[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbrennen insbesondere fester Brennstoffe,
sowie eine entsprechende Vorrichtung.
[0002] Feste Brennstoffe werden in vielen Kleinanlagen als verschließbare Kamineinsätze
etc. zur Beheizung von Wohnräumen benutzt, wobei häufig auch der offene Betrieb gewünscht
wird, damit das optische Erlebnis des offenen Feuers genossen werden kann.
[0003] In industriellen Anlagen werden Festbrennstoffe wie Holzabfälle, Stroh, brennbarer
Müll im großen Stil verbrannt, wobei ausschließlich die Energiegewinnung und das Verbrennen
mit möglichst geringem Schadstoffausstoß im Vordergrund stehen.
[0004] Um sowohl die Energieausbeute zu verbessern und vor allem den Schadstoffgehalt der
Rauchgase zu vermindern, ist es bereits bekannt, die Rauchgase nicht direkt an die
Umgebung abzuleiten, sondern zunächst in einem Nachbrennraum unter zusätzlich zugeführter
Verbrennungsluft, der sogenannten Sekundärluft, nochmals zu verbrennen, da im primären
Brennraum bei Feststoffverbrennung die Verbrennung in aller Regel noch nicht ausreichend
vollständig abläuft, und daher in den abströmenden Rauchgasen noch sehr viele brennbare,
noch nicht oxidierte Partikel enthalten sind, worunter sich auch in vergleichsweise
hohem Maße als Schadstoffe einzustufende Stoffe befinden.
[0005] Es ist daher die Aufgabe gemäß der Erfindung, ein Verfahren sowie eine zugehörige
Vorrichtung zu schaffen, die in ihrer Anwendung bzw. in ihrem Aufbau einfach und kostengünstig
sind, und dennoch eine hohe Energieausbeute des Brennstoffes sowie einen geringen
Schadstoffgehalt der an die Umgebung abzugebenden Rauchgase ergeben.
[0006] Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 8 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
[0007] Gerade bei Heizstellen, die in Wohnräumen betrieben werden, soll auch bei geschlossener
- da aus Glas bestehender - Fronttüre das optische Erlebnis der normalerweise nach
oben züngelnden Flammen nicht durch die brenntechnischen Verbesserungen geschmälert
werden.
[0008] Um dies zu erreichen, wird der Primärabzug, über den der Großteil der Rauchgase vom
Brennraum abgezogen und dem Nachbrennraum zugeführt wird, entweder an der Rückwand
relativ tiefliegend angeordnet, oder direkt im Boden des Brennraumes, vorzugsweise
unterhalb des Brennstoffes. Dadurch ist dieser Primärabzug für den Betrachter quasi
unsichtbar, da er in Blickrichtung immer durch den Brennstoff und durch die Flammen
selbst verdeckt wird.
[0009] Diesem Hauptteil der Rauchgase wird auf dem Weg vom Brennraum in den Nachbrennraum
über eine erste Abgasrückführung nochmals Rauchgas zugeführt, welches dem Brennraum
- in einem gegenüber dem Primärabzug geringeren Anteil - über einen Sekundärabzug
entnommen wird, der an einem möglichst hochliegenden Punkt des Brennraumes angeordnet
ist. Diese Rauchgasentnahme über den Sekundärabzug bewirkt, daß ein ausreichend großer
Teil der Flammen nach wie vor nach oben gerichtet ist, und das optische Feuererlebnis
nahezu unbeeinträchtigt beibehalten wird.
[0010] Bei Verzicht auf den Sekundärabzug würde dagegen - je nach dem durch den Primärabzug
aufgebrachten Unterdruck - praktisch die gesamte Flammenmenge direkt dem Primärabzug
zustreben, also flach nach hinten abdriften oder sich durch den Brennstoff hindurch
nach unten erstrecken. Wenn der am Primärabzug dem Brennraum entnommene Hauptteil
der Rauchgase auf seinem Weg zur Nachbrennkammer eine Düsenanordnung durchläuft, in
deren Verlauf durch Querschnittsverengung und Beschleunigung dieser Rauchgase ein
Unterdruck erzeugt wird, kann das Zumischen der Rauchgase aus der ersten Rauchgasrückführung
sowie der Sekundärluft im Bereich der Düsenanordnung ohne Anordnung zusätzlicher Energiequellen
wie eines Ventilators etc. geschehen, was eine sehr einfache, wenig störanfällige
Vorrichtung und einen optimal niedrigen Energieverbrauch für die Heizvorrichtung ergibt.
[0011] Ebenso oder ergänzend kann auch dem Nachbrennraum aufgrund der Sogwirkung des angeschlossenen
Kamins gegenüber dem Brennraum vorhandene Unterdruck benutzt werden, um einerseits
die Rauchgase vom Primärabzug zum Nachbrennraum schnell strömen zu lassen, und andererseits
allein durch diese Strömungsgeschwindigkeit die in diese Rauchgase seitlich zugeführte
Sekundärluft sowie die Rauchgase der ersten Abgasrückführung einzusaugen.
[0012] Zusätzlich kann den Rauchgasen, die dem Brennraum über den Sekundärabzug entnommen
und über die erste Abgasrückführung weitergeleitet werden, im Laufe dieses relativ
langen Weges durch eine zweite Abgasrückführung nochmals Rauchgas zugeführt werden,
welches bereits den Nachbrennraum durchlaufen hat und dem Abzug zustrebt. Dadurch
wird eine weitere Reduzierung der Schadstoffe und eine Erhöhung der Energieausbeute
der Heizvorrichtung erreicht. Da unter anderem der Druckunterschied zwischen Nachbrennraum
den Grad des Ansaugens und Zumischens von Sekundärluft und Abgasen aus der ersten
Abgasrückführung beeinflußt, sollte vorzugsweise der im Nachbrennraum bestehende Unterdruck
gegenüber dem Brennraum steuerbar sein, insbesondere durch Veränderung der Durchtrittsfläche
vom Nachbrennraum zum Abzug der Heizvorrichtung.
[0013] Um die Energieausbeute der Heizvorrichtung weiter zu steigern, kann eine der Begrenzungsflächen
des Nachbrennraumes gekühlt sein, indem sie von Luft, Wasser oder einem anderen Wärmeübertragungsmedium
mit niedrigerer Temperatur angeströmt wird, wobei das dadurch erwärmte Wärmeübertragungsmedium
zusätzlich für Heizzwecke verwendet werden kann.
[0014] Darüberhinaus ergibt sich eine besonders kompakte und wärmetechnisch günstige Bauform
der Heizvorrichtung, wenn sich der Nachbrennraum dabei unmittelbar anschließend an
den Brennraum befindet, da dann die Trennwand nicht isoliert sein muß, und vorzugsweise
der Nachbrennraum mit dem Brennraum eine möglichst große Trennfläche gemeinsam hat.
Dies ist beispielsweise bei einem unmittelbar hinter dem Brennraum senkrecht stehenden,
in der Tiefe relativ schmalen Brennraum der Fall, was den zusätzlichen Vorteil hat,
daß durch die Einleitung der Rauchgase in den Nachbrennraum im unteren Bereich und
eine Verbindung des Nachbrennraumes über eine Steuerklappe zum Abzug hin einerseits
eine natürliche Kaminwirkung im Nachbrennraum entsteht und andererseits der dadurch
entstehende Unterdruck im Nachbrennraum durch die Steuerklappe auf einfache Art und
Weise geregelt werden kann.
[0015] Da derartige Heizvorrichtungen bisher meist aus Metall - entweder aus Guß oder aus
feuerfesten Stahlblechen - bestanden, wurden die in den Heizvorrichtungen enthaltenen
Einbauten ebenfalls aus diesen Materialien gefertigt, was bereits aufgrund der bei
Metallen starken Wärmedehnungen, wie sie beim Anheizen der Heizvorrichtung stattfinden,
geboten erschien, um durch Verwendung unterschiedlicher Materialien mit unterschiedlicher
Wärmedehnung keine Spannungen zwischen den einzelnen Bauteilen zu erzeugen. Je komplizierter
die Einbauten waren, umso höher war damit der Aufwand für das Bereitstellen von Formteilen
für den Metallguß, oder die Montage- und Schweißarbeiten bei der Herstellung aus feuerfesten
Stahlblechen.
[0016] Eine sehr viel einfachere Herstellungsmöglichkeit ist daher gegeben, wenn die im
vorliegenden Fall erforderlichen Einbauten als gegossene, im wesentlichen massive,
Formteile aus feuerfestem Beton, Schamotte, SIC-Keramik oder Ähnlichem hergestellt
sind. Die Herstellung derartiger Gießformen ist einfach und billig, und damit auch
die Herstellung des gesamten Formteiles.
[0017] Im vorliegenden Fall wird nun einerseits die Rückwand des Brennraumes durch einen
solchen zweiten Trennkörper in Form einer dicken, senkrecht stehenden Platte gebildet.
Ein innerhalb des Brennraumes im Abstand davor stehender ähnlicher erster Trennkörper
bildet dabei zusammen mit dem die Rückwandfunktion ausübenden zweiten Trennkörper
die erste Abgasrückführung, worüber die Rauchgase von einem hochliegenden Punkt des
Brennraumes abgesaugt werden.
[0018] Zunächst weisen für den Primärabzug der Rauchgase beide Trennkörper quer zu ihrer
Hauptebene wenigstens einen, im ersten und zweiten Trennkörper zueinander fluchtenden,
sich wenigstens streckenweise im Querschnitt düsenartig verjüngernden Durchlaß für
die Rauchgase zum Nachbrennraum hinter dem zweiten Trennkörper auf. Dieser Durchlaß
kann aus einzelnen, benachbarten, vollständig von dem jeweiligen Trennkörper umschlossenen
Durchlaßöffnungen bestehen, oder es kann sich auch um einen durchgängigen Schlitz
etc. handeln, der auf z.B. der Ober- und Unterseite von jeweils unterschiedlichen
Einzelteilen, die miteinander denselben ersten oder zweiten Trennkörper bilden, begrenzt
wird, je nach benötigter Kapazität des Durchlasses bzw. Abstandes für die Rauchgase
des Primörabzuges.
