| Dokumentenidentifikation |
DE102004031220A1 19.01.2006 |
| Titel |
Reinigungsspindel für Feststoffbrennkessel |
| Anmelder |
Langer, Bernd, Dipl.-Ing., 09405 Zschopau, DE |
| Erfinder |
Langer, Bernd, Dipl.-Ing., 09405 Zschopau, DE |
| Vertreter |
Seerig & Hübner, 09111 Chemnitz |
| DE-Anmeldedatum |
28.06.2004 |
| DE-Aktenzeichen |
102004031220 |
| Offenlegungstag |
19.01.2006 |
| Veröffentlichungstag im Patentblatt |
19.01.2006 |
| IPC-Hauptklasse |
F23J 3/02(2006.01)A, F, I, ,  ,  ,   
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| Zusammenfassung |
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Reinigungsspindel für Feststoffbrennkessel mit einer stehenden Anordnung von Wärmetauscherrohren zu entwickeln, bei denen der Wirkungsgrad des Feststoffbrennkessels über den Nutzungszeitraum möglichst konstant gehalten wird. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Reinigungsspindel (1) parallel zu einer Wärmetauscherfläche des Wärmetauscherrohres mindestens ein Reinigungsmesser (7) trägt, wobei eine Welle (2) der Reinigungsspindel (1) mindestens in der Mitte und am unteren Ende je eine Scheibe (3, 5) besitzt, die Nuten (6) aufweisen, in denen das Reinigungsmesser lose eingesetzt ist, und das Reinigungsmesser (7) aus den Nuten (6) parallel zur Wärmetauscherfläche mit der Messerfläche hervorsteht sowie gegenüberliegend, auf halber Länge des Reinigungsmessers (7) eine keilförmige Auflage aufweist, mit der sich das Reinigungsmesser (7) im Grunde der Nut (6) gegen die Wärmetauscherfläche abstützt.
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| Beschreibung[de] |
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Die Erfindung betrifft eine Reinigungsspindel für Feststoffbrennkessel
mit einer stehenden Anordnung von Wärmetauscherrohren, in denen koaxial zu der Längsachse
der Wärmetauscherrohre je eine Reinigungsspindel, die am oberen Ende geführt ist,
angeordnet ist.
Moderne Festbrennstoffkessel, insbesondere solche mit automatischer
Brennstoffbeschickung, verfügen in der Regel über Einrichtungen zur regelmäßigen
Abreinigung der Wärmetauscherflächen. Entsprechende Reinigungsspindeln werden von
der Steuerung der Anlagen in regelmäßigen Abständen aktiviert und entfernen Ruß
und Staubablagerungen von den Wärmetauscherflächen, um den Wirkungsgrad der Anlagen
über den Nutzungszeitraum möglichst konstant zu halten. Bei rohrförmigen Wärmetauschern
und stehender Anordnung verwendet man Reinigungsspindeln, die mit entsprechenden
Reinigungsmessern ausgestattet sind, welche den sich während des Betriebes der Anlage
absetzenden Ruß und Staub von der Wärmetauscherrohres entfernen. Die auf diesem
Prinzip beruhenden Systeme haben den Nachteil, dass die Reinigungsmesser starr an
der Reinigungsspindel angebracht sind. Daraus resultiert, dass aus Gründen der Wärmedehnung
und aller fertigungstechnisch bedingten Toleranzen der Flugkreis der Reinigungsmesser
immer kleiner als der Innendurchmesser des Wärmetauscherrohres sein muss, um ein
Blockieren der Reinigungsspindeln zu vermeiden. Dieses notwendige Spiel hat aber
zur Folge, dass sich während der Nutzung der Anlagen entsprechend der Toleranz zwischen
Innenradius der Wärmetauscherrohre und des Radius des Flugkreises der Reinigungsmesser
eine Schicht an der Wärmetauscherfläche absetzt, die durch die Reinigungsspindel
nicht entfernt werden kann (siehe Prospekt „Hackgut- und Pelletskessel USV,
KWB Biomasseheizungen", Kraft & Wärme aus Biomasse GmbH, Industriestr. 235, A-8321
