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  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:

    公开号:WO1985005434A1
    申请号:PCT/EP1985/000239
    申请日:1985-05-20
    公开日:1985-12-05
    发明作者:Nils TUNSTRÖMER
    申请人:Stubinen Utveckling Ab；
    IPC主号:F23H9-00
    专利说明:
    [0001] Vorrichtung und Verfahren zur Verbrennung und/oder thermischen Zersetzung von Brennmaterial, insbesondere festen Brennstoffen
    [0002] B e s c h r e i b u n g
    [0003] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verbrennung und/ oder thermischen Zersetzung von Brennmaterial, insbesondere festen Brennstoffen, nach dem Oberbegriff des Patentanspru¬ ches 1, sowie ein entsprechendes Verfahren.
    [0004] Bei der Verbrennung und/oder thermischen Zersetzung von festen Brennstoffen auf einem Rost läßt es sich nicht vermeiden, daß der Rost sich durch ablagerndes Brenn- und/oder Schlacken¬ oder dergl. -material im Laufe des Betriebes zusetzt mit der Folge eines zunehmend schlechteren Wirkungsgrades. Dieses
    [0005] Problem ist bei kleineren Kohle- und/oder Holzöfen seit Jahr¬ zehnten bekannt. Zur Aufrechterhaltung der Verbrennung muß daher der Ofenrost von Zeit zu Zeit mittels eines Schürhakens oder dergl. von sich ablagernder Verbrennungsreste oder dergl. freigemacht werden. Es gibt auch Öfen, die zu die¬ sem Zweck mit Rüttelrosten versehen sind. Bei großen Heiz¬ anlagen sind diese Maßnahmen jedoch nicht anwendbar. Da- rüberhinaus wären sie auch nur wenig wirksam.
    [0006] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren der genannten Art zu schaffen, bei der bzw. bei dem ein unerwünschtes Zu- setzen des Verbrennungsrostes sicher vermieden werden kann, wobei gleichzeitig eine gute Steuerung des Ver¬ brennungsvorganges oder der thermischen Zersetzung möglich sein soll.
    [0007] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeich¬ nenden Maßnahmen des Patentanspruches 1 bzw. Patentan¬ spruches 8 gelöst.
    [0008] Durch die Erfindung ist sichergestellt, daß der Verbren- nungsrost abhängig von der eingestellten Relativbewegung zwischen diesem und der Auflockerungs- und/oder Reini¬ gungseinrichtung von sich ablagerndem Brenn- und/oder Schlacken- oder dergl. -material freigehalten wird. Die Gefahr eines unerwünschten Zusetzens oder Zusinterns des Rostes durch Asche, Schlacke, un- oder teilverbrannte Brennstoffe besteht nicht. Gleichzeitig kann der Verbren¬ nungsgrad bzw. der Grad der thermischen Zersetzung ent¬ sprechend der eingestellten Freihaltung des Verbrennungs¬ rostes wirkungsvoll gesteuert werden. Das Ausmaß der Re- lativbewegung zwischen Rost und Auflockerungs- und/oder Reinigungseinrichtung bestimmt die verbrennungsaktive Fläche des Verbrennungsrostes, die den Verbrennungsgrad bzw. den Grad der thermischen Zersetzung entsprechend be¬ einflußt.
    [0009] Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen läßt sich auch die Baugröße der Heizanlage erheblich reduzieren, da zur Er¬ zielung eines vergleichbaren Verbrennungsgrades bzw. Gra¬ des der thermischen Zersetzung ein wesentlich kleinerer Verbrennungsrost im Vergleich zu Verbrennungsrosten her- köm licher Heizanlagen erforderlich ist. Dies bedeutet, daß die Erfindung sich auch vorteilhaft für kleinere Heizeinheiten, z.B. für Ein- oder Mehrfamilienhäuser, eignet. Besonders effektiv ist die- Erfindung zur Ver¬ brennung von Müll, wie Haushaltsabfall oder dergl. schwer verbrennbare bzw. thermisch zersetzbare Materialien.
    [0010] Durch die Erfindung wird nicht nur der Rost zum Zwecke der ausreichenden Luftzuführung freigehalten, sondern die sich auf dem Rost ablagernden Materialien werden zugleich umgewälzt und damit einer wirkungsvolleren Verbrennung zugeführt.