[0019] Ebenso wird der hochliegende Sekundärabzug für die Rauchgase entweder dadurch gebildet,
daß der erste Trennkörper im Abstand zu den Begrenzungsflächen des Brennraumes, also
etwa unterhalb der Decke des Brennraumes endet, und dieser Abstand den Sekundärabzug
bildet, wobei die dort abgesaugten Rauchgase nach unten geleitet werden durch den
horizontalen Abstand zwischen dem ersten und zweiten Trennkörper, und durch eine entsprechende
Verbindung den Rauchgasen des Primärabzuges beigemischt werden. Durch den gleichen
Abstand werden von der gegenüberliegenden Seite her den Rauchgasen des Primärabzuges
Sekundärluftanteile zugeführt.
[0020] Anstelle des Abstandes zwischen dem ersten Trennkörper und der Umgebung für den Sekundärabzug
kann dieser erste Trennkörper auch bis an die Begrenzungsfläche des Brennraumes heranreichen,
und statt dessen einzelne, in den ersten Trennkörper eingearbeitete Durchlasse für
den Sekundärabzug aufweisen.
[0021] Um eine möglichst große Sogwirkung der Rauchgase aus dem Primärabzug im Bereich zwischen
den beiden Trennkörpern zu erreichen, sind sinnvollerweise die Durchlasse in beiden
Trennkörpern mit in Strömungsrichtung sich verengendem Querschnitt, also düsenförmig,
ausgebildet. Der zweite, als Rückwand fungierende Trennkörper enthält weiterhin oberhalb
dieser Durchlasse, möglichst hochliegend, einen weiteren Durchlaß für die zweite Abgasrückführung,
um dort Abgase vom oberen Ende des Nachbrennraumes, die die Nachverbrennung bereits
durchlaufen haben, nochmals in die primäre Abgasrückführung zurückzuführen. Dadurch
durchläuft ein Teil der Rauchgase den Nachbrennraum immer mehrmals, was eine weitere
Reduzierung des Schadstoffgehaltes und verbesserte Energieausbeute bringt. Um das
Einströmen in die primäre Abgasrückführung zu verbessern, kann auch dieser Durchlaß
im zweiten Trennkörper sich düsenförmig verjüngernd im Querschnitt ausgebildet sein,
diesmal jedoch in Richtung vom Nachbrennraum zur ersten Abgasrückführung hin.
[0022] Falls der Primärabzug für die Rauchgase nicht im unteren Bereich der Rückwand des
Brennraumes, sondern im Boden, vorzugsweise direkt unterhalb des Brennstoffes, vorgesehen
werden soll, empfiehlt es sich, den ersten und zweiten Trennkörper in der Seitenansicht
L-förmig auszubilden, und zwar dabei vorzugsweise einstückig.
[0023] Eine andere, einfache bauliche Lösung ergibt sich, wenn - besonders bei einer Düsenanordnung
mit nur einer einzigen, in der Seitenansicht sich verjüngernden, schlitzförmigen Düse
über die gesamte Breite der Rückwand des Brennraumes - der erste Trennkörper hohl
ausgebildet ist, und dabei in der Regel wiederum aus Stahlblech besteht, und in seinem
unteren Bereich eine Öffnung zur Düsenanordnung hin besitzt.
[0024] Wenn dieser hohle, im wesentlichen senkrecht stehende Trennkörper im oberen Bereich
nicht geschlossen mit den Umgebungsflächen des Brennraumes verbunden ist, sondern
ausreichend große, hochliegende Öffnungen zum Brennraum hin aufweist, kann die erste
Abgasrückführung durch diesen hohen ersten Trennkörper hindurch erfolgen, während
die Sekundärluft von der der ersten Abgasrückführung vorzugsweise gegenüberliegenden
Seite her der Düsenanordnung zugeführt wird. Zur Erzielung der düsenartigen Verjüngung
des Strömungsquerschnittes für die Rauchgase des Primärabzuges kann dabei die untere
Außenfläche dieses ersten Trennkörpers vom Brennraum aus nach hinten abfallend ausgebildet
sein, während vom Boden des Brennraumes her eine ansteigende Fläche im gleichen Bereich
gegeben ist.
[0025] Am Ende der Düsenanordnung ist vorzugsweise eine als Turbolator dienende Prallplatte
vorzugsweise gelenkig so angeordnet, daß ihre Winkelstellung gegenüber der Strömungsrichtung
der Rauchgase vom Primärabzug zum Nachbrennraum eingestellt werden kann.
[0026] Bei dieser Ausführungsform bildet der erste Trennkörper gleichzeitig auch die Rückwand
des Brennraumes, so daß auf einen zweiten Trennkörper völlig verzichtet werden kann.
[0027] Bei einer anderen Lösung sind nach wie vor zwei Trennkörper im Abstand zueinander
stehend notwendig:
[0028] Dabei ist der erste Trennkörper nur im unteren Bereich - wie bei der vorangehend
beschriebenen Lösung - hohl ausgebildet, im oberen Bereich dagegen als massiver z.B.
Formkörper. Durch den unteren Hohlraum kann - etwa durch seitliche Zuführung - die
Sekundärluft zugeführt werden, während die erste Abgasrückführung wie anfangs beschrieben
wiederum durch den Abstand zwischen dem ersten Trennkörper und der Rückwand hindurch
zuströmt. Dadurch strömen Sekundärluft und die Rauchgase der ersten Abgasrückführung
zwar nicht von gegenüberliegenden Seiten, sondern von der gleichen Seite, und in Strömungsrichtung
des Primärabzuges nicht exakt an der gleichen Stelle, sondern kurz hintereinander
in die Rauchgase des Primärabzuges ein, da dies jedoch in beiden Fällen im Bereich
der durch die düsenartige Ausbildung beschleunigten Rauchgase des Primärabzuges geschieht,
ist ebenso ein gutes Einsaugen gegeben. Der Vorteil dieser Lösung besteht darin, daß
eine konventionelle, dünne Rückwand benutzt werden kann, und dennoch der erste Trennkörper
teilweise als massiver Formkörper ausgebildet werden kann, und ansonsten nur relativ
wenige Einzelteile, die relativ einfach herzustellen sind, benötigt werden. Grundsätzlich
ist - je nach Größe der Düsenanordnung - auch eine andere relative Richtung der Zuführung
von Sekundärluft und Sekundärabzug in die Rauchgase des Primärabzuges möglich:
So kann beispielsweise die Sekundärluft entlang der Seitenwände des hinteren Bereiches
des Brennraumes zugeführt und schräg in den Bereich der Düsenanordnung eingeführt
werden, unabhängig davon, ob bei der Düsenanordnung die Querschnittsverengung in waagerechter
oder senkrechter Blickrichtung vorgesehen ist, und unabhängig davon, aus welcher Richtung
die Zuführung der Rauchgase des Sekundärabzuges erfolgt.
[0029] Grundsätzlich ist es für eine optimale Nachverbrennung im Nachbrennraum sinnvoll,
die Begrenzungsflächen, die die Rauchgase vom Primärabzug mit den zugemischten Anteilen
in den Nachbrennraum einleiten, in den Nachbrennraum hinein vorstehen zu lassen, und
auch den Brennraum auf beide Seiten dieser Mündungen hin sich erstrecken zu lassen,
betrachtet in der Seitenansicht des sich verjüngernden Strömungsquerschnittes der
Düsenanordnung. Dadurch ist die Ausbildung von Rauchgaswirbeln, die das Nachverbrennen
sehr fördern, unmittelbar angrenzend an die Mündung im Brennraum, und zwar beidseits
der Mündung und hinter die vorderste freie Stirnfläche der Mündung zurück, möglich.
[0030] Für Heizvorrichtungen, die sichtbar in Wohnräumen aufgestellt sind, ist in der Regel
eine breite, jedoch wenig hohe Düsenanordnung in der Rückwand des Brennraumes aus
optischen Gründen erwünscht. Um hier eine möglichst gute Zumischung der übrigen Bestandteile
und effektive Nachverbrennung im Nachbrennraum zu ermöglichen, werden dabei die Rauchgase
des Primärabzuges dem Nachbrennraum über mehrere, senkrecht nebeneinander stehende
Düsen hindurchgeleitet, so daß also diese Düsen eine Verringerung ihres Strömungsquerschnittes
in senkrechter Blickrichtung aufweisen.
[0031] Um dabei eine optimale Zumischung von Sekundärluft und Rauchgasen aus der ersten
Abgasrückführung zu ermöglichen, wird jede Düse durch den Abstand zweier senkrecht
nebeneinander im Abstand angeordneter Zufuhrkörper gebildet, die in der Aufsicht einen
etwa dreieckigen oder kegelstumpfförmigen Querschnitt, mit der Spitze zum Brennraum
und der Basis zum Nachbrennraum hin, aufweisen. Diese Zufuhrkörper sind hohl ausgebildet,
und werden mit Sekundärluft und/oder den Rauchgasen der primären Abgasrückführung
beschickt, und haben deshalb im Bereich ihrer Seitenflächen zu den zwischen sich gebildeten
Düsen hin entsprechende Austrittsöffnungen.
