DE102005055550A1

DE102005055550A1 - Apparatus and method for cleaning the exhaust gases in heating systems with simultaneous heat recovery and dust removal

Info

Publication number: DE102005055550A1
Application number: DE102005055550A
Authority: DE
Inventors: Rupert Merkl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-11-18
Filing date: 2005-11-18
Publication date: 2007-05-24
Also published as: EP1952063A1; WO2007057214A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung der Abgase in Heizungsanlagen unter gleichzeitiger Wäremrückgewinnung, das für alle flüssigen und festen Brennstoffe verwendet werden kann. Das Abgas passiert einen Wärmetauscher (3; 103; 203) und wird anschließend zumindest teilweise über ein Führungselement in eine Kammer (5; 105; 205) mit einer Sprühanlage (7; 107; 207) zur Erzeugung feinverteilter Wassertropfen geführt, wo die in dem Abgas enthaltenen Schadstoffe durch Besprühen mit den feinverteilten Wassertropfen entfernt werden. Bevorzugt ist das Führungselement eine Lochblende (13; 113; 213) bzw. ein Lochblech, und die in dem Abgas enthaltenen Schadstoffe werden zunächst durch Beträufeln und dann durch Besprühen mit den feinverteilten Wassertropfen entfernt. DOLLAR A Das erfindungsgemäße Verfahren kann zur Entfernung der Staubabscheidung verwendet werden, wenn eine zusätzliche, schwenkbar angeordnete Blende (221) zwischen Wärmetauscher (3; 103; 203) und Kammer (5; 105; 205) vorgesehen wird oder das Führungselement bzw. die Lochblende (13; 113; 213) schwenkbar gelagert wird. DOLLAR A Die Erfindung bezieht sich auch auf die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for cleaning exhaust gases in heating systems with simultaneous heat recovery, which can be used for all liquid and solid fuels. The exhaust gas passes through a heat exchanger (3; 103; 203) and is then at least partially guided via a guide element into a chamber (5; 105; 205) with a spray system (7; 107; 207) to generate finely divided water droplets, where the in the Pollutants contained in exhaust gas can be removed by spraying with the finely divided water droplets. The guide element is preferably a perforated diaphragm (13; 113; 213) or a perforated plate, and the pollutants contained in the exhaust gas are first removed by sprinkling and then spraying the finely divided water droplets. DOLLAR A The method according to the invention can be used to remove the dust separation if an additional, pivotably arranged screen (221) is provided between the heat exchanger (3; 103; 203) and chamber (5; 105; 205) or the guide element or the perforated screen (13; 113; 213) is pivotally mounted. DOLLAR A The invention also relates to the device for performing the method.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Reinigung der Abgase in Heizungsanlagen unter gleichzeitiger Wärmerückgewinnung. Die Erfindung betrifft auch die Verwendung des Verfahrens und der Vorrichtung für Heizungsanlagen mit ausgewählten Brennstoffen.The The invention relates to an apparatus and a method for cleaning the exhaust gases in heating systems with simultaneous heat recovery. The The invention also relates to the use of the method and the device for heating systems with selected ones Fuels.

Die zulässigen Werte für die Schadstoffemission von Heizungsanlagen wurden durch den Gesetzgeber in den letzten Jahren immer mehr verschärft, um dadurch einen Beitrag zur Verringerung der Umweltbelastung zu erreichen. Bei den von einer Heizungsanlage emittierten Schadstoffen sind in erster Linie die Schwefeloxide und die Stickoxide zu nennen. Daneben ist auch der CO₂-Austoß zu beachten. Obwohl CO₂ an sich kein Schadstoff ist, durch seine vermehrte Emission aus Heizungsanlagen aber auch die Umwelt zunehmend belastet, wird es im Sinne dieser Erfindung ebenfalls zu den Schadstoffen gezählt.The permissible values for pollutant emissions from heating systems have been increasingly tightened by the legislator in recent years, thereby contributing to the reduction of environmental pollution. The pollutants emitted by a heating system primarily include sulfur oxides and nitrogen oxides. In addition, the CO ₂ emission is also to be considered. Although CO ₂ is not a pollutant per se, but increasingly polluted by its increased emission from heating systems and the environment, it is also counted among the pollutants in the context of this invention.

Zusätzlich zu dem Problem, die gesetzlichen Vorschriften und die darin geregelten zulässigen Grenzwerte für die Schadstoffemission von Heizungsanlagen einzuhalten kommt in zunehmendem Maße, bedingt durch die zunehmende Nutzung von Festbrennstoffen, wie Holz oder nachwachsenden Rohstoffen, ein erhebliches Staubproblem in der Heizungsanlage.In addition to the problem, the legal requirements and the regulations regulated therein permissible limits for the Pollutant emissions from heating systems to comply increasingly comes conditionally by the increasing use of solid fuels, such as wood or Renewable resources, a significant dust problem in the heating system.

Durch die WO-A-00/09948 ist bereits eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Reinigung der Abgase von Heizungskleinanlagen unter gleichzeitiger Wärmerückgewinnung bekannt geworden, bei dem das aus der Heizung kommende Abgas über ein Einlaßrohr und eine mehrteilig ausgebildete Führung in eine Kammer mit einer Sprühanlage zur Erzeugung feinverteilter Wassertropfen geleitet wird. Die mehrteilig ausgebildete Führung des Abgases dient dazu, das Abgas zunächst mehrfach umzulenken und dann über einen ringförmigen Strömungskanal in die Kammer mit der Sprühanlage zu leiten. Dabei passiert das Abgas einen Wärmetauscher und die mehrfache Umleitung dient dazu, den Strömungsweg über den Wärmetauscher zu verlängern. Der Strömungskanal öffnet sich in Richtung auf die Kammer mit der Sprühvorrichtung, wo das inzwischen schon deutlich abgekühlte Abgas über ein weiteres Element des Führungsteils und einen dadurch gebildeten Ringspalt auf den in der Kammer gebildeten Nebel aus feinverteilten Wassertropfen stößt und so die Schadstoffanteile aus dem Abgas wirksam herausgelöst werden. Das so gereinigte Abgas verläßt die Vorrichtung über einen oberhalb der Kammer angeordneten Auslaß, während das Kondensat in Richtung auf den Boden der Kammer geführt und über einen dafür vorgesehenen weiteren Auslaß in ein Wasserbad geleitet wird.By WO-A-00/09948 is already an apparatus and a method for cleaning the exhaust gases of small heating systems with simultaneous heat recovery become known, in which the exhaust coming from the heater via a inlet pipe and a multi-part trained leadership in a chamber with a spraying is passed to produce finely divided drops of water. The multipart trained leadership the exhaust gas is used to divert the exhaust first several times and then over an annular flow channel into the chamber with the spray system to lead. The exhaust gas passes through a heat exchanger and the multiple diversion serves to the flow path through the heat exchanger to extend. The flow channel opens towards the chamber with the sprayer where that meanwhile already clearly cooled Exhaust over another element of the leadership part and an annular gap formed thereby on the formed in the chamber Mist of finely divided drops of water and so the pollutants effectively removed from the exhaust become. The thus purified exhaust gas leaves the device via a arranged above the chamber outlet, while the condensate in the direction led to the bottom of the chamber and over one for that provided further outlet in a water bath is passed.