    [0011] Konstruktive Details der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Patentansprüche 2 bis 7 beschrieben, auf die Bezug genommen wird.
    [0012] Bevorzugte Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Vor¬ richtung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeich¬ nung näher erläutert. Diese zeigen in
    [0013] Fig. 1 eine Vorrichtung gemäß der Erfindung in schematischer perspektivischer Ansicht,
    [0014] Fig. 2a - 2c den Pendelrost nach Fig. 1 in schematischer Vorderansicht und in drei verschiedenen
    [0015] Stellungen relativ zu einer Materialauf- lockerungs- und Rostreinigungseinrichtung,
    [0016] Fig. 3a - 3c eine andere Ausführungsform eines erfin- dungsgemäß ausgebildeten Rostes in Korre¬ lation zu einer Materialauflockerungs- und Rostreinigungseinrichtung in Vorderansicht entsprechend den Fig. 2a - 2c, und
    [0017] Fig. 4a - 4c eine weitere Ausführungsform eines erfin- dungsgemäß ausgebildeten Verbrennungsrostes in Korrelation zu einer Materialauflockerungs und Rostreinigungseinrichtung in Vorderan¬ sicht entsprechend Fig. 2a - 2c bzw. 3a - 3c.
    [0018] Die Vorrichtung zur Verbrennung und/oder thermischen Zer¬ setzung von insbesondere festen Brennstoffen, wie Torf, Kohle, Holz, Stroh oder Müll, nach Fig. 1 umfaßt eine rohrförmige Brennstoffzufuhr 1 sowie ein_e Primärluft- Zufuhr 4 zu einem korbförmigen bzw. von oben gesehen konkav gewölbten Stabrost 2 mit entsprechend gebogenen Roststäben 5. Durch diesen Stabrost 2 wird der Ort der Verbrennung der genannten Brennstoffe definiert. Die Zufuhr 4 für die Primärluft ist an der Unterseite bzw. an der der Brennstoffzufuhr 1 gegenüberliegenden Seite des Stabrostes 2 angeordnet, und zwar diametral zu der aufrechten Mittelebene, die sich durch die Längsachse des Brennstoffzufuhrrohres 1 bzw. der noch näher zu erläuternden, dem Stabrost 2 zugeordneten Pendelachse 9 erstreckt. Der Stabrost 2 ist also um die Achse 9 pendelnd gelagert und angetrieben. Die Pendelbewegung ist in Fig. 1 durch die Pfeile 11 und 12 angedeutet. Die Pendelachse 9 liegt unterhalb des Brennstoffzufuhr¬ rohres 1. Die Pendellager 13, 14 sind in Fig. 1 nur angedeutet. Die Pendelachse 9 ist in Form eines Rohres ausgebildet, durch das hindurch Sekundärluft in Richtung des Pfeiles 15 zur Unterstützung der Verbrennung bzw. thermischen Zersetzung eingeblasen werden kann. Innerhalb des Brennstoffzufuhrrohres ist eine Brennstofförderein- richtung, vorzugsweise in Form einer Schraubenschnecke 16 angeordnet, die in Fig. 1 nur andeutungsweise darge¬ stellt ist. Dem Stabrost 2 ist eine auf das sich auf l dem Rost 2 ablagernde Brennstoff- und/oder Schlacken-,
    [0019] Aschen-, oder dergl. -material einwirkende Materialauf- lockerungs- und zugleich Rostreinigunσseinrichtung 3 zugeordnet, und zwar in Form von zwischen den Roststäben 5 5 hindurchragenden Scheiben 6, die jeweils mit Spiel auf einer gemeinsamen, sich etwa senkrecht zu den Roststäben 5 bzw. etwa parallel zur Pendelachse 9 erstreckenden Tragachse 7 angeordnet sind. Die Scheiben 6 sind gegen¬ über dem pendelnd gelagerten Rost 2 ortsfest angeordnet.