[0032] Allerdings ist der bauliche Aufwand für eine derartige Düsenanordnung relativ hoch,
da mehrere Zufuhrkörper, meist aus feuerbeständigem Stahlblech bestehend, hergestellt
werden müssen, mit den entsprechenden Versorgungsleitungen dicht verbunden werden
müssen, und darüberhinaus ein die gesamte Düsenanordnung aus Montagegründen fest umschließender
Rahmen vorhanden sein muß, der in eine entsprechende Öffnung in der Rückwand des Brennraumes
eingesetzt werden kann. Bedenkt man zusätzlich, daß eine derartige Konstruktion aus
Stahlblech enormen Wärmedehnungen (von 20°C auf 1000°C: 10 bis 20 mm pro Meter Baulänge)
aufweist, so wird klar, daß eine derartige Stahlblechkonsturktion bei den vorhandenen
Temperaturschwankungen einem sehr starken Verzug unterworfen sein wird, und unter
Umständen die vorhandenen Schweißverbindungen, Biegekanten etc. mit der Zeit reißen
können. Um einerseits diese Temperaturdehnungen aufzufangen und andererseits die Herstellung
zu vereinfachen und zu verbilligen, werden vorzugsweise nur die Zufuhrkörper selbst
sowie die sie versorgenden Zufuhrleitungen aus gebogenen und geschweißten Stahlblechen
hergestellt, während der die Düsenvorrichtung zusammenhaltende Rahmen, in dem die
Zufuhrkörper und ihre Versorgungsleitungen stecken bzw. an diesem anliegen, und den
sie ganz oder teilweise durchdringen, aus einem oder mehreren Teilen als Formkörper
aus gegossenem, feuerfestem massivem Material wie etwa feuerfestem Beton, SIC-Keramik,
Schamotte oder Ähnlichem besteht.
[0033] Bei den Zufuhrkörpern selbst kann der vorhandene Hohlraum ungeteilt sein, und damit
der Zufuhr entweder von Sekundärluft oder von Rauchgasen aus dem Sekundärabzug in
die Düsenanordnung hinein dienen. In diesem Fall sind innerhalb der Düsenanordnung
nebeneinanderliegend immer abwechselnd ein Zufuhrkörper für die Zufuhr von Sekundärluft
und ein Zufuhrkörper für die Zufuhr von Rauchgas aus dem Sekundärabzug angeordnet,
was durch Verbindung der jeweiligen Zufuhrkörper mit den unterschiedlichen Zuführungen
erreicht wird.
[0034] Eine andere Möglichkeit besteht darin, den Querschnitt der Zufuhrkörper in der Längsmittelachse
nochmals durch ein Blech zu unterteilen, und in der einen Hälfte mit Sekundärluft
und in der anderen Hälfte mit Rauchgasen des Sekundärabzuges zu beaufschlagen. Dies
bedingt jedoch einerseits einen höheren Herstellungsaufwand für die Zufuhrkörper,
und andererseits eine kompliziertere Verbindung mit den beiden wechselseitigen Zufuhrleitungen.
Die Zufuhrkörper selbst sind entweder aus einem winklig gebogenen Frontblech gebildet,
welches die Spitze des Zufuhrkörpers bildet, und einen in die offene Basis eingesetzten
Boden, wobei die Austrittsöffnungen 26 vom dadurch eingeschlossenen Hohlraum zur Umgebung
hin vorzugsweise in der Nähe dieses Bodens reihenartig angeordnet sind, und vor dem
Biegen des Frontbleches durch Stanzen etc. erzeugt werden. Teilweise können durch
diese Austrittsöffnungen hindurch auch entsprechende Fortsätze des Bodens nach außen
ragen, was eine formschlüssige Verbindung der beiden Teile ergibt.
[0035] Eine andere Möglichkeit besteht darin, den Boden selbst wiederum in Form eines flachen
U auszubilden, dessen frei endende äußere Schenkel in ihrer Winkelstellung den Schenkeln
des Frontbleches entsprechen, jedoch einen geringeren gegenseitigen Abstand haben.
Ein solcher Boden kann so in das Frontblech eingeschweißt werden, daß ihre jeweiligen
frei endenden Schenke auf derselben Höhe enden, und die Schweißstellen werden an den
Biegungen des Bodens angeordnet. Damit bleibt zwischen den Schweißstellen Durchtrittsraum
in den freien Abstand zwischen den frei endenden Schenkeln von Frontblech und Boden
hinein, die damit zusammen die Austrittsöffnungen des Zufuhrkörpers bilden.
[0036] Unabhängig davon, ob die Zufuhrkörper in einem umgebenden Rahmen aufgenommen oder
einzeln angeordnet sind, ist es vorteilhaft, die Größe der Austrittsöffnungen der
zuzuführenden Gase aus den Zufuhrkörpern in die Düsenanordnung hinein veränderbar
zu gestalten. Zu diesem Zweck können beispielsweise die Einzelteile, aus welchen die
Zufuhrkörper bestehen, in ihrem gegenseitigen Abstand zueinander verstellbar sein,
wobei der dazwischen befindliche, dadurch veränderte Spalt die Austrittsöffnung darstellt.
[0037] Gegenüber einem aus V-förmigen Frontteil und U-förmigen Boden bestehenden Zufuhrkörper
ist es ebenfalls denkbar, einen weiteren, zweiten Boden zu verwenden, so daß durch
die drei im Abstand zueinander stehenden und befestigten Teile zwei getrennte Zufuhrräume,
diesmal allerdings in Durchströmungsrichtung der Düsenanordnung hintereinanderliegend,
geschaffen werden. Deren gegenseitiger Abstand und damit die Größe der jeweiligen
Austrittsöffnungen wird dabei vorzugsweise in Abhängigkeit vom Restsauerstoffgehalt
der den Nachbrennraum verlassenden Rauchgase eingestellt. Dies kann über ein automatisches
Stellglied wie etwa einen Servomotor geschehen, oder manuell, indem - für einen einzelnen
Zufuhrkörper oder für die gesamte Düsenanordnung - dieser gegenseitige Abstand z.B.
mit Hilfe eines Schraubgewindes verstellt werden kann.
[0038] Dadurch, daß die freien Schenkel des bzw. der Böden sowie des Frontteiles solcher
Zufuhrkörper im Abstand zueinander entweder parallel oder gar im spitzen Winkel zum
Ende hin aufeinanderzu verlaufend ausgebildet sind, ergeben sich Vorteile gegenüber
der Ausbildung von Austrittsöffnungen in Form einfacher Bohrungen oder Durchbrüche
in Blechwandungen:
[0039] Denn zum einen wird durch diese über eine gewisse Strecke parallel laufenden freien
Schenkel eine kanalartige, über eine gewisse Strömungsstrecke gebildete, Ausformung
der Austrittsöffnung erzielt, wodurch den ausströmenden Gasen eine Ausströmrichtung
durch laminares Strömen aufgezwungen wird, diese Gase also aufgrund ihrer kinetischen
Energie nach Verlassen der Austrittsöffnung relativ weit in den Raum der Düse 40 hineinströmen,
was eine gute Vermischung mit den Rauchgasen des Primärabzuges ergibt.
[0040] Auf der anderen Seite verhindert diese kanalartige Ausbildung jedoch auch Ablagerungen
wie Staub, Oxidationsrückstände oder Ähnliches an den Austrittsöffnungen, da diese
durch die gerichtet entlangströmenden Gase auch ständig wieder abgetragen werden.
Ein Zusetzen der Austrittsöffnungen wird damit weitestgehend verhindert.
[0041] Darüberhinaus sind auch andere Formen in der Querschnittsausbildung der Zufuhrkörper
denkbar:
[0042] Beispielsweise kann sich an das vordere, V-förmige Frontblech anstelle eines oder
zweier Böden ein Rohrprofil anschließen, dessen Querschnitt in etwa der Breite des
Frontteiles am hinteren Ende entspricht. Als Zufuhrräume für Sekundärluft und die
Rauchgase der ersten Abgasrückführungen kommen dann einerseits der Rohrquerschnitt
selbst und andererseits der durch das Frontteil und das in engen Abstand angeordnete
Rohr gebildete Hohlraum in frage. Um aus dem Rohrquerschnitt Gas austreten zu lassen,
müssen im Rohrquerschnitt selbstverständlich ebenfalls Austrittsöffnungen vorgesehen
werden, und zwar vorzugsweise in der Nähe des Abstandes zwischen dem V-förmigen Frontteil
und dem Rohr, jedoch noch innerhalb der dem Frontteil zugewandten Hälfte des Rohrprofiles.
[0043] Eine andere Lösung, die sich jedoch vor allem bei im Boden des Brennraumes, unterhalb
des Brennstoffes, angeordneten Primärabzug anbietet, ist die Verwendung eines Frontteiles,
welches nicht V-förmig, sondern vorzugsweise trapezförmig oder halbrund, etwa ein
halbiertes Rohrprofil, ist. Im Abstand dahinter angeordnet kann wiederum ein U-förmiger
Boden sein, dessen freie Schenkel wiederum nicht parallel zueinander, sondern im Winkel
nach außen abstrebend verlaufen.
[0044] Gegenüber den V-förmigen Frontteilen besteht der Vorteil darin, daß das in diesem
Fall auf diesen Zufuhrkörpern lagernde Brenngut nicht so leicht in den sich sehr stark
verengenden Querschnitt der einzelnen Düsen zwischen den Zufuhrkörpern hineinfallen
kann und andererseits die Auflagefläche auf den Zufuhrkörpern größer ist.
[0045] In allen Fällen kann die Größe der Austrittsöffnungen durch relative Verstellung
der Einzelteile der Zufuhrkörper gegeneinander eingestellt werden.
[0046] Der Rahmen selbst ist vorzugsweise einstückig ausgebildet, je nach Bauform sind jedoch
auch zwei oder gar mehr Einzelteile notwendig, wobei die Trennfläche zwischen zwei
Einzelteilen entweder eine Ebene rechtwinklig zur Durchströmungsrichtung der Düsenanordnung
sein kann, oder auch eine Ebene parallel hierzu und senkrecht zur Längsrichtung der
Zufuhrkörper.
