DE3313204A1

DE3313204A1 - Verbrennungs- und heizeinrichtung

Info

Publication number: DE3313204A1
Application number: DE3313204A
Authority: DE
Inventors: Brian Michael Carpenter
Original assignee: Coal Industry Patents Ltd
Current assignee: Coal Industry Patents Ltd
Priority date: 1982-04-20
Filing date: 1983-04-12
Publication date: 1983-10-20
Also published as: GB2118707A; GB2118707B; US4520740A

Description

Case 4492/GER

-4-

COAL INDUSTRY (PATENTS) LIMITED,

Hobart House, Grosvenor Place, London SW1X 7AE, England

Verbrennungs- und Heizeinrichtung.

Die Erfindung betrifft Verbesserungen bezüglich Verbrennungs- und Heizeinrichtungen.

Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine solche Einrichtung, welche eine Unterschubfeuerung zum Verbrennen von festen Brennstoffen enthält, um Wärme zu erzeugen, die an ein Arbeitsfluid übertragen wird, beispielsweise Luft oder Wasser. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte Verbrennungsund Heizeinrichtung zu schaffen. Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Verbrennungs- und Heizeinrichtung mit einem Körper vorgesehen, in dessen*" unterem Teil eine Unterschubfeuerung angeordnet ist, wobei eine Ummantelung sich um den Körper herum erstreckt, um einen Heizraum hierzwischen. zu de.f inie.ren, wobei zumindest eine Leitung innerhalb des Körpers oberhalb der Unterschubfeuerung angeordnet ist und verschiedene Teile des Heizraums „ miteinander verbindet, und wobei eine Einrichtung zum Erzeugen einer Strömung von Arbeitsfluid durch den Heizraum vorgesehen sind sowie ein Ausgang in der Ummantelung für das Arbeitsfluid.

Zweckmäßigerweise sind innerhalb des Körpers oberhalb der Unterschubfeuerung zwei oder mehr Leitungen vorgesehen, wobei die Leitungen innerhalb des Verbrennungsgasdurchgangs in unterschiedlichen Ebenen angeordnet sind.

Die Leitung oder jede der Leitungen sind vorzugsweise von dreieckförmigem Querschnitt, und im Falle, daß mehr als

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^eine Leitung vorgesehen ist, sind aufeinanderfolgende Lei- ^ tungen in jeweils ungleicher Weise ausgerichtet, um wäh- rend des Betrieb-s—fu-rt>u4enzen des Verbrennungsgases um die Leitungen zu fördern, woraus ein verbesserter Wärmetransfer resultiert. Beispielsweise kann bei horizontalem Querschnitt durch den Körpei—ein kreuzartiges Muster von Leitungen zweckmäßigerweise vorgesehen sein, wobei die Leitungen zueinaride-r—a-u-f e-i-nanderfölgend unter rechtem Winkel angeordnet sind.

. ■

Ein Scheitel der dreieckförmigen Leitung kann auf der · Mittellinie des Körpers angeordnet sein und der eingeschlossene Winkel ist ein solcher, daß eine natürliche Selbstreinigungsmöglichkeit geschaffen wird. Beispiels- i weise kann der Winkel 60° betragen, wobei hierdurch ein · j Sich-Aufbauen von Teilchen verhindert wird, welche gewöhnlich von den aus der Unterschubfeuerung austretenden Gasen getragen werden. · '_

Die Wahl eines dreieckförmigen Querschnittes ist auch . dahingehend vorteilhaft, daß die Wärmeübertragungsfläche optimiert wird, während die Größe der Einrichtung auf einem kompakten Niveau gehalten wird. Weiterhin ist die j Querschnittsfläche der Leitungen so, daß ein Niederdruckgefalle erreicht wird, wodurch die Verwendung eines Niederdruck-Hochvolumen-Gebläse's als Einrichtung zum Erzeugen einer Strömung des Arbei ts'f 1 uids , beispielsweise Luff, ermöglicht wi rd, .

Eine oberhalb des Feuers befindliche Decke kann überhalb der Unterschubfeuerung vorgesehen sein, und diese kann zweckmäßigerweise an der der Feuerung nächsten Leitung befestigt sein. Es wurde herausgefunden, daß das Vorsehen einer über dem Feuer angeordneten Decke die Brennstoffverbrennung innerhalb der Feuerung verbessert und die Patentanmeldung P (entsprechend der britischen

Patentanmeldung 82/10129) der Anmelderin betrifft eine spezielle Positionbeziehung zwischen der Decke und dem

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-δ-Brennraum der Unterschubfeuerung.