Des weiteren ist durch die DE-A-36 37 973 eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Reinigung von Abgasen unter gleichzeitiger Wärmerückgewinnung bekannt geworden. Die dort offenbarte Vorrichtung umfaßt eine Kammer mit einer Sprühanlage zur Erzeugung feinverteilter Wassertropfen, die im oberen Bereich der Kammer angeordnet ist, und eine Mehrzahl von Stufenböden, die sich etwa vom Boden der Kammer bis zu der Sprühanlage erstrecken. Eine Wärmetauscheranordnung aus zwei konzentrisch zueinander angeordneten Rippenrohrwenden ist seitlich in der Kammer entlang ihrer Wandung angeordnet. Das über einen Einlaß in die Kammer tretende zu reinigende Abgas wird nun von unten nach oben durch die Wärmetauscheranordnung zu der Sprühanlage zur Erzeugung feinverteilter Wassertropfen geführt und der von dieser erzeugte feine Wassernebel drückt dann das Abgas wieder in Richtung auf den Boden der Kammer, wobei es, durch diesen Wassernebel angefeuchtet, auf die einzelnen Stufenböden in der Kammer gelangt.Of Further, by DE-A-36 37 973 a device and a method become known for the purification of exhaust gases with simultaneous heat recovery. The device disclosed therein comprises a chamber with a sprayer for the production of finely distributed water droplets in the upper area the chamber is arranged, and a plurality of stepped floors, the extend from the bottom of the chamber to the sprayer. A heat exchanger arrangement from two concentrically arranged Rippenrohrwenden is laterally arranged in the chamber along its wall. That over one Inlet in the chamber kicking exhaust gas to be cleaned will now be from bottom to top through the heat exchanger assembly to the sprayer led to the production of finely divided water droplets and generated by this fine water mist presses then the exhaust gas back towards the bottom of the chamber, taking it, moistened by this water mist, on the single stage floors in the Chamber arrives.

Diese dienen zur Trocknung des Abgases, das dann im unteren Bereich der Kammer über einen Auslaß aus der Vorrichtung ausströmt.These serve to dry the exhaust gas, which is then at the bottom of the Chamber over an outlet the device flows out.

Durch die US-A-4,686,940 wird eine Vorrichtung zur Reinigung der Abgase in Heizungsanlagen unter gleichzeitiger Wärmerückgewinnung offenbart, in der ebenfalls über eine Kammer, in der sich feinverteilte Wassertropfen befinden, das gleichfalls in diese Kammer geleitete Abgas gereinigt wird. Der Wassernebel wird aber nicht in dieser Kammer selbst erzeugt, sondern in einer röhrenförmigen Führung, in der Wasser, das sich aus einem unterhalb der Kammer befindlichen Wasserbad speist, nach oben zu einem Ventilator befördert und durch diesen fein versprüht wird. Im Bereich des Ventilators weist diese röhrenförmige Führung eine Vielzahl kleiner Öffnungen auf, durch die die Sprühnebeltröpfchen dann zusammen mit dem Abgas in die Kammer gelangen. Das Abgas wird über einen separaten Einlaß in den Bereich der röhrenförmigen Führung geleitet, in der sich der Ventilator befindet. Ein Wärmetauscher erstreckt sich über das im unteren Bereich der Vorrichtung gesammelte Kondensat bis hoch zu der Kammer. Er ist als röhrenförmiger Wärmetauscher ausgebildet und umgibt die Kammer von außen auf ihrer gesamten Länge.By US-A-4,686,940 discloses a device for purifying the exhaust gases in heating systems with simultaneous heat recovery disclosed in the also over a chamber containing finely divided drops of water, the also led into this chamber exhaust gas is purified. The water mist but is not produced in this chamber itself, but in one tubular guide, in the Water arising from a water bath located below the chamber feeds, transported up to a fan and through this fine sprayed becomes. In the area of the fan, this tubular guide has a multiplicity of small openings on, through which the spray droplets then get into the chamber together with the exhaust gas. The exhaust gas is over a separate inlet in directed the area of tubular guidance, where the fan is located. A heat exchanger extends over the in the lower part of the device collected condensate up to the chamber. He is as a tubular heat exchanger formed and surrounds the chamber from the outside over its entire length.

Ausgehend von diesem Stand der Technik lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Reinigung der Abgase in Heizungsanlagen unter gleichzeitiger Wärmerückgewinnung bereitzustellen, die insbesondere, aber nicht ausschließlich für Großanlagen geeignet sind, wobei sowohl die Vorrichtung als auch das Verfahren möglichst einfach und damit sehr wirtschaftlich ausgestaltet sein und mit einem hohen Wirkungsgrad arbeiten sollen.outgoing from this prior art the invention was based on the object an apparatus and a method for cleaning the exhaust gases in heating systems with simultaneous heat recovery to provide, in particular, but not exclusively for large-scale installations are suitable, both the device and the method as possible simple and therefore very economically designed and with to work at a high efficiency.

Gelöst wird diese Aufgabe zunächst durch ein Verfahren zur Reinigung der Abgase in Heizungsanlagen unter gleichzeitiger Wärmerückgewinnung, bei dem das Abgas einen Wärmetauscher und anschließend eine Kammer mit einer Sprühanlage zur Erzeugung feinverteilter Wassertropfen passiert, wobei zumindest ein Teil des Abgases über ein bevorzugt einteiliges Führungselement in die Kammer mit der Sprühanlage geführt und dort die in dem Abgas enthaltenen Schadstoffe durch Besprühen mit den durch die Sprühanlage erzeugten feinverteilten Wassertropfen entfernt werden.Is solved this task first by a method of cleaning the exhaust gases in heating systems with simultaneous heat recovery, at the exhaust gas is a heat exchanger and subsequently a chamber with a spray system to produce finely divided water droplets, at least a part of the exhaust gas over a preferred one-piece guide element into the chamber with the spray system guided and there the pollutants contained in the exhaust gas by spraying with through the sprayer generated finely divided drops of water are removed.

Dadurch wird ein gegenüber dem Stand der Technik erheblich vereinfachtes und doch sehr wirksames Verfahren bereitgestellt. Bevorzugt wird das Abgas dabei vollständig mittels des einteiligen Führungselements in die Kammer mit der Sprühanlage geführt. Im Unterschied zu dem Stand der Technik wird erfindungsgemäß, bezogen auf den Abgasstrom, eine quasi linearisierende Einheit zwischen dem Bereich des Wärmetauschers und der Kammer bereitgestellt, d.h. mit einem quasi linearen Übergang des Abgases von dem Wärmetauscher in die Kammer mit der Sprühanlage.Thereby will be opposite The prior art considerably simplified and yet very effective Method provided. In this case, the exhaust gas is preferably completely by means of of the one-piece guide element led into the chamber with the spray system. in the Difference to the prior art according to the invention, based on the exhaust stream, a quasi linearizing unit between the Area of the heat exchanger and the chamber provided, i. with a quasi-linear transition the exhaust gas from the heat exchanger into the chamber with the spray system.

