DE3205146A1

DE3205146A1 - Vorrichtung zum versorgen stationaerer heizungsanlagen mit schuettfaehigen brennstoffen

Info

Publication number: DE3205146A1
Application number: DE19823205146
Authority: DE
Inventors: Otmar 6967 Buchen Link
Original assignee: AZO-MASCHINENFABRIK ADOLF ZIMMERMANN GmbH; Azo-Maschinenfabrik Adolf Zimmermann 6960 Osterburken GmbH; ZIMMERMANN AZO MASCHF
Current assignee: Comfort Heiztechnik & Co Kg Schwaz Tirol GmbH
Priority date: 1982-02-13
Filing date: 1982-02-13
Publication date: 1983-08-18
Also published as: GB2115365A; FR2521694A1; BE895880A; JPS58145817A; GB8301852D0; US4453473A; GB2115365B

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Versorgen stationärer Heizungsanlagen kleiner bis mittlerer Leistung mit schüttfähigen Brennstoffen, z. B. Kohlestaub, Kohlegrieß oder dgl., bestehend aus wenigstens einem Brennstoff-Lagerbehälter, einem Heizungskessel und einer dazwischen angeordneten pneumatischen Fördereinrichtung.

Im vorliegenden Zusammenhang werden unter Heizungsanlagen
kleiner bis mittlerer Leistung solche Anlagen verstanden, wie sie in Privathaushalten, in größeren Wohneinheiten, öffentlichen Gebäuden etc. verwendet werden, nicht hingegen Anlagen größerer
Leistung, beispielsweise Fernwärme-Heizungsanlagen.

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Bisher werden Anlagen der genannten Art zumeist mit flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen betrieben, die den Vorteil einer einfachen Steuerung bieten, wohingegen Anlagen, die feste Brennstoffe, wie Kohle oder dgl., verarbeiten, selten geworden sind. Soweit solche Anlagen noch vorhanden sind, werden sie zumeist im aufwendigen Handbetrieb gefahren, da eine Automatisierung der Zufuhr und Steuerung des Brennstoffs aufgrund dessen fester Konsistenz, der langen Ausbrandzeit etc. kaum möglich ist. Es sind in letzter Zeit Überlegungen angestellt worden, die beispielsweise in Heizkraftwerken bereits seit langem verarbeiteten schüttfähigen Brennstoffe, wie Kohlestaub, Kohlegrieß oder dgl. auch für Heizungsanlagen kleiner bis mittlerer Leistung nutzbar zu machen .

Voraussetzung hierfür ist, daß die Bevorratung und Verarbeitung der Brennstoffe in weitgehend automatisierter Form erfolgen kann, wie dies der Verbraucher von flüssigen und gasförmigen Brennstoffen gewöhnt ist. Die transport-technische Seite bereitet bei dieser Brennstoffauswahl keine Probleme, da der Brennstoff in siloartigen Fahrzeugen angefahren, durch pneumatische Fördereinrichtungen aus dem Silo entnommen und beim Verbraucher eingebunkert werden kann.

Die Erfindung befaßt sich mit der Einbunkerung und Förderung des Brennstoffs beim Verbraucher. Voraussetzung für eine Wettbewerbs-, fähige Anlage ist in erster Linie ein geringer Investitionsaufwand. Ferner sollte der feste Brennstoff in ähnlicher Weise wie Heizöl hausintern gelagert werden können, dies wiederum setzt voraus, daß Behälter zur Bunkerung vorgesehen werden _ϊ sollten, die sich auch nachträglich in geschlossenen Räumen mit geringem Aufwand installieren lassen. Ferner soll ein weitgehend automatisierter Betrieb der Heizungsanlage möglich sein.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Probleme zu lösen.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß die Fördereinrichtung eine Saugförderanlage ist, deren Gebläse saugseitig über einen Abscheider mit der Entnahmestelle am Lagerbehälter und druckseitig mit dem Luftpolster desselben verbunden ist, wobei der Lagerbehälter mit einer Entlüftungsleitung versehen ist.