[0047] Ein derart gegossener ausgebildeter Rahmen ist nicht nur einfacher und billiger herzustellen,
sondern weist auch eine etwa um den Faktor 100 geringere Wärmedehnung auf als feuerbeständiges
Stahlblech. Dies erleichtert den Einbau dieses Rahmens in die Öffnung z.B. in der
Rückwand einer entsprechenden Heizvorrichtung ganz erheblich, jedoch muß andererseits
die wesentlich größere Wärmedehnung der Zufuhrkörper gegenüber dem praktisch keiner
Wärmedehnung unterliegenden Rahmen ausgeglichen werden. Dies wird vorzugsweise dadurch
erreicht, daß in Längsrichtung der Zufuhrkörper das freie, in der Regel verschlossene,
Ende der Zufuhrkörper im kalten Zustand keiner allzu nah liegenden Begrenzungsfläche
des Rahmens gegenüberliegt. Vielmehr durchdringen die Zufuhrkörper in der Regel den
einen - z.B. oberen - Schenkel des Rahmens vollständig, enden dagegen im gegenüberliegenden
- z.B. unteren - Schenkel entweder in einem Sackloch oder ebenfalls in einer Durchgangsöffnung
des Rahmens, wobei selbst bei Enden in einem Sackloch ein ausreichender Kalt-Abstand
zwischen Zufuhrkörper und Boden des Sackloches im Rahmen gegeben ist, um die Wärmedehnung
aufnehmen zu können.
[0048] In Querschnittsrichtung der Zufuhrkörper sind die entsprechenden Ausnehmungen und
Durchbrüche im Rahmen im kalten Zustand deutlich größer als die entsprechenden Außenquerschnitte
der Zufuhrkörper. Um vor allem bei den Öffnungen im unteren Schenkel des Rahmens in
diesen Zwischenraum ein Hineinfallen von Ascheteilen etc. zu verhindern, kann dieser
Zwischenraum durch eine z.B. am Außenumfang des Formkörpers befestigte und den Spalt
überlappende Manschette aus Stahlblech etc. abgedeckt werden.
[0049] Eine besonders einfache Bauform der Düsenanordnung wird erzielt, wenn die Zufuhrkörper
abwechselnd für die Zufuhr von Sekundärluft und Rauchgasen des Sekundärabzuges verwendet
werden, und die Versorgungsleitungen für die beiden Gase hierfür einerseits oberhalb
bzw. im oberen Schenkel des Rahmens und andererseits unterhalb bzw. im unteren Schenkel
des Rahmens angeordnet und fest mit ihren jeweiligen zugeordneten Zufuhrkörpern verbunden,
vorzugsweise verschweißt sind. Bei einer solchen Lösung können die gesamten, aus Zufuhrkörpern
und Zuleitung bestehenden, Baueinheiten aus Stahlblech in einen einstückig ausgebildeten,
mit entsprechenden Durchbrüchen ausgestatteten Rahmen von oben bzw. unten einfach
eingeschoben werden. Auf die einstückige Bauform des Rahmens muß nur dann verzichtet
werden, wenn die Manschetten zur Abdeckung des Spaltes zwischen den Zufuhrkörpern
und den entsprechenden Ausnehmungen im Rahmen vor dem Zusammensetzen der Düsenanordnung
bereits fest mit den Zufuhrkörpern verbunden sind.
[0050] Selbst in diesem Fall kann die einstückige Bauform des Rahmens beibehalten werden,
wenn dieser Rahmen - in der Aufsicht betrachtet - die Zufuhrkörper nicht vollständig
umschließt, sondern nur auf ihrer Vorderseite, also zum Brennraum hingerichtet, und
im Bereich zwischen den Zufuhrkörpern, nicht jedoch auf ihrer Rückseite. dadurch wäre
es möglich, die Zufuhrkörper und damit die gesamten Stahlblechteile der Düsenanordnung
in die rückseitig offenen, entsprechenden Ausnehmungen des Rahmens einfach einzuschieben,
wodurch auch das Problem des Spaltes in der Querschnittsdarstellung der Zufuhrkörper
gegenüber dem Rahmen sich teilweise selbst behebt, da bei einem dichten Einschieben
im kalten Zustand und einer nachfolgenden Erwärmung die sich stark dehnenden Stahlblech-Zufuhrkörper
sich automatisch aus den sich nach hinten keilförmig öffnenden Ausnehmungen des Rahmens
teilweise hinausbewegen.
[0051] Zusätzlich kann bei einem derart als Formteil gegossenen Rahmen die Düsenwirkung
der Düsenanordnung weiter verstärkt werden, indem zusätzlich zur Verjüngung der Düsen
in der waagerechten Ebene eine Verjüngung des Gesamt-Krümmungs-Strömungsquerschnittes
in der vertikalen Ebene erzielt wird, indem der obere und untere Schenkel des Rahmens
teilweise oder im Ganzen von der Brennraumseite aus zum Inneren des Rahmens hin schräg
nach innen geneigt ausgebildet ist.
[0052] Ausführungsformen gemäß der Erfindung sind im folgenden anhand der Figuren beispielhaft
näher beschrieben. Es zeigen:
- Fig. 1:
- eine seitliche Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Heizvorrichtung,
- Fig. 2:
- eine ähnliche Darstellung mit massiven Trennkörpern,
- Fig. 3:
- eine Darstellung mit winklig ausgebildeten Trennkörpern,
- Fig. 4:
- eine ähnliche Darstellung mit anderer Ausbildung der ersten Abgasrückführung,
- Fig. 5:
- eine gegenüber Fig. 4 abgewandelte Lösung,
- Fig. 6:
- eine Aufsicht auf eine erfindungsgemäße Düsenanordnung,
- Fig. 7:
- Querschnittsdarstellungen der Bauformen von Zufuhrkörpern,
- Fig. 8:
- eine rückseitige Ansicht einer dieser Bauformen der Fig. 7 und
- Fig. 9:
- Schnittdarstellungen einer Düsenanordnung,
- Fig. 10 - 12:
- Schnittdarstellungen anderer Bauformen der Zufuhrkörper
Fig. 1 zeigt in der Seitenansicht eine erfindungsgemäße Heizvorrichtung, wie sie
z.B. als Kamineinsatz in Wohnräumen verwendet werden kann. Die Verbindung des Brennraumes
2, in dem der Brennstoff 3 am Boden liegt und verbrennt, kann durch Öffnen einer meist
gläsernen, etwa nach oben wegfahrbaren, Tür 22 hergestellt werden, wobei auch die
für die Verbrennung notwendige Primärluft 4 durch die Frontseite, etwa die Zwischenräume
zwischen Tür 22 und dem Gehäuse der Heizvorrichtung, in den Brennraum 2 strömt.
[0053] Aus dem Brennraum 2 können die Rauchgase über mehrere Wege entweichen: in der Decke
des Brennraumes, möglichst direkt oberhalb des Brennstoffes 3, ist als Direktabzug
16 eine Direktabzugsklappe 17 angeordnet. Über diesen Weg erreichen die Rauchgase
durch ständiges Aufwärtsströmen und damit mit geringstem Widerstand und kürzestem
Weg den Abzug 6.
[0054] Der Direktabzug 16 wird für die Anheizphase geöffnet, wenn der Abzug und der dahinter
sich anschließende Kamin noch nicht genügend aufgeheizt sind, und damit noch zu wenig
Zug im Abzug 6 vorhanden ist, um die Rauchgase über die anderen, mit erhöhtem Widerstand
ausgestatteten, Abzugswege zu führen, was dazu führen würde, daß ein Teil der Rauchgase
über den Primärluft-Weg in den Wohnraum austreten würde.
[0055] Ein Öffnen des Direktabzuges ist auch dann notwendig, wenn - nach erfolgreichem Anheizen
- die Tür 22 geöffnet wird, da auch dann ein Austreten der Rauchgase nach vorne in
den Wohnraum möglich ist.
[0056] Die Zwangsverbindung zwischen der Tür 22 und der Direktabzugsklappe 17 kann durch
einen Seilzug gegeben sein, der über eine oder mehrere Umlenkrollen geführt ist, so
daß ein Öffnen der Tür 22 ein gleichzeitiges Öffnen der Direktabzugsklappe 17 bewirkt.
Für die Anheizphase kann ohne Öffnen der Tür 22 diese Direktabzugsklappe geöffnet
werden, indem durch Betätigung eines schwenkbar gelagerten, zweiarmigen Hebels 42
eine der beiden Umlenkrollen des Seilzuges 43 in Richtung einer Verkürzung des Seilzugweges
verlagert wird, indem diese Umlenkrolle auf dem einen Arm des Hebels 42 gelagert ist.
[0057] Die anderen Abzugswege der Rauchgase aus dem Brennraum, wie sie nach Durchführung
der Anheizphase benutzt werden, sind einerseits der Primärabzug 14, der sich tiefliegend
an der Rückwand oder auch den Seitenwänden, oder gar im Boden unter dem Brennstoff
3 befinden kann, und über den der Großteil der Rauchgase abgesaugt wird, sowie ein
Sekundärabzug 15, der möglichst hochliegend in einer der Umgebungswände, vorzugsweise
der Rückwand, des Brennraumes angeordnet ist.
[0058] Dadurch, daß ein Teil der Rauchgase, wenn auch der kleinere Teil, über diesen Sekundärabzug
15 hochliegend abgezogen wird, strebt ein Teil der Flammen nach wie vor nach oben,
so daß das optische Erlebnis der nach oben züngelnden Flammen fast unbeeinträchtigt
erhalten bleibt und dadurch auch sowohl der rückseitige Primärabzug unsichtbar bleibt,
als auch niedergedrückte, oder gar nach unten strebende, Flammen vermieden werden.
[0059] Vom Primärabzug 14 aus streben die Rauchgase durch eine Düsenanordnung 7, in deren
Verlauf sie beschleunigt werden, in den unteren Bereich einer im wesentlichen senkrecht
hinter der Rückwand des Brennraumes liegenden Nachbrennraum 13 ein. Auf dem Weg dorthin
werden den Rauchgasen aus dem Primärabzug 14 einerseits Sekundärluft 5 für die Nachverbrennung
im Nachbrennraum 13 zugeführt, und andererseits auch die über den hochliegenden Sekundärabzug
entnommenen Rauchgase 11, der sogenannten ersten Abgasrückführung 11. In der in Fig.