    [0020] I Q Dementsprechend ergeben sich die in den Fig. 2a, 2b und 2c schematisch dargestellten Relativstellungen zwischen den Scheiben 6 bzw. der Einrichtung 3 und dem Rost 2 bei pendelndem Antrieb desselben um die Pendelachse 9. Die Scheiben 6 verhindern bei pendelndem Antrieb des 5 Rostes 2 um die Achse 9 ein Zusetzen bzw. Zusintern des
    [0021] Rostes durch Schlacke, Asche, unverbrennbare Materialien, nur teilweise verbranntes Material etc. Die Scheiben 6 gewährleisten bei pendelndem Antrieb des Rostes 2, daß genügend Primärluft zu dem zu verbrennenden Material 0 auf den Rost 2 gelangt. Darüberhinaus bewirken die
    [0022] Scheiben 6 bei pendelndem Antrieb des Rostes 2 in Rich¬ tung der Pfeile 11 und 12 bzw. in Richtung des Doppel¬ pfeiles 17 eine gewisse Umwälzung des sich auf dem Rost 2 ablagernden Materials. Dieses wird dadurch 5 aufgelockert. Die freie Oberfläche wird entsprechend vergrößert und der Verbrennungsvorgang beschleunigt bzw. verbessert. Die Intensität der Verbrennung oder thermischen Zersetzung des durch das Rohr 1 zugeführ¬ ten Materials kann durch das Ausmaß der Pendelbewegung 0 des Rostes 2 gesteuert werden. Je höher die Pendelfre¬ quenz und größer die Pendelamplitude sind, desto inten¬ siver ist die Verbrennung oder thermische Zersetzung und umgekehrt.
    [0023] 5 Statt der Scheiben 6 können auch zwischen den Roststäben hindurchragende Zinken oder dergl. verwendet werden. Die freien Enden derselben können mit Umlenkelementen, z.B.
    [0024] Umlenkschaufeln, versehen sein zur verbesserten Umwälzung des zu verbrennenden Materials bei pendelndem Antrieb des Rostes 2 um die Pendelachse 9.
    [0025] Grundsätzlich ist es auch denkbar, den Stabrost 2 inner¬ halb des Verbrennungsräumes ortsfest anzuordnen und stattdessen die Materialauflockerungs- und Rostreinigungs¬ einrichtung relativ zum Rost hin- und herzubewegen. Die Pendelachse 9 ist mit einem nicht dargestellten Pendel¬ antrieb koppelbar.
    [0026] Bei der Ausführungsform nach den Fig. 3a, 3b und 3c ist der um die Achse 9 pendelnd gelagerte und antreibbare Rost 2 eben ausgebildet. Die Achse 7, auf der die Schei¬ ben 6 der Einrichtung 3, vorzugsweise jeweils mit Spiel, angeordnet sind, ist an einem Lenker 10 einerseits und am Rost 2 andererseits in Richtung des Doppelpfeiles 17* in Rostebene längsverschieblich gelagert, so daß sich der Rost 2 bei pendelndem Antrieb in Richtung der
    [0027] Pfeil 11' bzw. 12' relativ zu der Einrichtung 3 bewegen kann. In den Fig. 3b und 3c sind die entgegengesetzten Pendel-Endstellungen des Rostes 2 in Korrelation zu der Einrichtung 3 schematisch dargestellt.
    [0028] Ganz ähnlich verhält es sich bei der Ausführungsform nach den Fig. 4a, 4b und 4c. Diese unterscheidet sich von den vorstehenden Ausführungsformen nur dadurch, daß der Rost 2 von oben gesehen konvex gewölbt ist. Ferner ist auch dort die Achse 7 am Rost 2 in Richtung des Doppelpfeiles 17" längsverschieblich gelagert. Darüberhinaus muß die Achse 7 in vertikaler Richtung bzw. in Richtung des Doppelpfeiles 18 gelagert sein, um die Pendelbewegung des Rostes 2 um die Achse 9 in Richtung der Pfeile 11 " bzw. 12" nicht zu behindern. Vorzugsweise ist oberhalb des Rostes 2 ein Dach angeord¬ net, um eine nach vorne gerichtete Flamme zu erhalten. Die gesamte Anordnung befindet sich selbstverständlich innerhalb eines Verbrennungs- oder Vergasungsraumes.
