DE102005050212A1

DE102005050212A1 - Exhaust gases joining device for use in heating system, has exhaust gas lines provided in connecting piece and comprising injectors at their ends, where injectors have smaller cross section than lines

Info

Publication number: DE102005050212A1
Application number: DE102005050212A
Authority: DE
Inventors: Erhard Dipl.-Ing. Keller; Rudi Dip.-Ing. Zilch
Original assignee: SENERTEC KRAFT WAERME ENERGIES; Senertec Kraft Warme Energiesysteme GmbH
Current assignee: SENERTEC KRAFT WAERME ENERGIES; Senertec Kraft Warme Energiesysteme GmbH
Priority date: 2005-10-20
Filing date: 2005-10-20
Publication date: 2007-05-03

Abstract

The system has a common connecting piece (14) and exhaust gas lines (6, 7) provided in the connection piece. The lines have injectors (12, 13) at their ends, where the injectors have smaller cross section than the lines. The injectors and the connecting piece are formed in a cylindrical manner, where the injectors are arranged parallel to each other and axially parallel to the connector. The connection piece has a flange that is connected with the injectors and a cylindrical section that is provided with an exhaust gas collecting line.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zusammenführen von Abgasen aus mehreren Wärmeerzeugern eines Heizwerks, insbesondere von Abgas aus Heizkesseln und/oder aus Anlagen zur Kraft-Wärme-Koppelung, mit einem gemeinsamen Verbindungsstück und mit jeweils einer von einem der Wärmeerzeuger führenden Abgasleitung in das gemeinsame Verbindungsstück.The The invention relates to a device for merging Exhaust gases from several heat generators a heating plant, in particular exhaust gas from boilers and / or from cogeneration plants, with a common connector and with one each of one of the heat generators leading Exhaust pipe in the common connector.

Heizwerke mit mehreren Wärmeerzeugern zeichnen sich dadurch aus, dass die Wärmeerzeuger beispielsweise in Abhängigkeit von der angeforderten Wärme wahlweise einzeln oder gemeinsam im Betrieb sind. Daher weisen solche Heizwerke Steuereinrichtungen auf, mit denen die Wärmeerzeuger separat angesteuert werden können.heating plants Draw with several heat generators characterized by the fact that the heat generator, for example dependent on from the requested heat either individually or together in operation. Therefore, such Heating plants control devices, with which the heat generator can be controlled separately.

Solche Vorrichtungen werden bei einer Heizungsanlage mit mehreren Heizkesseln oder mehrere Anlagen zur Kraft-Wärme-Koppelung aufweisenden Blockheizkraftwerken oder einer Kombination aus Heizkesseln und Anlagen zur Kraft-Wärme-Koppelung eingesetzt. Bei einer aus der Praxis bekannten Vorrichtung werden beispielsweise als Rückschlagventile ausgebildete Ventile in die jeweilige Abgasleitung eingesetzt. Die Ventile verhindern, dass Abgas aus einem im Betrieb befindlichen Wärmeerzeuger in ein im Stillstand befindlichen Wärmeerzeuger eindringt und dort beispielsweise durch Schmutzeintrag oder Kondenswasserbildung Schäden verursacht.Such Devices are used in a heating system with several boilers or several plants for combined heat and power having combined heat and power plants or a combination of boilers and plants for combined heat and power used. In a known from practice device for example as check valves trained valves used in the respective exhaust pipe. The Valves prevent exhaust gas from being in operation heat generator penetrates into a stationary heat generator and there caused for example by dirt entry or condensation damage.

Nachteilig bei der aus der Praxis bekannten Vorrichtung ist, dass die Ventile durch die Abgase verschmutzen und klemmen können. Weiterhin können Ventile Klappergeräusche verursachen oder undicht werden. Zudem führen diese Ventile zu einem hohen Anlagen- und Wartungsaufwand.adversely in the known from practice device is that the valves polluted by the exhaust gases and can bind. Furthermore, valves can rattling noises cause or leak. In addition, these valves lead to a high Plant and maintenance costs.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass sie einen Eintrag von Abgas aus einem im Betrieb befindlichen Wärmeerzeuger in einen im Stillstand befindlichen Wärmeerzeuger vermeidet und möglichst einfach aufgebaut ist.Of the Invention is based on the problem, a device of the above so-called type so that they have an entry of exhaust from a heat generator in operation to a standstill located heat generator avoids and if possible is simple.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Abgasleitungen an ihren in das Verbindungsstück mündenden Enden jeweils einen Injektor aufweisen und dass die Injektoren einen kleineren Querschnitt aufweisen als die jeweiligen Abgasleitungen, mit denen sie verbunden sind.This Problem is inventively characterized solved, that the exhaust pipes at their opening into the connector Ends each have an injector and that the injectors a smaller cross section than the respective exhaust pipes, to which they are connected.

