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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, ,  ,  ,   
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.

Beschreibung[de]

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.

1Reinigungsspindel 2Welle 3Scheibe 4Scheibe 5Scheibe 6Nut 7Reinigungsmesser 8Flacheisen 9Messerfläche 10Umfangseite 11Vorsatz 12Ausschnitt &agr;Winkel

Anspruch[de]
  1. 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.
  2. 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.
  3. Reinigungsspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel &agr; der keilförmigen Auflage 5 Grad bis 85 Grad beträgt.
  4. Reinigungsspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die keilförmige Auflage ein keilförmiger Vorsatz (11) ist.
  5. Reinigungsspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die keilförmige Auflage ein keilförmiger Ausschnitt (12) ist.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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