EP2434215A2 - Combustion grate - Google Patents
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- EP2434215A2 EP2434215A2 EP11182838A EP11182838A EP2434215A2 EP 2434215 A2 EP2434215 A2 EP 2434215A2 EP 11182838 A EP11182838 A EP 11182838A EP 11182838 A EP11182838 A EP 11182838A EP 2434215 A2 EP2434215 A2 EP 2434215A2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23B—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
- F23B60/00—Combustion apparatus in which the fuel burns essentially without moving
- F23B60/02—Combustion apparatus in which the fuel burns essentially without moving with combustion air supplied through a grate
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23H—GRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
- F23H1/00—Grates with solid bars
- F23H1/02—Grates with solid bars having provision for air supply or air preheating, e.g. air-supply or blast fittings which form a part of the grate structure or serve as supports
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23H—GRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
- F23H17/00—Details of grates
- F23H17/06—Provision for vertical adjustment of grate
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/003—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to combustion gas properties
- F23N5/006—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to combustion gas properties the detector being sensitive to oxygen
Definitions
- the combustion grate through which the combustion of the fuel usually takes place from top to bottom, is one of the most stressed components and is to be regarded as a wearing part.
- the flame guide takes place between these nozzle tubes through mostly down.
- a nozzle effect is effected at a distance between the nozzle tubes when flowing through the fuel gases, which causes a particularly intense sucking in of the secondary combustion air into the fuel gases without actively operated overpressure source or the like.
- These hollow nozzle tubes lie with their ends on a region surrounding the grate area for the kiln, which usually consists of a high-temperature fired material such as chamotte or silicon carbide (SIC), while the hollow nozzle tubes are usually steel pipes.
- a high-temperature fired material such as chamotte or silicon carbide (SIC)
- the individual components are subject to different thermal expansions according to their material, which must be construed constructively by appropriate margins, so that the more dilating nozzle pipes made of steel cause no damage to the burner.
- the CO 2 value can be approximated in this way to the wood maximum value of 20.4% to less than 2%.
- the nozzle tubes are received with their ends in opposite receiving parts in local recesses.
- the lateral distance between the receiving parts laterally outside the region of the nozzle tubes is supplemented by spacers to a support area surrounding the grate area circumferentially.
- the grate bars transversely to the nozzle tubes, in particular at right angles to it, they can be taken up with their ends in two opposing and spaced such spacers.
- Part of the spacers may also be the distance part covering spacer cover, which are designed so that the spacer cover is supported by the respective spacer part, the grate bars rest only on the designated parts of the spacer cover, so only indirectly on the spacers, which are part of the spacer cover are.
- the grate bars have a pear-shaped cross-sectional contour, directed with the pointed end of the cross section downwards.
- spacer strips can preferably be arranged on the conical surfaces between the spacer member and receiving part, as an underlay of spacer strips under the spacer part would require a change in the horizontal distance of the receiving parts. This is possible, but not the preferred solution.
- a spacer strips are placed, preferably made of a flexible material, which adapts well to the possibly curved contour of the grate bars.
- Another possibility is to leave the height of the grate bars unchanged and instead to change the height of the nozzle tubes by adding or removing spacer plates under the receiving parts carrying the nozzle tubes.
- a spacer cover is disposed on the spacer which carries these ends, which prevents z. B. combustion residues between the free ends of the grate bars and the device carrying spacers into it.
- This spacer cover can either also - as all parts except grate bars and nozzle tubes - made of a high-temperature fired material, especially silicon carbide, or be a sheet metal bent part.
- the manufacture of sheet metal facilitates that the distance cover has tongues that are relatively far down in the distances between the grate bars, at least over the thickest point of the grate bars down, and in this way the ingress of dirt between reliably prevent the grate bars and their supporting components.
- the tongues have widened ends which engage under the cross-section of the grate bars below.
- the tongues may also be the grille bars at the bottom embracing annular tabs, so that the grate bars rest on these widened ends or rest in the openings of the ring tabs and thus only indirectly on the spacers.
- Another possibility is a shaft which - usually extending substantially horizontally between spacer cover and spacer - carries a non-circular cam, so that by rotation of the shaft of the cam occupies a different rotational position. Since the cam is supported at the bottom of the spacer and at the top of the underside of the spacer cover, thereby their mutual distance is adjusted by the rotation of the shaft on which the cam is arranged rotationally fixed.
- Such a shaft can be led out of the grate area in a less hot area of the combustion device, and there driven and adjusted automatically by a motor and automatically, which can serve as a signal generator for controlling the height distance, for example, a lambda probe, the CO content or CO 2 content in the exhaust gas measures, and / or a heat quantity sensor that measures the instantaneous power of the combustion device.
- a motor and automatically which can serve as a signal generator for controlling the height distance, for example, a lambda probe, the CO content or CO 2 content in the exhaust gas measures, and / or a heat quantity sensor that measures the instantaneous power of the combustion device.
- the parameter measured by the sensor can be adjusted towards a target value.
- Such a combustion grate can be further optimized by the fact that on the top of the receiving parts, which serves as a support area for fuel, near the grate area and preferably laterally extending beyond the ends thereof formed a survey oriented transversely to the course of the nozzle tubes.
- the top of the receiving parts is therefore formed horizontally and in particular not inclined to the grate area.
- the elevation itself preferably extends to the front surface of the receiving part, that is, to the grate area, and goes flush into this, while it merges at its rear obliquely into the horizontal upper side of the receiving part.
- this receiving part consists of a lower part and a shell, between the z. B. half shells, the air supply channels are formed, the air supply channels are accessible at any time by the decrease in the intake tops. Also, the nozzle tubes can be easily removed in this way.
- the combustion grate also transversely to the direction of the nozzle tubes and there to provide a support surface for the solid to be burned, there is a spacer used between the receiving parts, which fill the distance between the opposite receiving parts, if not the last nozzle tube immediately at the end a spacer is arranged.
- at least the receiving upper parts are fixed positively in the running direction of the nozzle tubes by the spacer parts.
- the air supply channels go through the entire area of the nozzle tubes and in particular over the entire length of the receiving parts. If the air supply channels have two open ends, one of the open ends of the air supply channels is closed by a closure piece, since the air supply is usually only from the one end side.
- the receiving parts, the spacer parts and the closure pieces are usually made of a high-temperature fired material, such as silicon carbide, while the nozzle tubes are made of steel, and preferably from a sheet metal folded and welded tubes with a polygonal cross section to a twist to avoid in the correspondingly shaped recesses of the receiving parts.
- a high-temperature fired material such as silicon carbide
- the nozzle tubes are made of steel, and preferably from a sheet metal folded and welded tubes with a polygonal cross section to a twist to avoid in the correspondingly shaped recesses of the receiving parts.
- an additional anti-rotation is necessary, for example, a radially projecting from the nozzle tube projection which projects into a corresponding recess of the surrounding receiving female part.
- the nozzle tubes are therefore made of steel, as they must be able to withstand bending, even under high heat, as they sag freely in the middle and are only supported at the ends.
- the many, relatively small air outlet openings must be introduced in the steel tubes, which is not possible with burned and sintered particular material such as the other parts with this precision.
- the air outlet openings in the nozzle tubes should be located very precisely just below the point of the largest cross section of the nozzle tubes, so the smallest distance between the nozzle tubes, which would also be difficult to achieve in the fired material.
- these are positively connected to one another in the longitudinal direction of the nozzle tubes, for example by a longitudinal stop for the nozzle tubes formed in the receiving part, in particular the receiving upper part, or an outwardly protruding projection of the nozzle tubes which fits into a corresponding positioning recess of the receiving part.
- the nozzle pipes are sealed to the receiving parts by wrapping with a heat-resistant sealing tape in the area where the nozzle pipes are enclosed by the receiving parts.
- the stacked upper and lower parts of the receiving parts are sealed against each other, which instead or additionally may be formed as a labyrinth seal on the contact surfaces, as well as the inserted into the receiving parts closure pieces.
- the receiving upper part contains a positive fixation with respect to the receiving base in all transverse directions, e.g. by correspondingly shaped projections, which can also be part of the labyrinth seal at the same time.