1 dargestellten Lösung erfolgt die erste Abgasrückführung dadurch, daß im Abstand
vor der Rückwand und im Abstand zur Decke des Brennraumes 2 ein erster Trennkörper
10 angeordnet ist, so daß die erste Abgasrückführung über die Oberkante dieses Trennkörpers
und durch den Abstand zwischen dem Trennkörper 10 und der Rückwand 8 des Brennraumes
nach unten der Düsenanordnung 7 zustreben, zu der eine Öffnung vorhanden ist.
[0060] Die Sekundärluft wird durch einen in diesem Fall waagerecht liegenden Zufuhrkörper
24 zugeführt, welcher hohl ausgebildet ist und Öffnungen zur Düsenanordnung 7 hin
aufweist. Die Düsen bestehen dabei durch die in Strömungsrichtung sich gegeneinander
annähernden Begrenzungsflächen sowohl des Trennkörpers 10 als auch des Zufuhrkörpers
24 bzw. eines unter dem Zufuhrkörper 24 von unten her aufragenden weiteren Trennkörpers
10'.
[0061] Durch diese Annähreung wird eine Düsenfunktion mit Beschleunigung und unter Druck
erzielt, die ohne Ventilator oder ähnliche Hilfseinrichtungen für die Zufuhr von Sekundärluft
etc. diese zuzumischenden Gaskomponenten selbsttätig ansaugt, und noch dazu in Abhängigkeit
von der Menge der durch den Primärabzug abgezogenen Rauchgase.
[0062] Zusätzlich unterstützt wird dies durch einen im Nachbrennraum 13 vorhandenen Unterdruck
gegenüber dem Brennraum 2.
[0063] In Fig. 1 ist ebenfalls zu erkennen, daß die die Düsen der Düsenanordnung 7 darstellenden
Begrenzungsflächen an ihrem hinteren Ende über die Begrenzungsflächen des Nachbrennraumes
13 in diesen hineinragen. Dadurch können sich besonders leicht turbulente, die durch
Mischung der einzelnen Komponenten und damit die Nachverbrennung fördernde, Wirbelströme
bilden, die in den Rücksprung, der durch das Hineinragen der Begrenzungsflächen in
den Nachbrennraum 13 entsteht, hineinragen.
[0064] Im oberen Bereich des Nachbrennraumes 13 ist weiterhin eine Öffnung zu der ersten
Abgasrückführung 11 gegeben, wodurch ein Teil der den Nachbrennraum 13 verlassenden
Rauchgase als zweite Abgasrückführung 12 wieder der ersten Abgasrückführung 11 zugeführt
wird, und damit den Nachbrennraum 13 nochmals durchläuft.
[0065] Der im Nachbrennraum 13 herrschende Zug bzw. Unterdruck kann durch Verändern der
Stellung der Stauklappe 9 zwischen dem Nachbrennraum und dem Abzug 6 verändert werden.
[0066] Zusätzlich ist in Fig. 1 wenigstens die Rückseite des Nachbrennraumes 13 als Wärmetauscher
19 ausgebildet, der von einem Wärmeträgermedium, etwa Luft oder Wasser, durchströmt
wird. dadurch wird den Rauchgasen des Nachbrennraumes 13 zusätzliche Energie entzogen
und auf das Wärmeträgermedium übertragen, welches seinerseits wiederum für Heizzwecke
verwendet werden kann, was die Energieausbeute der Heizvorrichtung zusätzlich erhöht,
ohne die Abmessungen der Heizvorrichtung allzu stark zu vergrößern, wie dies etwa
durch die langen Züge bei einem Kachelofen der Fall ist.
[0067] In Fig. 2 ist gegenüber der Fig. 1 die Konstruktion der ersten Abgasrückführung 11
anders gelöst, indem zum einen der erste Trennkörper 10 bzw. 10', der in Fig. 1 aus
Stahlblech bestehend dargestellt sit, als massiver, plattenförmiger Formkörper bestehend
aus einem feuerfesten, gießfähigen Material hergestellt ist. Auch die Rückwand 8 kann
in analoger Weise als massiver, gegossener Formkörper hergestellt sein.
[0068] Der Durchlaß für den Primärabzug 14 durch die beiden Formkörper 10, 10' bzw. 30,
30' fluchtet auch in diesem Falle, wobei an der Rückseite der Durchtrittsöffnungen
des ersten und zweiten Formkörpers 10, 10', 30, 30' entsprechende Fortsätze vorhanden
sind, um im einen Fall den vorhandenen Abstand zwischen den beiden Formkörpern für
die erste Abgasrückführung auf das Maß der notwendigen Durchtrittsöffnung in die Düsenanordnung
zu verringern, und im zweiten Fall ein Hervorstehen der Mündung in den Nachbrennraum
13 zu bewirken. Die beiden Trennkörper 10, 10' bzw. 30, 30' können dabei jeweils einstückige
Formteile sein, und die Durchlasse 21, 21' vollständig vom Formkörper umschlossene
Durchgangsöffnungen. Ebenso kann es sich dabei jedoch nur um einen Abstand 21 zwischen
zwei getrennten Teilen 10 und 10' bzw. 30 und 30' der dann jeweils mehrteiligen Formkörper
handeln.
[0069] Demgegenüber ist in Fig. 3 eine Lösung dargestellt, bei der der Primärabzug - in
Fig. 3 mit nur einer Düse dargestellt - sich im Boden des Brennraumes 2, vorzugsweise
also direkt unterhalb des Brennstoffes 3 befindet. In diesem Fall sind die Formkörper
10 bzw. 30 vorzugsweise in der Seitenansicht winklig ausgebildet.
[0070] Wie in den Figuren 1 bis 3 zeigen auch die im folgenden beschriebenen Figuren 4 und
5 Lösungen mit einer Düsenanordnung, bei der die Querschnittsverengung in der Düsenanordnung
7 in der gezeichneten vertikalen Ebene stattfindet.
[0071] In Fig. 4 ist dabei allerdings - im Gegensatz zu Fig. 1 - der Trennkörper 10 kein
rundum geschlossener Hohlkörper, sondern mit einer Öffnung im oberen Bereich zum Brennraum
hin ausgestattet, so daß diese Öffnung als Sekundärabzug 15 wirkt, und die Rauchgase
somit durch den Hohlraum 34 dieses ersten Trennkörpers 10 hindurch nach unten geführt
werden. Im unteren Bereich hat der Hohlraum 34 eine Verbindung zur Düse 5 der Düsenanordnung
7, und zwar in bzw. am Ende deren verengenden Bereich hinein. Die Ausströmungsöffnung
aus dem Hohlraum 34 ist dabei vorzugsweise selbst wiederum düsenförmig ausgebildet.
[0072] Bei dieser Lösung bildet die eine, rückwärtige senkrechte Wand des Trennkörpers 10
gleichzeitig die Rückwand 8 des Brennraumes und die Trennwand zum Nachbrennraum 13
hin.
[0073] Die Form der Düse 5 kommt einerseits durch die von vorne nach hinten nach unten abfallende
Außenfläche 36 des Trennkörpers 10 im unteren Bereich und andererseits durch eine
entgegengesetzt von vorne nach hinten aufsteigende Fläche 37, die auf dem Niveau des
Bodens des Brennraumes 2 beginnt, zustande. Die Länge der Düse wird damit durch die
Länge der Außenfläche 36 des Trennkörpers 10 und damit indirekt durch dessen Dicke
bestimmt.
[0074] Die Zuführung der Sekundärluft 5 kann bei dieser Lösung von unten her in die Düse
40 hinein erfolgen, und zwar etwa auf der gleichen Höhe, jedoch gegenüberliegend von
der Zufuhr der Rauchgase der ersten Abgasrückführung 11. Zusätzlich ist am Ende der
Düse 40 eine an der Unterseite der Düse vorzugsweise schwenkbar angeordnete Prallplatte
38 befestigt, so daß durch Veränderung deren Winkelstellung zwischen parallel zur
Strömungsrichtung der durch die Düse 40 hindurchströmenden Rauchgase oder nahezu senkrecht
hierzu die Verwirbelung beim Hineinströmen in den Nachbrennraum 13 hinein beeinflußt
werden kann.
[0075] Eine hiervon etwas abweichende Lösung zeigt Fig. 5: dabei ist der erste Trennkörper
10 nur in seinem unteren Bereich als Hohlkörper ausgebildet, und in diesem unteren
Hohlraum 39 wird in diesem Falle die Sekundärluft 5 zugeführt. Die Ausbildung des
unteren Endes dieses Hohlraumes zur Düse 40 hin mit verbindender Öffnung ist die gleiche
wie in Fig. 4. In diesem Fall bildet der Trennkörper 10 nicht die Trennung zum Nachbrennraum
13 hin, sondern steht im Abstand vor der eigentlichen Rückwand 8 des Brennraumes,
so daß - wie bei der Lösung gemäß Fig. 1 - die Rauchgase der ersten Abgasrückführung
über bzw. durch den oberen Bereich des Trennkörpers 10 hinweg und anschließend durch
dessen Abstand zur Rückwand 8 hindurch nach unten zur Düse 40 strömen können.
[0076] Die in den Figuren 1 bis 5 in der Querschnittsdarstellung gezeigten Lösungen erstrecken
sich in dieser Form vorzugsweise über den größten Bereich der Breite der Heizvorrichtung,
so daß also die Düsenanordnung 7 vor allem bei der Lösung der Figuren 4 und 5 einen
waagerechten Schlitz zwischen Brennraum 2 und Nachbrennraum 13 darstellt, und der
bzw. die Trennkörper im wesentlichen plattenförmige Elemente sind, die die gesamte
Breite der Heizvorrichtung abdecken können.
