eine schöne große Brennkammer

Hallo,
die großen Brennkammern sind meistens rechteckig, praktisch, gut ausgeführt.
Das Problem ist, dass sie an der Kesselrückwand den Zustromquerschnitt
in die untere WT-Rohr-Sammlerkammer drastisch reduzieren z.B. 7*5cm².
Ich habe das mal in meine Volumenstromrechnung eingesetzt.
Der Strömungspeak vor den ohnehin schon schlechten Werten beim WT-Rohreintritt
ist deutlich. Was Wunder, wenn der Gasstrom jeden nur verfügbaren Spalt sucht,
um das zu umgehen.
Einzig bei Sven habe ich bisher gesehen, dass der diesen kritischen Querschnitt
durch eine Stufe in der Kammer vergrößert hat.

Bei der kleinen BK blockiert man vernünftigerweise den unteren Spalt vorne mit einem
hohen Schamottestein und legt dahinter noch mindestens einen flachen Stein rein.
Somit kann erst im hinteren Bereich der Gasstrom auch unter die BK fliessen
um halbwegs widerstandsarm zu den WT-Rohrmündungen zu gelangen.
Übrigens trifft es nicht zu, dass die "kleine" Einschubbrennkammer hinten offen steht.
Legt man die normalen Schamottesteine rein und schiebt alles anständig nach hinten,
machen die den kleinen Spalt zu. Selbst bei mir - ich habe dünnere Terracottaplatten am BK-Boden-
ist der Spalt geschlossen. Vorsichtshalber liegen noch Tonriegel davor und die Asche macht den Rest.
mfG Max

Hallo Daniel

Zitat von dusi

Aber wegen den Ketten, ich kann mir das nicht vorstellen wie das aussehen soll. Bernhard soll mal Bilder einstellen.

Deine Flamme verweilt jetzt eine lange Zeit in der Brennkammer, im Prinzipp wirds deinem Vigas jetzt noch heißer. Wie sieht das mit dem oberen Kesselboden aus, verzundert da nicht auch irgendwann mal dieses Material bei solchen Temp. ?
Hätte da für mich selbst Bedenken...... vielleicht unberechtigt?

Die ganze Geschichte kannst Du im ATMOS Forum lesen ...KLICK...
Leider muss man sich im ATMOS Forum aber einloggen um das lesen zu können ...
drum das hier als PDF ...KLICK...

Das Foto das Du denk ich sehen möchtest
[Blockierte Grafik: http://www.bernhard-hartl.com/…13-02/Heissgas-Ketten.jpg]

Deine Bedenken sind berechtigt wenn Du die Abgastemperatur gleich lässt
denn dann wird aufgrund des besseren Kühlers die Brennkammertemperatur deutlich höher
dadurch steigt die KEsselleistung UND die Materialbeanspruchung

Der Weg den ich gewählt habe ist aber ein anderer
meine Brennkammertemperatur war vor dem Umbau genauso hoch wie jetzt - 850°C am Brennkammertürchen
Sprich die Verbrennung ist gleich heiss wie zuvor und auch die Leistung ist somit in etwa gleich
nur mein Massedurchsatz ist aufgrund des nun möglichen niedrigen Restsauerstoff-Gehaltes nun deutlich geringer
und damit die Abgastemperatur mit 85°C WEIT niedriger...
Das kann ich machen da mein Kamin für Brennwertgeräte zugelassen ist - der darf ruhig mal nass werden...

Durch diese Änderung und meine Solare Holztrocknung (7% Restfeuchte) erziele ich mittlerweile 4,2kWh/kg Buchenholz. Im Oktober 2011 lag ich noch bei 2,8kWh/kg - sprich das ist eine Steigerung um 50%
Das ist ein Traum den ich noch vor einem Jahr für unmöglich gehalten hatte - doch heute funktioniert das problemlos...
Mir ist ein Scheit das ich nicht verfeuern muss viel lieber als zwei die ich geschenkt bekomme...
Es freut mich sehr dass der Ofen heute soooo gut läuft

Bernhard

Hallo,
abgesehen davon, dass ich den inneren Aufbau eines Atmos-Kessels kaum kenne
versuche ich doch HartlBe's Ketten in ihrer Funktion zu verstehen.