- the spacer will also have a positive connection with the components underneath, so that it can not be moved unintentionally in the direction transverse to its longitudinal extent relative to the receiving parts.
- the spacer locked by simply inserting between the receiving parts form-fitting manner with respect to these, and thereby also fixed the receiving shell positively between the spacer and the surrounding housing.
- such a combustion grate will only have a grate area formed by nozzle tubes, but in special constructions several such grate areas formed by nozzle tubes may be arranged side by side, which are then interrupted by receiving parts running therebetween.
- the components described can be used as a modular system for producing burner grids of different sizes, the modular system comprising in the simplest case only one type of nozzle tube, and at least one type of spacer element.
- the kit contains receiving parts that have not only on one, but also on both opposite sides openings for nozzle tubes, so both the kit has both one-sided and two-sided receiving parts.
- the continuous from top to bottom for the flames grate area 3 is formed by spaced apart adjacent grate bars 4 and at a height distance 30 below by transverse thereto hollow nozzle tubes 2, the ends surrounding each in the vertically permeable grate area 3 outside Resting area for the kiln, formed by the receiving parts 6 for the nozzle tubes 2 and the spacers 8 for the grate bars. 4
- the course direction of the nozzle tubes 2 is defined as the longitudinal direction 10, and thus the course direction of the grate bars 4 extending transversely thereto as the transverse direction 11.
- the receiving parts 6 consist of a trough-shaped lower part 6a and a covering this upper part 6b, which include an air supply channel 5a, b between them, the front side is initially open on both sides and is in communication with the ambient air.
- FIGS. 2a and 2 B show, on the parting line 7 between the lower part 6a and upper part 6b on the side facing the grate area 3 of the air supply channel 5a and 5b respectively aligned recesses 22 arranged at superimposed top 6b and lower part 6a the cross section corresponding to the outer diameter of the nozzle tubes. 2 result, which rest in these recesses 22 with their ends 2a, 2b.
- nozzle tubes 2 are hollow, their frontal openings are in the air supply channel 5a and 5b before and with this fluidly connected.
- the there flowing into the nozzle tubes 2 combustion air can flow over the middle of the nozzle tubes 2 laterally, usually below the largest diameter 14 of the nozzle tubes 2, arranged air outlet openings 13 in the Nachbrennraum the grate area 3 and mixes there through the between the nozzle tubes 2 of flames flowing downwards and cause afterburning of the carbon contained therein.
- a good turbulence is achieved by the flames must first pass through the spaces between the transverse thereto grate bars.
- the nozzle tubes 2 can - according to Figure 2c - Have at their ends in the lower half of a recess 17 which is then in the region of the air supply channel 5a, b.
- the upper, not recessed portion of the cross section of the nozzle tubes 2 can then serve as a stop on the wall 22 opposite the recesses 22 of the air supply channel 5a, b, and yet a good inflow of secondary air is ensured in the nozzle tubes 2, especially the outer periphery of the nozzle tubes 2 opposite the inner circumference of the recesses 22 and thus the air supply channels 5a, b by a near the ends 2a, b, so in the region of the recesses 22, around the outer periphery of the nozzle tubes 2 herumletses sealing tape 18 relative to the receiving part 6 can be sealed.
- the vertical distance 30 between the grate bars 4 and the nozzle tubes 2 is essential for the quality of the afterburning in the grate area and depending on the material, such as wood chips, wood pellets, logs, but also its consistency, for example, moisture content and other factors , is an essential parameter for the quality of the post-combustion and in particular the minimization of the fine dust content in the exhaust gas and therefore must be adjustable in adaptation to the fuel used in a simple manner.
- the grate bars 4 which usually consist of solid material
- the hollow nozzle tubes 2 usually made of metal, for.
- steel possibly even the later mentioned spacer cover 8 ', while all other parts of a fired under high temperature material, in particular silicon carbide, and should therefore have a simple design form, and from which by simply juxtaposing the combustion grate can be manufactured and just as easily items can be replaced.
- the grate bars 4 are stored, can - especially when the grate bars rest directly on the spacer 8 - by placing a spacer bar 31, as in FIG. 1a and 1c seen, the grate bars 4 are placed higher and thereby the height distance 30 are increased, which is particularly possible without any problems when the the receiving parts 6 facing side surfaces 8a, b of the spacer 8 parallel to each other and extend vertically, since then no change in distance of the receiving parts 6 is required by this height displacement.
- the spacer 8 tapers downwardly in a wedge shape as in FIG Figure 1c shown, causes an increase in the distance of the spacer 8 by placing a spacer bar 31 that z. B. the receiving parts 6a, b must be reduced in their distance from each other. If this is not possible, since this prevents the length of the nozzle tubes 2, in addition to or inferior to a spacer strip 31 on one or both of the side surfaces 8a, b of the spacer 8 to the adjacent receiving part 6 towards such a spacer bar 31 must be interposed.
- Figure 1c is also shown that, if necessary, the initially on both sides frontally open air supply channel 5a, b can be closed on one side in each case by a suitable closure piece 12, when fresh air is to flow only from one side into the channel.
- the previously mentioned spacer elements are usually also made of a high temperature fired material such as silicon carbide.
- the spacers 8 can move apart or lead to other collisions of components, should end 4a, b of the grate bars. 4 be covered by a spacer cover 8 '.
- FIGS. 1a . 1e and in detail in FIG. 4 Such a spacer cover 8 'is shown, which in this case is a cap-shaped bent sheet metal part with a closed top and on three sides equally far down reaching walls, which then on the - in FIG. 3 individually shown spacer 8 rest on the also on three sides below the top 8c circumferential shoulder 38.
- this extended side wall of the spacer cover 8 may be interrupted by recesses for the grate bars 4, so that this deeper down side wall consists only of tongues 36, which - as best in FIG. 1a visible - reach down between the grate bars 4.
- the tongues 36 may also be shaped so that they expand towards their free end and fit snugly against the downwardly tapering cross-section of the grate bars 4 or even the grate bars 4 are encompassing annularly closed tabs, as best shown in FIG Fig. 4c seen.
- this shaft 29 can be led out laterally out of the spacer cover 8 'and overall from the entire region of the combustion grate into a cooler region, where it can be automatically adjusted, for example, via a motor controlled by a control.
- the rotational position of the shaft 29 can thus be adjusted automatically due to a sensor which measures, for example, the CO content or CO 2 content in the exhaust gas of the combustion device, or due to the momentary heat output of the combustion device, so that by changing the rotational position of the cam 28 of the Sensor measured parameters can be regulated towards a target value out.
- FIG. 3 shows further that on the grate area 3 facing side surface, the spacer 8 may have at least in partial areas in the lower half of a slope 39, which serves to bundle the flames and the taper of the flame path.
- spacer cover can instead of sheet metal also - like the spacer 8 - consist of a high-temperature fired material.
- FIGS. 1a and 1b and 2b also show a survey 37 on the otherwise flat, horizontal top of the upper part 6b, which yes forms the largest part of the top of the entire receiving part 6.
- This elevation 37 extends in the transverse direction 11, that is to say on the edge of the receiving parts 6 facing the grate region 3, and merges with its leading edge into its wall surface.
- back elevation 37 is chamfered, and is obliquely into the top of the receiving part 6 via.
- the elevation 37 extends at least over the length of the grate region 3 in this direction, but preferably further, namely to the ends of the spacer cover 8 or even over the entire length of the receiving parts 6, and prevents flames horizontally along the top of the receiving parts 6 for Rust area 3 flow and represent a Hohlbrand.
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Abstract
Description
Bei Feststoffbrennvorrichtungen, die insbesondere im Dauerbetrieb oder über lange Perioden betrieben werden, ist der Brennrost, durch den hindurch der Abbrand des Brennmaterials in der Regel von oben nach unten hindurch erfolgt, eines der am meisten beanspruchten Bauteile und ist als Verschleißteil zu betrachten.In solid fuel burners, which are operated in particular in continuous operation or over long periods, the combustion grate, through which the combustion of the fuel usually takes place from top to bottom, is one of the most stressed components and is to be regarded as a wearing part.
