Fig. 21A, 21B, 21C im größeren Maßstab
wiedergegeben und wird dort im Einzelnen beschrieben. Der
Abbrand des Brennstoffes erfolgt durch die Durchtrittskanäle
161 in der Bodenplatte 160 hindurch. Anschließend strömen
die Rauchgase RG durch den die Brennkammer 120 auf mindestens
drei Seiten umfassenden Raum 111 zwischen dem Ofenmantel 110
und der Brennkammer 120 zum Rauchgassammler 130 im Oberteil
des Ofens 100 und von dort zum Abgasstutzen 131.
In der Vorderwand 140 hat der Ofen 100 eine Fülltür 141 mit
einer in ihrem Querschnitt einstellbaren Öffnung 142 zur
Zufuhr der Primärluft. Besonders für die Zufuhr von
Primärluft in den hinteren Ofenteil befindet sich im Oberteil
des Ofens 100 noch ein Primärluftverteiler 150 mit einer
Regelöffnung 151.
Von großer Bedeutung für die vollständige Verbrennung bzw.
Nachverbrennung der Rauchgase RG ist die Zufuhr von
Sekundärluft SL durch die Sekundärluftkanäle 163 zu den
Durchtrittskanälen 161. Dort vermischt sich die Sekundärluft
mit den Rauchgasen.
Wie aus Fig. 1C zu ersehen ist, ist unterhalb der
Durchtrittskanäle 161 eine das Gemisch aus Rauchgas und
Sekundärluft zusammenfassende und vermischende Brenndüse
162 angeordnet. Diese Brenndüse 162 ist, wie nachfolgend
noch im Einzelnen dargelegt werden wird, notwendig, um die
seitlich zugeführte Sekundärluft SL daran zu hindern, sofort
seitlich abzufließen und sich nicht mit den Rauchgasen RG
zu vermischen.
In den Fig. 2A, 2B und 2C sind drei Schnitte durch eine
zweite Ausführungsform eines luftgekühlten Ofens 200
wiedergegeben. Auch der Ofen 200 besteht aus dem Ofenmantel
110 und der Brennkammer 120. In den Seitenwänden 121, 122,
123 sind zwei umlaufende Primärluftverteiler 252, 253
vorhanden, die aus Keramik, Feuerbeton oder Metall bestehen
können. Diese Primärluftverteiler 252, 253 stellen eine
gleichmäßige Luftzufuhr im Inneren der Brennkammer 120
sicher. In den drei Schnitten sind die beiden
Primärluftverteiler 252, 253 umlaufend wiedergegeben, wie
aus Fig. 2C zu ersehen ist. Es versteht sich jedoch, daß
die Primärluftverteiler 252, 253 auch nur in den Seitenwänden
121, 122 vorhanden sein können, also nicht umlaufend sein
müssen. Die Anzahl der Kanäle 252, 253 kann größer oder
kleiner sein, was durch Versuche zu ermitteln ist.
Normalerweise ist der Ofen 200, wie in Verbindung mit dem
Ofen 100 bereits beschrieben worden ist, für einen Unterbrand
durch die untere Bodenplatte 260 hindurch, ausgebildet.
Dementsprechend ist die untere Bodenplatte 260 mit
Sekundärluftkanälen 263 ausgestattet. Der Ofen 200 hat
jedoch die Eigenschaft, auch als Durchbrandofen verwendet
werden zu können. Hierzu ist lediglich die Verschlußklappe
232 durch ein Gestänge zu öffnen. Für diesen Fall befindet
sich im Oberteil des Ofens 200 eine Deckplatte 270. Die
Deckplatte 270 ist in Fig. 2A in zwei Versionen dargestellt:
Rechts ist eine Ausführungsform wiedergegeben, die aus
einem Hohlkörper 271 besteht, der als Sekundärluftkanal mit
Luftaustrittsöffnungen 273 in den Durchtrittskanal 275
hinein versehen ist, links ist eine Ausführungsform als
massiver Körper 272 aus hochtemperaturbeständigem Material
wiedergegeben. Die Deckplatte 270 in der Ausführungsform
272 enthält Sekundärluftkanäle 273 mit Öffnungen 274 in den
Durchtrittskanal 275 hinein. Grundsätzlich haben die
Bodenplatte 260 und die Deckplatte 270 die gleiche Form
und je nach Betrieb des Ofens 200 als Unterbrand durch die
Bodenplatte 260 hindurch oder als Durchbrandofen die gleiche
Funktion.
Im Durchtrittskanal 275 ist zur besseren Regelung im
Durchbrand eine Drosselklappe 276 angebracht. Als weitere
Möglichkeit kann auch ein Rohr 277 mit Luftaustrittsöffnungen
zur Sekundärluftzufuhr im Durchbrand vorgesehen sein.
In den Fig. 3A, 3B und 3C sind drei Schnitte durch einen
wassergekühlten Ofen (Kessel) 300 wiedergegeben. Der Kessel
300 besteht aus dem Ofenmantel 310, einem Wassermantel 311,
einer Auskleidung 312 aus hochtemperaturbeständigem Material,
einer Brennkammer 320 mit den drei Seitenwänden 321, 322,
323 aus hochtemperaturbeständigem Material mit geringer
Wärmeleitfähigkeit und einer hochhitzebeständigen Isolierung
324 z. B. aus Silikatplatten, auf der Außenseite. Die
Bodenplatte 360 besteht in diesem Fall aus den drei Platten
361, 362, 363. In der unteren Platte 363 sind die
nachfolgend noch im Einzelnen beschriebenen
Sekundärluftkanäle 366 angeordnet. Die untere Platte 363
besteht aus Keramik-Feuerbeton oder Metallegierungen. Die
mittlere Platte 362 ist eine Hohlkonstruktion aus Metall,
in der Wasser oder ein anderes Wärmeträgermedium zirkuliert.
Die obere Platte 361 ist eine Keramik- oder Schamotteplatte,
in der die Durchtrittskanäle 364 frei ausgespart sind.
Diese Platte 361 dient als Puffer zwischen dem Glutbett und
der wasserführenden mittleren Platte 362. Auf die Platte 361
kann bei besonders hoher Anforderung an die Wärmeleistung
des Kessels 300 verzichtet werden. In der Teilbodenplatte
363 befinden sich Sekundärluftkanäle 366.
Wie aus Fig. 3B zu ersehen ist, nimmt die Länge der
Durchtrittskanäle 364 von den vorderen Durchtrittskanälen
3641 über die mittleren Durchtrittskanäle 3642 zu den hinteren
Durchtrittskanälen 3643 zu. Bei Holzverbrennung und/oder
Leistungsreduzierung werden nur die vorderen Durchtrittskanäle
3641 oder die vorderen und mittleren Durchtrittskanäle 3641,
3642 durch Platten abgedeckt. Die Verbrennung erfolgt dann
nur noch durch die längeren hinteren Durchtrittskanäle 3643
hindurch. Unter der Bodenplatte 360 ist in der Mitte
längsverlaufend die Brenndüse 365 angeordnet. Die Brenndüse
365 besteht aus zwei Leitansätzen 3651, 3652, deren
Durchtrittsöffnung durch zwei schwenkbare Leitbleche 3653,
3654 verkleinert werden kann. Selbstverständlich können die
beweglichen Leitbleche 3653, 3654 auch auf der Außenseite
der Leitansätze 3651, 3652 angebracht und so abgekantet sein,
daß sie den Durchgang der Rauchgase verengen. Die Leitbleche
3653, 3654 müssen aber so angebracht werden, daß sie den
Durchgang nicht ganz verschließen können.
Die vorbeschriebenen Öfen 100, 200, 300 konnten bisher schon
in dreifacher Weise geregelt werden und zwar durch Regelung
- 1. der oberen Primärluftzufuhr,
- 2. der Primärluftzufuhr durch die Tür in der Ofen-Vorderfront und
- 3. der Sekundärluftzufuhr in der Bodenplatte.
Durch die Leitbleche 3653, 3654 ist nun
eine vierte Regelmöglichkeit für den Ofen 300 gegeben. In
der unteren Teilbodenplatte 363 befinden sich noch
Sekundärluftkanäle 3661 in die Durchtrittskanäle 364 hinein.