    [0029] Die Pendelachse 9 ist, wie die Fig. 1 bis 4c erkennen lassen, jeweils oberhalb der Rostebene angeordnet, um überhaupt Pendelbewegungen des Rostes zu ermöglichen. Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 2c deckt sich die Pendelachse 9 mit der Krümmungsachse des in
    [0030] Vorderansicht bzw. im Querschnitt etwa teilkreisförmig ausgebildeten Rostes 2.
    [0031] Sämtliche in den Unterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
    权利要求:
    Claims

    8
    P a t e n t a n s p r ü c h e
    1 1. Vorrichtung zur Verbrennung und/oder thermischen Zer¬ setzung von Brennmaterial, insbesondere festen Brennstof wie Torf, Kohle, Holz, Stroh oder Müll, mit einer Brenns (1) sowie gegebenenfalls Luft- bzw. Sauerstoffzufuhr (4) 5 einem einen Rost (2), insbesondere Stabrost, umfassenden Verbrennungsort, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß dem Rost (2) eine auf das sich auf dem Rost (2) befi cheBrennstoff- und/oder Schlacken-, Asche- oder dergl. - rial einwirkende Materialauflockerungs- und/oder Rostrei 10 gungseinrichtung (3) zugeordnet ist, wobei diese Einrich (3) und der Rost (2) relativ zueinander hin- und herbewe sind.
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß die Materialauflockerungs- und/oder Rostreinigungseinrichtung (3) ortsfest und der Rost (2) relativ zu dieser hin- und herverschwenkbar bzw. pendelnd (Pendelachse 9) gelagert ist.
    3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß der Rost (2) korb- bzw. schalenartig, und zwar von oben gesehen entweder konkav gewölbt (Fig. 1 - 2c) oder konvex gewölbt (Fig. 4a - 4c) , oder eben (Fig. 3a - 3c) ausgebildet ist.
    4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß bei Verwendung eines Stabrostes (2) die Materialauflockerungs- und/oder Rost¬ reinigungseinrichtung (3) zwischen den Roststäben (5) hindurchragende Zinken, Scheiben (6) oder dergl. umfaßt.
    5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n - z e i c h n e t , daß die Scheiben (6) jeweils mit Spiel auf einer gemeinsamen, sich etwa senkrecht zu den Rost¬ stäben (5) bzw. etwa parallel zur Pendelachse (9) er¬ streckenden Tragachse (7) angeordnet sind.
    6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Intensität (Fre¬ quenz und/oder Amplitude) der relativen Hin- und Herbe¬ wegung zwischen Rost (2) und Materialauflockerungs- und/ oder Rostreinigungseinrichtung (3) zum Zwecke der Steuerun der Verbrennung und/oder thermischen Zersetzung variier¬ bar ist.
    7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Zinken, Scheiben (6) oder dergl. der Materialauflockerungs- und/oder Rost- 1° reinigungseinrichtung (3) messerartige Schneiden (8) und/oder Wendeelemente, insbesondere Wendeschaufeln, zum Zwecke der Materialumwälzung auf dem zugeordneten
    Rost (2) aufweist.
    8. Verfahren zum Verbrennen und/oder thermischen Zer¬ setzen von Brennmaterial, insbesondere festen Brenn¬ stoffen, wie Torf, Kohle, Holz, Stroh oder Müll, auf einem Rost (2) , dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das sich auf dem Rost (2) befindliche Brennstoff- und/oder Schlacken-, Asche- oder dergl. -material auf dem Rost (2) durch gesteuerte Relativbewegung zwischen dem Rost (2) und einer auf das Brennstoff- und/oder Schlacken-, Asche- oder dergl. -material einwirkenden Materialauflockerungs- und/oder Rostreinigungseinrich¬ tung (3) aufgelockert und umgewälzt bzw. umgerührt wird.
    类似技术:
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    引用文献:
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    法律状态:
    1985-12-05| AK| Designated states|Designated state(s): DK FI NO US |
    1985-12-05| AL| Designated countries for regional patents|Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE |
    1986-01-20| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1985903235 Country of ref document: EP |
    1986-01-21| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 860282 Country of ref document: FI |
    1986-05-28| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1985903235 Country of ref document: EP |
    1989-02-06| WWW| Wipo information: withdrawn in national office|Ref document number: 1985903235 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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