St. Margarethen/Raab). Da diese Schicht aus Ruß und Staub eine sehr schlechte Wärmeleitfähigkeit
besitzt, geht der Wirkungsgrad des Festbrennstoffkessels messbar zurück, was wiederum
zu höherem Verbrauch an Brennstoff bei gleicher Leistungsentnahme führt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Reinigungsspindel für Feststoffbrennkessel
mit einer stehenden Anordnung von Wärmetauscherrohren, in denen koaxial zu der Längsachse
der Wärmetauscherrohre je eine Reinigungsspindel, die am oberen Ende geführt ist,
angeordnet ist, zu entwickeln, bei denen der Wirkungsgrad des Festbrennstoffkessels
über den Nutzungszeitraum möglichst konstant gehalten wird.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Reinigungsspindel
parallel zu einer Wärmetauscherfläche des Wärmetauscherrohres mindestens ein Reinigungsmesser
trägt, welches über die Länge der zu reinigenden Wärmetauscherfläche reicht, wobei
eine Welle der Reinigungsspindel mindestens in der Mitte und am unteren Ende je
eine Scheibe besitzt, die die Heißluft verwirbeln und radial sowie übereinander
angeordnet Nuten aufweisen, in denen das Reinigungsmesser, das aus einem Flacheisen
mit einer Messerfläche auf einer der Längsseiten besteht, lose eingesetzt ist, und
das Reinigungsmesser aus den Nuten parallel zur Wärmetauscherfläche mit der Messerfläche
hervorsteht sowie gegenüberliegend, auf halber Länge das Reinigungsmesser eine keilförmige
Auflage aufweist, mit der sich das Reinigungsmesser im Grunde der Nut der Scheibe,
die in der Mitte an der Welle angeordnet ist, gegen die Wärmetauscherfläche abstützt.
Vorteilhaft ist es, dass die Scheibe am unteren Ende der Welle als
eine Führungsscheibe ausgebildet ist, die teilweise umfangseitig bis an die Wärmetauscherfläche
reicht und somit die Reinigungsspindel am unteren Ende im Wärmetauscherrohr führt.
Zweckmäßig ist es, dass der Winkel &agr; der keilförmigen Auflage 5 Grad bis 85
Grad beträgt. Weitere Vorteile sind, dass die keilförmige Auflage ein keilförmiger
Vorsatz ist oder ein keilförmiger Ausschnitt ist.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles
näher erläutert. Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen:
1: eine schematische Darstellung einer
Reinigungsspindel,
2: eine schematische Darstellung einer
Auflage des Reinigungsmessers mit einem keilförmigen Vorsatz und
3: eine schematische Darstellung einer
Auflage des Reinigungsmessers mit einem keilförmigen Ausschnitt Die dargestellte
Reinigungsspindel 1 dient zur regelmäßigen Abreinigung der Wärmetauscherflächen
bei Wärmetauscherrohren in stehender Anordnung, wobei für jedes Wärmetauscherrohr
koaxial zur Wärmetauscherrohr-Längsachse eine Reinigungsspindel 1 eingebaut
und oberhalb des Wärmetauscherrohres im Feststoffbrennkessel geführt ist sowie angetrieben
wird. Die Reinigungsspindel 1 besteht aus einer Welle 2, die oben,
in der Mitte und unten je eine Scheibe 3, 4, 5 aufweist,
wobei die untere Scheibe 5 als eine Führungsscheibe ausgebildet ist, die
teilweise mit der Umfangseite 10 bis an die Wärmetauscherfläche des Wärmetauscherrohres
reicht und dadurch die Reinigungsspindel 1 am unteren
Ende im Wärmetauscherrohr führt. Die Scheiben 3, 4,
5 dienen der Verwirbelung der Heißluft im jeweiligen Wärmetauschrohr. Die
Scheiben 3, 4, 5 weisen radial sowie übereinander angeordnet
Nuten 6 auf. In die Nuten 6 werden Reinigungsmesser
7 lose eingesetzt, die über die Länge der zu reinigenden Wärmetauscherflächen
reichen. Die Reinigungsmesser 7 bestehen aus einem Flacheisen
8, das auf einer der Längsseiten eine Messerfläche 9 aufweist.