Im Oberteil des Ofens 300 befindet sich der
Primärluftverteiler 350 mit den Primärluftkanälen 351, der
im Durchbrand als Sekundärluftverteiler fungiert. Der
Primärluftverteiler 350 kann ebenfalls aus einem
hochtemperaturbeständigem Material mit geringer
Wärmeleitfähigkeit, z. B. Keramik-Feuerbeton, aber auch aus
Gußeisen bestehen. Die Konstruktionsmerkmale des
Primärluftverteilers 350 stimmen weitgehend mit denen der
Bodenplatte 360 überein.
Um aus der Brennkammer 320 Wärme entnehmen zu können,
befindet sich im Innenraum der Brennkammer 320 ein aus
hochwarmfesten Rohren bestehender Wärmetauscher 313. Der
Wärmetauscher 313 ist mit dem Wassermantel 311 hydraulisch
verbunden.
In den Fig. 4A und 4B sind zwei Schnitte durch einen
wassergekühlten Ofen (Kessel) 400 wiedergegeben. Bei dem
Kessel 400 ist der Wärmetauscher 413 in der Höhe variabel
und kann so den wechselweise zu verbrennenden Brennstoffen
oder den verschiedenen, gemeinsam zu verbrennenden
Brennstoffen angepaßt werden. Der Wärmetauscher 413 besteht
aus hochwarmfesten Rohren und hat die Form eines Käfigs.
Wie in Fig. 4A zeichnerisch dargestellt ist, kann innerhalb
des Wärmetauschers 413 Kohle oder Koks und/oder auf der
Bodenplatte 460 Holz verbrannt werden.
Die Bodenplatte 460 ist eine Hohlkonstruktion, wie diese
beispielsweise in den Fig. 7A, 7B im Einzelnen beschrieben
ist.
Nachfolgend werden die Bodenplatten 60 der Öfen 100, 200,
300 und 400 im einzelnen beschrieben. Grundsätzlich kann
jede der nachfolgend beschriebenen Bodenplatten 60 in jedem
der Öfen 100, 200, 300, 400 eingesetzt werden.
In den Fig. 5A, 5B ist die Grundform einer Bodenplatte
60 anhand einer zweilagigen Bodenplatte 605 wiedergegeben.
Die Bodenplatte 605 besteht aus den beiden Teilbodenplatten
6051, 6052. In der oberen Teilbodenplatte 6051 sind zwei
Durchtrittskanäle 6053, 6054 vorhanden, die in der unteren
Teilbodenplatte 6052 durch eine Brenndüse 6055 zusammengefaßt
werden. Unterhalb der Brenndüse 6055 können noch Leitbleche
3653, 3654 aus den Fig. 3A, 3B, 3C vorgesehen sein. Wie
aus Fig. 5A zu ersehen ist, sind beispielsweise in der
Teilbodenplatte 6051 vier Sekundärluftkanäle 6056, 6057,
6058, 6059 vorgesehen. Hierbei liegen die Sekundärluftkanäle
6057, 6058 in der Mitte der Bodenplatte 605 übereinander und
führen damit dem Zentrum der Brenndüse 6055 Sekundärluft zu.
Die Teilbodenplatten 6051, 6052 bestehen aus Schamotten,
Feuerbeton oder Silikat.
In den Fig. 6A, 6B ist eine zweilagige Teilbodenplatte
606 wiedergegeben, die aus den Teilbodenplatten 6061, 6062
besteht. In der oberen Teilbodenplatte 6061 befinden sich
mehrere Reihen von jeweils drei Durchtrittskanälen 6063,
6064, 6065, denen durch Sekundärluftkanäle 6066 Sekundärluft
zugeführt wird. In der unteren Teilbodenplatte 6062 werden
die Durchtrittskanäle 6063, 6064, 6065 durch eine Brenndüse
6067 zusammengefaßt. Die Bodenplatte 606 mit ihren relativ
kleinen Durchtrittskanälen 6063, 6064, 6065 ist vorzugsweise
zur Verbrennung von kleinstückigem Brennstoff, wie z. B.
Kohle, geeignet.
In den Fig. 7A, 7B ist eine dreilagige Bodenplatte 607
für einen Kessel 300 oder Kessel 400, vorzugsweise zur
Verbrennung von Kohle, wiedergegeben. Die obere
Teilbodenplatte 6071 besteht aus Schamotte, Feuerbeton oder
Silikat. Die mittlere Teilbodenplatte 6072 wird von einem
Kühlmittel, z. B. Wasser, durchströmt und ist eine
Metallkonstruktion. Die untere Teilbodenplatte 6073 ist
gleichfalls eine Metall-Hohlkonstruktion und bildet die
Sekundärluftkanäle. In Fig. 7a sind für die Teilbodenplatte
6073 drei Varianten der Durchtrittskanäle dargestellt. Der
Durchtrittskanal 6074 hat eine zylindrische Seitenwand mit
Drallschaufeln zur Verwirbelung und Durchmischung der
Rauchgase, der Durchtrittskanal 6075 hat eine sich nach
unten verjüngende Seitenwand mit Drallschaufeln zur
Verwirbelung und Durchmischung der Rauchgase, während der
Durchtrittskanal 6076 eine zylindrische Seitenwand mit
einem Strömungskörper zur Durchmischung der Rauchgase hat.
Diese drei Möglichkeiten können jeweils alternativ in
einer Bodenplatte 607 eingesetzt werden. Besteht der Wunsch
einer Leistungssteigerung, so kann die obere Teilbodenplatte
6071 fortgelassen werden.
In den Fig. 8A, 8B ist eine zweilagige Bodenplatte 608
wiedergegeben. Die Bodenplatte 608 besteht aus einer oberen
Teilbodenplatte 6081 und einer unteren Teilbodenplatte 6082.
Beide Teilbodenplatten 6081, 6082 bestehen aus Schamotte,
Feuerbeton oder Silikat. Die obere Teilbodenplatte 6081 hat
quer verlaufende Durchtrittskanäle 6083, die vorzugsweise
zur Verbrennung von Kohle oder Koks geeignet sind. Die untere
Teilbodenplatte 6082 ist wie eine Lavaldüse ausgebildet und
faßt die durchtretenden Rauchgase zusammen. In der unteren
Teilbodenplatte 6082 sind wiederum Sekundärluftkanäle
6084, 6085 vorgesehen und zwar Sekundärluftkanäle 6084 mit
kreisförmigen Querschnitt oder Sekundärluftkanäle 6085
mit quadratischem Querschnitt.
In den Fig. 9A, 9B ist eine obere Teilbodenplatte 6091
wiedergegeben. Die Teilbodenplatte 6091 enthält mindestens
einen Sekundärluftkanal, der aus einem um seine Längsachse
drehbaren Rohr 6092 besteht, wobei das Rohr 6093 um mehr
als die Hälfte seiner Querschnittsfläche in die Wand
eingelassen ist und auf mindestens einer achsenparallelen
Linie der Rohrwand Luftaustrittslöcher vorhanden sind, die
durch Drehen des Rohres 6093 in die Durchtrittsöffnung 6092
hinein geöffnet oder nach Drehen durch die an dem Rohr 6093
anliegende Wand verschließbar sind. Außerdem kann das Rohr
6093 in Längsrichtung in einem Mantelbereich derart mit
einer geraden Teilmantelfläche 6094 versehen sein, daß bei
einer bestimmten Drehstellung des Rohres 6093 die gerade
Teilmantelfläche 6094 mit den angrenzenden Innenflächen der
Wand eine glatte Fläche bilden. In den beiden
Durchtrittsöffnungen 6092, 6095 sind die Rohre 6093, 6094
lediglich in verschiedenen Drehstellungen wiedergegeben. In
der Durchtrittsöffnung 6095 haben die Rohre 6093 eine
derartige Drehstellung, daß der Querschnitt der
Durchtrittsöffnung 6095 kleiner ist als der Querschnitt der
Durchtrittsöffnung 6092.
In Fig. 10 ist ein Schnitt durch eine obere Teilbodenplatte
6101 wiedergegeben. In der Teilbodenplatte 6101 sind
beispielsweise zwei Durchtrittskanäle 6102 vorhanden. Der
Durchtrittsquerschnitt jedes Durchtrittskanals 6102 läßt
sich durch jeweils zwei Schiebestücke 6103, 6104 begrenzen.