Die Unterschubfeuerung ist vorzugsweise von demjenigen Typ, der in der Patentanmeldung P 31 17 573.2 der Anmelderin beschrieben ist und umfaßt eine seibst-aschende Einrichtung, wobei als Resultat des Verbrennungsprozesses gebildete Asche und Klinker über das Oberende des Brennraums entladen wird und unter Schwerkraft zu einer Aufnahmeeinheit gelangt, welche unterhalb des Feuerungsbrennraums angeordnet ist, wodurch die Notwendigkeit einer zusätzlichen Entaschungseinrichtung mit seitlichem Rost entfällt.

Die Unterschubfeuerung gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Schnecken-Zuf ühreinrich.tung zum Beladen des Brennraums auf und die Flügel der Schnecken-Zuführeinrichtung können vorzugsweise rückwärtslaufend sein, so daß die Brennstoffzufuhr von der der Antriebseinheit für die Zuführeinrichtung entgegengesetzten Seite des Feuerungsbrennraumes stattfinden kann.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt die Verbrennungs- und Heizeinrichtung einen Körper, in dessen unterem Teil eine Unterschubfeuerung angeordnet ist mit einem Brennraum, einer Schnecken-Zuführeinrichtung, weiche Brennstoff dem Brennraum zuführt und welche sich durch den Körper hindurch zu einem Eingang" erstreckt, sowie einen mobilen Brennstoffbehälter, welcher mit dem Eingang verbindbar ist.

Vorzugsweise ist der mobile Brennstoffbehälter abdichtbar und kann an einem von der Verbrennungs- und Heizeinrichtung entfernten Ort wieder aufgefüllt werden, so daß in der unmittelbaren Nachbarschaft der Einrichtung eine grössere Sauberkeit möglich ist und erhöhte Annehmlichkeit geschaffen wird.

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\ Der Behälter kann die Form eines Trichters oder Trogs " . ^'fiaben mit einem verschließbaren bzw. abdichtbaren Eingang '-^^¹⁹·?''üHd^efnem'Ausgang zum Zusammenwirken mit dem Eingang der

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nr3₅3bf<sfi;>a.': . . . . . . " .. .-.. .--■ ■ --'²DeIr Container kann mit Rädern oder mit anderen geeigneten ■'^:'-'^w Einrichtungen versehen-sein, um Mobilität zu erreichen, "^ii; und eine Verriegelungseinrichtung ist vorzugsweise dem "^pn Ausgang des Behälters und dem Eingang der Schnecken-Zufülleinrichtung zugeordnet, um eine korrekte Ausrichtung derselben während des Betriebs zu gewährleisten.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel . der erfindungsgemäßenVerbrennungs- und Heizeinrichtung unter Bezug-J.5 nähme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert, deren einzige Figur eine schematische Schnittansicht der Einrichtung zeigt.

Die Verbrennungs- und Heizeinrichtung gemäß der Figur ist mit der Bezugsziffer 1 bezeichnet und umfaßt einen Körper 2, welcher mit einer Ummantelung 4 versehen ist, welche einen Heizraum 6 für ein Arbeitsfluid definiert, in vor- ^:"-·■'-: liegendem Falle Luft. Am unteren Ende des Körpers 2 ist ■°" eine Unterschubfeuerung 8 angeordnet, welche einen Brenn-125'^<: raum 1 0. mit. Düsenöffnungen 12 umfaßt. Eine automatische

^tri* Zündeinrichtung 14 ist außerhalb des Körpers 2 vorgesehen, i-^Kum heißes Gas zu erzeugen, welches während der Entzündung •-^ί!·^;!5ίΙ der J/erbrennung von festem Brennstoff im Brennraum 10 verwendet wird, wobei das heiße Gas zum Brennraum 10 über eine Leitung 16 geführt Tvird, welche sich unterhalb dessen ^T&iJ-ⁿ-' Oberseite bi s hier hi nein erstreckt. ■ ■ ;. : i j ·

