Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen von unter Druck stehenden heissen Abgasen aus einer Feuerungsanlage.
Im Hinblick auf die erhöhte Aufmerksamkeit, die heute einer atmosphärischen Verschmutzung gewidmet wird, ist es erwünscht und von den Behörden vorgeschrieben, dass feste Schmutzteilchen und schädliche Fremdstoffe nicht in die Atmosphäre hinausgestossen werden. Für Feuerungsanlagen, welche Heizkessel umfassen, besteht die Vorschrift, dass die in den Kamin geführten Abgase wegen Kondensationserscheinungen und entsprechender Kaminversottung eine Temperatur von 220-250 C nicht unterschreiten dürfen. Dadurch geht eine beträchtliche Wärmemenge dem Heizkreislauf verloren.
Ziel der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen von unter Druck stehenden heissen Abgasen aus einer Feuerungsanlage, wobei alle Feststoffe und alles Wasser nach Möglichkeit aus den Abgasen ausgeschieden werden.
Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Abgase expandiert und einer Zentrifugalwirkung unterworfen werden.
Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Expansionsbereich aufweist, in welchem die Abgase einer Zentrifugalwirkung unterworfen sind.
Die Abgase können gleichzeitig expandiert und einer Zentrifugalwirkung unterworfen werden.
Der Expansionsbereich kann von einem hohl ausgebildeten kreiszylindrischen Körper gebildet sein, wobei der kreiszylindrische Körper einen Einlassstutzen aufweisen kann, der sich im wesentlichen tangential erstreckend bezüglich des Umfanges des kreiszylindrischen Körpers angeordnet sein kann. Die Durchtrittsöffnung des Einlassstutzens kann düsenförmig ausgebildet sein. Der kreiszylindrische Körper kann unten offen ausgebildet sein und eine Deckfläche mit einer mittig angeordneten Gasaustrittsöffnung aufweisen, an welcher ein eine kreisrunde Querschnittsform aufweisender rohrförmiger Bauteil angeordnet sein kann, welcher in den kreiszylinderförmigen Körper angeordnet sein kann.
Der untere Bereich des kreiszylindrischen Körpers kann in einem Wasserbehälter angeordnet sein, welcher eine Wasseraustrittsöffnung aufweisen kann, und wobei der Innenbereich des kreiszylindrischen Körpers wasserseitig mit dem Wasserbehälter verbunden sein kann. Die Querschnittsfläche des kreiszylindrischen Körpers kann grösser sein als die Querschnittsfläche des Eintrittsstutzens.
Nachfolgend wird der Erfindungsgegenstand anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt entlang der Achse einer Vorrichtung nach der Erfindung und
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1.
Gemäss der Fig. 1 weist die Vorrichtung einen kreiszylindrischen Körper 1 auf. Die Achse des kreiszylindrischen Körpers verläuft in senkrechter Richtung. Dieser kreiszylindrische Körper weist einen in seinem oberen Bereich angeordneten Eintrittsstutzen 2 auf. Die Durchtrittsfläche des Eintrittsstutzens kann düsenförmig ausgebildet sein. Wie in Fig. 2 aufgezeigt, verläuft der Eintrittsstutzen 2 im wesentlichen tangential bezüglich des Umfanges des kreiszylindrischen Körpers 1.
Der kreiszylindrische Körper 1 weist, wie in Fig. 1 aufgezeigt, eine Deckfläche 3 auf. Diese Deckfläche 3 weist eine mittig angeordnete Öffnung 4 auf. Von dieser Öffnung 4 der Deckfläche 3 ragt ein Rohr 5 in den Körper 1.
Der Körper 1 ist in einem Wasserbehälter 6 angeordnet und stützt sich mittels Abstandhalter 7 auf die Bodenfläche des Wasserbehälters 6 ab. Der Wasserbehälter 6 weist eine Öffnung 8 auf, durch welche sich das im untern Bereich des Körpers 1 ansammelnde Wasser 9 ausfliessen kann.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist wie folgt:
Die heissen unter Druck stehenden Abgase einer Feuerungsanlage, welche sich im wesentlichen aus Kohlendioxyd, Wasserdampf und festen Russteilchen zusammensetzen, werden der Eintrittsöffnung 2 zugeführt. Weil die Eintrittsöffnung tangential bezüglich des Umfanges des Körpers 1 angeordnet ist, werden die Abgase in eine kreisförmige Bahn abgelenkt, wobei unter Einwirkung der Zentrifugalkräfte feste Bestandteile von den Abgasen weggeschlendert und an den Wänden des Körpers 1 abgebremst und daher aus dem Gasstrom ausgeschieden werden.
Weil einerseits der Innenraum des Körpers 1 gasseitig mit der Aussenatmosphäre in Verbindung steht, anderseits die Abgase der Feuerungsanlage unter Druck stehen, erfolgt beim Austritt der Abgase aus dem Stutzen 2, welcher eine düsenförmige Durchtrittsöffnung aufweisen kann, eine Entspannung der Gase, welches mit einem beträchtlichen Temperaturabfall verbunden ist. Somit kondensiert sich das in den Abgasen enthaltene Wasser und sammelt sich im Wasserbehälter 6. Die auskondensierenden Wassertropfen reissen ebenfalls die abgeschiedenen festen Bestandteile mit sich, so dass diese ebenfalls im Behälter 6 gesammelt werden. Das somit gereinigte und entfeuchtete Abgas verlässt die Vorrichtung, indem es durch die Öffnung 4 in die Umgehungsatmosphäre ausgestossen wird.