Jedes Schiebestück 6103, 6104 hat eine Bohrung 6105, die
mit einem Sekundärluftkanal 6106 in Verbindung steht. Das
Schiebestück 6103 kann durch eine Drehwelle 6107 mit einem
angeschweißten oder angegossenen Nocken verschoben werden.
Entsprechendes gilt für sämtliche übrigen Schiebestücke.
Die Schiebestücke 6103, 6104, usw. können aus Schamotte,
Feuerbeton oder einer Stahllegierung bestehen.
Der Grundgedanke der Regelung des Durchtrittsquerschnittes
der Durchtrittskanäle ist der, die Leistung und den Abbrand
zu regeln, ohne die Zufuhr der Sekundärluft drosseln zu
müssen.
In Fig. 11 ist ein senkrechter Schnitt durch eine
zweilagige Bodenplatte 611 wiedergegeben. Die Bodenplatte
611 besteht aus einer oberen Teilbodenplatte 6111 und einer
unteren Teilbodenplatte 6112. Die obere Teilbodenplatte 6111
hat beispielsweise sechs Durchtrittskanäle 6113 und ist
daher wegen der insgesamt großen Durchtrittsfläche vorwiegend
zur Verbrennung von Kohle mit einem hohen Ascheanfall gedacht.
Die untere Teilbodenplatte 6112 hat eine Brenndüse 6113,
deren Durchtrittsquerschnitt durch Schiebestücke 6114, 6115
veränderbar ist. Die Schiebestücke 6114, 6115 können in zur
Schnittebene senkrechten Richtung mehrteilig sein oder bei
einer runden Ausführung des Verbrennungstrichters ebenfalls
halbkreisförmig sein. Die Bodenplatte 611 kann wiederum aus
Schamotte, Feuerbeton oder Metallegierungen bestehen.
In Fig. 12 ist ein senkrechter Schnitt durch eine zweilagige
Bodenplatte 612 wiedergegeben. In der oberen Teilbodenplatte
6121 sind Sekundärluftkanäle 6124 vorhanden, die den
Durchtrittskanälen 6123 Sekundärluft zuführen. Unterhalb der
Durchtrittskanäle 6123 befinden sich in der unteren
Teilbodenplatte 6122 eine im senkrechten Schnitt
lavaldüsenförmige Brenndüse 6125, deren horizontaler
Durchtrittsquerschnitt durch Schiebestücke 6126 veränderbar
ist. Bohrungen 6128 in den Schiebestücken 6126 verbinden die
Brenndüse 6125 mit einem weiteren Sekundärluftkanal 6127.
Die Bohrungen 6128 sind hierbei schräg zum Ausgang der
Brenndüse 6125 hin orientiert.
In Fig. 13A ist ein senkrechter Schnitt durch eine
zweiteilige Bodenplatte 613 wiedergegeben. Die zweiteilige
Bodenplatte 613 besteht aus der äußeren Bodenplatte 6131
und dem kegelförmigen Einsatz 6132. Zwischen der äußeren
Bodenplatte 6131 und dem Einsatz 6132 werden acht
Durchtrittskanäle 6133, 6134 gebildet. Unterhalb des
Einsatzes 6132 werden die Durchtrittskanäle 6133, 6134 durch
eine Brenndüse 6135 zusammengefaßt. Der kegelförmige
Einsatz 6132 ist mit Sekundärluftkanälen 6136 verbunden und
verteilt die Sekundärluft in die Brenndüse 6135. Seitlich
sind weitere Sekundärluftkanäle 6137 vorhanden.
In Fig. 14A ist ein senkrechter Schnitt durch eine
dreiteilige Bodenplatte 614 wiedergegeben. Die Bodenplatte
614 besteht aus der oberen Teilbodenplatte 6141, der unteren
Teilbodenplatte 6142 sowie dem Einsatz 6143. Zwischen der
oberen Teilbodenplatte 6141 und dem Einsatz 6143 sind vier
Durchtrittskanäle 6144 vorhanden. Wie schon bei der
Bodenplatte 613 in ähnlicher Weise beschrieben worden ist,
steht der hohl ausgebildete Einsatz 6143 mit den
Sekundärluftkanälen 6146 in Verbindung. Über diese Kanäle
6146 wird durch Luftaustrittslöcher im Einsatz 6143
Sekundärluft in die Brenndüse 6145 geleitet.
In Fig. 15A ist eine Draufsicht auf eine Bodenplatte 615
nach der Linie XVA-XVA von Fig. 15B wiedergegeben. Die
Bodenplatte 615 hat in Richtung der Ofentiefe verlaufende
Durchtrittskanäle 6153. Die Durchtrittskanäle 6153 verlaufen
in der oberen Teilbodenplatte 6151 und werden in der unteren
Teilbodenplatte in der Brenndüse 6154 zusammengefaßt. Die
Sekundärluftkanäle 6155 befinden sich sowohl in der oberen
Teilbodenplatte 6151 als auch in der unteren Teilbodenplatte
6152. Von besonderer Bedeutung sind die Sekundärluftkanäle
6158, durch die Sekundärluft in die Mitte der
hindurchströmenden Rauchgase eingeleitet wird. In der
Brenndüse 6154 befindet sich ein Klappenpaar 6156, das durch
einen Spreizdorn 6157 auf- und zugeklappt werden kann. Durch
das Klappenpaar 6156 kann der Durchtrittsquerschnitt der
Brenndüse 6154 vergrößert oder verkleinert werden, ohne daß
die Luftzufuhr gedrosselt werden muß.
Fig. 15C zeigt die Bodenplatte 6151, unter der sich in
einem geringen Abstand, der genau im Unterdruckbereich liegt,
zwei Leitflügel 6159 befinden. Außerdem können die
Leitflügel 6159 durchgehende Bohrungen besitzen. Der Durchlaß
zwischen den Leitflügeln 6159 und der Unterseite der
Bodenplatte 6151 sowie die Bohrungen in den Leitflügeln 6159
bewirken eine Abgasrückführung mit Nachverbrennung, durch
die die NOx-Bildung herabgesetzt wird. Die Leitflügel
können auch schwenkbar gelagert sein, so daß eine Veränderung
des Durchlaßquerschnittes zwischen den beiden Leitflügeln
6159 möglich ist.
In Fig. 16A ist ein senkrechter Schnitt nach der Linie
XVIA-XVIA von Fig. 16B durch eine dreilagige Bodenplatte
616 wiedergegeben. Die Bodenplatte 616 hat im Prinzip den
gleichen Aufbau wie die Bodenplatte 615. Zum Unterschied zur
Bodenplatte 615 führen bei der Bodenplatte 616 die
Durchtrittskanäle 6164 in gerader Linie aufeinander zu und
münden in die gemeinsame Brenndüse 6165. Durch die
Sekundärluftkanäle 6166 wird die Sekundärluft seitlich und
durch die Sekundärluftkanäle 6167 wieder in das Zentrum der
hindurchströmenden Rauchgase eingeleitet. Der obere
Sekundärluftkanal 6168 ist als eine mögliche Variante
trapezförmig ausgebildet. Grundsätzlich ist jede
Querschnittsform für die Sekundärluftkanäle möglich,
wenngleich ein kreisförmiger Querschnitt bevorzugt wird.
Durch Schiebestücke 6169 kann der Durchtrittsquerschnitt für
die Rauchgase geregelt werden. An Stelle der Schiebestücke
sind aber auch Klappen möglich, wie die Klappeneinrichtungen
6156, 6157.
In Fig. 17 ist lediglich ein senkrechter Schnitt durch die
Oberplatte 6171 einer mehrlagigen Bodenplatte dargestellt.
In dieser Oberplatte 6171 sind beispielsweise zwei
geschwungene, parallel zueinander verlaufende
Durchtrittskanäle 6178 dargestellt, in die Sekundärluftkanäle
6179 münden. Bei dieser Konstruktion liegen die
Sekundärluftaustritte der Sekundärluftkanäle 6179 im
optimalen Unterdruckbereich und sind dadurch sehr effektiv.
Sie lassen sich auch mechanisch sehr gut bearbeiten.
Unterhalb der Oberplatte 6171 kann noch in bekannter Weise
eine untere Teilbodenplatte mit einer Brenndüse vorgesehen
sein.