-"■Eine Schneckenfördereinrichtung 18 ist über eine Antriebs-'--" ^i:; anordnung 20 angetrieben und besteht aus einer Schraube ^s'^!:bzw.'^r:Schnecke 22 mit rückwärtslaufenden Flügeln innerhalb eines Gehäuses 24, welches in der Nachbarschaft des Brennraums 10 geöffnet ist, um den Zugang von während des Betriebes durch die Schnecke 22 beförderten Brennstoffs

hierzu zu ermöglichen. Das Gehäuse 24 und die Schnecke erstrecken sich durch den Körper 2 hindurch und enden außerhalb desselben entfernt von der Antriebseinrichtung 20. Die Kammer 21 ist unterhalb des Brennraums und der Zuführeinrichtung 18 angeordnet und wird während des Betriebs durch Luft über ein Gebläse 23 versorgt. Ein mobiler Behälter 26 mit einer verschließbaren bzw. abdichtbaren Eingangsöffnung 28 und Beinen 30, die mit Rädern 32 versehen sind, befindet sich, wie aus der Zeich nung ersichtlich, in einer Position neben dem Körper 2. Der Behälter 26 weist eine Ausgangsöffnung 34 auf, die mit einer Eingangsöffnung 36 der Schnecken-ZufUhreinrichtung 18 zusammenwirkt, deren Schnecke 22 sich in die Ausgangsöffnung 34 hinein und daher in den innerhalb des Behälters 26 befindlichen Brennstoff erstreckt.

"Eine Leitung 40 mit dreieckförmigem Querschnitt erstreckt sich durch das Innere des Körpers 2 und verbindet unterschiedliche Teile des Heizraums 6, wobei die Leitung 40 überhalb der Feuerung 8 in dem Gasdurchgang 42, der inner halb des Körpers 2 hierüber definiert ist, angeordnet ist Ein Gebläse 44 ist außerhalb des Körpers 2 angeordnet und ist mit der Ummantelung 4 verbunden, um mit dem Heizraum 6 in Verbindung zu stehen.

Eine überhalb des Feuers angeordnete Decke 46 ist an der Unterseite der Leitung 40 befestigt, deren Scheitel nach oben gerichtet ist und auf der Mittellinie des Körpers angeordnet ist, wobei der eingeschlossene Winkel im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels 60° beträgt. Die Dekce 46 ist vorzugsweise aus feuerbeständigem Material hergestel1t.

Eine weitere Leitung 50 mit ebenfalls dreieckigem Querschnitt ist oberhalb der Leitung 40 angeordnet und nimmt gegenüber dieser einen rechten Winkel ein, wobei die Leitung 50 ebenfalls verschiedene Teile des Heizraums 6 untereinander verbindet, welcher eine Ausgangsöffnung

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• *

-ιοί Draufsicht ein Kreuz bilden, verstärken ebenfalls die Turbulenz in der Gasströmung und die spitzen Winkel der Leitungen 40 und 50 stellen sicher, daß sämtliche im Gasfluß mitgenommenen Teilchen. sich nicht auf den Leitungen ablagern, wodurch eine selbstreinigende Wirkung erzielt wird.

Die durch den Heizraum 6 und die Leitungen 40 und 50 hindurchstreichende Luft wird durch die Verbrennungsgase erwärmt und gelangt durch den Ausgang 52 hindurch, entweder, um direkt als Luftheizung benutzt zu werden, oder sie kann auch zu einem bestimmten Punkt oder System zum Zweck des weiteren Gebrauchs geleitet werden.

Bezüglicher der Wiederauffüllung des Kohlenbehälters 26 wird in Betracht gezogen, daß für jede Einrichtung eine Anzahl von wiederauffül 1 baren Behältern vorgesehen ist, wobei dann, wenn der jeweils in Benutzung befindliche Behälter leer wird, ein frischer und voller Behälter in diejenige Position gebracht wird, wo die Schnecken-Zuführeinrichtung die Kohle.zur Beförderung in den Brennraum herausbefördern kann. Der leere Behälter wird dann zu einem· Ort bewegt, wo er mit Kohle wieder aufgefüllt werden kann. "Vorzugsweise befindet sich ein solcher Ort entfernt von dem Ort der Verbrennungs^ und .Heizeinrichtung, so daß auf diese Weise eine mögliche Quelle der Verschmutzung der Betriebsumgebung ausgeschaltet wird. In einer Heizanlage

■ können mehrere Einrichtungen vorgesehen sein und entsprechend können Behälter der vorgenannten Art. mehr als eine Einrichtung bedienen und sie können von einem zentralen Kohlenspeicher wieder aufgefüllt werden.