Auf diese Weise wird die Versorgung der Heizungsanlage aus dem Lagerbehälter mit schüttfähigem Brennstoff im automatischen Förderbetrieb möglich. Da hierbei im allgemeinen nur kleinere Mengen an Brennstoff zu transportieren sind, kann eine im Saugbetrieb arbeitende Fördereinrichtung eingesetzt werden, die aufgrund der gegenüber Durckfördereinrichtungen geringeren Fördergeschwindigkeit weniger Abrieb und damit Staubbildung mit sich bringt. Sie hat weiterhin den Vorteil, daß die fast gesamte Anlage unter Vakuum steht, so daß die bei Kohle stets auftretenden flüchtigen Bestandteile, aber auch feiner Staub nicht austreten können, selbst wenn Undichtigkeiten vorhanden sind. Um auch im Bereich des druckseitigen Teils der Anlage jegliche Entwicklung von Staub und das Entweichen flüchtiger Bestandteile des Brennstoffs in geschlossenen Räumen zu vermeiden, ist die Saugfördereinrichtung druckseits mit dem Lagerbehälter verbunden, so daß die gesamte Fördereinrichtung abgekapselt ist und Staub oder Gase, die auch im Lagerbehälter entstehen können, über eine einzige Entlüftungsleitung am Lagerbehälter, beispielsweise ins Freie, entweichen können. Der Lagerbehälter und gegebenenfalls das

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Gebläse können - wie dies auch bei der Lagerung flüssiger Brennstoffe üblich ist - in einem gesonderten verschlossenen Lagerraum untergebracht sein, so daß sich der gesamte Teil der Anlage, der zumindest zeitweilig unter Überdruck steht, in diesem Lagerraum untergebracht ist.

Mit Vorteil ist an den Auslauf des Abscheiders der Saugfördereinrichtung ein gegenüber diesem verschließbarer Schacht angeschlossen, der über einen Förderer mit dem Kessel der Heizungsanlage verbunden ist.

Der bei einem Förderzyklus in den Abscheider gesaugte Brennstoff setzt sich im Abscheider ab und wird nach Abschalten der Saugfördereinrichtung in den Schacht entleert. Aus diesem Schacht kann er mittels einer mechanischen Fördereinrichtung, ζ. Β. einer Schnecke oder dgl. , in den Kessel der Heizungsanlage transportiert werden. Die Mengensteuerung erfolgt entweder über den Förderzyklus der Saugfördereinrichtung oder über den Förderzyklus der mechanischen Eintragseinrichtung, wobei im letztgenannten Fall stets Vorsorge dafür zu treffen ist, daß der Schacht eine ausreichende Füllung aufweist. Statt dessen kann der Brennstoff, sofern er fein genug ist, auch über eine Zellen-Dosierscheibe, deren Zellen pneumatisch durchblasen werden, in den Brenner bzw. Kessel transportiert werden.

Die lagerungstechnische Seite der Erfindungsaufgabe wird dadurch gelöst, daß der Lagerbehälter als Silo aus flexiblem, luftdichtem Material ausgebildet und in einen Tragrahmen eingehängt ist, daß

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mit Abstand unterhalb der Decke des Silos eine gas-, jedoch nicht staubdurchlässige Materialbahn eingezogen ist, und daß in den Raum unterhalb der gasdurchlässigen Materialbahn eine Fül leitung hineingeführt und die Decke mit einer Entlüftungsöffnung und einem Anschluß für die Druckseite des Gebläses versehen ist.

Silos aus flexiblem Material, z. B. aus luftdicht beschichtetem Textilgewebe sind bereits bekannt, werden bis heute jedoch für andere Zwecke, z.B. zur Lagerung von Nahrungsmitteln, z. B. von Mehl in Bäckereien oder dgl., eingesetzt. Auch ist es bekannt, solche Textilsilos mit einer pneumatischen Fördereinrichtung zu füllen* Für feste Brennstoffe sind solche Silos bisher nicht in Betracht gezogen worden. Sie sind in ihrer herkömmlichen Form auch hierfür nicht geeignet. Solche Brennstoffe, wie Kohlegrieß und Kohlestaub enthalten stets flüchtige Bestandteile, die in einem geschlossenen Behälter eine erhöhte Explosionsgefahr bilden würden. Erfindungsgemäß ist deshalb das flexible Silo mit einer Entlüftungsöffnung, die zugleich auch zur Belüftung und damit zur ständigen Verdünnung der sich ansammelnden flüchtigen Bestandteile dient. Damit läßt sich ein solches Silo aber auch nicht in herkömmlicher Weise, beispielsweise mit einer Druckfördereinrichtung aus einem Silofahrzeug oder dgl. füllen, da es hierbei stets zu einer erheblichen Staubbildung kommt. Erfindungsgemäß ist deshalb weiterhin die mit Abstand unterhalb der Decke angeordnete Mater talbahn vorgesehen, unterhalb der die Fülleitung ausmündet. Die Material bahn, die als eine Art Filter wirkt, läßt zwar die flüchtigen Bestandteile hindurchtreten, nicht jedoch den geförderten bzw.