In Fig. 18 ist ein senkrechter Schnitt durch eine einlagige
Bodenplatte 618 wiedergegeben. Die Bodenplatte 618 entspricht
den Bodenplatten 615, 616, wobei jedoch anstelle einer
Brenndüse zwei nach innen oder außen schwenkbare Leitbleche
6181, 6182 angeordnet sind, mit denen die
Abbrandgeschwindigkeit geregelt werden kann, ohne daß die
Luftzufuhr und damit die Sauerstoffzufuhr reduziert werden
muß: Die Bleche 6181, 6182 können an ihren freien Kanten
wiederum nach außen gebogen sein, damit in Drosselstellung,
wenn die Bleche 6181, 6182 nach innen geschwenkt sind, eine
lavaldüsenartige Form, wie die Brenndüsenform nach Fig. 8A
oder 12 entsteht. In der Bodenplatte 618 sind
Sekundärluftkanäle 6183 vorgesehen. Zusätzlich kann unter
der Bodenplatte 618 ein Sekundärluftrohr 6184 aus Metall
oder Keramik angebracht sein. Das Rohr 6184 kann, wie in der
Fig. 18 dargestellt ist, einen kreisförmigen Querschnitt
oder wegen der besseren Strömungsverhältnisse um das Rohr
herum einen ovalen Querschnitt haben. Es ist aber auch
möglich, die Bodenplatte 618 in der Mitte weiter herunter
zu ziehen und unterhalb des Sekundärluftkanales 6185 noch
einen weiteren Sekundärluftkanal vorzusehen, der dieselbe
Funktion wie das Rohr 6184 erfüllt. In Drosselstellung ist
die Zufuhr der Sekundärluft an dieser sowohl wegen der
hohen Beschleunigung und dem daraus resultierenden Unterdruck,
als auch der hieraus sich ergebenden erhöhten
Verbrennungstemperatur am wirksamsten. Außerdem kann das
Rohr 6184 oder der untere Kanal 6185 bei bestimmten
Brennstoffen wie z. B. Kohle, zur Vermeidung von NOx (Stickoxid)
Bildung zur Abgasrückführung herangezogen werden.
Fig. 19 zeigt eine Bodenplatte 619 mit einem runden
Düseneinsatz 6192. Der Düseneinsatz 6192 hat die Form eines
stehenden Ventils eines Verbrennungsmotors. Zwischen dem
äußeren Bodenplattenteil 6191 und dem runden Düseneinsatz
6192 sind vier kreisbogenförmige Durchtrittskanäle 6193
vorhanden. Durch einen Sekundärluftkanal 6194 wird dem
hohl ausgebildeten Düseneinsatz 6192 Sekundärluft zugeführt,
die aus einer Vielzahl von Öffnungen austritt und in das
Zentrum der durch die Durchtrittsöffnungen 6193 strömenden
Rauchgase gelangt. Im äußeren Bodenplattenteil 6191 befinden
sich zur seitlichen Zufuhr von Sekundärluft weitere
Sekundärluftkanäle 6195 sowie am unteren Ende schwenkbare
Leitbleche 6196. Anstelle der Leitbleche 6196 können jedoch
auch alle anderen vorbeschriebenen Maßnahmen zur Verringerung
des Durchtrittsquerschnittes für die Rauchgase eingesetzt
werden.
Fig. 20 zeigt einen Schnitt durch eine zweilagige
Bodenplatte 620. Die Bodenplatte 620 besteht aus der oberen
Teilbodenplatte 6201 und der unteren Teilbodenplatte 6202.
Das Mittelteil 6203 der oberen Teilbodenplatte 6201 ist weit
heruntergezogen und enthält bis in seinen unteren Teil
Sekundärluftkanäle 6204, so daß Sekundärluft in die Engstelle
der Brenndüse 6205 mit ihrem starken Unterdruck zugeführt
wird. Die untere Teilbodenplatte 6202 besteht aus zwei
gegeneinander verschiebbaren Plattenteilen 6206, die durch
Schwenkdorne 6207 in ihrem gegenseitigen Abstand verändert
werden können.
Fig. 21A zeigt einen Schnitt durch eine einlagige
Bodenplatte 621 nach der Linie XXIA-XXIA von Fig. 21B.
Hier sind zwei Durchtrittskanäle 6211, 6212 vorgesehen,
denen von beiden Seiten durch Sekundärluftkanäle 6213, 6214
Sekundärluft zugeführt wird. Unterhalb der Bodenplatte 621
können die beiden Durchtrittskanäle 6213, 6214 zusammenfassende
Leitbleche oder eine zweite Bodenplatte mit einer Brenndüse
angeordnet sein, wie etwa die zweite Bodenplatte 6202.
Die Teilbodenplatte 621 hat an ihrer Oberfläche zwischen
den Eintrittsöffnungen der beiden Durchtrittskanäle 6211,
6212 einen Höcker 6215 mit seitlich abfallenden Flanken. Der
Sinn dieser Konstruktion ist es, den Brennstoff immer in
Richtung der Eintrittsöffnung zu befördern, damit die
Eintrittsöffnungen bis zum restlosen Abbrand bedeckt sind.
In Fig. 22A ist eine Draufsicht, in Fig. 22B ein
Querschnitt und in Fig. 22C ein Längsschnitt durch eine
zweiteilige Bodenplatte 622 wiedergegeben. Die zweiteilige
Bodenplatte 622 besteht aus dem Grundteil 6221 und zwei
keilförmigen Einsätzen 6222, 6223. Zwischen dem Grundteil
6221 und dem etwa keilförmigen Einsatz 6222 oder 6223
entstehen jeweils zwei Durchtrittskanäle, denen durch
Sekundärluftkanäle, z. B. den Sekundärluftkanal 6224,
Sekundärluft zugeführt wird. Dieser unterteilte Aufbau der
Bodenplatte 622 hat den Vorteil, daß Austrittsöffnungen
6225, mit denen die Sekundärluftkanäle mit den
Durchtrittskanälen verbunden sind, leichter herstellbar sind.
In Fig. 23A ist ein Querschnitt nach der Linie XXIIIA-
XXIIIA von Fig. 23B, in Fig. 23B ein Horizontalschnitt
nach der Linie XXIIIB-XXIIIB von Fig. 23A und in Fig.
23C ein Längsschnitt nach der Linie XXIIIC-XXIIIC von
Fig. 23B einer Bodenplatte 623 wiedergegeben. Die Bodenplatte
623 hat, jeweils als Beispiel, einen rechteckigen
Durchtrittskanal 6231, einen quadratischen Durchtrittskanal
6232 oder einen runden Durchtrittskanal 6233. Die Bodenplatte
623 ist mit einem Flachschieber 6234 ausgerüstet, der
entsprechend den Pfeilen 6235, verschiebbar ist. Mit dem
Flachschieber 6234 ist es möglich, die Abbrandgeschwindigkeit
bzw. die Menge des Durchsatzes zu regeln, ohne die
Luftzufuhr zu drosseln. Die Durchtrittskanäle 6231, 6232, 6233
können in der Bodenplatte 623 einreihig oder, wie in den
Fig. 23A, 23B, 23C dargestellt ist, zweireihig ausgeführt
sein. Hierbei ist es besonders wichtig, daß, wenn
unterschiedliche Formen der Durchtrittskanäle verwendet
werden, die Durchtrittskanäle 6231 mit großem Querschnitt
im hinteren Teil des Ofens angeordnet sein müssen. In Fig.
23B ist der Durchtrittskanal 6231 in Längsrichtung angeordnet,
es ist aber auch eine Anordnung in Querrichtung möglich, die
dann durch Querkanäle mit Sekundärluft versorgt werden
können. Außerdem ist es sinnvoll, unter der Bodenplatte 623
die Brenndüse 6062 von Fig. 6A oder die Leitbleche 6181,
6182 von Fig. 18 anzuordnen. Dieses ist bei allen
Bodenplatten sinnvoll.
In Fig. 24A ist die perspektivische Ansicht einer
Bodenplatte 624 wiedergegeben, wie sie beispielsweise in
dem Kessel 300 verwendet wird. Wie bereits am Kessel 300
genau beschrieben worden ist, nimmt die Länge der
Durchtrittskanäle von der vorderen zu den hinteren
Durchtrittskanälen zu. Auf der Oberseite der Bodenplatte
624 sind zwei keilförmige Abdeckkörper 6241, 6242 gestrichelt
wiedergegeben, die zur Holzverbrennung oder
Leistungsreduzierung zur Abdeckung der ersten oder der
ersten und der zweiten Reihe der Durchtrittskanäle verwendet
werden. Unterhalb der Bodenplatte 624 sind in bekannter
Weise zwei Leitbleche 6243 angebracht, die außerdem eine
keramische Verkleidung haben können.