Durch diese Gestaltung steigt die Strömungsgeschwindigkeit des Abgases des im Betrieb befindlichen Wärmeerzeugers in dem Injektor an. Der Impuls des Abgases erzeugt einen Unterdruck in dem Verbindungsstück. Der Unterdruck in dem Verbindungsstück hat wiederum zur Folge, dass kein Abgas in den im Stillstand befindlichen Wärmetauscher überströmt. Hierdurch wird vermieden, dass Abgas aus dem im Betrieb befindlichen Wärmetauscher in den im Stillstand befindlichen Wärmetauscher eingetragen wird. Da die erfindungsgemäße Vorrichtung keine schaltenden Bauteile aufweist, ist sie besonders einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht daher auf besonders einfache Weise die gemeinsame Belegung eines einzigen Schornsteins mit einer eine Brennkraftmaschine aufweisenden Anlagen zur Kraft-Wärme-Koppelung und einem Brennwert-Heizkessel oder einen Nie dertemperatur-Heizkessel. Selbstverständlich können auch mehrere Anlagen zur Kraft-Wärme-Koppelung oder mehrere Heizkessel an einem gemeinsamen Schornstein angeschlossen werden.By This design increases the flow rate the exhaust gas of the heat generator in operation in the injector at. The pulse of exhaust gas creates a negative pressure in the connector. Of the Negative pressure in the connector In turn, the result is that no exhaust gas is in the standstill Heat exchanger flows over. hereby This avoids exhaust gas from the heat exchanger in operation is entered in the standstill heat exchanger. Since the device according to the invention no has switching components, it is very simple and cost-effective produced. The device according to the invention therefore allows in a particularly simple way the common occupancy of a single Chimney with an internal combustion engine having plants for combined heat and power and a Condensing boiler or a never-temperature boiler. Of course you can too several plants for combined heat and power or several boilers connected to a common chimney become.

Ein von einer in Strömungsrichtung gesehen hinter dem Verbindungsstück anzuschließenden Abgassammelleitung erzeugter Gegendruck lässt sich gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach vermeiden, wenn der Querschnitt des Verbindungsstücks höchstens den minimalen Querschnitt einer sich in Strömungsrichtung gesehen an das Verbindungsstück anschließenden Abgassammelleitung aufweist.One from one in the flow direction seen behind the connector to be connected Exhaust manifold generated backpressure can be according to a advantageous development of the invention simply avoid when the cross section of the connecting piece at most the minimum cross section one in the flow direction seen at the connector subsequent Has exhaust manifold.

Zur Verringerung von Geräuschen beim Eintritt in das Verbindungsstück trägt es gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung bei, wenn die Injektoren in das Verbindungsstück hineinragen.to Reduction of noise when entering the connector it wears according to another advantageous Further development of the invention, when the injectors protrude into the connector.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist konstruktiv besonders einfach aufgebaut und lässt sich kostengünstig fertigen, wenn die Injektoren und das Verbindungsstück zylindrisch gestaltet sind.The inventive device is structurally very simple and can be manufactured inexpensively, when the injectors and the connector are cylindrical.

Eine gegenseitige Beeinflussung der Strömung der Injektoren lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach vermeiden, wenn mehrere Injektoren parallel zueinander und achsparallel zu dem Verbindungsstück angeordnet sind.A Mutual influence on the flow of the injectors can be according to a simply avoid another advantageous development of the invention if several injectors are parallel to each other and parallel to the axis the connector are arranged.

Der Übergang der Strömung von der jeweiligen Abgasleitung in den jeweiligen Injektor gestaltet sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders verwirbelungsarm, wenn die Injektoren mit der jeweiligen Abgasleitung jeweils über eine trichterförmige Verjüngung miteinander verbunden sind.The transition the flow from the respective exhaust pipe in the respective injector designed according to a Another advantageous development of the invention particularly Wirbelbelungsarm when the injectors with the respective exhaust pipe in each case via a funnel-shaped rejuvenation connected to each other.