Optimiert wird die erzielte Reinigungswirkung des Abgases noch dadurch, daß das Führungselement als perforiertes Führungselement, z. B. in Form einer Lochblende, die ein Lochblech sein kann, ausgebildet wird, durch das zumindest ein Teil des Abgases strömt, und dadurch die in dem Abgas enthaltenen Schadstoffe zunächst, in einem ersten Schritt, durch Beträufeln und dann, in einem zweiten Schritt, durch Besprühen mit den durch die Sprühanlage erzeugten feinverteilten Wassertropfen entfernt werden.optimized the scavenging effect of the exhaust gas is still achieved in that the guide element as a perforated guide element, z. B. in the form of a pinhole, which may be a perforated plate formed is, flows through which at least a portion of the exhaust gas, and thereby the pollutants contained in the exhaust gas first, in a first step, by trickling and then, in a second step, by spraying with the sprayer generated finely divided drops of water are removed.

Es hat sich gezeigt, daß durch die in zwei Schritten erfolgende Reinigung des Abgases ein nochmals deutlich höherer Wirkungsgrad bei der Entfernung der Schadstoffe aus dem Abgas erzielt werden konnte. Dieser erhöhte Wirkungsgrad wird durch einen zweifachen Wärmeübergang bei dem Zusammentreffen des Abgases mit den in der Sprühanlage erzeugten feinverteilten Wassertropfen bewirkt. Zunächst bildet sich an dem perforierten Führungselement, wie der Lochblende, kammerseitig bereits Kondensat aus dem feinen Sprühnebel der Wassertropfen, auf das das Abgas bei seinem Übergang von dem Wärmetauscher zu der Kammer mit der Sprühanlage trifft. Dieses Kondensat löst in dem trotz des Passierens des Wärmetauschers noch ausreichend heißen Abgas an dem perforierten Führungselement bereits einen Teil der in dem Abgas enthaltenen Schadstoffe heraus. Die weitere Reinigung des Abgases wird bewirkt, wenn das Abgas im Anschluß an das Führungselement in die Kammer mit der Sprühanlage strömt und dort auf den Sprühnebel der feinverteilten Wassertropfen trifft. Auch dann ist das Abgas noch heiß genug, damit das schockartige Zusammentreffen mit den feinverteilten Wassertropfen für ein weiteres wirksames Herauslösen der Schadstoffe aus dem Abgas genutzt werden kann.It has been shown by the two-step cleaning of the exhaust gas again significantly higher Efficiency achieved in the removal of pollutants from the exhaust could be. This increased Efficiency is due to a double heat transfer at the meeting of the exhaust gas with those generated in the spray system finely divided water drops causes. First, forms on the perforated Guide element like the pinhole, chamber side already condensate from the fine spray the drop of water on which the exhaust gas at its transition from the heat exchanger to the chamber with the spray system meets. This condensate dissolves in spite of passing the heat exchanger still sufficiently hot exhaust gas already on the perforated guide element a part of the pollutants contained in the exhaust gas out. The Further purification of the exhaust gas is effected when the exhaust gas following the guide element into the chamber with the spray system flows and there on the spray the finely divided water drops hits. Even then, the exhaust is still hot enough so that the shock-like meeting with the finely distributed water drops for another effective dissolution the pollutants from the exhaust gas can be used.

Wenn das perforierte Führungselement, durch welche das Abgas von dem Wärmetauscher in die Kammer mit der Sprühanlage strömt, bevorzugt als Lochblende, und besonders bevorzugt als Lochblech ausgebildet wird, ist auf diese Weise eine einfache und wirtschaftliche Herstellung des perforierten Führungselement möglicht.If the perforated guide element, through which the exhaust gas from the heat exchanger into the chamber with the spray system flows, preferably as a perforated plate, and particularly preferably as a perforated plate is formed in this way is a simple and economic Production of the perforated guide element made possible.

Als Material kommen für das Führungselement grundsätzlich Edelstahl oder andere korrosionsbeständige und temperaturfeste Materialien in Frage.When Material come for the guide element in principle Stainless steel or other corrosion-resistant and temperature-resistant materials in question.

Zusätzlich zu dem Zweck der Reinigung der Abgase in Heizungsanlagen und der Wärmerückgewinnung kann als weiteres vorgesehen sein, die Staubabscheidung an dem Wärmetauscher wirksam zu beseitigen. Grundsätzlich ist das Problem der Staubabscheidung, insbesondere bei der Verwendung von Holz, Holzpellets oder nachwachsenden Rohstoffen, sowie deren Aufbereitungen, von erheblicher Bedeutung. Aber gerade diese Brennstoffe erhalten durch die hohen Kosten für Erdöl und Erdgas einen immer höheren wirtschaftlichen Stellenwert. Heizungsanlagen werden z. B. so konstruiert, daß sie wahlweise für Erdöl und Erdgas und Holz, Holzpellets sowie nachwachsende Rohstoffe zur Befeuerung geeignet sind. Bisher ist kein Konzept für eine Heizungsanlage bekannt geworden, das ein Reinigen des zur optimalen Energienutzung vorhandenen Wärmetauschers von der Staubabscheidung in ausgewählten Intervallen ermöglicht. Dadurch gewinnt die Problematik der Staubabscheidung auf dem Wärmetauscher bzw. der Auswaschung für eine Feststoffbefeuerung, wie bei der Verwendung von Holzpellets, bei der Befeuerung noch mehr an Bedeutung als die Frage der Energieeinsparung in diesen Heizungsanlagen.In addition to the purpose of cleaning exhaust gases in heating systems and heat recovery may be provided as another, the dust deposition on the heat exchanger effectively eliminate. in principle is the problem of dust separation, especially in use of wood, wood pellets or renewable raw materials, as well as their Preparations, of considerable importance. But just these fuels Due to the high cost of crude oil and natural gas, they are receiving ever-higher economic benefits Status. Heating systems are z. B. designed so that either for oil and natural gas and wood, wood pellets and renewable raw materials for firing are suitable. So far, no concept for a heating system is known become, which is a cleaning of the optimal use of energy existing heat exchanger from the dust separation at selected intervals. This wins the problem of dust separation on the heat exchanger or the leaching for solid fuel firing, as with the use of wood pellets, even more important in firing than the question of energy saving in these heating systems.