Als Alternative zu den Abdeckkörpern 6241, 6242 kann unter
der Bodenplatte 624 ein Flachschieber 6244 angebracht sein,
der ebenfalls die Leistung reduziert oder bei
Holzverbrennung angebracht wird und zugleich die
Sekundärluftbohrungen verschließt.
Fig. 24B zeigt die Bodenplatte 624 in Durchsicht mit einer
Regelmöglichkeit für die Sekundärluft. Von der Vorderseite
der Bodenplatte 624 in Durchsicht mit einer Regelmöglichkeit
für die Sekundärluft. Von der Vorderseite der Bodenplatte
624 sind dünnwandige Rohre 6245 für Sekundärluft in
entsprechende Bohrungen in der Bodenplatte 624 einschiebbar.
Die Länge der Rohre 6245 ist so bemessen, daß sie bei
maximaler Einschiebung in die Bodenplatte 624 bis zu den
großen Durchtrittskanälen 6246 reichen. Dadurch ist
automatisch die Sekundärluftzufuhr zu den Durchtrittskanälen
6247, 6248 abgesperrt. Durch Herausziehen der Rohre 6245
wird erst wieder die Sekundärluftzufuhr zu den
Durchtrittskanälen 6247 und schließlich die Sekundärluftzufuhr
zu den Durchtrittskanälen 6248 freigegeben. Eine Alternative
zum Herausziehen der Rohre kann darin bestehen, die Rohre
6245 mit Bohrungen 6249 im Rohrmantel zu versehen, wobei
der Abstand der Bohrungsgruppen mit dem Abstand der
Durchtrittskanäle 6247, 6248 übereinstimmt. In diesem Fall
genügt eine Drehung der Rohre um 90°, um die Bohrungen 6249
in die Durchtrittsöffnungen hinein zu öffnen oder zu
verschließen. Die Verwendung der Abdeckkörper 6241, 6242
oder der Rohre 6245 stellen Alternativen zur Verwendung des
Flachschiebers 6244 dar.
In den nachfolgenden Zeichnungen werden unterschiedliche
Ausführungsformen von Durchtrittskanälen und Brenndüsen
beschrieben.
In den Fig. 25A, 25B und 25C ist ein kugelförmiger
Durchtrittskanal 6251 in einer zweilagigen Bodenplatte 625
wiedergegeben. In dem kugelförmigen Durchtrittskanal 6251
sind eingebaute oder angegossene Drallschaufeln 6252
vorgesehen, wobei die Sekundärluft durch einen umlaufenden
Sekundärluftkanal 6253 zugeführt und durch Bohrungen 6254
vom Sekundärluftkanal 6253 in den Durchtrittskanal 6251
gelangt. Wie insbesondere aus Fig. 25B zu ersehen ist,
dienen die Drallschaufeln 6252 mit ihrem oberen Teil als
Rost und verhindern, daß große Holzkohle- oder Glutteile
in den Durchtrittskanal 6251 hineinfallen können. Von dem
Durchtrittskanal 6251 können je nach Größe und Ausführung
einer oder mehrere in einer Bodenplatte 625 angeordnet
sein. Unterhalb eines Durchtrittskanals 6251 oder mehrerer
Durchtrittskanälen der gleichen Art können noch die
Rauchgase zusammenfassende Leitbleche oder eine Brenndüse
angeordnet sein.
In Fig. 26 ist eine zweilagige Bodenplatte 626 mit einem
im senkrechten Schnitt zwiebelförmigen Durchtrittskanal
6261 wiedergegeben. Alle sonstigen Konstruktionsmerkmale
stimmen mit denen überein, die zu der Bodenplatte 625
gemacht worden sind.
In Fig. 27 ist eine zweilagige Bodenplatte 627 mit einem
zylindrischen Durchtrittskanal 6271 wiedergegeben. Auch hier
sind wiederum Drallschaufeln 6272 vorgesehen, die in ihrem
oberen Teil wie an Hand der Fig. 25A, 25B und 25C im
einzelnen beschrieben ist, als Rost dienen.
In Fig. 28 ist eine zweilagige Bodenplatte 628 wiedergegeben,
mit einem zylindrischen Durchtrittskanal 6281 mit einem als
Brenndüse ausgebildeten eingezogenen Austritt 6282. Oben
sind konische Stege 6283 und in der Mitte Sekundärluftkanäle
6284 vorgesehen. Unten befindet sich ein runder
spitzkegelförmiger Mischkörper 6285, der sich mit Stützen
6286 an den eingezogenen Außenwänden abstützt.
In Fig. 29 ist eine zweilagige Bodenplatte 629 wiedergegeben.
Der Durchtrittskanal 6293 in der oberen Teilbodenplatte
6291 weist konische Stege 6294 als Rost auf und in der
unteren eingezogenen Teilplatte 6292 Drallschaufeln 6295.
Über einen Sekundärluftkanal 6292 und einen umlaufenden
Schlitz 6297 wird Sekundärluft dem Durchtrittskanal 6293
zugeführt.
In den Fig. 30A und 30B ist eine zweilagige Bodenplatte
630 wiedergegeben. Die Bodenplatte 630 besteht aus einer
oberen Teilplatte 6301 und einer unteren Teilplatte 6302. In
der unteren Teilplatte 6302 befindet sich ein sich konisch
nach unten verjüngender Durchtrittskanal 6303 mit einem nur
in Fig. 30B dargestellten Drallkörper 6304. Der Drallkörper
6304 ist entweder an die untere Teilplatte 6302 angegossen
oder ist ein getrenntes Teil, das als konisches Teil in den
konischen Durchtrittskanal 6303 einsetzbar ist. Durch den
Drallkörper 6304 als getrenntes Teil lassen sich eventuelle
Reparaturen einfacher ausführen und die Kosten senken.
Die obere Teilplatte 6301 hat eine Öffnung 6305 mit
gegenläufigem konischen Profil. Die Teilplatte 6301 ist
wegen ihrer relativ geringen Dicke leicht auswechselbar, so
daß durch Teilplatten 6301 mit größerer oder kleinerer
Öffnung 6305 die Leistung des Ofens erhöht oder verkleinert
werden kann.
In den Fig. 31A und 31B ist eine zweilagige Bodenplatte
631 wiedergegeben. Die Bodenplatte 631 besteht aus einer
oberen Teilbodenplatte 6311 und einer unteren Teilbodenplatte
6312. In dem sich nach unten verjüngenden Durchtrittskanal
6313 befindet sich ein konischer Körper 6314 mit vier Stegen.
Sämtliche übrigen Merkmale dieser Konstruktion stimmen mit
denjenigen der Bodenplatte 630 überein.
In Fig. 32A ist ein senkrechter Schnitt durch eine
zweilagige Bodenplatte 632 wiedergegeben. Die obere
Teilbodenplatte 6321 ragt mit einem sich nach unten konisch
verjüngenden Einsatz 6323 in die untere, sich mit dem gleichen
Winkel konisch verjüngende Durchtrittsöffnung 6324 in der
unteren Teilbodenplatte 6322 hinein. Zwischen dem Einsatz
6323 und der Durchtrittsöffnung 6324 verbleibt ein konischer
Ringspalt 6326, durch den die Sekundärluft von einem
Sekundärluftkanal den Rauchgasen zugeführt wird. In dem
konischen Ringspalt 6326 können Distanzstege vorgesehen sein,
die entweder am konischen Einsatz 6323 oder in der konischen
Durchtrittsöffnung 6324 ausgebildet sind.