Neben der guten und vollständigen Verbrennung und damit hohen Energieausnutzung und niedrigem CO2-Gehalt im Abgas steht derzeit bei Feststoffbrennvorrichtungen vor allem die Erzielung eines niedrigen Feinstaubanteils im Abgas im Vordergrund.In addition to the good and complete combustion and thus high energy utilization and low CO2 content in the exhaust gas is currently in solid fuel burning devices especially the achievement of a low particulate matter in the exhaust in the foreground.
Eine möglichst vollständige Verbrennung wird durch eine möglichst gute Nachverbrennung erreicht, weshalb es bekannt ist, die Flamme zwischen nebeneinander liegenden, hohle Düsenrohre hindurchzuführen, die in ihren Flanken nebeneinander viele Austrittsöffnungen für sekundäre Verbrennungsluft aufweisen, die den Brenngasen somit zugeführt wird und eine vollständige Verbrennung des darin noch enthaltenen Kohlenstoffes bewirken soll.The most complete combustion is achieved by the best possible post-combustion, which is why it is known to pass the flame between adjacent hollow nozzle tubes, which have in their flanks side by side many outlet openings for secondary combustion air, which is thus supplied to the fuel gases and a complete combustion of the in it should still contain carbon.
Die Flammenführung erfolgt dabei zwischen diesen Düsenrohren hindurch meist nach unten.The flame guide takes place between these nozzle tubes through mostly down.
Mittels einer entsprechenden Querschnittsgestaltung dieser Düsenrohre wird im Abstand zwischen den Düsenrohren beim Hindurchströmen der Brenngase ein Düseneffekt bewirkt, der ein besonders intensives Hineinsaugen der sekundären Verbrennungsluft in die Brenngase ohne aktiv betriebene Überdruckquelle oder ähnliches bewirkt.By means of a corresponding cross-sectional configuration of these nozzle tubes, a nozzle effect is effected at a distance between the nozzle tubes when flowing through the fuel gases, which causes a particularly intense sucking in of the secondary combustion air into the fuel gases without actively operated overpressure source or the like.
Diese hohlen Düsenrohre liegen mit ihren Enden auf einem den Rostbereich umgebenden Auflagebereich für das Brenngut auf, der meist aus einem unter hoher Temperatur gebrannten Material wie aus Schamotte oder SiliziumCarbid (SIC) besteht, während die hohlen Düsenrohre in aller Regel Stahlrohre sind.These hollow nozzle tubes lie with their ends on a region surrounding the grate area for the kiln, which usually consists of a high-temperature fired material such as chamotte or silicon carbide (SIC), while the hollow nozzle tubes are usually steel pipes.
Somit unterliegen die einzelnen Bauteile entsprechend ihrem Material unterschiedlichen Wärmedehnungen, was konstruktiv durch entsprechende Spielräume aufgefangen werden muss, damit die sich stärker dehnenden Düsenrohre aus Stahl keine Beschädigungen an der Brennvorrichtung verursachen.Thus, the individual components are subject to different thermal expansions according to their material, which must be construed constructively by appropriate margins, so that the more dilating nozzle pipes made of steel cause no damage to the burner.
Bevorzugt wird dabei der Zusammenbau des Brennrostes durch einfaches Zusammenstecken und Aufeinanderlegen bewirkt, um den Montageaufwand sowie den Aufwand für den Ersatz einzelner verschlissener Bauteile gering zu halten.Preference is given to the assembly of the combustion grate by simply plugging together and stacking causes to keep the assembly costs and the cost of replacing individual worn components low.
Es ist nunmehr die Aufgabe gemäß der Erfindung, einen Brennrost sowie einen Baukasten zu seiner Erstellung zur Verfügung zu stellen, der einen niedrigen Feinstaubgehalt gewährleistet, und vor allem eine Justierung des Brennrostes in Abhängigkeit von dem verwendeten Brennmaterial und/oder dem CO-Gehalt oder CO2-Gehalt im Abgas und/oder der benötigten Leistung der Brennvorrichtung.It is now the object of the invention to provide a grate and a kit for its creation available, the one ensures low particulate matter content, and above all an adjustment of the combustion grate depending on the fuel used and / or the CO content or CO2 content in the exhaust gas and / or the required power of the combustion device.
Diese Aufgabe wird durch Merkmale der Ansprüche 1, 14 und 15 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.This object is solved by features of
Durch die oberhalb der Düsenrohre liegenden Roststäbe, auf denen das Brenngut aufliegt, wird eine bessere Flammenführung und Flammenverwirbelung der Brenngase auf dem Weg zwischen den Düsenrohren hindurch erzeugt.By lying above the nozzle tubes grate bars on which rests the kiln, a better flame guidance and Flammenverwirbelung the fuel gases is generated on the way between the nozzle tubes through.
Dabei hat sich erstaunlicherweise herausgestellt, dass - auch abhängig vom Brennmaterial - zum Einen ein Hohlbrand vermieden werden kann und sowohl der Feinstaubgehalt als auch der CO- und CO2-Gehalt im Abgas der Brennvorrichtung als auch deren Leistung stark vom Höhenabstand zwischen den Roststäben und den Düsenrohren abhängt, und dieser Abstand somit in Abhängigkeit des Brennmaterials und gegebenenfalls auch zum Zwecke der Optimierung der genannten Parameter vor Ort auf einfache Art und Weise veränderbar sein muss.It has surprisingly been found that - depending on the fuel - on the one hand a hollow fire can be avoided and both the particulate matter content and the CO and CO 2 content in the exhaust gas of the combustor and their performance greatly from the vertical distance between the grate bars and the Nozzle tubes depends, and this distance thus depending on the fuel and possibly also for the purpose of optimizing said parameters on site in a simple manner must be changeable.
Der technische Grund für diesen Zusammenhang könnte folgender sein:
- Wenn die Roststäbe insbesondere nicht parallel, sondern quer zu den darunter liegenden Düsenrohren verlaufen, und der Höhenabstand dazwischen sehr gering ist, ist der freie Durchbrand für die Brenngase von oben nach unten im Wesentlichen jeweils das von zwei Roststäben und zwei Düsenrohren begrenzte Rechteck, wenn man es in der Aufsicht betrachtet. Mit zunehmendem Höhenabstand strömen die Brenngase unterhalb der Roststäbe zur Seite, so dass derjenige Längenbereich der Düsenrohre, der in der Aufsicht von der Dicke der Roststäbe abgedeckt ist, zunehmend zum Hindurchströmen von Brenngasen und Zumischen von Sekundärluft zur Verfügung steht.
- In particular, when the grate bars are not parallel, but transverse to the nozzle tubes below, and the height gap therebetween is very small, the free burn-up for the fuel gases from top to bottom is essentially the rectangle bounded by two grate bars and two nozzle tubes, if one considered it in supervision. With increasing height difference, the fuel gases flow below the grate bars to the side, so that the one longitudinal region of the nozzle tubes, which is covered in the plan view of the thickness of the grate bars, increasingly available for the passage of fuel gases and admixing of secondary air available.
Dies erhöht die Leistung der Brennvorrichtung, verändert den Feinstaubgehalt meist durch Abnahme bei Vergrößerung des Abstandes, und auch CO und CO2 steigen mit Abstandsvergrößerung, wobei der CO-Wert lange Zeit konstant bleibt und erst bei einem relativen großen Abstand zu steigen beginnt.This increases the performance of the combustion device, changing the particulate matter content mostly by decreasing the distance, and CO and CO 2 increase with increasing distance, the CO value remains constant for a long time and begins to rise only at a relatively large distance.
Der CO2-Wert kann auf diese Art und Weise an den bei Holz maximalen Wert von 20,4 % bis auf weniger als 2 % angenähert werden.The CO 2 value can be approximated in this way to the wood maximum value of 20.4% to less than 2%.
Eine solche Veränderung des Höhenabstandes kann auf unterschiedliche Art und Weise erreicht werden:
- Üblicherweise verlaufen - in der Aufsicht betrachtet - die gegenüber den Düsenrohren höher liegenden Roststäbe quer zu diesen.
- Usually, viewed in the top view, the grate bars situated higher in relation to the nozzle tubes run transversely to them.
Die Düsenrohre sind mit ihren Enden in einander gegenüberliegenden Aufnahmeteilen in dortigen Ausnehmungen aufgenommen. Der Seitenabstand zwischen den Aufnahmeteilen seitlich außerhalb des Bereiches der Düsenrohre wird durch Abstandsteile zu einem Auflagebereich, der den Rostbereich umlaufend umgibt, ergänzt.The nozzle tubes are received with their ends in opposite receiving parts in local recesses. The lateral distance between the receiving parts laterally outside the region of the nozzle tubes is supplemented by spacers to a support area surrounding the grate area circumferentially.
Falls die Roststäbe quer zu den Düsenrohren, insbesondere rechtwinklig dazu, verlaufen, können sie mit ihren Enden in zwei einander gegenüberliegenden und beabstandeten solcher Abstandsteile aufgenommen werden. Bestandteil der Abstandsteile können auch das Abstandsteil bedeckende Abstandsdeckel sein, die so gestaltet sind, dass der Abstandsdeckel durch das jeweilige Abstandsteil abgestützt wird, die Roststäbe jedoch nur auf den dafür vorgesehenen Teilen der Abstandsdeckel aufliegen, also nur indirekt auf den Abstandsteilen, deren Bestandteil die Abstandsdeckel sind.If the grate bars transversely to the nozzle tubes, in particular at right angles to it, they can be taken up with their ends in two opposing and spaced such spacers. Part of the spacers may also be the distance part covering spacer cover, which are designed so that the spacer cover is supported by the respective spacer part, the grate bars rest only on the designated parts of the spacer cover, so only indirectly on the spacers, which are part of the spacer cover are.
Falls die Roststäbe dagegen in der gleichen Richtung verlaufen wie die Düsenrohre darunter, müssen sie ebenfalls in den Aufnahmeteilen mit ihren Enden aufgenommen werden.On the other hand, if the grate bars are in the same direction as the nozzle tubes below, they must also be received in the receiving parts with their ends.
Bevorzugt werden die Roststäbe eine birnenförmige Querschnittskontur besitzen, mit dem spitzeren Ende des Querschnitts nach unten gerichtet.Preferably, the grate bars have a pear-shaped cross-sectional contour, directed with the pointed end of the cross section downwards.
Im folgenden wird nur der Fall explizit behandelt, in denen die Roststäbe mit ihren Enden in den Abstandsteilen gehalten sind, jedoch im Fall der Aufnahme in den Aufnahmeteilen können analog die gleichen Maßnahmen zur Veränderung des Höhenabstandes zwischen Roststäben und Düsenrohren durchgeführt werden:
- Die folgenden Möglichkeiten können alternativ oder einander ergänzend durchgeführt werden:
- Sofern die Abstandsteile parallel und vertikal zueinander verlaufende Seitenflächen aufweisen, mit denen sie an den Aufnahmeteilen anliegen, können sie relativ zu den Aufnahmeteilen problemlos in der Höhe verstellt werden. Dies erreicht man, indem man unter das Abstandsteil Distanzleisten oder Distanzplatten unterlegt, die meist aus dem gleichen Material beschaffen sind wie das Abstandsteil selbst, und dadurch dessen Höhe und somit auch die Höhe der darin gelagerten Roststäbe verändert, während die Höhe der Düsenrohre dadurch unverändert bleibt.
- The following options can alternatively or complementarily be performed:
- If the spacers have parallel and vertical mutually extending side surfaces with which they rest against the receiving parts, they can be easily adjusted in height relative to the receiving parts. This is achieved by under the spacer spacer strips or spacer plates underlaid, which are usually made of the same material as the spacer itself, thereby changing the height and thus the height of the grate bars mounted therein, while the height of the nozzle tubes remains unchanged ,
Falls die Abstandsteile jedoch konisch nach unten gegeneinander annähernde Seitenflächen aufweisen, können Distanzleisten vorzugsweise an den konischen Flächen zwischen Abstandsteil und Aufnahmeteil angeordnet werden, da ein Unterlegen von Distanzleisten unter das Abstandsteil eine Veränderung des horizontalen Abstandes der Aufnahmeteile erfordern würde. Dies ist zwar möglich, aber nicht die bevorzugte Lösung.If the spacers, however, have conically downwardly approximately mutually approaching side surfaces, spacer strips can preferably be arranged on the conical surfaces between the spacer member and receiving part, as an underlay of spacer strips under the spacer part would require a change in the horizontal distance of the receiving parts. This is possible, but not the preferred solution.
Als weitere Möglichkeit kann unter die Enden der Roststäbe, die ja auf einem Absatz des sie tragenden Teiles, beispielsweise im Abstandsteil, aufliegen, ein Distanzstreifen untergelegt werden, vorzugsweise aus einem flexiblen Material, welches sich an die evtl. gebogene Kontur der Roststäbe gut anpasst.As a further possibility, under the ends of the grate bars, yes, on a shoulder of the supporting part, for example, in the spacer, rest, a spacer strips are placed, preferably made of a flexible material, which adapts well to the possibly curved contour of the grate bars.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Höhe der Roststäbe unverändert zu belassen und stattdessen die Höhe der Düsenrohre zu verändern, indem man Distanzplatten unter den die Düsenrohre tragenden Aufnahmeteile hinzufügt oder wegnimmt.Another possibility is to leave the height of the grate bars unchanged and instead to change the height of the nozzle tubes by adding or removing spacer plates under the receiving parts carrying the nozzle tubes.
Um die auf den Abstandsteilen aufliegenden Enden der Roststäbe auf der Oberseite abzudecken, ist auf dem Abstandsteil, welches diese Enden trägt, ein Abstandsdeckel angeordnet, der verhindert, dass z. B. Verbrennungsrückstände zwischen die freien Enden der Roststäbe und die sie tragenden Abstandsteile hinein gerät.To cover the resting on the spacers ends of the grate bars on the top, a spacer cover is disposed on the spacer which carries these ends, which prevents z. B. combustion residues between the free ends of the grate bars and the device carrying spacers into it.
Dieser Abstandsdeckel kann entweder ein ebenfalls - wie alle Teile außer Roststäben und Düsenrohren - aus einem unter hoher Temperatur gebrannten Material, speziell Silizium Carbid, bestehen oder auch ein Blechbiegeteil sein. Die Herstellung aus Blech erleichtert es, dass der Abstandsdeckel Zungen aufweist, die in den Abständen zwischen den Roststäben relativ weit nach unten geführt sind, jedenfalls über die dickste Stelle der Roststäbe nach unten, und auf diese Art und Weise das Eindringen von Schmutz zwischen die Roststäbe und den sie tragenden Bauteilen zuverlässig verhindern.This spacer cover can either also - as all parts except grate bars and nozzle tubes - made of a high-temperature fired material, especially silicon carbide, or be a sheet metal bent part. The manufacture of sheet metal facilitates that the distance cover has tongues that are relatively far down in the distances between the grate bars, at least over the thickest point of the grate bars down, and in this way the ingress of dirt between reliably prevent the grate bars and their supporting components.
In einer bevorzugten Ausführungsform dieses Abstandsdeckels weisen die Zungen verbreiterte Enden auf, die den Querschnitt der Roststäbe unten untergreifen. Die Zungen können auch die Roststäbe unten umgreifende ringförmige Laschen sein, so dass die Roststäbe auf diesen verbreiterten Enden aufliegen bzw. in den Öffnungen der Ringlaschen aufliegen und damit nur indirekt auf den Abstandsteilen.In a preferred embodiment of this spacer cover, the tongues have widened ends which engage under the cross-section of the grate bars below. The tongues may also be the grille bars at the bottom embracing annular tabs, so that the grate bars rest on these widened ends or rest in the openings of the ring tabs and thus only indirectly on the spacers.
Dies wiederum ermöglicht eine Veränderung des Höhenabstandes zwischen Düsenrohren und Roststäben dadurch, dass der Höhenabstand zwischen dem Abstandsteil und dem Abstandsdeckel verändert wird. Dies kann im einfachsten Fall durch Zwischenlegen von Distanzteilen erfolgen, noch genauer jedoch durch eine stufenlose Verstellvorrichtung:
- Beispielsweise können in der ebenen Hauptplatte des Abstandsdeckels Durchgangs-Gewindebohrungen vorhanden sein, vorzugsweise mindestens drei an der Zahl und möglichst weit voneinander beabstandet, durch die hindurch von oben Stellschrauben hindurchgeschraubt werden können, die sich mit ihrer unteren Stirnfläche auf der Oberseite des Abstandsteiles abstützen und so den Abstand zwischen diesen beiden Teilen bestimmen.