Weil nun dieses Abgas keine festen Bestandteile aufweist, wird das Kamin nicht verunreinigt. Zudem, weil dieses Abgas trocken ist, erfolgt keine Kondensation an den Innenwänden des Kamins. Daher tritt keine Kaminversottung auf. Durch die Entspannung werden die Abgase abgekühlt. Daher muss auch das Kamin nicht aus teuren Werkstoffen gebaut sein.
Das sich im Behälter 6 befindliche Wassergemenge verlässt diesen durch die Auslassöffnung 8.
An Versuchen wurde festgestellt, dass diese Vorrichtung nicht nur die Abgase wirkungsvoll reinigt und entfeuchtet, sondern auch, auf Grund der Wärmeersparnis, den Brennstoffbedarf der ihr vorgeschalteten Feuerungsanlage bei gleichbleibender Leistung auf ungefähr die Hälfte vermindert.
The invention relates to a method and a device for cleaning pressurized hot exhaust gases from a furnace.
In view of the increased attention now being paid to atmospheric pollution, it is desirable and required by the authorities that solid dirt particles and harmful foreign matter are not expelled into the atmosphere. For firing systems that include boilers, there is a regulation that the flue gases fed into the chimney must not fall below a temperature of 220-250 C due to condensation and corresponding chimney sooting. As a result, a considerable amount of heat is lost from the heating circuit.
The aim of the invention is a method and a device for cleaning pressurized hot exhaust gases from a furnace, whereby all solids and all water are separated from the exhaust gases if possible.
The method is characterized in that the exhaust gases are expanded and subjected to a centrifugal effect.
The device is characterized in that it has an expansion region in which the exhaust gases are subjected to a centrifugal effect.
The exhaust gases can be expanded and subjected to a centrifugal effect at the same time.
The expansion area can be formed by a hollow circular cylindrical body, wherein the circular cylindrical body can have an inlet connection which can be arranged to extend essentially tangentially with respect to the circumference of the circular cylindrical body. The passage opening of the inlet connector can be designed in the shape of a nozzle. The circular cylindrical body can be designed to be open at the bottom and have a top surface with a centrally arranged gas outlet opening on which a tubular component having a circular cross-sectional shape can be arranged, which can be arranged in the circular cylindrical body.
The lower region of the circular cylindrical body can be arranged in a water container, which can have a water outlet opening, and the inner region of the circular cylindrical body can be connected to the water container on the water side. The cross-sectional area of the circular cylindrical body can be larger than the cross-sectional area of the inlet nozzle.
The subject matter of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing, for example. Show it:
Fig. 1 is a section along the axis of a device according to the invention and
FIG. 2 shows a section along the line II-II in FIG. 1.
According to FIG. 1, the device has a circular cylindrical body 1. The axis of the circular cylindrical body runs in the vertical direction. This circular cylindrical body has an inlet connection 2 arranged in its upper region. The passage area of the inlet connection can be designed in the shape of a nozzle. As shown in FIG. 2, the inlet connection 2 runs essentially tangentially with respect to the circumference of the circular cylindrical body 1.
As shown in FIG. 1, the circular cylindrical body 1 has a top surface 3. This top surface 3 has a centrally arranged opening 4. A tube 5 protrudes from this opening 4 in the top surface 3 into the body 1.
The body 1 is arranged in a water container 6 and is supported on the bottom surface of the water container 6 by means of spacers 7. The water container 6 has an opening 8 through which the water 9 accumulating in the lower area of the body 1 can flow out.
The operation of the device is as follows:
The hot, pressurized exhaust gases from a furnace, which are composed essentially of carbon dioxide, water vapor and solid soot particles, are fed to the inlet opening 2. Because the inlet opening is arranged tangentially with respect to the circumference of the body 1, the exhaust gases are deflected in a circular path, whereby under the action of the centrifugal forces solid constituents slither away from the exhaust gases and are braked on the walls of the body 1 and are therefore eliminated from the gas flow.
Because, on the one hand, the interior of the body 1 is connected to the outside atmosphere on the gas side and, on the other hand, the exhaust gases from the combustion system are under pressure, when the exhaust gases exit from the nozzle 2, which can have a nozzle-shaped passage opening, the gases are expanded, which with a considerable Temperature drop is associated. The water contained in the exhaust gases thus condenses and collects in the water container 6. The water droplets that condense out also carry away the separated solid components, so that these are also collected in the container 6. The exhaust gas thus cleaned and dehumidified leaves the device by being expelled through the opening 4 into the bypass atmosphere.
Because this waste gas does not contain any solid components, the chimney is not contaminated. In addition, because this exhaust gas is dry, there is no condensation on the inside walls of the chimney. Therefore, no chimney soot occurs. The exhaust gases are cooled down by the expansion. Therefore, the fireplace does not have to be made of expensive materials.
The amount of water in the container 6 leaves it through the outlet opening 8.
Tests have shown that this device not only cleans and dehumidifies the exhaust gases effectively, but also, due to the heat saving, reduces the fuel consumption of the combustion system upstream of it by approximately half while maintaining the same output.