In der Teilbodenplatte 632 können mehrere derartige
Durchtrittsöffnungen mit kreisförmigen horizontalen
Querschnitt angeordnet sein, unter der sich dann eine
Brenndüse oder Leitbleche befinden. Es ist aber auch möglich,
den Senkrechten Querschnitt nach Fig. 32A als einen
Querschnitt durch einen langgestreckten Durchtrittskanal
anzusehen. In die obere konische Durchtrittsöffnung 6327 ist
ein konischer Einsatz 6328 eingesetzt, der - wie besonders
aus der Draufsicht auf die obere Teilbodenplatte 6321 zu
ersehen ist - vier nach innen gerichtete Stege aufweist
und einen Rost bildet, der verhindert, daß große Holzkohle-
Stücke in die Durchtrittsöffnung 6327 hineinfallen. An
Stelle des Einsatzes 6328 kann jedoch auch ein Einsatz 6329
verwandt werden. Der in Draufsicht kreuzförmige Einsatz 6329
ist gleichfalls konisch ausgebildet und kann die gleiche
Funktion erfüllen wie der Einsatz 6328. Der konische
Einsatz 6328 oder der konische Einsatz 6329 können als
separates Teil ausgebildet sein. Es ist aber auch möglich,
den Einsatz 6328 oder 6329 und die obere Teilbodenplatte
6321 einstückig auszubilden. Im unteren Bereich der
Durchtrittsöffnung 6324 kann ein sogenannter Mischkegel oder
Mischkugel 6325 angebracht sein.
In Fig. 33A ist ein senkrechter und in Fig. 33B ein
horizontaler Schnitt durch eine einteilige Bodenplatte 633
wiedergegeben. In der Bodenplatte 633 ist ein sich nach unten
konisch verjüngender Durchtrittskanal 6331 mit einem
Mischkegel 6332 am unteren Ende vorhanden. Die
Sekundärluftzufuhr in den Durchtrittskanal 6331 erfolgt
hier über einen eingegossenen oder eingesetzten
röhrenförmigen Quersteg 6333. In der Mitte des
Durchtrittskanals 6331 hat der Quersteg 6333 eine nach unten
orientierte Austrittsöffnung für die Sekundärluft. Der Sinn
dieser Anordnung ist darin zu sehen, die Sekundärluft in
das Zentrum der durchtretenden Rauchgase zu bringen. In den
Fig. 33A, 33B hat der Quersteg 6333 einen runden
Querschnitt. Der Quersteg kann jedoch auch einen ovalen oder
eine dreieckige Querschnittsform haben. Der linke
Sekundärluftkanal 6334 in Fig. 33A hat einen kreisförmigen
Querschnitt, der rechte Sekundärluftkanal 6335 einen
viereckigen Querschnitt. Hiermit sollen nur zwei von
mehreren möglichen Varianten wiedergegeben werden. Der
senkrechte Schnitt nach Fig. 33A kann, wie aus Fig. 33B
zu ersehen ist, ein Schnitt durch einen konischen
Durchtrittskanal sein, er kann aber auch ein Querschnitt
durch einen keilförmigen langgestreckten Kanal sein.
In den Fig. 34A, 34B ist eine dreilagige Bodenplatte 634
mit den Teilbodenplatten 6341, 6342, 6343 wiedergegeben.
Die Draufsicht von Fig. 34B zeigt, daß die obere
Teilbodenplatte 6341 viele kleine Durchtrittsöffnungen 6344
aufweist. Die Bodenplatte 634 ist daher besonders gut zur
Kohleverbrennung geeignet, da durch die kleinen
Durchtrittsöffnungen 6344 das Hindurchfallen größerer
Ascheteile verhindert wird. Ein Vorteil der Bodenplatte 634
besteht darin, daß wegen der großen Dicke und damit Länge
des Durchtrittkanals eine starke Beschleunigung der
Rauchgase erfolgt. Außerdem ist die Möglichkeit vorgesehen,
durch in mindestens drei Ebenen angeordnete Sekundärluftkanäle
6345, 6346, 6347 Sekundärluft in die Rauchgase einzubringen.
Eine weitere Möglichkeit ist, eine Drosselklappe 6348 in
der Mitte des Durchtrittkanals zu installieren und damit den
Abbrand zu drosseln, ohne die Primärluftzufuhr verändern zu
müssen. Durch Lage und Größe der Klappe muß jedoch
gewährleistet sein, daß kein totaler Verschluß des
Durchtrittkanals möglich ist. Beides kann nur durch Versuche
ermittelt werden.
In den Fig. 35A, 35B und 35C ist ein senkrechter
Querschnitt, ein horizontaler Schnitt und ein senkrechter
Längsschnitt durch eine dreilagige Bodenplatte 635
wiedergegeben. Diese Bodenplatte 635 entspricht im Aufbau
der Bodenplatte 631, wobei lediglich im oberen Teil einzelne
Querstege 6353 angeordnet sind. Der Sekundärluftkanal
6352 ist mit der oberen Teilbodenplatte 6351 abgedeckt,
wobei jeweils zwischen zwei Querstegen 6353 eine
Austrittsöffnung 6354 (Fig. 35C) für die Sekundärluft
verbleibt. Auch bei der Bodenplatte 635 ist die Anordnung
einer Drosselklappe 6355 möglich.
In Fig. 36A ist eine Bodenplatte 636 wiedergegeben, die
bezüglich der Durchtrittskanäle mit der Bodenplatte 624
übereinstimmt. Im Gegensatz zu den in sämtlichen
vorhergehenden Zeichnungen dargestellten Bodenplatten, ist
die Bodenplatte 636 mit einem Stahl- oder Gußkorsett 6361
versehen. Bei dem Stahl- oder Gußkorsett 6361 muß es sich
nicht um ein schmales Band handeln, sondern es kann auch ein
stabiler Stahl- oder Gußrahmen sein, der an den Seiten
hochgezogen sein kann und der an der Unterseite der
jeweiligen Bodenplatte nur die Durchtrittskanäle freiläßt.
Da die Bodenplatte 624 bei Betrieb glüht, ist sie
schlagempfindlich und große Holzstücke aus hartem Holz,
z. B. Buche, sind durchaus in der Lage, beim Hineinwerfen in
einen Ofen die glühende Bodenplatte zu beschädigen. In
diesem Fall hält das Stahl- oder Gußkorsett 6361 die
Bodenplatte 636 wie ein Korsett zusammen und schützt sie
gegen eine mechanische Beschädigung.
In Fig. 36B ist eine unter einer Bodenplatte 636
anzuordnende Brenndüse 6362 wiedergegeben. Für die hinteren
Durchtrittskanäle 6366 ist die hintere Brenndüse 6363
zuständig und für die vier kleineren vorderen
Durchtrittskanäle 6367, 6368 ist die vordere Brenndüse 6364
zuständig. In der Brenndüse 6364 kann eine Schwenkklappe 6365
auf einer Schwenkwelle gelagert sein. Mit der Schwenkklappe
6365 kann der Durchtrittsquerschnitt der vorderen
Brenndüse 6364, damit die Sekundärluftzufuhr und der untere
Abbrand und damit die Leistung geregelt werden. Fig. 36C
zeigt eine rund ausgebildete Brenndüse 6369, die sowohl die
vordere Brenndüse 6365 als auch die hintere Brenndüse 6363
ersetzen kann.
Fig. 37A zeigt einen senkrechten Schnitt durch eine
Bodenplatte 637 mit einer unten angesetzten trichterförmigen
Brenndüse 6371. Die durch die Durchtrittskanäle 6376, 6377,
6378 hindurchtretenden Abgase sammeln sich in der
trichterförmigen Brenndüse 6371, in der wiederum im unteren
Teil mindestens ein Sekundärluftkanal 6372 mit
Austrittsöffnungen 6373 eingearbeitet ist, das sowohl zur
Abgasrückführung als auch zur Zuführung zusätzlicher
Sekundärluft dienen kann. Die auf die Schräge 6374 fallende
Asche kann von vorne in Richtung auf die Brenndüsenmündung
6375 geschoben werden. Fig. 37B zeigt eine Draufsicht auf
die Bodenplatte 637 aus Richtung der Linie XXXVIIB-
XXXVIIB von Fig. 37A und Fig. 37C eine Draufsicht auf die
Brenndüse 6371 aus Richtung der Linie XXXVIIC-XXXVIIC
von Fig. 37A. Bei einer Konstruktion, wie sie aus den
Fig. 37A, 37B und 37C zu entnehmen ist, wird sowohl vom
Längsschnitt als auch vom Querschnitt her, Sekundärluft in
optimaler Weise in die Mitte der Flammenfront gebracht, weil
sich Brenngase und Sekundärluft in optimaler Weise
vermischen und, was besonders wichtig ist, die Gase durch
die Brenndüse 6371 in optimaler Weise zusammengefaßt und in
der Brenndüsenmündung 6375 sehr hoch beschleunigt werden.