Zur weiteren Erhöhung des Unterdrucks in dem Verbindungsstück durch heiße Abgase trägt es gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung bei, wenn das die Injektoren aufweisende Ende des Verbindungsstücks in der vorgesehenen Montageposition niedriger ist als das zweite Ende des Verbindungsstücks.To further increase the negative pressure in the connector by hot exhaust gases it contributes according to another advantageous embodiment of the invention, when the injector having end of the connector in the intended mounting position is lower than the second end of the connector.

In dem Verbindungsstück entstehendes Kondensat lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach abführen, wenn das Verbindungsstück an seinem den Injektoren zugewandten Ende eine Vertiefung mit einem Kondensatwasserablauf aufweist. Vorzugsweise hat der Kondensatwasserablauf einen wesentlich kleineren Durchmesser als das Verbindungsstück oder der Injektor.In the connector resulting condensate leaves according to one another advantageous embodiment of the invention simply dissipate, if the joint at its the injectors end facing a recess with a Has condensate water outlet. Preferably, the condensate water drain a much smaller diameter than the connector or the injector.

Bei der Einführung von pulsierenden Abgasen einer Anlage zur Kraft-Wärme-Koppelung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Verbindungsstück an seinem den Injektoren zugewandten Ende eine Öffnung in die Umgebung aufweist. Durch diese Gestaltung wirkt der Impuls des aus dem Injektor ausströmenden Abgases als treibende Kraft, die die Nebenluft ansaugt. Damit können Gegendrücke von bis zu 15 Pa überwunden werden, ohne dass an der Öffnung Abgas austritt. Damit wirkt das Verbindungsstück als fehlersichere Nebenluftvorrichtung und baut die Pulsation des eingeleiteten Abgases wirksam ab.at the introduction of pulsating exhaust gases of a plant for combined heat and power It has proved to be advantageous if the connector at his Having the injectors end facing an opening into the environment. As a result of this configuration, the momentum of the exhaust gas flowing out of the injector acts as a driving force that draws in the secondary air. This can back pressures of up overcome to 15 Pa be without being at the opening Exhaust gas exits. Thus, the connector acts as fail-safe secondary air device and effectively reduces the pulsation of the introduced exhaust gas.

Bei besonders kleinen Querschnitten der Abgasleitung einer Anlage zur Kraft-Wärme-Koppelung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Verbindungsstück an seinem den Injektoren zugewandten Ende geschlossen ist. Hierbei erzeugen die aus dem Injektor austretenden Abgase einen Unterdruck in dem Verbindungsstück, ohne dass Abgase über den anderen Injektor zu dem anderen Wärmeerzeuger überströmen können.at particularly small cross sections of the exhaust pipe of a plant for Has combined heat and power it proved to be advantageous if the connector at his The injector facing the end is closed. Create this the exiting from the injector exhaust gases a negative pressure in the Connector, without that exhaust over the other injector can flow to the other heat generator.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung lässt sich besonders einfach montieren, wenn das Verbindungsstück einen mit den Injektoren verbundenen Flansch und einen sich daran anschließenden, zur Verbindung mit der Abgassammelleitung vorgesehenen zylindrischen Abschnitt aufweist.The inventive device can be special simply assemble if the connector has one with the injectors connected flange and an adjoining, intended for connection to the exhaust manifold cylindrical Section has.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung lässt sich einfach reinigen, wenn das Verbindungsstück abnehmbare Reinigungsdeckel aufweist.The inventive device is easy clean when the connector has removable cleaning cover.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt inThe Invention leaves numerous embodiments to. To further clarify its basic principle is one of them shown in the drawing and will be described below. These shows in

1 schematisch eine Heizungsanlage mit mehreren Wärmeerzeugern und mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Zusammenführen von Abgasen, 1 1 schematically a heating system with a plurality of heat generators and with a device according to the invention for merging exhaust gases,

2 stark vergrößert eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus 1, 2 greatly enlarges a schematic representation of the device according to the invention 1 .

3 eine Ansicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung mit angrenzenden Bauteilen der Heizungsanlage aus 1, 3 a view of the device according to the invention with adjacent components of the heating system 1 .