Erfindungsgemäß kann die zusätzliche Entfernung der Staubabscheidung an dem Wärmetauscher dadurch erreicht werden, daß benachbart zu dem Wärmetauscher und angrenzend an die Kammer mit der Sprühanlage eine Blende schwenkbar angeordnet wird, die dann, wenn das Führungselement als Lochblende ausgestaltet wird, auch als weitere Blende bezeichnet werden kann, wobei diese Blende dann, wenn das Abgas durch die Vorrichtung fließt, eine Wandung bildet, die den Wärmetauscher gegenüber der Kammer mit der Sprühanlage begrenzt und abschließt, und wobei zur Entfernung der Staubabscheidung die weitere Blende aufgeschwenkt und dadurch die feinverteilten Wassertropfen zur Reinigung über den Wärmetauscher geleitet werden. Wahlweise kann der Abgasfluß während dieser Reinigungszeit unterbrochen werden. Dies ist aber nicht unbedingt erforderlich, da die Reinigungszeit relativ kurz ist, so daß es keine wesentliche Umweltbelastung darstellt, wenn in dieser Zeit das Abgas ungereinigt oder weniger gereinigt aus der Vorrichtung strömt.According to the invention, the additional removal of the dust on the heat exchanger can be achieved in that adjacent to the heat exchanger and adjacent to the chamber with the spray system, a diaphragm is pivotally mounted, which, when the guide element is configured as a pinhole, are also referred to as a further diaphragm can, said aperture then, when the exhaust gas flows through the device forms a wall which limits the heat exchanger relative to the chamber with the spray and closes, and wherein the removal of the dust separation, the further aperture swung and thereby the finely divided water droplets for cleaning over be passed through the heat exchanger. Optionally, the exhaust flow during the cleaning time are interrupted. However, this is not absolutely necessary, since the cleaning time is relatively short, so that it does not represent a significant environmental impact, if in this time the exhaust gas flows out of the device unpurified or less purified.

Auf diese Weise kann einfach und wirtschaftlich, wahlweise durch ein eventuelles kurzzeitiges Unterbrechen der Befeuerung, eine Reinigung des oder der Wärmetauscher, wenn mehr als ein Wärmetauscher Verwendung findet, erreicht werden und die Anlage kann dennoch kompakt und ohne größeren Platzbedarf installiert werden.On This way can be simple and economical, optionally by a possible brief interruption of the firing, a cleaning the one or more heat exchangers, if more than one heat exchanger Use can be achieved, and the plant can still be compact and without much space be installed.

Bevorzugt wird diese gegebenenfalls weitere Blende um etwa 90° aufgeschwenkt, konstruktionsbedingt ist davon ein Aufschwenken von bis zu 95° oder mehr, wie bspw. 100°, mitumfaßt, ohne den erfindungsgemäßen Erfolg in irgendeiner Weise zu beeinträchtigen. Je nach Art des Einbaus der weiteren Blende kann es aber ebenso möglich sein, daß diese um nur weniger als 90° aufgeschwenkt werden muß, oder daß sie sogar mit einem größeren Winkel bis etwa 180° aufgeschwenkt werden kann, um die feinverteilten Wassertropfen in Kontakt mit dem Wärmetauscher zu bringen. Entscheidend ist, daß die feinverteilten Wassertropfen in ausreichenden Kontakt mit dem Wärmetauscher gebracht werden können.Prefers If necessary, this further aperture is swung by about 90 °, By design, this is a pivoting of up to 95 ° or more, such as 100 °, incorporated, without the inventive success in any way impair. Depending on the type of installation of the other aperture but it may as well possible be that these around only less than 90 ° swung open must be, or that she even with a larger angle swung to about 180 ° can be used to contact the finely divided water droplets the heat exchanger bring to. It is crucial that the finely divided water droplets be brought into sufficient contact with the heat exchanger can.

Die sich zusätzlich stellende Aufgabe, die Reinigung der Abgase unter gleichzeitiger Wärmerückgewinnung mit der Entfernung der Staubabscheidung an dem zur Wärmerückgewinnung verwendeten Wärmetauscher zu kombinieren, wird in einer weiteren Ausführungsform auch durch ein Verfahren gelöst, bei dem das Ab gas einen Wärmetauscher und anschließend eine Kammer mit einer Sprühanlage zur Erzeugung feinverteilter Wassertropfen passiert, wobei zumindest ein Teil des Abgases über ein schwenkbar gelagertes Führungselement in die Kammer mit der Sprühanlage geführt und dadurch die in dem Abgas enthaltenen Schadstoffe zunächst durch Beträufeln und dann durch Besprühen mit dem durch die Sprühanlage erzeugten feinverteilten Wassertropfen entfernt werden.The in addition task, cleaning the exhaust gases at the same time Heat recovery with the removal of the dust on the heat recovery used heat exchanger to combine, in a further embodiment also by a method solved, in which the gas from a heat exchanger and subsequently a chamber with a spray system to produce finely divided water droplets, at least a part of the exhaust gas over a pivotally mounted guide element into the chamber with the spray system guided and thereby the pollutants contained in the exhaust gas first through drizzle and then by spraying with the through the spray system generated finely divided drops of water are removed.

Bei dieser Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es daher vorgesehen, das Führungselement, das bevorzugt eine Lochblende sein kann, selbst schwenkbar zu gestalten, um entsprechend, wie weiter oben im Hinblick auf die weitere Blende geschildert, bei einer Unterbrechung der Befeuerung, und damit des Abgasflußes, die Reinigung des Wärmetauschers von dem Staub dadurch zu bewirken, daß die feinverteilten Wassertropfen über den Wärmetauscher geleitet werden.at This variant of the method according to the invention is therefore provided, the guide element, which may preferably be a pinhole, even pivoting, in accordance with, as described above with regard to the further aperture, at an interruption of the firing, and thus the exhaust flow, the Cleaning the heat exchanger to cause the dust by the finely divided drops of water on the heat exchangers be directed.

Das perforierte Führungselement kann genauso, wie es weiter oben im Hinblick auf die weitere Blende schon geschildert worden ist, um bis zu 180°, bevorzugt bis etwa 90° oder weniger aufgeschwenkt werden. Das Kriterium hierfür sind die konstruktiven Maßnahmen der Ausgestaltung der Vorrichtung. Entscheidend ist, daß die feinverteilten Wassertropfen in ausreichenden Kontakt mit dem Wärmetauscher gebracht werden können.The perforated guide element may be the same as above with regard to the wider aperture has already been described by up to 180 °, preferably to about 90 ° or less be swung open. The criterion for this are the design measures the embodiment of the device. It is crucial that the finely distributed Water droplets are brought into sufficient contact with the heat exchanger can.

Das Führungselement ersetzt bei dieser Ausgestaltung der Erfindung die Blende und wird zum Zwecke der Entfernung der Staubabscheidung aufgeschwenkt, wenn dies erforderlich wird, wie weiter oben bereits am Beispiel der Blende beschrieben.The guide element replaced in this embodiment of the invention, the aperture and is the Purpose of removing the dust deposit swung open when this is required, as already above the example of the aperture described.