Dieses führt zu einer hohen Temperatur und zu einem sehr
sauberen und kontrollierten Ausbrand.
In den Fig. 38A, 38B und 38C ist eine Bodenplatte 638
wiedergegeben. Die Bodenplatte 638 weist Sekundärluftkanäle
6382 auf, die mit den Durchtrittskanälen 6381 durch
Einströmöffnungen 6383 verbunden sind. Die Einströmöffnungen
6383 sind als zylinderförmige Bohrungen ausgebildet, die
jedoch in Strömungsrichtung der Rauchgase mit
Einströmvertiefungen 6384 versehen sind. Die
Einströmvertiefungen 6384 schließen sich unmittelbar an die
Einströmöffnungen 6383 an und stellen eine Fortsetzung der
Einströmöffnungen 6383 dar. Die Einströmvertiefungen 6384
bewirken, daß mehr Sekundärluft aus den Sekundärluftkanälen
6382 in die Durchtrittskanäle 6381 gelangt. Bei diesem
Konstruktionsmerkmal wird ein rußfreier Abbrand schon bei
niedrigeren Abgastemperaturen als sonst üblich erreicht.
Die Einströmvertiefungen 6384 können bei sämtlichen
vorbeschriebenen Eintrittsöffnungen vorgesehen werden.
Fig. 39 zeigt einen senkrechten Schnitt durch eine
Bodenplatte 639, die aus zwei seitlichen Plattenteilen
6391, 6392 aus keramischen Material und im oberen Teil in
der Mitte aus einem hochhitzebeständigen Metallrohr 6393
besteht. Das Metallrohr 6393 dient zur Sekundärluftzufuhr
und bildet zusammen mit den Plattenteilen 6391, 6392 zwei
Durchtrittskanäle. Durch diese Konstruktion erreicht man,
daß von Anfang an Sekundärluft in die Mitte der
durchströmenden Rauchgase eingebracht wird. Außerdem kann
von den in den seitlichen Plattenteilen 6391, 6392
vorhandenen Sekundärluftkanälen einer, eventuell die unteren
Kanäle 6394, zur Abgasrückführung verwendet werden, was für
die Herabsetzung der NOx-Bildung günstig ist. Sämtliche
Einströmöffnungen sind mit den vorbeschriebenen
Einströmvertiefungen 6395 versehen. Außerdem können beide
seitlichen Plattenteile 6391, 6392 jeweils an einer
Schwenkachse 6396 gelagert sein und eine Schwenkbewegung
entsprechend den Pfeilen P39 ausführen. Nach einer
Schwenkbewegung können die Plattenteile 6391, 6392 dann die
gestrichelt gezeichnete Stellung einnehmen. Durch die
Schwenkmöglichkeit kann sowohl der Abbrand als auch die
Leistung eines Ofens sehr gut geregelt werden. Es ist auch
möglich, an Stelle einer Schwenkbewegung eine
Verschiebung durchzuführen, wodurch auch die Breite der
Durchtrittskanäle regelbar wäre. Ferner ist auch eine
Kombination beider Bewegungsmöglichkeiten denkbar.
Fig. 40 zeigt einen senkrechten Schnitt durch eine
Bodenplatte 640 aus hohlen Profilen aus hochhitzebeständigem
Metall. Durch die hohlen Profile wird Sekundärluft geleitet.
Auf den Profilen liegt, um eine unmittelbare Berührung mit
dem Glutbett zu vermeiden, eine Keramikplatte 6401.
Die unteren Seitenteile 6402, 6403 sind als Brenndüse
ausgebildet und bestehen aus zwei Hohlkammerprofilen. Die
Hohlkammern können sowohl zur Sekundärluftzufuhr als auch
zur Abgasrückführung verwendet werden, um auch hier die
NOx-Bildung herabzusetzen. Außerdem sind die beiden
Seitenteile 6402, 6403 jeweils an einer Schwenkachse gelagert,
die eine Schwenkbewegung entsprechend den Pfeilen P40
ermöglichen. Dadurch kann der Abbrand gesteuert werden,
ohne daß die Luftzufuhr gedrosselt werden muß. Denn die
Leistungsregulierung eines Ofens durch Drosselung der
Luftzufuhr bedeutet immer die Entstehung von nicht
vollständig verbrannten Rauchgasen, die die Umwelt belasten.
In der Mitte der Brenndüse zwischen den beiden Seitenteilen
6402, 6403 befindet sich ein strömungsgünstiger Hohlkörper
6405, der ebenfalls zur Sekundärluftzufuhr oder zur
Abgasrückführung und/oder durch Verdrehen als Drosselklappe
verwendbar ist.
In Fig. 41A ist ein senkrechter Schnitt nach der Linie
XXXXIA-XXXXIA von Fig. 41B durch eine aus
hochhitzebeständigem Metall bestehende Bodenplatte 641
wiedergegeben. Bei dieser Konstruktion wird den in die
Durchtrittskanäle 6413 eintretenden Rauchgasen sofort
Sekundärluft zugeführt. An dieser Stelle sind die gerade
aus dem Glutbett austretenden Rauchgase am heißesten und
deshalb am zündfähigsten. Sowohl das große Rohrprofil 6411
als auch die beiden kleinen Rohrprofile 6412 sind
eingehängte, an einem Ende offene separate Teile, denen
von dem offenen Ende her Sekundärluft zugeführt wird. Die
Körper 6411, 6412, 6414 sind wie die Körper der Bodenplatte
640 Hohlkörper aus hochhitzebeständigem Metall. Sie haben
an einem Ende die erforderlichen Öffnungen 6415, durch die
die Sekundärluft zugeführt wird. Die unteren Profilkästen
6416 sind wieder an einer Achse 6417 schwenkbar gelagert
und bilden zusammen eine Brenndüse mit veränderbarem
Durchtrittsquerschnitt. Die Profilkästen 6417 können, etwa
entlang der gestrichelt eingezeichneten Linie, nochmals
unterteilt werden, so daß beispielsweise im oberen Teil
Sekundärluft zugeführt und im unteren Teil eine
Abgasrückführung erfolgen kann. Die Schwenkachse 6417
ermöglicht wieder die Bewegung der beiden Profilkästen 6416
entsprechend den Pfeilen P41 und ermöglichen so die
Steuerung des Abbrandes, ohne die Primärluftzufuhr zu
drosseln, so daß die Umwelt nicht mit giftigem oder
unverbranntem Gas belastet wird. Auch die Bodenplatte 641
kann gegen die Glut durch eine oben aufgelegte, relativ
dünne Keramikplatte, entsprechend der Platte 6401,
abgedeckt sein.
In Fig. 42A ist der untere Teil eines Ofens mit einer
Bodenplatte 642 dargestellt, deren einzelne Teile bereits
vorstehend beschrieben worden sind. Zum besseren Verständnis
sind die seitlichen Schamottewände 6421 mit den
Gußaußenwänden 6422 dargestellt. Zwischen den Schamottewänden
6421 und den Gußaußenwänden 6422 verlaufen Rauchgaszüge.
Die obere Teilbodenplatte 6423 stimmt mit der Bodenplatte
638 überein. Die unter der Teilbodenplatte 6423
angebrachten Leitflügel 6424 entsprechen den Leitflügeln
6159 aus Fig. 15C. Die Leitflügel 6424 sind durch einen
Quersteg in eine obere und eine untere Kammer unterteilt,
wobei durch die obere Kammer Sekundärluft zugeführt und
die untere Kammer zur Abgasrückführung verwendet werden
kann. Für die Abgasrückführung haben die unteren Kammern
der Leitflügeln 6424 auf der Außenseite eine große Öffnung,
durch die die Abgase eintreten und durch den Unterdruck
durch Bohrungen in den Raum zwischen den beiden Leitflügeln
6424 austreten können. Außerdem wird das Rauchgas durch
den Durchlaß zwischen der Oberkante des Leitflügels 6424
und der Unterkante der Bodenplatte 6423 zurückgeführt. Die
Leitflügel 6424 sind in ihrem Oberteil schwenkbar gelagert.
