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Einrichtung zur Russabscheidung am Kaminausgang von Öl- oder Kohlenfeuerungen
Die Erfindung betrifft einen Russabscheider am Kaminausgang von Öl-oder Kohlenfeuerungen.
Es besteht heutzutage, insbesondere in Stadtgebieten, der Bedarf, den in Kesselabgasen, z. B. Zen- tralheizungs-oder Bäckereikesseln enthaltenen Russ von besagten Abgasen abzuscheiden und einer Kana- lisation zuzuleiten, bevor die Abgase in die Atmosphäre ausströmen.
Die Russabscheidung muss bei allen Wetterbedingungen und Betriebszuständen des Kanals in grösst- möglichem Ausmasse erfolgen, wobei der Kesselbetrieb nicht beeinträchtigt werden darf.
Es ist zwar bekannt, zur Russabscheidung am Kaminausgang die aus dem Kamin ausströmende ! 1
Rauchgase in einem Abscheider mehrmals umzulenken, durch Siebe oder Filter hindurchzuführen und die mit Russ beschlagenen Wände durch Besprühung mit Wasser zu waschen.
Keiner der bis heute bekannten statischen Russabscheider erfüllt jedoch die eingangs erwähnten Be- dingungen und dies hauptsächlich aus dem Grunde, weil die Russabscheidung auf einem viel zu kurzen
Weg mit zu wenig Umlenkung und nach einem zu einfachen Verfahren erfolgt, wodurch die Russabscheidung nicht gründlich sein kann. Ausserdem weisen solche Russabscheider einen viel zu grossen Wasserverbrauch auf, weil entweder die durchströmenden Gase oder die Wände des Abscheiders oder sogar beide ständig mit Wasser bespritzt bzw. berieselt werden müssen.
Durch die Erfindung wurde eine Einrichtung geschaffen, bei der eine Russabscheidung ohne ständigem Wasserverbrauch in gründlicher Weise und auch unabhängig von den wechselnden Betriebsbedingungen erreichbar ist. Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass die dem Kamin entströmenden Rauchgase durch eine sich verengende Düse in den oberen Bereich einer Filterhaube unter gleichzeitiger Ausdehnung einströmen, die Filterhaube im Abstand durch eine vollwandige Haube ummantelt ist, worin die Rauchgase nach unten umgelenkt werden, und beide Hauben unter Belassung eines Zwischenraumes zur Gänze in einen oben offenen Topf eingesetzt sind, an dessen Wandung die Rauchgase unter nochmaliger Umlenkung nach oben abströmen, wobei für die Reinigung aller von den Rauchgasen bestrichenen lotrechten Wände der Haube und des Topfes eine Berieselungseinrichtung vorgesehen ist.
Die Abgase werden also vor ihrem Austritt in die Atmosphäre zweimal umgelenkt, wobei erstens der Niederschlag des Russes durch Ausdehnung der Abgase, zweitens durch Filtrierung derselben und drittens durch Ablagerung des Russes auf von den Abgasen bespülten Flächen erfolgt, wobei weiters sowohl der Filter als auch die Ablagerungsflächen des Abscheiders gleichzeitig mit fliessendem Wasser bespült werden, das durch einen gemeinsamen, von einer Druckwasserleitung gespeisten Beregner in längeren Abständen eingespritzt wird, um den in der Zwischenzeit angesammelten Russbeschlag wegzuspülen. Der auf der ersten Strecke niedergeschlagene Russ sammelt sich auf dem Boden des Abscheiders zusammen mit dem Spülwasser der zweiten und dritten Strecke und das Ganze wird über einer gemeinsamen Abflussleitung zu einer Kanalisation abgeleitet.
Nachstehend ist an Hand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes näher er- läutert.
Fig. 1 zeigt einen axialen Längsschnitt des erfindungsgemässen Russabscheiders. Fig. 2 ist ein Querschnitt des gleichen Abscheiders nach der Schnittebene A-A in Fig. 1, wobei sämtliche Teile nur bei-
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spielsweise Kreisquerschnitte aufweisen und Fig. 3 zeigt den Beregner in vergrössertem Massstab.