[0077] Demgegenüber zeigen die folgenden Figuren Lösungen einer Düsenanordnung 7, bei denen
die düsenförmige Verengung in der Düsenanordnung hauptsächlich in einer horizontalen
Ebene betrachtet stattfindet, wie am besten in der Aufsicht der Figuren 6 und 7 zu
erkennen.
[0078] Da die Düsenanordnungen in der Höhe möglichst gering gehalten sein sollen, um hinter
dem Brennstoff bzw. den Flammen möglichst wenig sichtbar zu sein, ergibt sich auf
diese Art und Weise eine Düsenanordnung 7, die wesentlich breiter als hoch ist. Dadurch
ist bei Verengung in einer horizontalen Ebene das Nebeneinanderanordnen von mehreren
Düsen 40 innerhalb der Düsenanordnung 7 notwendig. Die einzelnen Düsen werden dabei
durch den sich in der Aufsicht in Durchströmungsrichtung der Rauchgase vom Primärabzug
14 zum Nachbrennraum 13 reduzierenden Abstand zwischen je zwei nebeneinanderstehenden
Zufuhrkörpern 24, 25 gebildet. Diese Zufuhrkörper, wie sie im Detail etwa in Fig.
7 in unterschiedlichen Bauformen dargestellt sind, haben eine sich in Durchströmungsrichtung
verbreitende Außenkontur, so daß durch das Nebeneinandersetzen mehrerer solcher Anströmkörper
dazwischen die einzelnen Düsen 40 gebildet werden. Die Zufuhrkörper 24, 25 haben damit
einen vorzugsweise dreieckigen oder kegelstumpfförmigen Querschnitt in der Aufsicht,
wobei jedoch auch halbkreisförmige oder aus Herstellungsgründen kreisförmige Querschnitte
wegen der Verwendung einfacher oder halbierter Rohre denkbar sind.
[0079] Bei den in Fig. 7 dargestellten Bauformen sind die Zufuhrkörper 24 bzw. 25 jeweils
aus einem winklig gebogenen, V-förmigen Frontteil gebildet, dessen Basis durch einen
Boden 28, also ein dort eingeschweißtes oder eingeklemmtes, Blechteil verschlossen
ist, wodurch der Hohlraum im Inneren des Zufuhrteiles gebildet wird.
[0080] Bei der obersten Darstellung in Fig. 7 hat dieser Hohlraum, über welchen Sekundärluft
oder die Rauchgase des Sekundärabzuges der Düsenanordnung zugeführt werden, im hinteren
Teil des Frontbleches, nahe am Boden 28, in Längsrichtung beabstandet eine Vielzahl
von Austrittsöffnungen 26, wobei es sich auch um einen mehr oder weniger durchgehenden
Schlitz entlang dieses Bodens handeln kann. Die freien Enden des Frontteiles 27 stehen
dabei nach hinten über den Boden 28 vor und sollen damit in den Nachbrennraum 13 hinein
vorstehen, um dort beim Einströmen des Gasgemisches eine besonders gute Verwirbelung
und Vermischung der einzelnen Komponenten zu bewirken.
[0081] Gegenüber dieser obersten Bauform ist in der mittleren Bauform der Figur 7 der Hohlraum
im Inneren des Zufuhrkörpers zusätzlich durch eine wiederum aus Blech bestehende,
und eingeschweißte oder eingespreizte, Trennwand 44 in der Symmetrieebene des Zufuhrkörpers
in zwei nicht miteinander in Verbindung stehende Hohlräume geteilt. Dadurch kann -
bei ansonsten gleicher Ausbildung des Zufuhrkörpers - über jeden der beiden separaten
Hohlräume einerseits Sekundärluft und andererseits Rauchgas aus dem Sekundärabzug
der Düsenanordnung zugeführt werden.
[0082] Die unterste Darstellung der Fig. 7 zeigt eine konstruktiv etwas abweichende Variante,
wobei der Boden 28 selbst wieder etwa U-förmig ausgebildet ist, jedoch mit einer Breite
etwas geringer als die Breite am hinteren, offenen Ende des V-förmigen Frontteiles
27. Werden die beiden Teile so zusammengesetzt, daß die hinteren, freien Enden ihrer
Schenkel etwa auf gleicher Höhe enden, so besteht auf beiden Seiten zwischen dem freien
Ende des Frontteiles 27 und dem freien Schenke 28a, 28b des Bodens 28 ein Abstand,
der als Austrittsöffnung 26 für das jeweils zuzuführende Gas dient. Die Verbindung
zwischen dem Bodenteil 28 und dem Frontteil 27 kann dabei etwa im Bereich der jeweiligen
Biegung des Bodens 28 durch eine in der Tiefe entsprechend dicke Schweißstelle 41
gebildet werden, von denen in Längsrichtung eine Vielzahl beabstandet zueinander aufgebracht
werden, wie in Fig. 8 in einer rückwärtigen Ansicht des untersten Zufuhrkörpers der
Fig. 7 dargestellt. Damit entstehen zwischen den einzelnen Svchweißstellen 41 eine
Vielzahl von Austrittsöffnungen 26, die eine gute Vermischung des hier ausströmenden
Gases mit den Rauchgasen in der Düse 40 bewirken.
[0083] Die Winkelstellung der freien Schenkel 28a, 28b entweder genau parallel zur Winkelstellung
der freien Schenkel des Frontteiles 27 oder sich gegen deren Ende hin annähernd bewirkt
weiterhin, ob die Austrittsöffnungen 26 als einfache Öffnungen oder als düsenförmige
Öffnungen gestaltet sind.
[0084] Um für die einzelnen Zufuhrkörper 24, 25 einer Düsenanordnung 7 zusammenhaltenden
Rahmen nicht weitere, zu aufwendige Blecharbeiten durchführen zu müssen, wobei die
in jede Richtung wirksame, sehr starke Temperaturdehnung dieser Stahlblech-Teile eine
sehr nachteilige Rolle spielt, werden diese Zufuhrkörper 24, 25 in einem Rahmen 29
mit entsprechenden Ausnehmungen und Durchlässen eingesetzt, wie er in Figur 9 dargestellt
ist, und vorzugsweise aus gießfähigem, feuerfestem Material wie etwa Schamotte oder
feuerfestem Beton besteht. Dieses Material weist eine wesentlich geringere, fast zu
vernachlässigende Wärmedehnung auf.
[0085] Wie in Fig. 9 dargestellt, wird - bei abwechselnder Anordnung von Zufuhrkörpern 24
und 25 für die Zufuhr von Sekundärluft bzw. Rauchgas aus dem Sekundärabzug - die jeweiligen
senkrecht stehenden Zufuhrkörper 24 bzw. 25 mit einer sie versorgenden, hierzu quer
verlaufenden Versorgungsleitung 24a bzw. 25a für die Zufuhr des jeweiligen Gases dicht
verbunden, vorzugsweise durch dichtes, aber bewegliches Einstecken der Zufuhrkörper
in die jeweilige Versorgungsleitung.
[0086] Wie in Fig. 9a zu erkennen, liegt dabei die jeweilige Versorgungsleitung 24a, 25a
längs auf dem oberen bzw. unteren Querschenkel des Rahmens 29 auf bzw. in einer dort
vorgefertigten Vertiefung. Die von der Versorgungsleitung nach oben bzw. unten abstrebenden
Zufuhrkörper 24, 25 erstrecken sich zunächst einmal durch entsprechend groß dimensionierte
Durchlasse 32 in diesem querverlaufenden Schenkel des Rahmens 29 hindurch in den inneren
Freiraum 45 hinein, der die eigentliche Düsenanordnung 7 bildet und erreichen mit
ihrem freien, in der Regel verschlossenen Ende den gegenüberliegenden, unteren bzw.
oberen, Querschenkel des Rahmens 29. Dort ragen die Zufuhrkörper 24, 25 mit ihren
freien Enden in entsprechende Vertiefungen 31 hinein, wobei im kalten Zustand zwischen
dem freien Ende der Zufuhrkörper 24, 25 und dem Boden dieser Vertiefungen 31 ein so
großer Abstand verbleibt, daß die beim Aufheizen auftretende Längendehnung der Zufuhrkörper
problemlos aufgefangen werden kann.
[0087] Da die Zufuhrkörper sich durch die Wärmedehnung auch in der Dicke ausdehnen, sind
die Durchlasse 32 und Verteifungen 31 auch in ihrer Querschnittsform größer als die
Zufuhrkörper im kalten Zustand. Vor allem bei den im unteren Schenke des Rahmens 29
vorhandenen Durchlasse bzw. Vertiefungen werden dabei die im kalten Zustand besonders
großen Ritzen entlang des Umfanges zwischen Zufuhrkörpern und dem umgebenen Rahmen
29 durch eine Art Manschette in Form eines Kragens 33 abgedeckt. Der Kragen 33 besteht
in der Regel ebenfalls aus feuerfestem Stahlblech wie die Zufuhrkörper, und kann,
muß jedoch nicht, an diesem fest angeordnet sein. Beispielsweise kann ein solcher
Kragen lose auf die Zufuhrkörper aufgesteckt werden, was die Montage der Düsenanordnung
sehr erleichtert.
[0088] Um die Wirkung der Düsenanordnung 7 weiter zu steigern, kann die düsenförmige Verengung,
die in der Lösung gemäß Fig. 9 vor allem in der horizontalen Ebene wie in Fig. 9b
dargestellt, durch eine weitere düsenförmige Verengung bedingt durch den oberen und
unteren Schenkel des Rahmens 29 in einer senkrechten Ebene unterstützt werden. Zu
diesem Zweck verengt sich der Abstand zwischen der oberen und unteren Schenkel des
Rahmens 29, der in der Regel in der Tiefe, also der Breite der Fig. 9c, betrachtet
in Durchströmungsrichtung der Rauchgase vor dem Zufuhrkörper beginnt und meist erst
hinter diesem endet, sowohl in dem Bereich vorher als auch in dem Bereich nachher
gegeneinander, wodurch auch in der Vertikalen eine Querschnittsverringerung des Freiraumes
45 des Rahmens 29 und damit der Düsenanordnung 7 gegeben ist.