4 eine Ansicht von Position IV auf die erfindungsgemäße Vorrichtung aus 3. 4 a view from position IV on the device according to the invention from 3 ,

1 zeigt eine in einem Raum 1 angeordnete Heizungsanlage mit zwei Wärmeerzeugern 2, 3 und mit einem gemeinsamen Schornstein 4. Die Wärmeerzeuger 2, 3 erhalten Luft für eine Verbrennung über eine Zuluftöffnung 5 des Raumes 1. Von den Wärmeerzeugern 2, 3 erzeugtes Abgas wird über Abgasleitungen 6, 7 zu einer Vorrichtung 8 zum Zusammenführen von Abgas geleitet. Von der Vorrichtung 8 zum Zusammenführen von Abgas führt eine Abgassammelleitung 9 zu dem Schornstein 4. Als Wärmeerzeuger 2, 3 können beispielsweise eine Brennkraftmaschine aufweisende Anlage zur Kraft-Wärme-Koppelung und ein Brennwert- oder Niedertemperatur-Heizkessel zum Einsatz kommen. Selbstverständlich können auch mehrere Anlagen zur Kraft-Wärme-Koppelung oder mehrere Heizkessel über die Vorrichtung zum Zusammenführen von Abgas an dem gemeinsamen Schornstein 4 angeschlossen werden. 1 shows one in a room 1 arranged heating system with two heat generators 2 . 3 and with a common chimney 4 , The heat generator 2 . 3 receive air for combustion via a supply air opening 5 of the room 1 , From the heat generators 2 . 3 generated exhaust gas is via exhaust pipes 6 . 7 to a device 8th directed to the merging of exhaust gas. From the device 8th for merging exhaust gas performs an exhaust manifold 9 to the chimney 4 , As a heat generator 2 . 3 For example, an internal combustion engine having plant for combined heat and power and a condensing or low-temperature boiler can be used. Of course, several plants for combined heat and power or several boilers on the device for merging exhaust gas to the common chimney 4 be connected.

2 zeigt in einer stark vergrößerten Darstellung auf die Vorrichtung 8 zum Zusammenführen von Abgas aus 1, dass an den Enden der Abgasleitungen 6, 7 über eine trichterförmige Verjüngung 10, 11 mit Injektoren 12, 13 verbunden sind. Die Injektoren 12, 13 ragen in ein Verbindungsstück 14 hinein. Das Verbindungsstück 14 ist in der dargestellten Montageposition geneigt angeordnet, so dass das die Injektoren 12, 13 aufweisende Ende des Verbindungsstücks 14 tiefer angeordnet ist als das andere, zu der Abgassammelleitung 9 führende Ende. An der tiefsten Stelle des Verbindungsstücks 14 ist ein Kondensatwasserablauf 15 angeordnet. Die Injektoren 12, 13 sind rohrförmig gestaltet und weisen einen kleineren Durchmesser auf als die jeweilige Abgasleitung 6, 7, mit der sie verbunden sind, und sind in ihrem in das Verbindungsstück 14 hineinragende Ende parallel zueinander angeordnet. Das Verbindungsstück 14 ist ebenfalls rohrförmig gestaltet und achsparallel zu den Injektoren 12, 13 angeordnet. 2 shows in a greatly enlarged view of the device 8th for merging exhaust gas 1 that at the ends of the exhaust pipes 6 . 7 over a funnel-shaped rejuvenation 10 . 11 with injectors 12 . 13 are connected. The injectors 12 . 13 protrude into a connector 14 into it. The connector 14 is arranged inclined in the illustrated mounting position, so that the injectors 12 . 13 having end of the connector 14 Lower than the other, to the exhaust manifold 9 leading end. At the lowest point of the connector 14 is a condensate drain 15 arranged. The injectors 12 . 13 are tubular and have a smaller diameter than the respective exhaust pipe 6 . 7 with whom they are associated, and are in their in the connector 14 protruding end arranged parallel to each other. The connector 14 is also tubular and paraxial to the injectors 12 . 13 arranged.