- For example, in the planar main plate of the spacer cover through threaded holes may be present, preferably at least three in number and spaced as far as possible, can be screwed through the screws from above, which are supported with its lower end face on the top of the spacer part and so determine the distance between these two parts.
Eine andere Möglichkeit ist eine Welle, die - meist im Wesentlichen horizontal zwischen Abstandsdeckel und Abstandsteil verlaufend - einen unrunden Nocken trägt, so dass durch Drehung der Welle der Nocken eine andere Drehlage einnimmt. Da sich der Nocken unten auf dem Abstandsteil und oben an der Unterseite des Abstandsdeckels abstützt, wird dadurch deren gegenseitiger Abstand durch die Drehung der Welle verstellt, auf welcher der Nocken drehfest angeordnet ist.Another possibility is a shaft which - usually extending substantially horizontally between spacer cover and spacer - carries a non-circular cam, so that by rotation of the shaft of the cam occupies a different rotational position. Since the cam is supported at the bottom of the spacer and at the top of the underside of the spacer cover, thereby their mutual distance is adjusted by the rotation of the shaft on which the cam is arranged rotationally fixed.
Eine solche Welle kann aus dem Rostbereich herausgeführt werden in einen weniger heißen Bereich der Brennvorrichtung, und dort motorisch und auch automatisch von einer Steuerung angesteuert und verstellt werden, wobei als Signalgeber für eine Steuerung des Höhenabstandes beispielsweise eine Lambdasonde dienen kann, die den CO-Gehalt oder CO2-Gehalt im Abgas misst, und/oder auch ein Wärmemengensensor, der die momentane Leistung der Brennvorrichtung misst.Such a shaft can be led out of the grate area in a less hot area of the combustion device, and there driven and adjusted automatically by a motor and automatically, which can serve as a signal generator for controlling the height distance, for example, a lambda probe, the CO content or CO 2 content in the exhaust gas measures, and / or a heat quantity sensor that measures the instantaneous power of the combustion device.
Über die Veränderung des Abstandes zwischen Düsenrohren und Roststäben kann der von dem Sensor gemessene Parameter in Richtung auf einen Zielwert verstellt werden.By changing the distance between nozzle tubes and grate bars, the parameter measured by the sensor can be adjusted towards a target value.
Ein solcher Brennrost kann weiter dadurch optimiert werden, dass auf der Oberseite der Aufnahmeteile, der ja als Auflagebereich für Brennmaterial dient, nahe am Rostbereich und vorzugsweise über dessen Enden seitlich hinaus verlaufend eine quer zum Verlauf der Düsenrohre orientierte Erhebung ausgebildet ist.Such a combustion grate can be further optimized by the fact that on the top of the receiving parts, which serves as a support area for fuel, near the grate area and preferably laterally extending beyond the ends thereof formed a survey oriented transversely to the course of the nozzle tubes.
Auf den ersten Blick erschwert diese Erhebung das Nachrutschen von Brennmaterial zur Mitte, also zum Rostbereich hin.At first glance, this survey complicates the slippage of fuel to the center, so the grate area.
Bei Versuchen hat sich jedoch herausgestellt, dass diese Erhebung den so genannten Hohlbrand vermeiden hilft, also eine horizontale Flammenführung von einem Bereich seitlich außerhalb des Brennrostes unmittelbar über dem Auflagebereich hin und in den Rostbereich hinein, was nicht die bevorzugte Abbrandrichtung darstellt.In experiments, however, it has been found that this survey helps to prevent the so-called hollow fire, ie a horizontal flame guidance from an area laterally outside the combustion grate directly above the support area and into the grate area, which is not the preferred burning direction.
Abgesehen von dieser Erhebung ist die Oberseite der Aufnahmeteile daher horizontal ausgebildet und insbesondere nicht zum Rostbereich hin geneigt. Die Erhebung selbst reicht vorzugsweise bis zur Frontfläche des Aufnahmeteiles, also bis zum Rostbereich, und geht bündig in diese über, während sie an ihrer Rückseite schräg in die horizontale Oberseite des Aufnahmeteiles übergeht.Apart from this survey, the top of the receiving parts is therefore formed horizontally and in particular not inclined to the grate area. The elevation itself preferably extends to the front surface of the receiving part, that is, to the grate area, and goes flush into this, while it merges at its rear obliquely into the horizontal upper side of the receiving part.
Indem auf jeder Seite der Düsenrohre nur ein einziges Aufnahmeteil vorhanden ist, und dieses Aufnahmeteil aus einem Unterteil und einem Oberteil besteht, zwischen deren z. B. Halbschalen die Luftzufuhrkanäle ausgebildet sind, sind die Luftzufuhrkanäle durch die Abnahme der Aufnahme-Oberteile jederzeit zugänglich. Auch die Düsenrohre können auf diese Art und Weise damit leicht entnommen werden.By on each side of the nozzle tubes only a single receiving part is present, and this receiving part consists of a lower part and a shell, between the z. B. half shells, the air supply channels are formed, the air supply channels are accessible at any time by the decrease in the intake tops. Also, the nozzle tubes can be easily removed in this way.
Um den Brennrost auch quer zur Verlaufsrichtung der Düsenrohre abzuschließen und dort eine Auflagefläche für den zu verbrennenden Feststoff zu bieten, ist dort zwischen den Aufnahmeteilen jeweils ein Abstandsteil eingesetzt, die den Abstand zwischen den gegenüberliegenden Aufnahmeteilen füllen, sofern nicht das jeweils letzte Düsenrohr unmittelbar am Ende eines Abstandsteiles angeordnet ist. Darüber hinaus werden durch die Abstandsteile zumindest die Aufnahme-Oberteile in Verlaufsrichtung der Düsenrohre formschlüssig fixiert.To complete the combustion grate also transversely to the direction of the nozzle tubes and there to provide a support surface for the solid to be burned, there is a spacer used between the receiving parts, which fill the distance between the opposite receiving parts, if not the last nozzle tube immediately at the end a spacer is arranged. In addition, at least the receiving upper parts are fixed positively in the running direction of the nozzle tubes by the spacer parts.
Die Luftzufuhrkanäle gehen natürlich über den gesamten Bereich der Düsenrohre durch und insbesondere über die gesamte Länge der Aufnahmeteile. Wenn die Luftzufuhrkanäle zwei offene Enden aufweisen, wird eines der offenen Enden der Luftzufuhrkanäle durch ein Verschlussstück verschlossen, da die Luftzufuhr in der Regel nur von der einen Stirnseite her erfolgt.Of course, the air supply channels go through the entire area of the nozzle tubes and in particular over the entire length of the receiving parts. If the air supply channels have two open ends, one of the open ends of the air supply channels is closed by a closure piece, since the air supply is usually only from the one end side.
Dabei sind die Aufnahmeteile, die Abstandsteile und auch die Verschlussstücke in der Regel aus einem unter hoher Temperatur gebrannten Material, beispielsweise Siliciumcarbid, hergestellt, während die Düsenrohre aus Stahl bestehen, und vorzugsweise aus einem Blech gekantete und verschweißte Rohre mit einem polygonen Querschnitt sind, um ein Verdrehen in den entsprechend geformten Ausnehmungen der Aufnahmeteile zu vermeiden. Bei runden Düsenrohren ist eine zusätzliche Verdrehsicherung notwendig, beispielsweise ein von dem Düsenrohr radial vorstehender Vorsprung, der in eine entsprechende Ausnehmung des umgebenden, aufnehmenden Aufnahmeteiles hineinragt.In this case, the receiving parts, the spacer parts and the closure pieces are usually made of a high-temperature fired material, such as silicon carbide, while the nozzle tubes are made of steel, and preferably from a sheet metal folded and welded tubes with a polygonal cross section to a twist to avoid in the correspondingly shaped recesses of the receiving parts. In round nozzle tubes, an additional anti-rotation is necessary, for example, a radially projecting from the nozzle tube projection which projects into a corresponding recess of the surrounding receiving female part.