Die Reinigungsmesser 7 stehen messerseitig aus den Nuten 6 der
Scheiben 3, 4, 5 parallel in Richtung der Wärmetauscherfläche
hervor. An jedem Reinigungsmesser 7 ist auf halber Länge des Reinigungsmessers
7 eine keilförmige Auflage ausgebildet, mit der sich das Reinigungsmesser
7 im Grunde der Nut 6 in der Scheibe 4, die in der Mitte
der Welle 2 angeordnet ist, gegen die Wärmetauscherfläche abstützt. Die
keilförmige Auflage kann als keilförmiger Vorsatz 11, wie 2
zeigt, oder als keilförmiger Ausschnitt 12, wie 3
zeigt, ausgebildet sein. Der Winkel &agr; der keilförmigen Auflage beträgt 5 bis
85 Grad.
Die Erfindung weist den besonderen Vorteil auf, dass neben der dauerhaft
gründlichen Abreinigung der Wärmetauscherfläche nicht nur der Wirkungsgrad des Feststoffbrennkessels
konstant hoch gehalten, sondern auch verbessert wird, da die Wärmetauscherfläche
sich durch die Fläche des abstützenden Reinigungsmessers 7 erhöht, wobei
der Wärmeübergang zum Reinigungsmesser 7 durch die Anlage des Reinigungsmessers
7 am Wärmetauschrohr erfolgt.
1- Reinigungsspindel
2- Welle
3- Scheibe
4- Scheibe
5- Scheibe
6- Nut
7- Reinigungsmesser
8- Flacheisen
9- Messerfläche
10- Umfangseite
11- Vorsatz
12- Ausschnitt
&agr;- Winkel
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| Anspruch[de] |
- Reinigungsspindel für Feststoffbrennkessel mit einer stehenden Anordnung
von Wärmetauscherrohren, in denen koaxial zu der Längsachse der Wärmetauscherrohre
je eine Reinigungsspindel, die am oberen Ende geführt ist, angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsspindel parallel zu einer Wärmetauscherfläche
des Wärmetauscherrohres mindestens ein Reinigungsmesser (7) trägt, welches
über die Länge der zu reinigenden Wärmetauscherfläche reicht, wobei eine Welle (2)
der Reinigungsspindel (1) mindestens in der Mitte und am unteren Ende je
eine Scheibe (3, 5) besitzt, die die Heißluft verwirbeln und radial
sowie übereinander angeordnet Nuten (6) aufweisen, in denen das Reinigungsmesser
(7), das aus einem Flacheisen (8) mit einer Messerfläche (9)
auf einer der Längsseiten besteht, lose eingesetzt ist, und das Reinigungsmesser
(7) aus den Nuten (6) parallel zur Wärmetauscherfläche mit der
Messerfläche (9) hervorsteht sowie gegenüberliegend, auf halber Länge das
Reinigungsmesser (7) eine keilförmige Auflage aufweist, mit der sich das
Reinigungsmesser (7) im Grunde der Nut (6) der Scheibe (3),
die in der Mitte an der Welle (2) angeordnet ist, gegen die Wärmetauscherfläche
abstützt.
- Reinigungsspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Scheibe (5) am unteren Ende der Welle (2) als eine Führungsscheibe
ausgebildet ist, die teilweise umfangseitig bis an die Wärmetauscherfläche reicht
und somit die Reinigungsspindel (1) am unteren Ende im Wärmetauscherrohr
führt.
- Reinigungsspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der
Winkel &agr; der keilförmigen Auflage 5 Grad bis 85 Grad beträgt.
- Reinigungsspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
keilförmige Auflage ein keilförmiger Vorsatz (11) ist.
- Reinigungsspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
keilförmige Auflage ein keilförmiger Ausschnitt (12) ist.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen
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