[0089] Vorzugsweise ist der Rahmen 29, wie in den Figuren 9 dargestellt, einstückig gegossen.
Wenn jedoch aus Herstellungsgründen die Manschetten 33 fest mit den Zufuhrkörpern
24, 25 verbunden sein sollen, ist ein Hindurchstecken der Zufuhrkörper durch den einstückigen
Rahmen 29 von oben bzw. unten her in der Regel nicht möglich. In diesem Fall wird
der Rahmen 29 entweder aus zwei getrennten Teilen 29a, 29b hergestellt, die sich in
einer senkrechten Mittelebene berühren, wie im rechten Teil der Fig. 6 dargestellt.
[0090] Eine andere Möglichkeit besteht dann auch darin, die Durchlasse 32 bzw. Vertiefungen
31 z.B. zur Rückseite des Rahmens hin offen zu lassen, so daß die Zufuhrkörper nur
seitlich und vorne vom Rahmen 29 umschlossen werden, nicht jedoch auf ihrer Rückseite.
Dadurch wäre ein Einschieben der Zufuhrkörper 24 bzw. 25 von der Rückseite her in
den Rahmen 29 hinein möglich, wie in der linken Darstellung der Fig. 6 dargestellt,
am besten unterstützt von einer auf der Rückseite der Zufuhrkörper angeordneten Halterung.
[0091] Fig. 6 zeigt weiterhin am rechten Rand, daß es - bis zu einer gewissen Breite der
Düsenanordnung - auch möglich ist, über die Zufuhrkörper 25 lediglich die Rauchgase
aus dem Sekundärabzug der Düsenanordnung zuzuführen, die Sekundärluft 5 dagegen seitlich,
entlang der Seiten des Brennraumes und durch einen entsprechenden Durchlaß 46 im Rahmen
29 hindurch schräg in die Düsenanordnung oder den danach folgenden Nachbrennraum 13
einzuleiten.
[0092] Fig. 10 zeigt einen aus V-förmigen Frontteil 27 und dahinterliegendem Rohr bestehenden
Zufuhrkörper. Die Rauchgasrückführung 11 erfolgt dabei beispielsweise indem durch
Frontteil 27 und Rohr 48 gebildeten Hohlraum, und der Abstand zwischen beiden Teilen
stellt die Austrittsöffnung 26 für die Rauchgase der Rückführung 11 dar. Weitere Austrittsöffnungen
26' für die Sekundärluft bestehen in Öffnungen im Querschnitt des Rohres 48, und zwar
knapp außerhalb des von dem Frontteil 27 abgedeckten Teiles des Rohrquerschnittes
48, aber noch innerhalb der diesem Frontteil 27 zugewandten Hälfte des Rohrquerschnittes.
[0093] Fig. 11 zeigt demgegenüber eine Lösung, wie sie vorzugsweise bei einer Positionierung
der Düsenanordnung 7 unterhalb des Brennstoffes 3, also im Boden des Brennraumes 2,
sinnvoll ist:
[0094] Denn auf den etwa halbierten, runden Rohrprofilen 49, die das Frontteil bilden, bietet
sich eine große Auflagefläche für den Brennstoff, und gerade im oberen Bereich der
Düsenanordnung ist die Verengung stärker als im tieferliegenden Bereich, wodurch das
Hineinfallen von Brennstoff in den Zwischenraum zwischen die Zufuhrkörper und das
Verstopfen der Düsenanordnung relativ gering gehalten wird.
[0095] Auf der vom Brennraum 2 abgewandten Seite folgt auf das halbe Rohrprofil 49 wiederum
ein Boden 48 mit im wesentlichen U-förmiger Gestalt und winklig nach außen abstrebenden
freien Enden 28a, 28b. Diese freien Enden 28a, 28b stehen weiter in die Düse 40 hinein
vor als das halbe Rohrprofil 49. Durch ihre Stellung in einem spitzen Winkel zur Durchströmungsrichtung
des Primörabzuges 14 wirken sie zusätzlich als Prallblech, und verbessern die Vermischung
zwischen dem einströmenden Gas.
[0096] Auch bei dieser Lösung kann - ebenso wie auch bei der Lösung gemäß Fig. 10 - durch
Veränderung des Abstandes zwischen dem Frontteil, in diesem Falle dem halben Rohrprofil
49, und dem Boden 28 die Größe der Austrittsöffnungen 26 verstellt werden. Die Verstellung
erfolgt durch Verschrauben eines der Teile entlang einer Gewindestange, die in etwa
auf der Symmetrielinie des Zufuhrkörpers verläuft und mit dem anderen Teil fest verbunden
ist.
[0097] Eine wiederum etwas andere Form der Zufuhrkörper, wie sie vor allem für senkrechtstehende
Zufuhrkörper Verwendung finden kann, ist in Fig. 12 dargestellt. Der Zufuhrkörper
ist dabei ähnlich den Darstellungen in Fig. 7 ausgebildet, jedoch mit einem zusätzlichen
Boden 28', so daß zwischen Frontteil 27, erstem Boden 28 und zweitem Boden 28' zwei
getrennte Zufuhrräume für Sekundärluft und das Rauchgas der ersten Abgasrückführung
11 gebildet werden. Auch dabei ist gegenüber dem in der Mitte liegenden, ersten Bodens
28 der Abstand zumindest des zweiten Bodens 28', vorzugsweise jedoch auch des Frontteiles
27, durch Verschraubung dieser Teile entlang einer Gewindestange, die fest mit dem
ersten Boden 28 verbunden ist, verstellbar. Anstelle einer Gewindestange kann auch
ein Hebelgestänge etc. verwendet werden, was dabei vor allem die Möglichkeit der gemeinsamen
Verstellung mehrerer Zufuhrkörper, z.B. über die gesamte Düsenanordnung 7, gibt.
[0098] Dabei ist es vorteilhaft, daß die freien Schenke 28a, 28b bzw. 28'a, 28'b bzw. 27a,
27b, die im wesentlichen parallel oder vorzugsweise gegen das freie Ende zu gegeneinander
im spitzen Winkel annähernd verlaufen, über eine ausreichende Strecke nebeneinander
liegen, wodurch die entsprechenden Austrittsöffnungen 26 kanalartig ausgebildet werden.
Durch diese in Längsrichtung zu durchströmende Distanz dieser kanalartigen Ausbildungen
wird den ausströmenden Gasen, also der Sekundärluft 5 oder dem Rauchgas der ersten
Rauchgasrückführung 11 eine Strömungsrichtung aufgezwungen, mit welcher diese in das
Rauchgas des Primärabzuges 14 im spitzen Winkel einströmen, und aufgrund ihrer vorhandenen
kinetischen Energie relativ weit in die Strömung des Primärabzuges 14 eindringen,
was eine gute Durchmischung bewirkt.
[0099] Eine weitere Verbesserung der Durchmischung ergibt sich, wenn die freien Schenkel
28'a, 28'b des hintersten Bodens 28' weiter nach außen vorspringen als die entsprechenden
freien Schenkel der davorliegenden Teile des Zufuhrkörpers 24, da durch die Schrägstellung
dieses freien Schenkels gegenüber der Strömungsrichtung des Primärabzuges 14 dieses
freie Ende zusätzlich als eine Art Prallfläche wirkt, und eine zusätzliche Verwirbelung
an dieser Stelle unter Durchmischung mit den zugeführten Gasen bewirkt.
BEZUGSZEICHENLISTE
[0100]
- 1
- Heizvorrichtung
- 2
- Brennraum
- 3
- Brennstoff
- 4
- Primärluft
- 5
- Sekundärluft
- 6
- Abzug
- 7
- Düsenanordnung
- 8
- Rückwand
- 9
- Steuerklappe
- 10, 10'
- erste Trennkörper
- 11
- erste Abgasrückführung
- 12
- zweite Abgasrückführung
- 13
- Nachbrennraum
- 14
- Primärabzug (unten/hinten)
- 15
- Sekundärabzug (relativ oben)
- 16
- Direktabzug
- 17
- Direktabzugsklappe
- 18
- Ableitung
- 19
- Wärmetauscher
- 20
- Abstand
- 20'
- Durchlaß
- 21
- Abstand
- 21'
- Durchlaß
- 22
- Tür
- 23
- Turbolator
- 24
- Zufuhrkörper
- 25
- Zufuhrkörper
- 26
- Austrittsöffnung
- 27
- Frontteil
- 28
- erster Boden
- 28'
- zweiter Boden
- 28a, 28b
- freie Schenkel
- 29
- Rahmen
- 30
- zweiter Trennkörper
- 31
- Vertiefung
- 32
- Durchlaß
- 33
- Kragen
- 34
- Hohlraum
- 35
- Hohlraum
- 36
- Außenfläche
- 37
- ansteigende Fläche
- 38
- Prallplatte
- 39
- Hohlraum
- 40
- Düse
- 41
- Schweißstelle
- 42
- Hebel
- 43
- Seilzug
- 44
- Trennwand
- 45
- Freiraum
- 46
- Durchlaß
- 47, 47'
- Ausströmungsquerschnitt
- 48
- Rohr
- 49
- Halbrohrprofil
1. Verfahren zum Verbrennen insbesondere fester Brennstoffe mit Primärluft, wobei eine
Nachverbrennung des Rauchgases durch Einleiten in einen Nachbrennraum und Zumischen
von Sekundärluft stattfindet,
dadurch gekennzeichnet, daß
- der Primärabzug (14) des Rauchgases von einem relativ tief liegenden Punkt des Brennraumes
(2) aus erfolgt und
- dem Rauchgas des Primärabzuges (14) bei der Weiterleitung in den Nachbrennraum (13)
zusätzlich über eine erste Abgasrückführung (11) Rauchgase zugemischt werden, die
über einen relativ hochliegenden Sekundärabzug (15) dem Brennraum (2) entnommen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Zumischen der Rauchgase (4) der ersten Abgasrückführung sowie der Sekundärluft
(5) in die Rauchgase des Primärabzuges (14) durch Ansaugen geschieht, indem die Rauchgase
des Primärabzuges (14) vor dem Erreichen der Nachbrennkammer (13) eine Düsenanordnung
(7) durchlaufen.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Unterdruck im Nachbrennraum (13) durch Variieren der Durchtrittsfläche vom Nachbrennraum
(13) zum Abzug (6) und/oder der Variation der anderen Durchtrittsflächen zwischen
dem Brennraum (2) und dem Abzug (6) geregelt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die den Rauchgasen des Primärabzuges (14) pro Zeiteinheit zugeführten Mengen an Sekundärluft
und/oder Rauchgasen der ersten Abgasrückführung (11) in Abhängigkeit des Restsauerstoffgehaltes
der den Nachbrennraum (13) verlassenden Rauchgase geregelt wird.
5. Heizvorrichtung, insbesondere zur Anwendung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, mit
- einem Brennraum (2), in dem der Brennstoff (3) verbrannt wird,
- einem Nachbrennraum (13), in den die über den Primärabzug (14) aus dem Brennraum
(2) abgesaugten Rauchgase unter Zumischung von Sekundärluft zur Nachverbrennung weitergeleitet
werden und
- einem an der Decke des Brennraumes (2) angeordneten Direktabzug (16) mit einer verschließbaren
Direktabzugsklappe (17) mit einer ansteigenden, kürzestmöglichen Verbindung zum Abzug
(6) für den Anheizvorgang,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Leitungen für das Rauchgas zwischen dem Primärabzug (14) des Brennraumes (2) und
dem Nachbrennraum (13) über wenigstens einen Teil ihrer Länge als Düsenanordnung (7)
ausgebildet sind, in dem sich der Strömungsquerschnitt für die Rauchgase über wenigstens
einen Teil dieser Strecke verringert und im Bereich der Düsenanordnung die Zuleitung
von Sekundärluft und der Rauchgase der ersten Abgasrückführung geschieht.
6. Heizungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
bei der Düsenanordnung (7) die Querschnittsverminderung gemessen in der Vertikalen
erfolgt und nur eine oder wenige Düsen übereinander angeordnet sind.
(Figur 6)
7. Heizungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
- die Düsenanordnung (7) wesentlich breiter als höher ist,
- die Querschnittsverengung gemessen in der Horizontalen innerhalb der Düsenanordnung
(7) stattfindet und
- die einzelnen Düsen durch dazwischen angeordnete, hohle Zufuhrkörper (24, 25) für
Sekundärluft (5) bzw. für die erste Abgasrückführung (11) angeordnet sind.
8. Heizungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Zufuhrkörper (24) einen etwa dreieckigen Querschnitt aufweisen, dessen Basis zum
Nachbrennraum (13) und dessen gegenüberliegende Spitze zum Brennraum (2) weist.
(Figur 7)
9. Heizungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Zufuhrkörper (24, 25) in der Symmetrieebene ihres Querschnittes in zwei getrennte
Hohlräume für die Zufuhr von Sekundärluft (5) und erster Abgasrückführung (11) unterteilt
sind.
10. Heizungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
bei den Zufuhrkörpern (24, 25) die Austrittsöffnungen (26) in der Nähe der Basis des
dreieckigen Querschnittes, also im hinteren Bereich der Zufuhrkörper (24, 25), angeordnet
sind.
11. Heizungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Zufuhrkörper (24, 25) über die brennraumseitige Begrenzungswand des Nachbrennraumes
(13) hinaus in den Brennraum (13) hinein vorstehen.
12. Heizungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Austrittsöffnungen (26) der Zufuhrkörper (24, 25) an den hintersten, dem Nachbrennraum
(13) nächstliegenden Enden, angeordnet sind.
13. Heizungsvorrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Frontteil (27) und der Boden (28) in ihrem relativen Abstand zueinander verstellbar
sind.
14. Heizungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Austrittsöffnungen (26) kanalartig ausgebildet sind und dadurch dem aus dem Zufuhrkörper
ausströmenden Gas eine Ausströmrichtung aufzwingen.
15. Heizungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Zufuhrkörper (24, 25) aus
- einem V-förmigen Frontteil (27),
- einem rückwärtigen, dem Nachbrennraum (13) zugewandten ersten Boden (28) mit etwa
U-förmigem Querschnitt, dessen freie Schenkel (28a, 28b) etwa in Richtung der freien
Enden des Frontteiles (27) verlaufen und
- einem in Richtung des Nachbrennraumes (13) dahinter angeordneten zweiten, analogen
Boden (28') bestehen,
- wobei gegenüber dem ersten, in der Mitte befindlichen Boden (28) der zweite Boden
(28') und/oder das Frontteil (27) in ihrem gegenseitigen Abstand variabel sind.
16. Heizungsvorrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß
die freien Schenkel des Frontteiles, des ersten und des zweiten Bodens, sich zum Ende
hin aneinander annähern.
17. Heizungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Zufuhrkörper (24, 25) aus einem V-förmigen, mit der Kante zum Brennraum (2) hinweisenden,
Frontteil (27) und einem demgegenüber im Abstand dahinter, dem Nachbrennraum (13)
zugewandten, Rohr (48) besteht, wobei im Raum zwischen dem Frontteil (27) und dem
Rohr (48) einerseits und im Rohrquerschnitt andererseits Sekundärluft bzw. Rauchgas
der ersten Rauchgasrückführung zugeführt werden können, indem das Rohr (48) Austrittsöffnungen
(26) in der Nähe des Abstandes des Rohres (48) zum Frontteil (27) aufweist.
18. Heizungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Primärabzug
im Boden des Brennraumes,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Zufuhrkörper (24, 25) aus einem dem Brennraum (2) mit seiner Rundung zugewandten
halben, insbesondere runden, Rohrprofil (49) besteht und einem demgegenüber im Abstand
angeordneten, im wesentlichen U-förmigen Boden (28) auf der vom Brennraum (2) abgewandten
Seite.
19. Heizungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Einzelteile der Zufuhrkörper (24, 25) in ihrem gegenseitigen Abstand zueinander
einzeln oder über eine Düsenanordnung gemeinsam verstellbar sind.
20. Heizungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die freien Schenke des vom Brennraum (2) am weitesten entfernten Einzelteiles der
Zufuhrkörper (24, 25) weiter in die Düse (40) der Düsenanordnung (7) hinein vorstehen
als die freien Schenkel der anderen Teile der Zufuhrkörper (24, 25) und dabei einen
gegenüber der Durchströmungsrichtung der Düse (40) spitzen Winkel einnehmen und dadurch
als Prallblech wirken.
(Figur 8)
21. Heizungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Zufuhrkörper (24, 25) aus hochtemperaturbeständigem Stahlblech bestehen, wobei
ein V-förmiges Frontteil (27) durch einen rückwärtigen, dem Nachbrennraum (13) zugewandten,
Boden (28) seine freien Schenke (28a, 28b) parallel und im Abstand zu den freien Enden
des Frontteiles (27) verlaufen.
22. Heizungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
durch die in Längsrichtung des Zufuhrkörpers nur partielle Verbindung zwischen Frontteil
(27) und Boden (28) Austrittsöffnungen (26) geschaffen werden, die dadurch bereits
im wesentlichen in Strömungsrichtung verlaufen.
23. Heizungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Düsenanordnung (7) aus einer Vielzahl von im wesentlichen senkrecht nebeneinander
angeordneten Zufuhrkörpern (24, 25) besteht, die in Strömungsrichtung der Düsenanordnung
betrachtet in einem Rahmen (29) angeordnet sind und diesen teilweise oder ganz durchdringen,
und der Rahmen (29) ein Massivkörper aus gießfähigem, feuerfestem Material wie etwa
feuerfestem Beton, SIC-Keramik oder Schamotte besteht.
24. Heizungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
- die Zuführung von Sekundärluft (5) einerseits und der ersten Abgasrückführung (11)
andererseits von gegenüberliegenden Seiten (z.B. oben bzw. unten) des Rahmens (29)
her erfolgt und die entsprechenden Versorgungsleitungen (24a, 24b) in oder auf den
oberen bzw. unteren Seiten des Rahmens verlaufen und
- die Zufuhrkörper (24) bzw. (25) mit ihren jeweiligen Versorgungsleitungen (24a)
bzw. (25a) an ihrer einen Stirnseite dicht verbunden und an ihrer anderen Stirnseite
dicht abgeschlossen sind.
25. Heizungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Zufuhrkörper (24, 25) auf ihrer mit der entsprechenden Versorgungsleitung (24a)
bzw. (25a) angeordneten Seite den entsprechenden Schenkel des Rahmens (29) durch entsprechende
Durchlässe (32) vollständig durchdringen und am gegenüberliegenden, freien Ende in
entsprechenden, sacklochartigen Vertiefungen (31), wobei im kalten Zustand ein vergleichsweise
großer Abstand zwischen dem freien Ende der Zufuhrkörper (24, 25) und dem Ende der
Vertiefung (31) besteht.
26. Heizungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
wenigstens die im unteren Schenkel des Rahmens (29) befindlichen Durchlässe (32) von
den oben verschlossenen, und unten mit einer Versorgungsleitung (24a) bzw. (25a) verbundenen
Zufuhrkörper (24) bzw. (25) einen außen über die Zufuhrkörper hinausragenden Kragen
(33) aufweisen, der den Abstand zu dem größeren Durchlaß (32) bzw. der Vertiefung
(31) abdeckt.