Die eingangs genannte Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch eine Vorrichtung zur Reinigung der Abgase in Heizungsanlagen unter gleichzeitiger Wärmerückgewinnung, mit einem Einlaß für das Abgas, einem Wärmetauscher, einer Kammer mit einer Sprühanlage zur Erzeugung feinverteilter Wassertropfen, jeweils einem Auslaß für das zumindest teilweise gereinigte Abgas und das die Schadstoffe aufnehmende Kondensat, und einem beim Übergang des Abgases in die Kammer angeordneten Führungselement.The The object mentioned above is also achieved by a device for Cleaning exhaust gases in heating systems with simultaneous heat recovery, with an inlet for the exhaust gas, one Heat exchanger, a chamber with a spray system for producing finely divided water droplets, in each case an outlet for the at least partly purified exhaust gas and the pollutant-absorbing condensate, and one at the transition of the Exhaust gas arranged in the chamber guide element.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Führungselement als perforierte Führungselement, bevorzugt als Lochblende ausgebildet.According to one preferred embodiment the guide element as a perforated guide element, preferably designed as a pinhole.

Durch die Verwendung eines solchen perforierten Führungselements, das z. B. ein Lochblech sein kann und das dort angeordnet ist, wo das Abgas von dem Wärmetauscher in die Kammer mit der Sprühanlage übergeht, wird das Abgas zumindest teilweise gezwungen zunächst das Lochblech zu passieren, und kammerseitig an der Oberfläche der Lochblende bereits abgeschiedenes Kondensat bewirkt ein Beträufeln des die Lochblende passierenden Abgases und damit ein erstes Herauswaschen der Schadstoffe aus dem Abgas. Auf dem weiteren Weg des Abgases in der Kammer kommt das Abgas in Kontakt mit dem Sprühnebel aus den feinverteilten Wassertropfen und wird nun weiter gereinigt. Die Kondensatbildung erfolgt beim Auftreffen des Abgases auf die kühlen Wassertropfen oder den kühlen Wassertropfen-Sprühnebel, weil dadurch die Temperatur schlagartig unter den sogenannten Taupunkt sinkt. Im Prinzip wird damit das gleiche Phänomen ausgenutzt, das in der Atmosphäre für die Verursachung des saueren Regens verantwortlich ist.By the use of such a perforated guide element, the z. B. a Can be perforated plate and which is located where the exhaust gas from the heat exchanger goes into the chamber with the spray unit, the exhaust gas is at least partially forced to first pass through the perforated plate, and on the chamber side at the surface the pinhole already deposited condensate causes dripping of the the pinhole passing exhaust gas and thus a first washing out the Pollutants from the exhaust. On the further way of the exhaust gas in the Chamber comes the exhaust gas in contact with the spray from the finely divided water droplets and will now be further cleaned. The condensation occurs during Impact of the exhaust gas on the cool Water drops or the cool water droplet spray, because the temperature suddenly drops below the so-called dew point. In principle, this exploits the same phenomenon that exists in the the atmosphere for the Causing the acid rain is responsible.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht durch die Möglichkeit, diese zusätzlich auch zur Entfernung der Staubabscheidung auf dem oder den Wärmetauscher(n) einsetzen zu können, wenn gemäß einer weiteren Ausführungsform benachbart zu dem Wärmetauscher und angrenzend an die Kammer mit der Sprühanlage eine Blende angeordnet und schwenkbar gelagert ist. Diese Blende kann aufgeschwenkt und dadurch der feinverteilte Sprühnebel aus den Wassertropfen direkt über den zumindest einen Wärmetauscher geleitet werden. Dadurch wird dort die Reinigung des Wärmetauschers durch Entfernen der Staubabscheidung bewirkt. Dazu muß der Abgasfluß nicht, kann aber unterbrochen werden, wie dies bereits weiter oben im Hinblick auf eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens bereits geschildert worden ist.A further advantage of the device according to the invention is the possibility of being able to additionally use these to remove the dust deposit on the heat exchanger (s) if, according to a further embodiment, a diaphragm is arranged adjacent to the heat exchanger and adjacent to the chamber with the spray system and is pivotally mounted. The The aperture can be swiveled open and thereby the finely divided spray mist from the water drops can be passed directly over the at least one heat exchanger. As a result, the cleaning of the heat exchanger is effected there by removal of the dust separation. For this purpose, the exhaust gas flow does not have, but can be interrupted, as has already been described above with regard to an embodiment of the method according to the invention.

Die sich zusätzlich stellende Aufgabe, die Reinigung der Abgase unter gleichzeitiger Wärmerückgewinnung mit der Entfernung der Staubabscheidung an dem zur Wärmerückgewinnung verwendeten Wärmetauscher zu kombinieren, wird auch gelöst durch eine Vorrichtung zur Reinigung der Abgase in Heizungsanlagen unter gleichzeitiger Wärmerückgewinnung und zur Entfernung der Staubabscheidung an dem Wärmetauscher mit einem Einlaß für das Abgas, einem Wärmetauscher, einer Kammer mit einer Sprühanlage zur Erzeugung feinverteilter Wassertropfen, jeweils einem Auslaß für das zumindest teilweise gereinigte Abgas und das die Schadstoffe aufnehmende Kondensat, und einem beim Übergang des Abgases von dem Wärmetauscher in die Kammer angeordneten, schwenkbar gelagerten Führungselement, das bevorzugt als perforiertes Führungselement und insbesondere als Lochblende ausgebildet sein kann.The in addition task, cleaning the exhaust gases at the same time Heat recovery with the removal of the dust on the heat recovery used heat exchanger to combine is also solved by a device for cleaning the exhaust gases in heating systems with simultaneous heat recovery and for removing the dust deposit on the heat exchanger with an inlet for the exhaust gas, a heat exchanger, a chamber with a spray system for producing finely divided water droplets, in each case an outlet for the at least partly purified exhaust gas and the pollutant-absorbing condensate, and one at the transition the exhaust gas from the heat exchanger arranged in the chamber, pivotally mounted guide element, preferably as a perforated guide element and in particular may be formed as a pinhole.

Die eingangs genannte wie die sich zusätzlich stellende Aufgabe wird auch gelöst durch die Verwendung des weiter oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens in einer seiner Ausgestaltungen und der ebenfalls zuvor beschriebenen Vorrichtung in einer ihrer Ausgestaltungen für an sich beliebige Brennstoffe, wie Erdöl, Gas, z. B. Erdgas, Holz, Holzpellets, nachwachsende Rohstoffe und Aufbereitungen davon.The initially mentioned as the additional task is also solved by the use of the method according to the invention described above in one of its embodiments and also previously described Device in one of its embodiments for fuels of their own choosing, like petroleum, Gas, e.g. As natural gas, wood, wood pellets, renewable resources and Preparations of it.

Im folgenden soll die Erfindung anhand von ausgewählten Ausführungsbeispielen und der beigefügten Zeichnung näher erläutert werden.in the The following is the invention based on selected embodiments and the accompanying drawings be explained in more detail.