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aufgewirbelten Staub. Dieser wird vielmehr von der Materialbahn zurückgehalten, so daß er bei Beruhigung im Silo absinkt und zusammen mit der grieß- oder staubförmigen Kohle der Verbrennung zugeführt wird.

Die Erfindung macht sich dabei die Flexibilität des Silos noch in einer anderen günstigen Weise nutzbar. Wird das Silo über eine Druckförderanlage gefüllt, so folgen seine Wandungen, insbesondere aber auch die eingezogene Materialbahn in gewissem Maß dem jeweiligen Druckaufbau bzw. Druckabbau. Sie verformen sich also. Dies bedeutet insbesondere für die Materialbahn, daß sich an ihr haftende Partikel aufgrund der Bewegung lösen, ein Zusetzen oder Verstopfen also vermieden wird. Der gleiche Effekt tritt jeweils dann ein, wenn das Sauggebläse der hausinternen Saugförderanlage eingeschaltet wird, indem die druckseitige Abluft die Materialbahn in Bewegung versetzt.

Schließlich hat die flexible Ausführung des Silos den großen Vorteil, daß es in kompletter Form auch in Räume mit engen Zugängen eingebracht und mit wenigen Handgriffen aufgestellt werden kann, ohne daß umfangreiche Montagearbeiten notwendig sind. Dadurchist es vor allem möglich, solche Silos auch in vorhandenen Heizöl-Lagerräumen, die im allgemeinen sehr enge Zugänge haben, nachträglich einzubauen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Fül leitung etwa im Zentrum durch die Decke des Silos und durch die gasdurchlässige Materialbahn hindurchgeführt ist, wobei beide an

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ihr befestigt sind. Dadurch wird einerseits beim Füll Vorgang aufgrund der Druckdifferenz zwischen dem Vorratsraum des Silos und dem oberhalb der Mater talbahn befindlichen Gasraum die Materialbahn gleichmäßig verformt und damit optimal abgereinigt, andererseits dient die Fülleitung zugleich zur Distanzierung der Materialbahn von der Decke des Silos, so daß in dessen oberem Bereich ein definierter Raum zum Ansammeln der flüchtigen Bestandteile geschaffen ist.'

Mit Vorteil ist im Zentrum der Decke des Silos ein Dom aus starrem Werkstoff gasdicht eingesetzt. An diesem sind die Fülleitung, ©in© Entlüftungsleitung und ein Anschlußstutzen für das Sauggebläse befestigt.

Dieser. Dom mit der Fülleitung bzw. einem Abschnitt derselben und der Entlüftungsleitung läßt sich beim Einbau des Silos in den für ihn bestimmten Raum leicht nachträglich montieren, indem beispielsweise die Decke des Silos mit einer öffnung versehen und der Öffnungsrand mit einem Spannband am Dom befestigt ist.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform, die in der Zeichnung schematisch wiedergegeben ist. In der Zeichnung zeigen:

Figur 1 ein Fließbild der gesamten Vorrichtung und

Figur 2 eine teilweise geschnittene Ansicht des Lager behäl ters.

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Die Vorrichtung gemäß Figur 1 weist unter anderem eine Heizungsanlage 1 auf, die hier nur als Block wiedergegeben ist, da sie von beliebigem Aufbau sein kann. Sie weist jedenfalls einen Kessel mit Brenner oder Rost zum Verfeuern des Brennstoffs und einen Raum oder Behälter für die anfallende Asche auf. Ferner gehört zu der Vorrichtung ein Lagerbehälter 2, der im oberen Bereich ein Filter 3 besitzt, unterhalb dessen eine Fülleitung 4 mündet. Weiterhin ist der Lagerbehälter 2 mit einer Entlüftungsleitung 5 versehen. Zu der Vorrichtung gehört ferner eine Saugfördereinrichtung 6, die im wesentlichen aus einem Gebläse 7 und einem Abscheider 8 besteht. Auch der Abscheider 8 weist wiederum einen Reingas- und einen Produktraum auf, die durch einen Filter, Filterkerzen oder dgl. voneinander getrennt sind. Das Gebläse 7, dessen Förderrichtung mit dem in der Zeichnung erkennbaren Winkel angedeutet ist, ist saugseitig über eine Leitung 9 mit der Reingasseite des Abscheiders 8 und dessen Produktraum über eine Saugleitung mit dem Auslauf 11 des Lagerbehälters 2 verbunden. In der Saugleitung 10 sitzt ein Absperrventil 20. Druckseitig ist das Gebläse über eine Leitung 12 an den Lagerbehälter 2 angeschlossen, wobei diese Leitung 12 oberhalb des Filters 3 in den Lagerbehälter ausmündet. An den Abscheider 8 ist ein Schacht 13 angeschlossen, der im Bereich seines Bodens eine mechanische Fördereinrichtung 14, z.B. eine Förderschnecke aufweist, und im übrigen mit einem VoII-melder 15 und einem Leermelder 16, welche die Saugfördereinrichtung 6 ansteuern, bzw. abschalten, versehen. Die Föndereinrichtung 14 arbeitet in den Kessel der Heizungsanlage 1.