Die Düsenrohre sind deshalb aus Stahl, da sie auf Biegung belastbar sein müssen und zwar auch unter großer Hitze, da sie in der Mitte frei durchhängen und nur an den Enden abgestützt sind. Zusätzlich müssen in den Stahlrohren die vielen, relativ kleinen Luftaustrittsöffnungen eingebracht werden, was bei gebranntem und insbesondere gesintertem Material wie den übrigen Teilen nicht mit dieser Präzision möglich ist.The nozzle tubes are therefore made of steel, as they must be able to withstand bending, even under high heat, as they sag freely in the middle and are only supported at the ends. In addition, the many, relatively small air outlet openings must be introduced in the steel tubes, which is not possible with burned and sintered particular material such as the other parts with this precision.
Außerdem sollen die Luftaustrittsöffnungen in den Düsenrohren sehr genau knapp unterhalb der Stelle des größten Querschnitts der Düsenrohre, also des geringsten Abstandes zwischen den Düsenrohren, angeordnet sein, was bei dem gebrannten Material ebenfalls nur schwer zu erreichen wäre.In addition, the air outlet openings in the nozzle tubes should be located very precisely just below the point of the largest cross section of the nozzle tubes, so the smallest distance between the nozzle tubes, which would also be difficult to achieve in the fired material.
Um eine Längsverschiebung der Düsenrohre gegenüber den Aufnahmeteilen zu vermeiden, sind diese in Längsrichtung der Düsenrohre formschlüssig miteinander verbunden, beispielsweise durch einen im Aufnahmeteil, insbesondere dem Aufnahme-Oberteil, ausgebildeten Längs-Anschlag für die Düsen-Rohre oder einen nach außen ragenden Vorsprung der Düsenrohre, der in eine entsprechende Positionierausnehmung des Aufnahmeteiles passt.In order to avoid a longitudinal displacement of the nozzle tubes relative to the receiving parts, these are positively connected to one another in the longitudinal direction of the nozzle tubes, for example by a longitudinal stop for the nozzle tubes formed in the receiving part, in particular the receiving upper part, or an outwardly protruding projection of the nozzle tubes which fits into a corresponding positioning recess of the receiving part.
Um Luftaustritte an den falschen Stellen zu vermeiden, sind die Düsenrohre gegenüber den Aufnahmeteilen abgedichtet mittels Umwicklung mit einem hitzebeständigen Dichtungsband in dem Bereich, in dem die Düsenrohre von den Aufnahmeteilen umschlossen sind.In order to prevent air leaks in the wrong places, the nozzle pipes are sealed to the receiving parts by wrapping with a heat-resistant sealing tape in the area where the nozzle pipes are enclosed by the receiving parts.
In gleicher Weise sind die aufeinander gelegten Ober- und Unterteile der Aufnahmeteile gegeneinander abgedichtet, die stattdessen oder zusätzlich auch als Labyrinthdichtung an den Kontaktflächen ausgebildet sein können, ebenso wie die in die Aufnahmeteile einzusetzenden Verschlussstücke.In the same way, the stacked upper and lower parts of the receiving parts are sealed against each other, which instead or additionally may be formed as a labyrinth seal on the contact surfaces, as well as the inserted into the receiving parts closure pieces.
In gleicher Weise wie die stirnseitigen Öffnungen der Luftzufuhrkanäle durch Verschlussstücke verschlossen werden können, können nicht benötigte Öffnungen für Düsenrohre in den Aufnahmeteilen durch entsprechende Passstücke dicht verschlossen werden, beispielsweise die erste und letzte Öffnung am Beginn und Ende eines Aufnahmeteiles, wenn dort stattdessen ein Abstandsteil eingesetzt werden soll.In the same way as the frontal openings of the air supply channels can be closed by plugs, not required openings for nozzle tubes in the receiving parts can be sealed by appropriate fittings, for example, the first and last opening at the beginning and end of a receiving part, if there used instead a spacer shall be.
Weiterhin enthält das Aufnahmeoberteil eine formschlüssige Fixierung gegenüber dem Aufnahmeunterteil in allen Querrichtungen z.B. durch entsprechend geformte Vorsprünge, die gleichzeitig auch Teil der Labyrinthdichtung sein können.Furthermore, the receiving upper part contains a positive fixation with respect to the receiving base in all transverse directions, e.g. by correspondingly shaped projections, which can also be part of the labyrinth seal at the same time.
Ebenso wird auch das Abstandsteil eine formschlüssige Verbindung mit den darunter befindlichen Bauteilen aufweisen, damit es in Richtung quer zu seiner Längserstreckung nicht gegenüber den Aufnahmeteilen ungewollt verschoben werden kann.Likewise, the spacer will also have a positive connection with the components underneath, so that it can not be moved unintentionally in the direction transverse to its longitudinal extent relative to the receiving parts.
Vorzugsweise verrastet das Abstandsteil durch einfaches Einlegen zwischen den Aufnahmeteilen formschlüssig gegenüber diesen, und fixierte dadurch auch das Aufnahme-Oberteil formschlüssig zwischen dem Abstandsteil und dem umgebenden Gehäuse.Preferably, the spacer locked by simply inserting between the receiving parts form-fitting manner with respect to these, and thereby also fixed the receiving shell positively between the spacer and the surrounding housing.
Häufig wird ein solcher Brennrost nur einen aus Düsenrohren gebildeten Rostbereich aufweisen, bei speziellen Konstruktionen können jedoch mehrere solcher von Düsenrohren gebildeten Rostbereiche nebeneinander angeordnet sein, die dann von dazwischen verlaufenden Aufnahmeteilen unterbrochen sind.Frequently, such a combustion grate will only have a grate area formed by nozzle tubes, but in special constructions several such grate areas formed by nozzle tubes may be arranged side by side, which are then interrupted by receiving parts running therebetween.
Auf diese Art und Weise können mittels immer der gleichen Länge von Düsenrohren sehr unterschiedlich lange Brennroste erstellt werden, deren Erstreckung in einer Richtung ein Mehrfaches der Länge der Düsenrohre betragen kann.In this way can be created by means of always the same length of nozzle tubes very different lengths of burners whose extension in one direction can be a multiple of the length of the nozzle tubes.
Auf diese Art und Weise können die beschriebenen Bauteile wie ein Baukasten zum Herstellen von unterschiedlich großen Brennrosten benutzt werden, wobei der Baukasten im einfachsten Fall nur eine Sorte von Düsenrohren umfasst, und wenigstens eine Sorte von Abstandsteilen.In this way, the components described can be used as a modular system for producing burner grids of different sizes, the modular system comprising in the simplest case only one type of nozzle tube, and at least one type of spacer element.
Wenn weiterhin Aufnahmeteile mit unterschiedlichen Abständen zwischen den Öffnungen für die Düsenrohre im Baukasten vorhanden sind, und auch die notwendigen Passstücke zum Verschließen von Öffnungen für Düsenrohre, können Brennroste mit unterschiedlichem Abstand der Düsenrohre, unterschiedlicher Anzahl von Düsenrohren und mit einem oder mehreren Rostbereichen aus dieser sehr geringen Anzahl von Einzelteilen erstellt werden.Further, when receiving parts with different distances between the openings for the nozzle tubes in the kit are present, and also the necessary fittings for closing openings for nozzle tubes, combustion grids with different spacing of the nozzle tubes, different numbers of nozzle tubes and with one or more grate areas from this very small number of items are created.
Die Kombinationsmöglichkeiten erhöhen sich weiterhin stark, wenn der Baukasten Aufnahmeteile enthält, die nicht nur auf einer, sondern auch auf beiden einander gegenüberliegenden Seiten Öffnungen für Düsenrohre aufweisen, also sowohl der Baukasten sowohl einseitige als auch zweiseitige Aufnahmeteile aufweist.The combination options continue to increase greatly if the kit contains receiving parts that have not only on one, but also on both opposite sides openings for nozzle tubes, so both the kit has both one-sided and two-sided receiving parts.