Die vorliegende Erfindung schafft somit eine Verbrennungsund Heizeinrichtung, welche eine verbesserte Wärmeübertragung mittels des Rohrs im Gasdurchgang in Verbindung mit der Annehmlichkeit eines mobilen Behälters ermöglicht.

Claims

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D-8023 Munchen-Pullach. Wieneä Str..?; TeC (C89) "J S3J3D Tl; Tele* ^212^147 bros d; Cables: -Patentibus» München

331320A

INDUSTRY (PATENTS) LIMITED,
Hobart House, Grosvenor Place, London SW1X 7AE, England

Case4492/GER g*_:8. April 1983

Re/pr

PATENTANSPRÜCHE

1 J Verbrennungs- und Heizeinrichtung mit einem Körper, in dessen unterem Bereich eine Unterschubfeuerung vorgesehen ist, dadurch gekennzeich-. net, daß eine Ummantelung (4) sich um den Körper (2) herum erstreckt, um einen Heizraum (6) hierzwischen zu definieren, daß zumindest eine Leitung (40) innerhalb des Körpers (2) oberhalb der Unterschubfeuerung (8) vorgesehen ist und unterschied.] iche Teile des Heizraums (6) miteinander verbindet, daß eine Einrichtung (44) zum Erzeugen einer Strömung von Arbeits-* f-luid-durch den Heizraum (6) vorgesehen ist, daß eine Ausgangsöffnung (52) in der Ummantelung (4) für das Arbeitsfluid vorgesehen ist, und daß eine überhalb dem Feuer (46) angeordnete Decke vorgesehen ist, welche sich über der Unterschubfeuerung (8) befindet.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Körpers (2) in unterschiedlichen Ebenen zwei oder mehr Leitungen (40, 50) angeordnet sind.

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3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede' Leitung (40, 50) dreieckförmigen Querschnitt aufweist.
4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet', daß aufeinanderfolgende Leitungen (50)- gegeneinander unterschiedlich ausgerichtet sind.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß aufeinanderfolgende Leitungen (50) gegeneinander unter rechtem Winkel angeordnet sind.

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6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Scheitel der¹ oder jeder dreieckförmigen Leitung (40, 50) auf der Mittellinie des Körpers (2) angeordnet ist.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der eingeschlossene Winkel des Scheitels der dreieckförmi-gen Leitung (40, 50) 60° beträgt.
8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die überhalb dem Feuer befindliche Decke (46) an der Leitung (40) oder an der der Unterschubfeuerung (8) nächsten, untersten Leitung befestigt ist. .
9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterschubfeuerung (8) einen Brennraum (10) umfaßt und eine Schnecken-Zuführeinrichtung (18) zum Zuführen von Brennstoff zu dem Brennraum (10), wobei die Schnecken-Zuführeinrichtung (18) einen rückwärtslaufenden Schraubenflügel (22) beinhaltet.
10. Verbrennungs- und Heizeinrichtung mit einem Körper, in dessen unterem Teil eine Unterschubfeuerung mit einem Brennraum angeordnet ist, wobei eine Schnecken-Zuführeinrichtung vorgesehen ist, um Brennstoff dem Brennraum zuzu-

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führen," dadurch gekennzeichnet,

daßT^sich die Schnecken-Zuführeinrichtung (18) durch den |

--"' Körper (2) hindurch zu einer Eingangsöffnung (36) erstreckt, und daß ein mobi ler—B-renrrstoff behälter (26) mit der Eingangsöffnung (36) verbindbar ist.
11. Einrichtung gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, — 'daß.der mobile Brennstoffbehälter .(26) verschließbar bzw.

abdichtbar ist.' " ~
12. Einrichtung gemäß Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (26) in der Form eines Trichters bzw. Vorratstrichters bzw. Troges ausgebildet ist,

• mit einer verschließbaren bzw. abdichtbaren Eingangsöffnung (28) und einer Ausgangsöffnung (34) zum Zusammenwirken mit der Eingangsöffnung (36) der Schnecken-Zuführeinrichtung (18).