Ein oben offener, im ganzen mit 1 bezeichneter Topf mit mittig ausgebohrtem Boden ist mit Auf- hängebügeln la und mit einem beflanschten Auslassstutzen Ib versehen, der zum Anschluss an eine Ver- bindungsleitung zur Kanalisation dient. In die Zentralbohrung des Topfbodens ist ein Rohrstummel 2 glei- i chen Durchmessers zum Anschluss an einem (nicht gezeichneten) Kamin von oben eingesetzt. Dieser
Rohrstummel 2 ruht auf dem Boden des Topfes 1 mittels seines beispielsweise quadartischenFlansches 2a auf.
Auf dem Rohrstummel 2 ist die beispielsweise kegelstumpfförmige Düse 3 von oben aufgesetzt, de- ren Basisöffnung dem Aussenumfang des Rohrstummels 2 genau entspricht, um so eine gasdichte Verbin- dung zwischen diesen beiden Teilen herzustellen. Über diese Düse 3 ist eine auf dem Topfboden aufru- ) hende rauchfiltrierende Haube konzentrisch gestülpt, die aus einem gelochten, zylindrischen Mantel 4 und einer kegeligen Kappe 4a besteht, wobei der Mantel 4 vorzugsweise aus versteiftem Drahtnetz be- steht. Über diese Filtrierhaube 4,4a ist eine zweite Rauchumlenkhaube konzentrisch gestülpt, die aus dem vollwandigen Mantel 5 mit zur Aufhängung an den Bügeln la angebrachten Haken 5a und einer ke- geligen Abschlusskappe 5b besteht.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich, weist die Kappe 5b an ihrer Spitze eine durchbohrte Unterlagscheibe 5c auf, die zur Aufnahme und Lagerung eines im ganzen mit 6 bezeichne- ten Beregners dient, der aus folgenden Teilen besteht : einem Rohrbogen 6a zum Anschluss an eine (nicht gezeichnete) Druckwasserleitung, einem Ring 6b, der einen Kranz von mit dem Innern des Rohres 6 ver- bundenen, radialen Bohrungen aufweist, einem gelochten Spritzkorb 6c und einer nach unten offenen, kegelstumpfförmigen Kappe 6d, deren Neigung grösser ist als jene der darunterliegenden Kappe 5b und die an ihrer oberen Basis mit dem oben erwähnten Ring 6b fest verbunden ist.
Eine Schraubenmutter" dient zur Befestigung des Beregners 6 an der Kappe 5b in der Stellung nach Fig. 1, nachdem der Beregner durch die Bohrung der Unterlagscheibe 5c von oben bis zum Anschlag seines Ringes 6b an diese Scheibe eingeschoben wurde.
In dem erfindungsgemässen Abscheider nehmen die Rauchgase den Weg gemäss den mit g bezeichne- ten Wellenlinien, der Weg des Spülwassers ist durch die gestrichelten Linien a und der Weg des abge- schiedenen Russes durch die punktierten Linien f angedeutet. Die Wirkungsweise ist folgende :
Die vom Kamin über den Rohrstummel 2 zuströmenden Rauchgase werden in der Düse 3 beschleunigt und dann anschliessend in der Filterhaube 4,4a verlangsamt und entspannt. Durch diese Verlangsamung bzw. diesen Druckabfall der Gase findet eine erste, etwa 50-prozentige Abscheidung des Russes statt, der auf den Boden des Topfes 1 fällt.
Der Druckabfall in der Filterhaube 4,4a fördert den Kesselzug, der überdies dadurch konstant gehalten wird, dass das ziemlichhohe Verhältnis zwischendenStrömungsquer- schnitten des Filters 4 und des Rohrstummels 2 den Ausgleich der Zugschwankungen begünstigt, die durch Änderungen in den atmosphärischen oder. betrieblichen Verhältnissen entstehen könnten.
Die Rauchgase g werden von der Kappe 4a umgelenkt und entweichen durch die Löcher des Man- tels 4, wo sie ungefähr weitere 40% des mitgerissenen Russes absetzen, der von dem auf der ganzen Man- telfläche 4 nach unten fliessenden Wasser a weggespült wird. Darauffolgend strömen die Rauchgase zwi- schen den Mänteln 4 der Filterhaube und 5 der Umlenkhaube nach unten, um deren unteren Rand herum, um schliesslich zwischen den Mänteln 5 und 1 nach oben zu strömen und in die Atmosphäre zu entwei- chen. Auf diesen zwei letzten Strecken lagert sich auf der inneren und äusseren Fläche des Mantels 5 und auf der inneren Fläche des Mantels 1 der Rest des Russes f ab, der von dem auf diesen drei Flächen nach unten fliessenden Wasser a weggespült wird.