3 zeigt in einer Ansicht auf die Vorrichtung 8 mit angrenzenden Bauteilen der Heizungsanlage, dass das Verbindungsstück 14 einen Flansch 16 mit den Injektoren 6, 7 und einen zylindrischen Abschnitt 17 mit Reinigungsdec keln 18 hat. Die Reinigungsdeckel 18 lassen sich zu Reinigungszwecken abnehmen. An dem zylindrischen Abschnitt 17 wird die in 1 dargestellte Abgassammelleitung 9 angeschlossen. Weiterhin hat der zylindrische Abschnitt 17 einen Anschlussstutzen 19 zum Anschluss einer Messleitung. Der Kondensatwasserablauf 15 ist als Anschlussstutzen für einen Schlauch ausgebildet. Die Verhältnisse der Durchmesser und der Längen der Leitungen sind in 3 für ein vorgesehenes Ausführungsbeispiel mit einer eine Brennkraftmaschine aufweisenden Anlage zur Kraft-Wärme-Koppelung und einem Heizkessel maßstabgetreu dargestellt. So hat der eine Injektor 12 einen Durchmesser von 40 mm und der andere Injektor 13 einen Durchmesser von 50 mm. Die Abgasleitungen 6, 7 weisen jeweils einen Durchmesser von 80 mm auf, während das Verbindungsstück 14 einen Durchmesser von 125 mm hat. Die eine Brennkraftmaschine aufweisende Anlage zur Kraft-Wärme-Koppelung ist an der Abgasleitung 6 mit dem durchmesserkleinen Injektor 12 angeordnet, während in dem Ausführungsbeispiel der Heizkessel an der Abgasleitung 7 mit dem durchmessergroßen Injektor 13 angeschlossen ist. Der Heizkessel weist eine Leistung von weniger als 30 kW auf. 3 shows in a view of the device 8th with adjacent components of the heating system that the connector 14 a flange 16 with the injectors 6 . 7 and a cylindrical section 17 with Reinigungsdec angles 18 Has. The cleaning cover 18 can be used for cleaning purposes lose weight. At the cylindrical section 17 will the in 1 illustrated exhaust manifold 9 connected. Furthermore, the cylindrical section has 17 a connecting piece 19 for connection of a measuring line. The condensate drain 15 is designed as a connection piece for a hose. The ratios of the diameters and the lengths of the lines are in 3 shown to scale for an intended embodiment with an internal combustion engine having plant for combined heat and power and a boiler. So has the one injector 12 a diameter of 40 mm and the other injector 13 a diameter of 50 mm. The exhaust pipes 6 . 7 each have a diameter of 80 mm, while the connector 14 has a diameter of 125 mm. The an internal combustion engine having plant for power-heat coupling is on the exhaust pipe 6 with the small diameter injector 12 arranged, while in the embodiment of the boiler on the exhaust pipe 7 with the large diameter injector 13 connected. The boiler has a capacity of less than 30 kW.

4 zeigt in einer Ansicht auf die Vorrichtung 8 aus 3 von Position IV aus gesehen, dass der Flansch 16 des Verbindungsstücks 14 einen mit den Injektoren 12, 13 dicht verschweißten Boden 20 hat. In einer alternativen, nicht dargestellten Ausführungsform hat der Boden 20 eine Öffnung, durch die Nebenluft angesaugt werden kann. 4 shows in a view of the device 8th out 3 seen from position IV, that the flange 16 of the connector 14 one with the injectors 12 . 13 tightly welded ground 20 Has. In an alternative embodiment, not shown, the floor has 20 an opening through which secondary air can be drawn.

Claims

Device for merging exhaust gases from a plurality of heat generators of a heating plant, in particular exhaust gas from boilers and / or plants for combined heat and power, with a common connecting piece and in each case one of the heat generator leading exhaust pipe into the common connector, characterized that the exhaust pipes ( 6 . 7 ) at their in the connector ( 14 ) ends each have an injector ( 12 . 13 ) and that the injectors ( 12 . 13 ) have a smaller cross section than the respective exhaust pipes ( 6 . 7 to which they are connected.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the cross section of the connecting piece ( 14 ) at most the minimum cross section of a seen in the flow direction of the connecting piece ( 14 ) subsequent exhaust manifold ( 9 ) having.

Device according to claim 1 or 2, characterized in that the injectors ( 12 . 13 ) in the connector ( 14 protrude).

Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the injectors ( 12 . 13 ) and the connector ( 14 ) are cylindrical.

Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that a plurality of injectors ( 12 . 13 ) parallel to each other and axially parallel to the connecting piece ( 14 ) are arranged.

Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the injectors ( 12 . 13 ) with the respective exhaust pipe ( 6 . 7 ) each have a funnel-shaped taper ( 10 . 11 ) are interconnected.

Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the injectors ( 12 . 13 ) end of the connector ( 14 ) is lower in the intended mounting position than the second end of the connector ( 14 ).

Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the connecting piece ( 14 ) at its the injectors ( 12 . 13 ) end facing a recess with a condensate water outlet ( 15 ) having.

Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the connecting piece ( 14 ) at its the injectors ( 12 . 13 ) facing end has an opening in the environment.

Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the connecting piece ( 14 ) at its the injectors ( 12 . 13 ) facing the end is closed.

Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the connecting piece ( 14 ) one with the injectors ( 12 . 13 ) connected flange ( 16 ) and an adjoining, for connection to the exhaust manifold ( 9 ) provided cylindrical portion ( 17 ) having.

Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the connecting piece ( 14 ) removable cleaning cover ( 18 ) having.