Es zeigen:It demonstrate:

1a: eine geschnittene Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem schwenkbar gelagerten Lochblech, 1a FIG. 4: a sectional view of the device according to the invention with a pivotally mounted perforated plate, FIG.

1b eine Aufsicht auf die Vorrichtung gemäß 1a um 90° gedreht, 1b a plan view of the device according to 1a turned by 90 degrees,

2a: eine geschnittene Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit schwenkbarem Lochblech und einer Bypassklappe, 2a FIG. 2: a sectional view of the device according to the invention with pivotable perforated plate and a bypass flap, FIG.

2b: eine Aufsicht auf die Vorrichtung gemäß 2a um 90° gedreht, 2 B : a plan view of the device according to 2a turned by 90 degrees,

3a: eine geschnittene Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Lochblech und weiterer Blende, 3a : a sectional view of the device according to the invention with perforated plate and further diaphragm,

3b: eine geschnittene Ansicht nach 3a, integriert in einen Heizkesselbereich, 3b : a cut view after 3a , integrated in a boiler area,

3c: eine Ansicht gemäß 3a, integriert in eine komplette Heizungsanlage mit Wasserbad. 3c : a view according to 3a , integrated in a complete heating system with water bath.

Ausführungsbeispieleembodiments

Die im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele beziehen sich insgesamt jeweils auf eine Vorrichtung zur Reinigung der Abgase in Heizungsanlagen, welche ein perforiertes Führungselement aufweist, das durchgängig als eine Lochblende in Form eines Lochblechs ausgestaltet ist. Sie beziehen sich daher nicht auf die einfachste Form, in der das erfindungsgemäße Verfahren ausgeübt werden und die erfindungsgemäße Vorrichtung ausgebildet sein kann, welche lediglich ein nicht perforiertes Führungselement vorsieht. Es ist jedoch für den Fachmann leicht ersichtlich, daß alle folgenden Ausführungen vollständig auch auf die nicht perforierte Form des Führungselements zu beziehen sind, sofern sie nicht das zweifache Lösen der Schadstoffe aus dem Abgas durch einerseits das Beträufeln und andererseits das Lösen in dem Wassertropfen-Sprühnebel betreffen. Für die einfache Ausführungsform des nicht perforierten Führungselements kommt die Abgasreinigung durch das Lösen in dem Wassertropfen-Sprühnebel in Betracht.The in the following described embodiments refer in total to a device for cleaning the exhaust gases in heating systems, which a perforated guide element has that throughout is designed as a pinhole in the form of a perforated plate. she therefore do not relate to the simplest form in which the inventive method exercised and the device according to the invention may be formed, which only a non-perforated guide element provides. It is, however, for the skilled artisan readily apparent that all the following Completely also refer to the non-perforated shape of the guide element unless they release twice the pollutants from the exhaust on the one hand the dribbling and on the other hand, solving in the water droplet spray. For the simple embodiment the non-perforated guide element The exhaust gas cleaning comes in by dissolving in the water droplet spray in Consideration.

In dieser Weise soll bei den nachfolgend geschilderten Ausführungsbeispielen jeweils auch die einfache Ausführungsform dargestellt sein, um so unnötige Wiederholungen zu vermeiden.In this manner is intended in the embodiments described below in each case also the simple embodiment be presented so unnecessary Avoid repetitions.

1. Kombination von Abgasreinigung, Wärmerückgewinnung und Reinigung des Wärmetauschers nach VARIANTE 11. combination of exhaust gas purification, Heat recovery and cleaning the heat exchanger after VARIANT 1

In 1a. ist der die Reinigung des Abgases, die Wärmerückgewinnung und Reinigung des Wärmetauschers bewirkende Bereich einer Heizungsanlage als hier erfindungsgemäße Vorrichtung dargestellt. Das Abgas wird über Einlaß 1 in die Vorrichtung geführt und passiert zunächst einen Wärmetauscher 3, der in diesem und in den folgenden Ausführungsbeispielen als röhrenförmiger Wärmetauscher, mit oder ohne oberflächenvergrößernden Lamellen, aus Edelstahl oder sonstigen gegen aggressive Substanzen und Medien beständigen Materialien ausgebildet ist. Gleichwertig zu dieser Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, das Abgas über mehr als einen Wärmetauscher zu führen. An den Bereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung, der den Wärmetauscher 3 aufnimmt, schließt sich eine Kammer 5 an, die eine Sprühanlage 7 zur Erzeugung feinverteilter Wassertropfen aufweist. Diese Sprühanlage 7 kann aus einer Wasserdüse bestehen oder mehrere Düsenstöcke aufweisen, wie dies in 1a der Fall ist und über 1b noch einmal näher veranschaulicht wird. An die Kammer 5 mit der Sprühanlage 7 schließt sich der Auslaß 9 für das gereinigte Abgas an, und mit 11 ist die Druckleitung für das der Sprühanlage 7 zuzuführende Wasser bezeichnet. Zu einem späteren Zeitpunkt wird noch darauf eingegangen, woraus sich dieses Wasser speist. Bei dem Übergang aus dem Bereich, in welchem der Wärmetauscher 3 angeordnet ist, in die Kammer 5, ist eine Lochblende 13 schwenkbar angeordnet. Diese Lochblende 13 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Lochblech ausgebildet und um etwa 90° drehbar gelagert. Je nach Konstruktion kann der Winkel, um welchen die Lochblende 13 drehbar gelagert ist, auch bis zu beispielsweise 95° oder 100° betragen. Es ist grundsätzlich auch eine drehbare Lagerung um 180° möglich, sofern die Konstruktion der Vorrichtung dies ermöglicht.In 1a , is the cleaning of the exhaust gas, the heat recovery and cleaning of the heat exchanger causing area of a heating system as shown here device according to the invention. The exhaust gas is via inlet 1 passed into the device and initially passes a heat exchanger 3 , which is formed in this and in the following embodiments as a tubular heat exchanger, with or without surface-enlarging fins, stainless steel or other resistant to aggressive substances and media materials. Equivalent to this embodiment may also be provided to guide the exhaust gas through more than one heat exchanger. At the area of the device according to the invention, the heat exchanger 3 closes, one closes chamber 5 on, a sprayer 7 for producing finely divided water droplets. This sprayer 7 can consist of a water nozzle or have more nozzle sticks, as in 1a the case is over and over 1b is illustrated again in more detail. To the chamber 5 with the spray system 7 closes the outlet 9 for the purified exhaust gas, and with 11 is the pressure line for the spray unit 7 called supplied water. At a later date, it will be discussed, from which this water feeds. At the transition from the area in which the heat exchanger 3 is arranged in the chamber 5 , is a pinhole 13 arranged pivotally. This pinhole 13 is formed in the present embodiment as a perforated plate and rotatably supported by about 90 °. Depending on the design, the angle around which the pinhole 13 is rotatably mounted, even up to, for example, 95 ° or 100 °. It is basically also a rotatable storage by 180 ° possible, if the construction of the device allows.