Als komplex labyrinth-artige Raumfüllung haben sie quasi eine Turbulatorenwirkung.
Aus dem Kraftwerkskesselbau und dem Strömungsmechanikstudium kennt man auch
die Wirkung von Rippen auf WT-Flächen.
Unsere Kessel wären damit nicht mehr bezahlbar und nur schwer zu reinigen.
Eine Sorte WT-Rippe ist ein per Stumpf- oder Reibschweissen aufgesetzter Bolzen
in einem definierten Durchmesser-Längenverhältnis. Die Belegungsdichte solcher WT-Flächen
ist auch schon definiert und optimiert. Diese Bolzen holen sozusagen die Wärme aus den entfernter strömenden
Feuerungsgasen durch die bessere metallische Wärmeleitung zur Kesselwand.
So ähnlich könnten die Kettenglieder in Wandnähe wirken. Sie durchbrechen wahrscheinlich
effizienter als die Grenzschichtturbulenz die wandnahen, auskühlenden Gasschichten.
Aber wenn dem so ist, dann wäre ein "Bolzen-Nagelbrett" die noch bessere Lösung,
da Kettenglieder die Wand nur punktuell oder bestenfalls linienförmig berühren können.
mfG Max

Zitat von hammax

Hallo,
abgesehen davon, dass ich den inneren Aufbau eines Atmos-Kessels kaum kenne
versuche ich doch HartlBe's Ketten in ihrer Funktion zu verstehen.

Ein Schema wie alle ATMOS-Kessel aufgebaut sind
[Blockierte Grafik: http://www.bernhard-hartl.com/Bilder/ATMOSForum/atmos_schnitt.jpg]

Und noch ein Schnitt durch "meinen" GSX50
[Blockierte Grafik: http://www.bernhard-hartl.com/Bilder/ATMOSForum/atmos_gsx_schnitt_Nummern.jpg]
1 Kesselwasser
2 Heissgaskanäle (jetzt mit Ketten vollgestopft)
3 Sekundärluft

Das Problem an der ATMOS Brennkammer ist dass der KÜRZESTE Weg von der Düse bis zum ersten wasserführenden Kesselstahl nur ca 20cm beträgt. Somit muss der Restsauerstoff hoch sein um den sauberen Abbrand zu gewährleisten

Durch die Faltung der Brennkammer erhöht sich der KÜRZESTE Ausbrandweg auf 70cm im heissen schamottierten Bereich und damit ist eine Reduktion des Restsauerstoffes auf 2% bei gleichzeitig niedrigeren CO-Werten möglich

Zitat von hammax

So ähnlich könnten die Kettenglieder in Wandnähe wirken. Sie durchbrechen wahrscheinlich
effizienter als die Grenzschichtturbulenz die wandnahen, auskühlenden Gasschichten.
Aber wenn dem so ist, dann wäre ein "Bolzen-Nagelbrett" die noch bessere Lösung,
da Kettenglieder die Wand nur punktuell oder bestenfalls linienförmig berühren können.

Da hast Du SICHER Recht - ein genügend dichtes "Bolzen-Nagelbrett" wäre effektiver

Auf dem Bild oben ist der Effekt schön sichtbar
die Kettenglieder rechts die direkt an der Brennkammer anliegen glühen orange
die Kettenglieder die links am Kessel anliegen glühen nicht
sprich der ganze Kettenberg ist zum Einen ein Turbulator und zum Anderen ein halbwegs guter Wärmeleiter

Bernhard

Ich "blicke" es nicht wirklich und würde es gerne verstehen. Ich sehe auf dem Bild überwiegend rot.
Ein Foto von gleicher Stelle könnte, so stelle ich mir vor, hilfreich sein. Machbar?

Danke und
Gruß
Hartmut

Hallo Bernhard,

sehr interessant!
Danke für die Infos.

gruß
Daniel

Zitat von Mattes

Wie soll man sich das bolzennagelbrett vorstellen?

Hallo Mattes

um das zu erreichen müsstest Du in den Heissgaskanälen links und rechts von der Brennkammer z.B. 10mm dicke Bolzen einschweissen die allesamt auf der Kesselwand stehen und so lange sind dass sie bis rüber zur Brennkammer reichen
So wie im Wald die Bäume auf der Erde - so ein dichter Wald von Bolzen auf Deiner Kesselwand...