Gleiches gilt, wenn zusätzliche weitere Abstandsteile in unterschiedlichen Abmessungen in Längsrichtung und/oder Querrichtung der Düsenrohre vorliegen, oder Aufnahmeteile mit unterschiedlicher Anzahl von Öffnungen für Düsenrohre, und/oder unterschiedlich lange und/oder unterschiedlich dicke Düsenrohre.The same applies if additional additional spacers in different dimensions in the longitudinal direction and / or transverse direction of the nozzle tubes, or receiving parts with different numbers of openings for nozzle tubes, and / or different lengths and / or different thickness nozzle tubes.
Ausführungsformen gemäß der Erfindung sind im folgenden beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:
- Fig. 1:
- den fertig montierten Brennrost,
- Fig. 2:
- Aufnahmeteil und Düsenrohre hiervon einzeln,
- Fig. 3:
- das Abstandsteil einzeln und
- Fig. 4:
- den Abstandsdeckel einzeln.
- Fig. 1:
- the ready mounted grate,
- Fig. 2:
- Receiving part and nozzle tubes thereof individually,
- 3:
- the spacer part individually and
- 4:
- the distance cover individually.
Wie am besten die Schnittdarstellung der
Die Verlaufsrichtung der Düsenrohre 2 wird dabei als Längsrichtung 10 definiert, und somit die Verlaufsrichtung der quer dazu verlaufenden Roststäbe 4 als Querrichtung 11.The course direction of the
Die Aufnahmeteile 6 bestehen aus einem wannenförmigen Unterteil 6a und einem dieses abdeckenden Oberteil 6b, die zwischen sich einen Luftzufuhrkanal 5a, b einschließen, der stirnseitig zunächst beidseitig offen ist und mit der Umgebungsluft in Verbindung steht.The receiving
Wie die
Da die Düsenrohre 2 hohl sind, stehen ihre stirnseitigen Öffnungen in den Luftzufuhrkanal 5a bzw. 5b vor und mit diesem strömungstechnisch in Verbindung. Die dort in die Düsenrohre 2 einströmende Verbrennungsluft kann über die im mittleren Bereich der Düsenrohre 2 seitlich, meist unterhalb des größten Durchmessers 14 der Düsenrohre 2, angeordneten Luftaustrittsöffnungen 13 in den Nachbrennraum des Rostbereiches 3 ausströmen und vermischt sich dort durch die zwischen den Düsenrohren 2 von oben nach unten hindurchströmenden Flammen und bewirken eine Nachverbrennung des darin enthaltenen Kohlenstoffes. Eine gute Verwirbelung wird dabei erzielt, indem die Flammen zuvor durch die Zwischenräume zwischen den quer dazu laufenden Roststäben hindurch treten müssen.Since the
Die Düsenrohre 2 können - gemäß
Der obere, nicht ausgesparte Bereich des Querschnitts der Düsenrohre 2 kann dann als Anschlag an der den Ausnehmungen 22 gegenüberliegenden Wand des Luftzufuhrkanals 5a,b dienen, und dennoch ist ein gutes Einströmen von Sekundärluft in die Düsenrohre 2 gewährleistet, zumal der Außenumfang der Düsenrohre 2 gegenüber dem Innenumfang der Ausnehmungen 22 und damit der Luftzufuhrkanäle 5a,b durch ein nahe der Enden 2a,b, also im Bereich der Ausnehmungen 22, um den Außenumfang der Düsenrohre 2 herumgelegtes Dichtungsband 18 gegenüber dem Aufnahmeteil 6 abgedichtet werden kann.The upper, not recessed portion of the cross section of the
Es hat sich nun gezeigt, dass der Höhenabstand 30 zwischen den Roststäben 4 und den Düsenrohren 2 wesentlich für die Qualität der Nachverbrennung im Rostbereich ist und abhängig vom Material, also beispielsweise Hackschnitzel, Holzpellets, Scheitholz, aber auch dessen Konsistenz, beispielsweise Feuchtigkeitsgehalt und anderen Faktoren, ein wesentlicher Parameter für die Qualität der Nachverbrennung und insbesondere der Minimierung des Feinstaubgehaltes im Abgas ist und deshalb in Anpassung an den verwendeten Brennstoff auf einfache Art und Weise einstellbar sein muss.It has now been shown that the vertical distance 30 between the grate bars 4 and the
Bei dem dargestellten Rostbereich bestehen jedoch nur die Roststäbe 4, die meist aus massivem Material bestehen, und die hohlen Düsenrohre 2 meist aus Metall, z. B. Stahl, ggf. auch noch der später erwähnte Abstandsdeckel 8', während alle anderen Teile aus einem unter hoher Temperatur gebrannten Material, insbesondere Silizium Carbid, bestehen und aufgrund dessen eine einfach gestaltete Form besitzen sollten, und aus denen durch einfaches Aufeinanderlegen der Brennrost hergestellt werden kann und ebenso leicht Einzelteile ausgetauscht werden können.In the illustrated grate area, however, there are only the grate bars 4, which usually consist of solid material, and the
Als Möglichkeiten für die Veränderung des Höhenabstandes 30 bieten sich daher mehrere Varianten an:
- Die Enden der parallel zueinander verlaufenden, und die
Düsenrohre 2tragenden Aufnahmeteile 6 nehmen zwischen sich jajeweils ein Abstandsteil 8 auf, welche den Abstand in dem Bereich seitlich der Düsenrohre 2, also desRostbereiches 3, verschließen.
- The ends of the mutually parallel, and the
nozzle tubes 2bearing receiving parts 6 take between each yes aspacer 8, which close the distance in the area laterally of thenozzle tubes 2, ie thegrate area 3.
Da in diesen Aufnahmeteil 6 die Roststäbe 4 gelagert sind, können - vor allem, wenn die Roststäbe direkt auf dem Abstandsteil 8 aufliegen - durch Unterlegen einer Distanzleiste 31, wie in
Falls das Abstandsteil 8 sich jedoch nach unten keilförmig verjüngt, wie in
In
Eine andere Möglichkeit der Veränderung des Höhenabstandes 30 zeigt
- In dieser Schnittdarstellung, die einen Schnitt entlang der Linie A - A der
Figur 1c zeigt,ist eine Distanzplatte 34 unter die beiden einander gegenüberliegenden Aufnahmeteile 6 gelegt, wodurch die Höhe derdarin gelagerten Düsenrohre 2 verändert wird und damit auch der Höhenabstand 30 zu den auf unveränderter Höhe inden Abstandsteilen 8aufgenommenen Roststäben 4.
- In this sectional view, which is a section along the line A - A of
Figure 1c shows, aspacer plate 34 is placed under the two opposing receivingparts 6, whereby the height of thenozzle tubes 2 mounted therein is changed and thus the height distance 30 to the recorded unchanged in height in thespacer parts 8 grate bars 4th
Es ist selbstverständlich, dass bei zwei einander gegenüberliegenden Teilen wie Aufnahmenteilen 6 und Abstandsteilen 8 untergelegte Distanzelemente immer an beiden gegenüberliegenden Teilen untergelegt werden müssen, um die Höhenveränderung auf beiden Seiten gleichmäßig zu gestalten.It is understood that in two opposite parts such as receiving
Die bisher erwähnten Distanzelemente sind in der Regel auch aus einem unter hoher Temperatur gebrannten Material wie etwa Silizium Carbid hergestellt.The previously mentioned spacer elements are usually also made of a high temperature fired material such as silicon carbide.