Die Abförderung des Russes durch das Spülwasser erfolgt folgendermassen : Das von einer Druckleitung zuströmende Wasser a fliesst über den Bogen 6a in das Rohr 6, von wo es durch den gelochten Ring 6b und den gelochten Spritzkorb 6c in den Abscheider eingespritzt wird. Die vom Ring 6b austretenden Wasser- strahlen werden von der Kappe 6d gegen den Aussenmantel der Kappe 5b umgelenkt ;
das auf diesem Man- tel mit einer gewissen Geschwindigkeit nach unten fliessende Wasser teilt sich beim Erreichen der Kante zwischen den Flächen 5b und 5 in zwei Teile, dessen erster die gegenüberliegende Innenfläche des Top- fes 1 erreicht, auf der er dann nach unten bis zum Topfboden fliesst, während der zweite Teil der Aussen- fläche des Mantels 5 entlang nach unten fliessend ebenfalls zum Topfboden gelangt, Damit das von der
Fläche 5b kommende Wasser auf die Innenfläche des Topfes 1 auftreffen kann, muss der obere Rand des
Topfes 1 etwa 2 cm über der Kante zwischen den Flächen 5 und 5b liegen.
Die vom Spritzkorb 6c aus- tretenden Wasserstrahlen dagegen treffen sowohl auf den Innenmantel der Kappe 5b als auch auf den
Aussenmantel der Kappe 4a ; von hier aus erreicht das auf diesen Flächen fliessende Wasser die Innenflä- che des Umlenkmantels 5 bzw. die Aussenfläche des Filtermantels 4 und gelangt, an diesen Flächen ent- langfliessend, zum Topfboden. So sammelt sich hier ein Gemisch von Wasser und Russ. Durch eine entsprechende Neigung des Topfbodens wird dieses Gemisch über den Stutzen Ib und eine anschliessende Lei-
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tung zu einer Kanalisation abgeleitet.
Es genügt, den Abscheider erst dann durchzuspülen, wenn der Russbelag auf seinen Flächen eine Dik-' ke von5 cm erreicht hat, wobei die erforderliche Spüldauer 8-10 Stunden betragen soll. Die Versuche. haben ergeben, dass zur Erreichung der oben angegebenen Leistungen die nachstehend angeführten Bereiche von Abmessungen des Abscheiders je nach der Kesselleistung erforderlich sind : Der Abstand zwischen der Spitze der Filterhaube 4, 4a und der Mündung der Düse 3 ist 10-20 cm.
Der Abstand zwischen dem unteren Rand des Mantels 5 und dem Boden des Topfes 1 beträgt 10-25 cm ; der Abstand zwischen der Spitze der Kappe 5b und dem Boden des Topfes 1 beträgt 50-55 cm ; die Spaltbreite zwischen Mantel 3 und Mantel4 beträgt 4-8 cm ; die Spaltbreite zwischen Mantel 4 und Mantel 5 beträgt 4-8 cm ; die Spaltbreite zwischen Mantel 5 und Mantel 1 beträgt 4-.. 5 cm.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Russabscheidung am Kaminausgang von Öl-oder Kohlenfeuerungen, bei der die Rauchgase in dem Abscheider mehrmals umgelenkt, durch Siebe oder Filter hindurchgeführt und die mit Russ beschlagenen Wände durch Besprühen mit Wasser gewaschen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Kamin entströmenden Rauchgase durch eine sich verengende Düse (3) in den oberen Bereich einer Filterhaube (4) unter gleichzeitiger Ausdehnung einströmen, die Filterhaube im Abstand durch eine vollwandige Haube (5) ummantelt ist, worin die Rauchgase nach unten umgelenkt werden, und beide Hauben (4, 5) unter Belassung eines Zwischenraumes zur Gänze in einen oben offenen Topf (1) eingesetzt sind, an dessen Wandung die Rauchgase unter nochmaliger Umlenkung nach oben abströmen,
wobei für die Reinigung aller von den Rauchgasen bestrichenen lotrechten Wände der Haube und des Topfes eine Berieselungseinrichtung (6,6a) vorgesehen ist.