Das über den Einlaß 1 in die Vorrichtung einströmende Abgas wird auf folgende Weise gereinigt:
Zunächst passiert es den Wärmetauscher 3 mit einer üblichen Anfangstemperatur von ca. 180°C bis 150°C und ist auf etwa 100°C oder sogar wesentlich darunter, nämlich etwa 50-60°C, abgekühlt, wenn es auf die Lochblende 13 trifft. Diese Lochblende 13 ist zunächst in die Vorrichtung hineingeklappt und der größte Anteil des Abgases strömt nun durch die Lochblende hindurch, bzw. wird durch diese hindurchgeführt, wobei es auf bereits kammerseitig an der Lochblende abgeschiedenes Kondensat aus der Sprühanlage 7 zur Erzeugung feinverteilter Wassertropfen trifft und über die Lochblende 13 ein erster Wärmeübergang zwischen dem Kondensat und dem Abgas stattfindet. An der Lochblende 13 wird das Abgas, das diese Lochblende 13 gerade passiert, mit dem nun zu einem Kondensat aus Wassertröpfchen gewordenen feinen Sprühnebel der Sprühanlage 7 quasi beträufelt, was einen ersten Übergang der Schadstoffe in das Wasserkondensat bewirkt.That over the inlet 1 Exhaust gas flowing into the device is purified in the following manner:
First it passes the heat exchanger 3 with a common initial temperature of about 180 ° C to 150 ° C and is about 100 ° C or even significantly lower, namely about 50-60 ° C, cooled when it hits the pinhole 13 meets. This pinhole 13 is initially folded into the device and the largest proportion of the exhaust gas now flows through the pinhole, or is passed through it, where it is already on the chamber side of the pinhole segregated condensate from the spray 7 to produce finely divided water drops and over the pinhole 13 a first heat transfer between the condensate and the exhaust gas takes place. At the pinhole 13 is the exhaust that this pinhole 13 just happened, with the now to a condensate of water droplets become fine spray mist of the spray system 7 almost drizzling, which causes a first transition of pollutants in the water condensate.

Nach dem Passieren der Lochblende 13 trifft das Abgas auf den feinen Sprühnebel der Wasserropfen aus der Sprühanlage 7 selbst und wird durch dieses Besprühen weiter gereinigt. Beim Austritt aus der oder den Düsen der Sprühanlage 7 weisen die feinverteilten Wassertropfen etwa eine Temperatur von 20°C bis 40°C, maximal 50°C auf. Der feinverteilte Wassertropfennebel stellt eine sehr große Oberfläche bereit, die es ermöglicht, bei diesem schockartigen Zusammentreffen des trotz des Wärmetauschers 3 und des ersten Kontaktes des Abgases mit dem Wasserkondensat an der Lochblende 13 noch ausreichend heißen Abgases mit dem relativ kalten Wassertropfennebel ein weiteres, sehr wirksames Herauslösen der Schadstoffanteile des Abgases, das genauso als Heiz- oder Rauchgas bezeichnet werden kann, in die Wassertropfen zu bewirken.After passing the pinhole 13 the exhaust gas hits the fine spray of drops of water from the spray unit 7 itself and is further purified by this spraying. When exiting the spray nozzle (s) 7 have the finely divided water drops about a temperature of 20 ° C to 40 ° C, a maximum of 50 ° C. The finely divided water droplet mist provides a very large surface area, which makes it possible in this shock-like encounter of despite the heat exchanger 3 and the first contact of the exhaust gas with the water condensate at the pinhole 13 still sufficiently hot exhaust gas with the relatively cold water droplet mist another, very effective dissolution of the pollutants of the exhaust gas, which can be referred to as heating or flue gas just as to cause in the water droplets.

Auf diese Weise werden die Wassertropfen des Nebels aus den feinverteilten Wassertropfen mit den Schadstoffen des Abgases beladen und über eine Sammelleitung 15 aus der Vorrichtung in ein weiter untern noch näher zu erläuterndes Reservoir geführt. Dabei ist diese Sammelleitung 15 so in der Vorrichtung angeordnet, daß das Wasserkondensat allein durch die Wirkung der Schwerkraft zu der Sammelleitung hingeführt und dort aus der Kammer 5 abgeleitet wird. Daher ist die Sammelleitung 15 im unteren Bereich der Vorrichtung angeordnet. Das so von den Schadstoffen zumindest zu einem großen Teil befreite Abgas wird dann über den Auslaß 9 an die Atmosphäre abgegeben. Ein in der Abbildung nicht näher dargestellter Tropfenabscheider ist hier zusätzlich vorgesehen, um das vollständige Abscheiden der feinverteilten Wassertropfen zu bewirken.In this way, the water droplets of the mist are loaded from the finely divided water droplets with the pollutants of the exhaust gas and a manifold 15 out of the device in a further down to be explained in more detail reservoir. Here is this manifold 15 arranged in the device so that the water condensate is guided solely by the action of gravity to the manifold and there out of the chamber 5 is derived. Therefore, the manifold is 15 arranged in the lower part of the device. The so exhausted from the pollutants at least to a large extent exhaust is then through the outlet 9 delivered to the atmosphere. An in the figure not shown dropper is additionally provided here to effect the complete separation of the finely divided water droplets.

Besonders dann, wenn die Heizungsanlage, mit welcher die erfindungsgemäße Vorrichtung kombiniert werden soll, zur Befeuerung mit festen Brennstoffen, wie Holz, Holzpellets oder nachwachsenden Rohstoffen verwendet wird, ist das Problem der Staubabscheidung bzw. der Auswaschung sehr problematisch und die Reinigung des Wärmetauschers wichtiger als die Energieeinsparung, die durch die Vorrichtung bewirkt werden kann. Die Staubabscheidung bewirkt eine erhebliche Verringerung des Wirkungsgrades der Heizungsanlage, wenn keine effiziente Reinigung vorgenommen werden kann.Especially when the heating system with which the device according to the invention combined, for firing with solid fuels, such as wood, wood pellets or renewable raw materials, the problem of dust separation or leaching is very problematic and the cleaning of the heat exchanger more important as the energy saving effected by the device can. The dust removal causes a significant reduction the efficiency of the heating system, if no efficient cleaning can be made.

Erfindungsgemäß wird diese Reinigung in sehr einfacher Weise bewirkt, indem die Lochblende 13, die schwenkbar gelagert ist, von dem Wärmetauscher weg um etwa 90° oder um eine je nach Konstruktion davon unterschiedliche Gradzahl in Richtung auf die Innenwandung der Kammer 5 geklappt wird. Der Abflußstrom wird dabei unterbrochen und der aus der Sprühanlage 7 austretende Nebel aus den feinverteilten Wassertropfen gelangt nun direkt auf den Wärmetauscher 3, um ihn zu reinigen.According to the invention, this cleaning is effected in a very simple manner by the pinhole 13 , which is pivotally mounted, away from the heat exchanger by about 90 ° or a depending on the construction thereof different degrees in the direction of the inner wall of the chamber 5 is worked. The effluent stream is interrupted and that from the spray system 7 escaping mist from the finely divided water drops now passes directly to the heat exchanger 3 to cleanse him.