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Die Fülleitung 4 des Lagerbehälters 2 ist mit einer Anschlußkupplung 17 ausgestattet, an die eine Druckförderleitung 18 anschließbar ist, die beispielsweise einer Druckfördereinrichtung eines. Silofahrzeugs angehört. Schließlich kann an den. Ascheraum bzw. Aschebehälter der Heizungsanlage 1 eine Saugleitung 19„ im einfachsten Fall ein Förderschlauch zum Absaugen und Abtransportieren der Asche, angeschlossen werden.

Der Brennstoff wird mittels eines Silofahrzeug3 oder dgl. dem Verbraucher zugefahren. Dort wird die fahrzeugsei ti ge Druckleitung mittels der Anschlußkupplung 17 an die Fülleitung 4 des Lagerbehälters 2 angeschlossen. Der Brennstoff gelangt aus dem Silo über die Druckleitung 18 und die Fülleitung 4 in den Lagerbehälter 2. Dabei anfallender Kohlestaub wird von dem Filter 3 zurückgehalten, während flüchtige Bestandteile über die Entlüftungsleitung 5 entweichen. Durch Öffnen des Absperrventils 20 und Einschalten des Sauggebläses 7 wird der am Auslauf 11 des Lagerbehälters 2 anstehende schüttfähige Brennstoff aufgrund des Unterdrucks über die Saugleitung 10 in den Abscheider 8 gefördert und dort von der Trägerluft getrennt. Die Reinluft, die gegebenenfalls noch feinen Staub oder zumindest flüchtige Bestandteile enthält, wird mittels des Gebläses 7 über die Saugleitung 9 und die Druckleitung 12 in den Lagerbehälter 2 oberhalb des Filters 3 gedrückt, von wo die flüchtigen Bestandteile über die Entlüftungsleitung 5 entweichen können.

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Der im Abscheider 8 anfallende Brennstoff wird über einen Verschluß, beispielsweise eine Klappe, in den Schacht 13 abgegeben, von dem er mittels der Förderschnecke 14 dem Kessel zugeführt wird. Das Ein- und Ausschalten des Sauggebläses 7 und damit die Menge des geförderten Brennstoffs kann über den Leermel der 16 und den VoI I me.lder 15 gesteuert werden. Ebenso ist es möglich, das Absperrventil 20 in der Saugleitung 10 anzusteuern. Dieses muß allerdings jeweils beim Füll Vorgang des Lagerbehälters 2 geschlossen sein.

In Figur 2 ist ein als Silo 21 ausgebildeter Lagerbehälter näher dargestellt. Das Silo 21 weist einen zylindrischen Abschnitt 22 und einen konisch zulaufenden Boden 23 mit einer Austragsöffnung 24 sowie eine den oberen Abschluß bildende Decke 25 auf. Es ist aus einem flexiblen, luftundurchlässigen Material, z. B. aus einer beschichteten Textilbahn hergestellt, die zu einem schlauchform!gen Gebilde zusammengenäht und in dem den Boden 23 bildenden Bereich durch Abnäher bzw. Überlappungen zusammengezogen ist. In dieses schlauchform ige Gebilde ist die Decke 25 eingesetzt. Diese das Silo 21 bildenden Teile können aus Einzelteilen durch Nähen, Schmelzschweißen oder dgl. verbunden sein. Mit Abstand unterhalb der Decke 25 ist eine Materialbahn 26 in das.Silo 21 eingesetzt, die aus einem Art Filtertuch gebildet und an den Wandungen des Silos 21 angenäht ist. Dieses Filtertuch besteht aus einem sehr engmaschigen Material, das zwar flüchtige gasförmige Bestandteile, nicht aber Staubpartikel hindurchtreten läßt. Ferner sind im oberen Bereich an die Außenseite des Silos 21 Schlaufen 27₍beispielsweise aus dem gleichen Material wie das Silo selbst, angenäht.