Das wäre vom Tauscherwirkungsgrad zwar gut - mit Reinigen schaut's dann allerdings nicht so gut aus
wobei ich sagen muss dass die Ketten nach 200h Betriebszeit immer noch recht sauber sind - sehen nur aus wie eingezuckert. Diese Schicht wird nicht dicker. Das Staubaufkommen hinten im Holzvergaser ist seit dem Einbau der Ketten in den Heissgaskanälen deutlich zurückgegangen. Gröbere Partikel gibts garnich mehr...
Sprich seit den Ketten kann ich mir das Reinigen des Holzvergasers sparen
Der Einbau der Ketten war gemessen an der Pflegeleichtigkeit des HV die zweitbeste Maßnahme.
Die beste Maßnahme war das zuschweissen der Anheizklappe
Warum - weis ich nicht - es kommt einfach nur noch sehr feiner Staub durch, der genauso verschwindet wie er kam...
Ich stelle nur fest dass dem so ist - wirklich erklären kann ich es nicht - die glühenden Ketten scheinen ähnlich wie ein Diesel-KAT zu wirken. Hinten kommt nur mehr gaaaanz feiner Staub raus der sich kaum mehr absetzt

Bernhard

Hallo Bernhard,

wie sehen deine gemessenen Abgaswerte aus. Hast du hier eventuell ein Vergleich zu Umbau davor?

Gruß
Daniel

Hallo Mattes

Wie dichtest Du eigentlich die Brennkammer oben ab?
Beim Vigas ist doch oben in der Brennkammer wasserführender Kesselstahl - oder???
Denke es wäre sinnvoll auch oben eine Schamott-Platte einzubauen und den Spalt zwischen dem "Brennkammer-Würfel" und der Düse mittels Sibral-Bändern abzudichten
Beim ATMOS hatte ich es an dieser Stelle einfach da der keramische Kugelraum oben eh schon vom Werk her mit Sibral gegen den Kesselstahl abgedichtet ist und somit nur mehr ein paar cm Kesselstahl rund um die Düse offen liegt - ansonsten ist in der ATMOS-Brennkammer ja serienmäßig rundherum durch den Kugelraum schamottiert...
Gut die Sibralbänder waren im originalzustand etwas schlampig eingelegt und hinten konnte das Gas direkt aus der Brennkammer zu den Wärmetauschern zischen. Das hab ich aber alles mit Sibral und oder Kesselkitt dicht gemacht so dass das Gas durch die gesamte Brennkammer und die Heissgaskanäle muss

Ich fag mich eben nur wie das bei Deinem Kessel abgedichtet ist - denn was hilft Dir die schönste gefaltete Brennkammer und ein effektiver Heissgaskanal-Wärmetauscher dazu wenn das Gas oben vorbei zischt und dabei sofort vom Kesselstahl unter die CO-Zündtemperatur gekühlt wird...

Bernhard

Zitat von dusi

Hallo Bernhard,
wie sehen deine gemessenen Abgaswerte aus. Hast du hier eventuell ein Vergleich zu Umbau davor?

Hallo Daniel

die ganze Entwicklung meines GSX50 in Stichpunktform

Sommer 2011
- Einbau 20.000Liter Puffer
- Einbau Holzvergaser GSX50
- Einbau 50m² Flachkollektoren

November 2011
- AGT 250°C
- min 6% Restsauerstoff (nach Lamda-Sonder manuell eingestellt, keine Regelung)
- CO konnte ich noch nicht messen
- Holzfeuchte im Bereich 15% manchmal 17% im Kern teilweise 20%
- 2,7kWh/kg Buchenholz

Dezember... Februar 2012
- Einbau der Flammtronik
- Einbau der Getreideförderschnecken in die Wärmetauscher
- Laddomat entfernt, Regelung Vorlaufstemperatur über Rücklauftemperatur aus Heizkreismischer
- gewendeltes Flacheisen in den Heissgaskanälen
- Abdichtung aller Gas-Schlupflöcher im Brennraum

März 2012
- AGT 135°C
- 6% Restsauerstoff geregelt
- CO konnte ich noch nicht messen
- Holzfeuchte rund 15%,
- 3,4kWh/kg Buchenholz
- Probleme mit Flammabrissen - nur vermeidbar mit höherer AGT ab 150° aufwärts

Sommer 2012
- Einbau der Fussbodenheizung im Holzlagerraum die den ganzen Sommer mit Solarwärme bis Anfang Oktober auf 55°C lief
- gefaltete Brennkammer (70cm Ausbrandweg im heissen schamottierten Bereich)
- CO-Messung
- Einbau des Frequenzumrichters und Drehstrommotor für das Saugzuggebläse, Rampenfunktion um Sprünge zu vermeiden
- Anheizklappe verschweisst
- Kesselvorwärmung vor Start
- Kesselauskühlung auf 40°C nach Ausbrandende
- Regelung der Primärluft über Temperatur an Reinigungsöffnung hinten unten - vor Wärmetauschern (NICHT mehr über AGT)
- Gluterhaltung - wenn Sekundärluftklappe länger als 15Minuten geschlossen wird Primärluft auf Minimum reduziert die zum Glühen notwendig ist

November 2013
- AGT 100°C
- 2% Restsauerstoff
- CO fast immer im Bereich 10...50ppm
- 7% Holzfeuchte
- 3,95kWh/kg Buchenholz

Februar 2013
- Einbau 8mm kurzgliedrige Ketten in Heissgaskanäle
- Inliniare Frequenzumrichter-Kennlinie um im "normalen" Primär-Regelbereich flachere Kennlinie zu erreichen

März 2013
- AGT 85°C
- 2% Restsauerstoff
- CO fast immer im Bereich 10...50ppm
- 7% Holzfeuchte
- 4,2kWh/kg Buchenholz

Hallo Mattes

Beim ATMOS musste ich Ketten verwenden da die Höhe der Heissgaskanäle höher ist als die des Brennkammertürchens
sprich eine fest verschweisste Einheit bekommt man bei ATMOS nicht rein und raus da zu hoch fürs Türchen...
Die Wärmeausdehnung ist beim ATMOS Kessel kein Problem da die beiden Hälfen des Kugelraumes nur durch die Schwerkraft zusammen gehalten werden und durch ihre Form so stabil im runden Boden des Kessels liegen. Sie können sich aber frei bewegen
Wenn sich also die Ketten ausdehen gibt der Kugelraum entsprechend nach - so kann sich keine Spannung aufbauen.
Um keine Probleme mit der waagrecht in der Brennkammer liegenden Platte zu bekommen hab ich diese auf Sibralbänder gelegt. Sie liegt also nicht hart Schamott auf Schamott sondern weich Schamott auf Sibral auf Schamott des Kugelraumes

Die letzten 200 Betriebsstunden gab es keinerlei Probleme - hoffe dass das auch so bleibt

wie das konstruktiv auf den Vigas umsetzbar ist - kann ich nicht beurteilen
Es freut mich aber dass die Grundideen nun auch hier im Forum ausgetesten werden

Bernhard

Hallo Mattes,

bei dem Beispielhaft beschriebenem WT sind die Rundstähle mit der Tauscherwand verschweißt, das mehr Wärme abgegeben werden kann, ich bezweifle das mit einem rangestellten Blech eine Verbesserung möglich ist...

der Wärmeübergang von dem Blech zur Wand dürfte schlechter sein wie die Gase direkt an der Wand

Erwin

Zitat von Rene

Hallo Max,
meine Brennkammer geht nicht bis ganz hinten. Da habe ich oben am Absatz ca. 5 cm Platz. Warum Sven die Kammern jetzt so groß macht, dass diese hinten anstossen weiß ich nicht. Ich halte das auch nicht für sinnvoll. Ursprünglich wollte ich hinten noch ein Blech anbringen, das die Gase die von rechts und links kommen erstmal komplett nach oben lenken und dann flächig in die Wärmetauscherröhren weiter leitet. Dazu kam es dann nicht mehr.

Ich mache heute Abend mal ne Zeichnung dazu.

…

Ich habe das so aus vielen gründen gemacht .

Sie ist dicht ohne eine dichtschnur zu brauchen!!!! Ich wäre auch zu faul da jedes mal mit einer Dichtschnur popeln zu müssen.
Ich habe auch mehr Leistung,da ich die tauscherfleche noch gut nutzen kann !!!!!
Und 5cm sind auch bei mir platz im unteren bereich ,da ich die Brennkammer
unter der Tauscherfäche um 5cm eingekürzt habe .
Ich habe mir also schon echt gedanken darüber gemacht.

mfg Sven

Hallo Mattes,
...nichts anschweissen, sei froh, wenn du noch schöne glatte Kessselwände hast
und mit Kinderbesen und Schaber die Sache sauber kriegst.
"Nagelbrett" und feste Rippen sind solange eine Schnapsidee/Denkhilfe, bis irgend ein Einfall einen
Weg zu einer Lösung zeigt - zunächst mal "abstrakt" denken.
Ich muss gelegentlich mal ausprobieren, ob in Bolzen eingehauste Neodymmagneten
an der Kesselwand über "ihre" Curietemperatur kommen und deshalb ihre Haftkraft verlieren.
(sie sehen ja "nur" Kesselwassertemperatur + irgendein DeltaT; Entmagnetisierung bei 80 - 200°)
Federn taugen in diesem Temperaturniveau auf Dauer auch nichts -
nur Schwerkraft bleibt beständig.
mfG Max