Die schwenkbare Lagerung erfolgt auf einem Rohr 6425, durch
das von einer Seite her Sekundärluft zuführbar ist.
Die beiden Leitflügel 6424 bilden zusammen eine Brenndüse,
deren Durchtrittsquerschnitt sich durch eine Schwenkbewegung
vergrößern oder verkleinern läßt. In der Mitte hängt ein
kleines strömungsgünstig gestaltetes Rohrprofil 6426. Die
Seitenteile 6428 des Tragrahmens 6427 können kürzer sein
als die Leitflügel 6424. Nur die hintere und vordere Wand,
in der die Rohrstutzen 6425 gelagert sind, muß über die
gesamte Länge der Leitflügel 6424 herabreichen, damit die
Rauchgase nach hinten und nach vorne keine Ablenkung
erfahren.
Claims (25)
1. Ofen mit Luft- oder Wasserkühlung mit natürlichem Zug,
insbesondere ein zur Verbrennung fester Brennstoffe
dienender Herd, Einzelofen, Kachelofen, Kachel-
Grundofen, Kamin oder Heizkessel, Heizkachelofen oder
Heizkamin, bestehend aus einer Brennkammer, einer
Primärluftzuführung im Oberteil des Ofens, einer
Bodenplatte als Rost aus hochtemperaturbeständigem
Material mit einem Durchtrittskanal für die Rauchgase,
wobei den Rauchgasen in dem Durchtrittskanal durch
einen Sekundärluftkanal am äußeren Umfang Sekundärluft
zuführbar ist und einem Rauchgaszug, der den
Aschefallraum mit einem Rauchgassammler verbindet,
wobei die Rauchgase durch die Bodenplatte und durch
eine unterhalb der Bodenplatte angeordnete, die
Rauchgase zusammenfassende und vermischende Brenndüse
hindurch in den Aschefallraum und von diesem durch
den Rauchgaszug und den Rauchgassammler in den
Schornstein strömt und die Primärluftzuführung
und die Sekundärluftzuführung
unabhängig voneinander regelbar sind, dadurch
gekennzeichnet, daß dem Durchtrittskanal (161)
zusätzlich zentral Sekundärluft zugeführt wird.
2. Ofen mit Luft- oder Wasserkühlung mit natürlichem Zug,
insbesondere ein zur Verbrennung fester Brennstoffe
dienender Herd, Einzelofen, Kachelofen, Kachel-
Grundofen, Kamin oder Heizkessel, Heizkachelofen oder
Heizkamin, bestehend aus einer Brennkammer, einer
Primärluftzuführung im Oberteil des Ofens, einer
Bodenplatte als Rost aus hochtemperaturbeständigem
Material mit einem Durchtrittskanal für die Rauchgase,
wobei den Rauchgasen in dem Durchtrittskanal durch
einen Sekundärluftkanal am äußeren Umfang Sekundärluft
zuführbar ist und einem Rauchgasabzug, der den
Aschefallraum mit einem Rauchgassammler verbindet,
wobei die Rauchgase durch die Bodenplatte und durch
eine unterhalb der Bodenplatte angeordnete, die
Rauchgase zusammenfassende und vermischende Brenndüse
hindurch in den Aschefallraum und von diesem durch
den Rauchgaszug und den Rauchgassammler in den
Schornstein strömt und die Primärluftzuführung
und die Sekundärluftzuführung
unabhängig voneinander regelbar sind, insbesondere mit
zusätzlicher zentraler Sekundärluftzuführung in den
Durchtrittskanal, dadurch gekennzeichnet, daß der
freie Durchtrittsquerschnitt der Brenndüse (162)
veränderbar ist.
3. Ofen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine in
Richtung zur Unterseite der Bodenplatte (605)
kegelförmig sich verjüngende Brenndüse (6055).
4. Ofen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine in
Richtung zur Unterseite der Bodenplatte (608)
orientierte Lavaldüse als Brenndüse.
5. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Durchtrittskanal und die Brenndüse in Bezug auf eine
parallel zur Oberseite- und Unterseite in der
Bodenplatte liegenden Ebene, rotationssymmetrisch
ausgebildet sind.
6. Ofen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der
Durchtrittskanal und die Brenndüse (625, 626)
zusammen kugelförmig oder zwiebelförmig ausgebildet
sind.
7. Ofen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
Brenndüse (625) Drallschaufeln (6252) enthält.
8. Ofen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in
der Brenndüse (628) ein Strömungskörper (6285) zur
Teilung und Vermischung von Brenngasen und Sekundärluft
angeordnet sind.
9. Ofen nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen
kegelförmigen Durchtrittskanal (6327), der mit der
kegelförmigen Brenndüse (6324) einen kegelförmigen,
mit dem Sekundärluftkanal verbundenen Ringspalt (6326)
zur Sekundärluftzufuhr bildet.
10. Ofen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch in Bezug
auf parallel zur Ober- und Unterseite in der
Bodenplatte (636) liegende Schnitte, mindestens
zwei rechteckige Durchtrittskanäle (6366) und
mindestens eine rechteckige Brenndüse (6363) denen
durch gerade Sekundärluftkanäle, die in der
Bodenplatte (636) von vorne nach hinten verlaufen,
Sekundärluft zuführbar ist.
11. Ofen nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch von vorne
nach hinten verlaufende rechteckige Durchtrittskanäle
(6366).
12. Ofen nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch in
Querrichtung verlaufende rechteckige Durchtrittskanäle.
13. Ofen nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch quadratische
Durchtrittskanäle (6344).
14. Ofen nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine
mehrlagige Bodenplatte (605), wobei in der oberen
Platte (6051) die Durchtrittskanäle (6053, 6054)
angeordnet sind und in den unteren Platten (6052) die
Brenndüse (6055) angeordnet sind.
15. Ofen nach Anspruch 5 oder 14, gekennzeichnet durch
mindestens einen mit dem Durchtrittskanal (6063) in
Verbindung stehenden Sekundärluftkanal (6066).
16. Ofen nach Anspruch 5 oder 14, gekennzeichnet durch
mindestens einen mit der Brenndüse (6082) in
Verbindung stehenden Sekundärluftkanal (6084).
17. Ofen nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen in
den Durchtrittskanal (6331) hineinragenden Einsatz
(6333) mit mindestens einer zur Unterseite der
Bodenplatte (633) orientierten Austrittsöffnung
für die Sekundärluft.
18. Ofen nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine
Drosselklappe (6348) in der Brenndüse (6343).
19. Ofen nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch zwei
Spreizklappen (6156) in der Brenndüse (6152).
20. Ofen nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch zwei den
Durchlaßquerschnitt steuernde, seitlich in die
Brenndüse (6162) einschiebbare Schiebestücke (6169).
21. Ofen nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch Bohrungen
(6105, 6128) in den Schiebestücken (6103, 6114,
6126) durch die hindurch Sekundärluft zuführbar ist.
22. Ofen nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der
Querschnitt der Brenndüse (6205) durch eine
Verschiebung der Seitenstücke (6206) der Brenndüse
(6205) veränderbar ist.
23. Ofen nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die
von vorne nach hinten verlaufenden rechteckigen
Durchtrittskanäle (6246, 6247, 6248) in ihrer Länge
von vorne nach hinten zunehmen.
24. Ofen nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch mindestens
einen Sekundärluftkanal, der aus einem um seine
Längsachse drehbaren Rohr (6093) besteht, wobei
das Rohr (6093) um mehr als die Hälfte seiner
Querschnittsfläche in die Wand eingelassen ist und
auf mindestens einer achsenparallelen Linie der
Rohrwand Luftaustrittslöcher vorhanden sind, die
durch Drehen des Rohres (6093) in die
Durchtrittsöffnung (6092) hinein, geöffnet oder
nach weiterem Drehen durch die an dem Rohr (6093)
anliegenden Wand verschließbar sind.
23. Ofen nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das
Rohr (6093) in Längsrichtung in einem Mantelbereich
derart mit einer geraden Teilmantelfläche (6094)
versehen ist, daß bei einer bestimmten Drehstellung
des Rohres (6093) die gerade Teilmantelfläche
(6094) mit den angrenzenden Innenflächen der
Durchtrittsöffnung (6092) eine glatte Fläche bilden.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
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D4 | Patent maintained restricted | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |