Der Kessel „rondo" besteht wie auch der Brenner „rondell"
im Wesentlichen aus zylindrischen Bauteilen, welche koaxial angeordnet sind. Dadurch
lassen sich Einlass- und Auslassöffnungen, sowie Reinigungsvorgänge von einer oder
mehrerer zentralen, koaxialen Antriebs- oder Steuerwellen (M), bedienen.
Aufbau von innen nach außen
Antriebs- bzw. Steuerwelle (M), Brenner „rondell" (W), Abstreifleiste
(Y3), innerer Kesselzylinder (S), äußerer Kesselzylinder (T), dazwischen das beheizte
Wasser (U) und das Tauscherrohr (TR).
Aufbau von unten nach oben
Auffangraum für die Verbrennungsrückstände (V), Kesselbodenplatte
mit einem oder mehrerer Bodenschlitze (Y2), eine oder mehrere Räumleisten (Y1).
Der Brenner (W), welcher oben zum inneren Kesselzylinder abschließt und einer nicht
dargestellten oberen Abdeckung über der oberen Abgassammelkammer die mit dem äußeren
Kesselzylinder (T), abschließt. Aus Gründen der Übersicht sind sämtliche Details,
wie sonstige Aggregate, Isolierungen, Verkleidungen etc. nicht dargestellt, da diese
nicht zum Verständnis der Einzelheiten beitragen. Diese Zusatzausrüstungen sind
Stand der Technik und tauchen deshalb hier nicht auf.
1.1.1. Abgasweg mit senkrechter Rohrführung des Nachtauschers
Der Festbrennstoff (z.B. Pellets) wird wie unter 1. und 2. im Brenner
„rondell" verbrannt und gelangt als Abgasstrom in den inneren Kesselzylinder,
welcher als Zyklon-Staubabscheider arbeitet. Der im Abgasstrom „mitfliegende"
Staubanteil rieselt so zum Kesselboden.
Über (X1) gelangt der Abgasstrom in ein nur aus einem Abgasrohr bestehenden
Nachwärmetauscherrohr (TR), welches aus senkrechten Rohren im Kesselwasser verlaufend
besteht. Es entsteht dadurch, dass die einzelnen senkrechten Rohre oben und unten
durch Bögen zu einem Rohrverlauf verbunden sind.
Dadurch erhält das Abgas hohe Strömungsgeschwindigkeit, was den Wärmeübergang
durch turbulente Strömung erhöht. Desweiteren sind dadurch Schmutzablagerungen weitgehenst
ausgeschlossen. Zur Reinigung sind trotzdem die oberen und unteren Verbindungsbögen
aufgesteckt. Nach Entfernen dieser Bögen können die senkrechten Rohre gereinigt
werden.
1.1.2. Abgasweg alternativ zu 1.1.1. mit schraubenförmiger Rohrführung
des Nachtauschers
Bis zum unteren Abgaseintritt (X1) wie 01,
jedoch besteht hier der Nachtauscher von (X1) bis (XA) aus einer schraubförmigen
Abgasrohrschlange. (02)
1.2. Automatische Kesselreinigung
Auf dem Boden des Kesselzylinders befindet sich eine oder mehrere
drehbare „Räumleisten" (Y1), welche sich im Ruhezustand, d.h. während des
Verbrennungsvorganges, über der oder den Bodenschlitzen (Y2) befinden. Die „Räumleiste(n)"
(Y1) werden vor Brennerstarts in Pfeilrichtung (G) gedreht (ähnlich wie auch unter
3.6. Beschrieben), dadurch werden die Verbrennungsrückstände so vom Boden abgestreift
und gleiten in Umfangsrichtung auf den oder die Bodenschlitze (Y2) zu, bis sie letztendlich
herausfallen und im Auffangraum (V) landen.
Die Reingung der inneren Kesselzylinderfläche (S) übernimmt die Abstreifleiste
(Y3). Besonderheit ist, dass durch die koaxiale Bauweise der Antrieb zentral von
einer oder mehrerer Antriebswelle(n) (M) kreisförmig erfolgt.
Bei dem Prototyp wird dazu die Antriebswelle (M) des Brenners bis
unten verlängert.
Die Antiebsvariante ist, wie unter 2.6. und 3.6. erwähnt, unerheblich,
da unterschiedliche Antriebsvarianten möglich und Stand der Technik sind (Getriebemotor,
Ketten- oder Zahnradantrieb).
2. Beschreibung Brenner Variante „A"Besonderheiten des Brenners
Der Brenner besteht wesentlich aus dem „Diskus"-Rost (Boden
B), Brennerzylinder (D), teilbaren Deckel (O) und Antriebswelle (M). Das Material
ist feuerbeständig aus Stahl, mineralisch oder metallisch und mineralisch gemischt.
2.1. Der Festbrennstoff (z.B. Pellets) wird von oben (A) (z.B. Fallschacht)
oder auch von der Seite über eine Dosiereinrichtung zugeführt und kommt auf dem
„Diskus"-Rost (B) zu liegen.
2.2. Gezündet wird der Brennstoff beispielsweise, wie auch beim Prototyp, durch
die Bohrung (C) mittels Heißluftgebläse.
2.3. Während des Betriebs erfolgt die Brennstoffzufuhr wie gewöhnlich kontinuierlich
und leistungsabhängig.
2.4. Die Verbrennung verläuft in Umfangsrichtung (G bzw. E) (05,
06) tangential innerhalb des umschließenden Brennerzylinders
(D), bis die heißen Abgase am Ende den „ rondell"-Brenner seitlich (E) verlassen.
2.5. Die erforderliche Verbrennungsluft wird über weitere Bohrungen (F), aber
auch zur Kühlung über den Fallschacht (A) eingeblasen oder gesaugt. Dazu dient ein
Verbrennungsluftgebläse, welches saug- oder druckseitig eingesetzt werden kann.
2.6. Dadurch dass der „Diskus"-Rost" (B), vor Brennerstarts oder sehr
langsam während der Verbrennung in Pfeilrichtung (G) gedreht wird, bewegen sich
die Verbrennungsrückstände (N) auf die Kante (J) zu, werden dann an dieser Kante
vom Rost (B) abgestreift und gleiten an ihr in Richtung (K) entlang, so daß sie
letztendlich herausfallen (L). (01, 03,
05) Bei dem Prototyp wird dazu die Antriebswelle (M),
an deren unterem Ende der „Diskusrost" (B) befestigt ist, über einen Kettenantrieb
getrieben. Die Antiebsvariante (Stand der Technik) ist unerheblich, auch andere
Antriebsvarianten sind möglich.
2.7. Nachdem die heißen Abgase am Ende den „rondell"-Brenner radial verlassen
haben (E), (03, 05) können
diese beliebig weitergeleitet werden (01 X1 bis XA).
Zur Ergänzung wird erwähnt, dass bei dem Prototypbrenner (07)
eine Brennerdüse (N) angeformt wurde, damit der Brenner an den Brennerflansch des
Versuchskessels angebaut werden kann. Zwischen dem „Diskus"-Rost (B) und
dem Boden der Brennerdüse (N) bleibt ein Schlitz (SL), durch welchen die Verbrennungsreste
(H) nach unten in eine Auffwangwanne des Brennergehäuses fallen.
2.8. Abschließend ist noch zu erwähnen, dass der Brenner mit einem teilbaren
Deckel (O) versehen ist (03), damit man diesen für Revisionszwecke
problemlos, ohne den Brenner zu zerlegen, abnehmen kann.
3. Beschreibung Variante „B"Besonderheiten des Brenners Variante B
Der Brenner besteht ebenfalls aus Brennerzylinder, jedoch mit angeformten
„Diskus"-Rost (Zylinder + Boden = P), dem teilbaren Deckel (O) und Antriebswelle
(M). Materialien feuertest, entsprechend Variante A, was selbstverständlich und
Stand der Technik ist. Abweichend zu Variante A ist die hier die umlaufende „Reinigungs
Drehleiste" (Q).
3.1. Der Festbrennstoff (z.B. Pellets) wird wie bei Variante „A" zugeführt
und kommt auf dem „Diskus"-Rost (Bodenrost) zu liegen.
3.2. Wie 2.2.
3.3. Wie 2.3
3.4. Wie 2.4
3.5. Wie 2.5
3.6. Auf dem Boden des Brennerzylinders befindet sich die drehbare „Räumleiste"
( Q) (04, 06), welche sich
im Ruhezustand (Stellung 0°, 06), d.h. während
des Verbrennungszustandes, über dem Bodenschlitz (R) befindet. Dadurch dass die
„ Räumleiste" (Q), vor Brennerstarts in Pfeilrichtung (G) gedreht wird (z.B.
Stellung 270°, 06) , werden die Verbrennungsrückstände
(H) vom Boden abgestreift und gleiten in Richtung (K) (06)
auf den Bodenschlitz (R) zu, so daß sie letztendlich heraus-fallen (L). (04,
06). Bei dem Prototyp wird dazu die Antriebswelle (M),
an deren unterem Ende die „Räumleiste" (Q) befestigt ist, über einen Kettenantrieb
getrieben. Die Antiebsvariante (Stand der Technik) ist auch hier unerheblich, da
auch andere Antriebsvarianten möglich sind. Nach dem Reinigungsvorgang verschließt
die Räumleiste im Ruhezustand den Bodenschlitz.
3.7. Nachdem die heißen Abgase am Ende den „rondell"-Brenner radial verlassen
haben (E), (04, 05) können
diese ebenfalls beliebig weitergeleitet werden (01 X1
bis XA).
3.8. Abschließend ist noch zu erwähnen, dass der Brenner wie bei Variante „A"
mit einem teilbaren Deckel (O) versehen ist (04), damit
man diesen für Revisionszwecke problemlos, ohne den Brenner zu zerlegen, abnehmen
kann.
Legende zu den Abbildungen Fig.01 bis Fig.06 (Zusatzblatt) (Nicht unbedingt
zum Verständnis erforderlich, jedoch ergänzend beigefügt)Zeichnungen stellen die Funktionsweise dar und sind nicht maßstabsgetreuFig.01
Schnittdarstellung der Koaxial-Feststoffgranulat Heizanlage für automatischen
Betrieb und Reinigung von Kessel und Rondellbrenner
Fig.02
Prinzip der schraubenförmigen Abgaseinrohrführung
Fig.03
Darstellung des Brenners W, Variante „A" mit beweglichem „Diskus"
Rost (B).
Fig.04
Darstellung des Brenners W, Variante „B" mit festem „Diskus"
Rost und Räumleiste (Q)
Fig.05
Darstellung des Brenners W, Variante „A" mit beweglichem „Diskus"
Rost, Draufsicht geschnitten.
Fig.06
Darstellung des Brenners W, Variante „B" mit festem „Diskus"
Rost und Räumleiste (Q), Draufsicht geschnitten. Die Räumleiste (Q), welche bei
der Reinigung um 360° rotiert, ist hier in der beliebigen Drehposition 270°
dargestellt. Ruhelage während der Verbrennung ist 0° .
Fig.07
Darstellung des Prototypbrenners (Beschreibung 2.7), Variante „A"
mit beweglichem „Diskus" Rost, Draufsicht geschnitten. Mit angeformter Brennerdüse
(N).
Anspruch[de]
Koaxial-Feststoffgranulat Heizanlage für automatischen Betrieb und
Reinigung von Kessel und Rondellbrenner, dadurch gekennzeichnet, dass Heizbrenner
W und Heizkessel HK um die eine mittlere Welle M konzentrisch angeordnet sind.
Heizanlage nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine
konzentrische Welle M die Reinigungsvorgänge in Umfangsrichtung antreibt.
Heizanlage nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine
konzentrische Welle M, als Steuerwelle die Funktionsabläufe in Umfangsrichtung übernimmt.
Heizanlage nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Reinigung der Kesselwand S über eine oder mehrere Abstreifleisten Y3 oder Abstreifbürsten
Y3 um eine zentrische Welle M erfolgt.
Heizanlage nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Reinigung des Kesselbodens über eine oder mehrere Räumleisten Y1 um eine zentrische
Welle M erfolgt. Die Verbrennungsreste N können dann durch einen oder mehrere Bodenschlitze
Y2 in den Ascheauffangraum V herausfallen.
Heizanlage nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Flammenführung im Rondellbrenner W tangential in Drehrichtung G horizontal um eine
zentrische Welle M erfolgt und nach Umlauf radial austritt E.
Heizanlage nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Reinigung des drehbaren „Diskus" Rosts B des Rondellbrenners W durch Drehung
um eine zentrische Welle M und abstreifen über eine Abstreifvorrichtung (Kante)
J erfolgt, bis die Verbrennungsrückstände H nach unten fallen L. (03
und 05)
Heizanlage nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass alternativ
zu Schutzanspruch 7. die Reinigung des festen „Diskus" Rosts P des Rondellbrenners
W durch Drehung einer Räumleiste Q um eine zentrische Welle M erfolgt und die Verbrennungsreste
durch einen Bodenschlitz R nach unten herausfallen. (04
und 06)
Heizanlage nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Abgasgeschwindigkeit vielfach erhöht wird, indem der Abgasstrom über den Abgaseintritt
X1 bis zum Abgasaustritt XA nur einem einzigen Rohrverlauf folgend geführt wird.
Die senkrecht im Kesselzylinder durch das Heizwasser U parallel verlaufenden Tauscherrohre
TR sind dazu durch Abgasbögen TB in Reihe verbunden.
Heizanlage nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Abgasgeschwindigkeit vielfach erhöht wird, indem der Abgasstrom nur einem einzigen
Rohrverlauf folgend von X1 bis XA – alternativ zu Schutzanspruch 9. –
, schraubenförmig, konzentrisch, von unten nach oben steigend, im Kesselzylinder
durch das Heizwasser U. (02), geführt wird.