In
Um zu vermeiden, dass Brennstoffteile oder Asche zwischen die Enden 4a der Roststäbe 4 und Bereiche der Abstandsteile 8 geraten und bei Wärmedehnung der Roststäbe 4 beispielsweise die Abstandsteile 8 auseinander schieben können oder zu anderen Kollisionen von Bauteilen führen, sollen Enden 4a,b der Roststäbe 4 durch einen Abstandsdeckel 8' abgedeckt sein.In order to avoid that fuel parts or ash between the
In den
In der vierten Seite des in der Aufsicht viereckigen Abstandsteiles 8 befindet sich - in diesem Fall etwas tiefer gesetzt als die Schulter 38 - ein Absatz 33, auf dessen Horizontalfläche die Enden 4a bzw. 4b der Roststäbe 4 aufliegen können.In the fourth side of the
Auf dieser Seite reicht die Wand des Abstandsdeckels 8' weiter nach unten, vorzugsweise bis etwa auf Höhe dieses Absatzes 33 oder noch weiter nach unten, aber nicht auf diesem Absatz 33 aufsitzend, sondern vor dem Absatz und der darunter beginnenden Seitenwand nach unten verlaufend.On this page, the wall of the spacer cover 8 'further down, preferably to about this
Allerdings kann diese verlängerte Seitenwand des Abstandsdeckels 8 durch Ausnehmungen für die Roststäbe 4 unterbrochen sein, so dass diese tiefer herabreichende Seitenwand nur aus Zungen 36 besteht, die - wie am besten in
Wenn der Untergriff unter die Roststäbe 4, also z. B. die Ausnehmung 35 in den geschlossenen ringförmigen Laschen 36', etwas höher liegt als die Schulter 33 des Abstandsteiles 8 und im Ergebnis die Roststäbe 4 auf den verdickten Enden der Zungen 36 oder in den Ausnehmungen 35 der ringförmig geschlossenen Laschen 36' des Abstandsdeckels 8' aufliegen, besteht eine weitere Möglichkeit darin, den Höhenabstand zwischen Abstandsdeckel 8' und Abstandsteil 8 zu verändern und dadurch die Roststäbe 4 gegenüber den Düsenrohren 2 höherzulegen.If the lower handle under the grate bars 4, so z. B. the
Um den Abstandsdeckel 8' gegenüber dem Abstandsteil 8 höherzulegen, gibt es natürlich mehrere Möglichkeiten:
-
Fig. 1a zeigt, dass dieOberseite 8c des Abstandsdeckels 8' von drei möglichst weit voneinander beabstandeten Durchgangs-Gewindebohrungen durchdrungen wird, in die dann von oben herEinstellschrauben 16 eingeschraubt werden, diedie Oberseite 8c durchdringen und sich mit ihrer unteren Stirnfläche auf der Oberseite des Abstandsteiles 8 abstützen und damit eine Höheneinstellung dazwischen ermöglichen. -
Fig. 4b zeigt, dass zwischen Abstandsteil 8 und Abstandsdeckel 8' eine ebenfalls etwa horizontal verlaufende drehbare Welle angeordnet ist, auf der ein unrunder, z. B. elliptischer,Nocken 28 drehfest sitzt, der zwischen Abstandsdeckel 8' und Abstandsteil 8 bewirkt. DurchDrehung der Welle 29 ändert sich die Drehlage des Nockens 28 und damit dieser Abstand.
-
Fig. 1a shows that theupper side 8c of the spacer cover 8 'is penetrated by three through-threaded holes spaced as far apart as possible, into which adjusting screws 16 are screwed from above, which penetrate theupper side 8c and with their lower end face on the upper side of thespacer part 8 support and thus allow a height adjustment in between. -
Fig. 4b shows that between thespacer 8 and spacer cover 8 'a likewise approximately horizontally extending rotatable shaft is arranged, on which a non-circular, z. B. elliptical,cam 28 rotatably seated between the spacer cover 8 'andspacer 8 causes. By rotation of theshaft 29, the rotational position of thecam 28 and thus this distance changes.
Der Vorteil dieser Lösung besteht darin, dass diese Welle 29 seitlich aus dem Abstandsdeckel 8' und insgesamt aus dem gesamten Bereich des Brennrostes herausgeführt werden kann bis in einen kühleren Bereich, und dort beispielsweise über einen von einer Steuerung angesteuerten Motor automatisch verstellt werden kann. Die Drehlage der Welle 29 kann man somit automatisch einstellen aufgrund eines Sensors, der beispielsweise den CO-Gehalt oder CO2Gehalt im Abgas der Brennvorrichtung misst, oder aufgrund der momentanen Wärmeleistung der Brennvorrichtung, so dass mittels Veränderung der Drehlage des Nockens 28 der von dem Sensor gemessene Parameter in Richtung auf einen Zielwert hin geregelt werden kann.The advantage of this solution is that this
Da die Seitenflächen des Abstandsdeckels 8' aus der Hauptebene nach unten gebogen sind, wird im Bereich der Ausnehmungen 33 in der Seitenwand für die Roststäbe 4 in der Hauptebene ein Überstand 27 belassen, der wie ein Vordach wirkt, welches über die Enden der Roststäbe hinaus steht und das Eindringen von z. B. Asche von oben her zwischen das stirnseitige Ende des Roststabes 4 und das Abstandsteil 8 verhindert.Since the side surfaces of the Abstandsdeckels 8 'are bent down from the main plane, a
Ein solcher Abstandsdeckel kann jedoch statt aus Blech ebenfalls - wie das Abstandsteil 8 - aus einem unter hoher Temperatur gebrannten Material bestehen.However, such a spacer cover can instead of sheet metal also - like the spacer 8 - consist of a high-temperature fired material.
Die
Diese Erhebung 37 verläuft in Querrichtung 11, also an der dem Rostbereich 3 zugewandten Kante der Aufnahmeteile 6, und geht mit ihrer Vorderflanke fluchtend in dessen Wandfläche über.This
Auf der vom Rostbereich 3 abgewandten Rückseite ist die Erhebung 37 abgeschrägt, und geht schräg in die Oberseite des Aufnahmeteiles 6 über.On the back facing away from the
Die Erhebung 37 erstreckt sich mindestens über die Länge des Rostbereiches 3 in dieser Richtung, vorzugsweise jedoch weiter, nämlich bis zu den Enden des Abstandsdeckels 8 oder gar über die gesamte Länge der Aufnahmeteile 6, und verhindert dass Flammen horizontal entlang der Oberseite des Aufnahmeteile 6 zum Rostbereich 3 strömen und einen Hohlbrand darstellen.The
- 11
- Brennrostburning rust
- 22
- Düsenrohrnozzle tube
- 2a,b2a, b
- Endenend up
- 33
- Rostbereichgrate area
- 44
- Roststabgrate bar
- 4a,b4a, b
- Endenend up
- 5a, b5a, b
- Luftzuführkanalair supply duct
- 66
- Aufnahmeteilereceiving parts
- 6a6a
- AufnahmeunterteilRecording base
- 6b6b
- AufnahmeoberteilRecording shell
- 77
- Trennfugeparting line
- 88th
- Abstandsteilspacer
- 8a, b8a, b
- Seitenflächeside surface
- 8c8c
- Oberseitetop
- 8'8th'
- Abstandsdeckeldistance cover
- 99
- Abstanddistance
- 1010
- Längsrichtunglongitudinal direction
- 1111
- Querrichtungtransversely
- 1212
- Verschlussstückclosing piece
- 1313
- LuftaustrittsöffnungAir outlet opening
- 1414
- größter Durchmesserlargest diameter
- 1515
- Durchgangs-GewindebohrungFeed-through threaded bore
- 1616
- Stellschraubescrew
- 1717
- Ausnehmungrecess
- 1818
- Dichtungsbandsealing tape
- 2222
- Öffnungen, AusnehmungOpenings, recess
- 2727
- ÜberstandGot over
- 2828
- Nockecam
- 2929
- Wellewave
- 3030
- Höhenabstandheight distance
- 3131
- Distanzleistespacer bar
- 3232
- Distanzstreifenspacer strips
- 3333
- Absatzparagraph
- 3434
- Distanzplattespacer plate
- 3535
- Ausnehmungrecess
- 3636
- Zungetongue
- 36'36 '
- ringförmige Lascheannular flap
- 3737
- Erhebungsurvey
- 3838
- Schultershoulder
- 3939
- Schrägeslope
Claims (17)
der Höhenabstand (30) zwischen den Düsenrohren (2) einerseits und den Roststäben (4) andererseits veränderbar, insbesondere verstellbar ist.Grate (1) for solid fuel burning with
the height distance (30) between the nozzle tubes (2) on the one hand and the grate bars (4) on the other hand changeable, in particular adjustable.
dadurch gekennzeichnet, dass
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dadurch gekennzeichnet, dass
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dadurch gekennzeichnet, dass
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102010046738.3A DE102010046738B4 (en) | 2010-09-28 | 2010-09-28 | Firing grate, combustion device with combustion grate, construction kit for creating such a firing device and method for operating the firing device |
Publications (3)
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