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Diese dienen zum Einfädeln der Holme eines Tragrahmens 28, mittels dessen das Silo entweder aufgehängt oder über ein Stützgestell aufgestellt wird. Ebenso sind am Übergang zwischen dem zylindrischen Abschnitt 22 und dem konischen Boden 23 Schlaufen angebracht, in die wiederum Holme eines Rahmens 30 eingesetzt sind, der zum Spannen des Silos im Übergangsbereich zwischen zylindrischem Abschnitt 22 und Boden 23 dient, um ein einwandfreies Ablaufen des Kohlegrieß' bzw. Kohlestaubs zur Austragsöffnung 24 hin zu gewährleisten.

Die Decke 25 des Silos 21 weist im Zentrum eine Öffnung 31 auf, in die ein starrer Dom 32 eingesetzt ist. Der Öffnungsrand der Decke 25 ist mittels eines Spannbandes 33 luftdicht auf den Dom aufgespannt. Der Dom kann aus Metall oder Kunststoff gebildet sein. In ihn ist ein Stutzen 34 einer nichtgezeigten Leitung zum Be- und Entlüften eingesetzt, der den Raum zwischen der gasdurchlässigen Materialbahn 26 und der Decke 25 mit der Leitung verbindet. Ferner ist durch den Dom 32 eine Fülleitung 35, die beispielsweise einen Abschnitt einer pneumatischen Druckförderleitung bildet, luftdicht hindurchgeführt. Der nach unten abgebogene Abschnitt 36 der Füllleitung 35 durchsetzt die Material bahn 26 und mündet in den darunter befindlichen Raum des Silos 21 aus. Der Abschnitt 36 der Füllleitung 35 ist mittels einer Flanschplatte 37 an der Materialbahn befestigt. Ebenso ist (nicht erkennbar) in den Dom 32 die Druckleitung 12 (s. Figur 1) des Sauggebläses 7 hineingeführt, die oberhalb der Materialbahn 26 mündet. Diese Druckleitung kann natür-I ich auch an anderer Stelle in den Raum zwischen Decke 25 und Materialbahn 26 hineingeführt sein, jedoch zweckmäßigerweise so, daß der Druckluftstrahl auf die Material bahn 26 auftrifft.

Claims

Patentansprüche

1. } Vorrichtung zum Versorgen stationärer Heizungsanlagen kleiner bis mittlerer Leistung mit schüttfähigen Brennstoffen, z.B. Kohlestaub, Kohlegrieß oder dgl., bestehend aus wenigstens einem Brennstoff-Lagerbehälter, einem Heizungskessel und einer dazwischen angeordneten pneumatischen Fördereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung eine Saugförderanlage (6) ist, deren Gebläse (7) saugsei tig über einen Abscheider (8) mit der Entnahmestelle (11) am Lagerbehälter (2) und drucksei tig mit dem Luftpolster desselben verbunden ist, und daß der Lagerbehälter (2) mit einer EntIüftungsleitung (5) versehen ist.

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2. Vorrichtung nach Anspruch T, dadurch gekennzeichnet, daß an den Auslauf des Abscheiders (8) der Saugfördereinrichtung (6) ein gegenüber diesem verschließbarer Schacht (13) angeschlossen ist, der über einen Förderer (14) mit dem Kessel der Heizungsanlage (1) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerbehälter (2) als Silo (21) aus flexiblem, luftdichtem Material ausgebildet und in einen Tragrahmen (28) eingehängt ist, daß mit Abstand unterhalb der Decke (25) des Silos (21) eine gas-, jedoch nicht staubdurchlässige Materialbahn (26) eingezogen ist, und daß in den Raum unterhalb der gasdurchlässigen Materialbahn (26) eine Füllleitung (35) hineingeführt und die Decke (25) mit einer Entlüftungsöffnung (31) und einem Anschluß für die Druckseite (12) des Sauggebläses (7) versehen ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fülleitung (35) etwa im Zentrum durch die Dekke (25) des Silos (21) und durch die gasdurchlässige Materialbahn (26) hindurchgeführt ist und beide an ihr befestigt sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Zentrum der Decke (25) des Silos (21) ein Dom (32) aus starrem Werkstoff gasdicht eingesetzt ist Und an diesem die Fülleitung (35), eine Ent I üftungs leitung (34) und ein Anschlußstutzen für das Sauggebläse (7) befestigt sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Decke (25) des Silos (21) mit einem Spannband (33) am Dom (32) befestigt ist.