In der in den 1a und 1b gezeigten Ausführungsform der Vorrichtung sind mehrere Düsenstöcke der Sprühanlage 7 vorgesehen und außerdem werden auch noch unterschiedliche Düsen verwendet, so daß dadurch jeglicher Staub aus dem Bereich des Wärmetauschers 3 ausgewaschen wird.In the in the 1a and 1b shown embodiment of the device are a plurality of nozzles of the spray system 7 provided and also still different nozzles are used, thereby eliminating any dust from the area of the heat exchanger 3 is washed out.

2. Kombination von Abgasreinigung, Wärmerückgewinnung und Reinigung des Wärmetauschers nach VARIANTE 22. Combination of exhaust gas purification, Heat recovery and cleaning the heat exchanger after VARIANT 2

Eine Abwandlung der zuvor geschilderten Vorrichtung ist in den 2a und 2b dargestellt, wobei gleiche Bestandteile der Vorrichtung mit denselben, nur um 100 erweiterten Bezugsziffern bezeichnet sind. Diese gemäß der ersten Ausführungsform abgewandelte Vorrichtung weist zusätzlich einen Bypass 117 auf, der im Anschluß an den Einlaß 101 des Abgases bzw. Heiz- oder Rauchgases angeordnet und über eine schwenkbare Klappe 119 geöffnet oder geschlossen wird. Diese schwenkbare Klappe 119 ist so mit dem in Richtung auf den Einlaß 1 weisenden Teil des Wärmetauschers 102 schwenkbar verbunden, das durch eine 90°-Drehung der Bypass 117 entweder geschlossen oder durch eine 90°-Drehung in entgegengesetzter Richtung der Bypass 117 geöffnet wird. D. h. die schwenkbare Klappe 119 leitet das über Einlaß 101 in die Vorrichtung einströmende Abgas entweder über den Wärmetauscher 103, und führt das Abgas damit einer Reinigung zu, oder über den Bypass 117 direkt zu dem Auslaß 109. Mit dieser Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es überhaupt nicht nötig, den Abgasstrom zu unterbrechen, um den Wärmetauscher 103 zu reinigen. Da die Reinigung des Wärmetauschers 103 in der Regel nur eine kurze Zeit in Anspruch nimmt, kann für diese kurze Zeitspanne das Abgas ohne den Reinigungsschritt zum Auslaß 109 geleitet werden, ohne ein Umweltrisiko darzustellen.A modification of the above-described device is in the 2a and 2 B represented, wherein the same components of the device with the same, only to 100 extended reference numbers be are drawn. This modified according to the first embodiment device additionally has a bypass 117 on, following the inlet 101 arranged the exhaust gas or heating or flue gas and a pivotable flap 119 opened or closed. This hinged flap 119 is so with that in the direction of the inlet 1 pointing part of the heat exchanger 102 pivotally connected by a 90 ° rotation of the bypass 117 either closed or by a 90 ° turn in the opposite direction of the bypass 117 is opened. Ie. the hinged flap 119 conduct this over intake 101 exhaust gas flowing into the device either via the heat exchanger 103 , and thus leads the exhaust gas to a purification, or through the bypass 117 directly to the outlet 109 , With this variant of the device according to the invention, it is not necessary at all to interrupt the exhaust gas flow to the heat exchanger 103 to clean. As the cleaning of the heat exchanger 103 usually only takes a short time, for this short period of time, the exhaust without the cleaning step to the outlet 109 without posing an environmental risk.

3. Kombination von Abgasreinigung, Wärmerückgewinnung und Reinigung des Wärmetauschers nach VARIANTE 33. Combination of exhaust gas purification, Heat recovery and cleaning the heat exchanger after VARIANT 3

Während mit den bisherigen Ausführungsformen eine Vorrichtung zur Reinigung der Abgase mit Wärmerückgewinnung und Entfernung der Staubabscheidung an dem Wärmetauscher dargestellt worden ist, die in bezug auf den Abgasstrom eine quasi linearisierende Einheit zwischen dem Bereich des Wärmetauschers 3, 103 und der Kammer 5, 105 darstellt, ist dieser lineare Übergang des Abgases von dem Wärmetauscher 3, 103 in die Kammer 5, 105 im vorliegenden 3. Ausführungsbeispiel nicht mehr vorgesehen, wodurch eine kompaktere Bauweise möglich wird. Auch hier werden zur Beschreibung des Ausführungsbeispiels die gegenüber den vorherigen Ausführungsbeispielen gleichen Bestandteile mit derselben jedoch um 200 erweiterten Bezugsziffer bezeichnet.While with the previous embodiments, a device for purifying the exhaust gases with heat recovery and removal of dust deposition has been shown on the heat exchanger, with respect to the exhaust gas flow a quasi linearizing unit between the region of the heat exchanger 3 . 103 and the chamber 5 . 105 represents, is this linear transition of the exhaust gas from the heat exchanger 3 . 103 in the chamber 5 . 105 in the present 3 , Embodiment no longer provided, creating a more compact design is possible. Again, the same with respect to the previous embodiments components with the same, however, to describe the embodiment 200 extended reference number.

Bei dieser eine kompaktere Bauweise von Wärmetauscher 203 und Kammer 205 bewirkenden Anordnung strömt das Abgas über den Einlaß 201 zunächst in den Wärmetauscher 203, wie auch bisher beschrieben. An den Wärmetauscher 203 schließt sich wieder beim Übergang des Abgases in die Kammer 205 mit der Sprühanlage 207 eine Lochblende 213 an, über welche eine erste Reinigung des Abgases bewirkt wird, wie auch weiter oben schon erläutert. Die Düsenstöcke der Sprühanlage 207 befinden sich bei dieser Ausführungsform jedoch nicht in quasi linearer Anordnung zu dem Wärmetauscher 203, bezogen auf den Abgasstrom, sondern das Abgas wird umgelenkt und die Düsenstöcke der Sprühanlage 207 befinden sich in diesem Ausführungsbeispiel oberhalb des Wärmetauschers 203. Dadurch ist der Wärmetauscher 203 quasi in den Bereich der Kammer 205 mit der Sprühanlage 207 integriert, bildet aber dennoch eine selbständige Einheit. Die Düsenstöcke der Sprühanlage 207 sind oberhalb des Wärmetauschers 203 angeordnet, um ein Fallen des Nebels aus den feinverteilten Wassertropfen aus der Sprühanlage 207 mit der Schwerkraft zu erreichen und auszunutzen. Der Auslaß 209 ist bei dieser Ausführungsform auf derselben Seite wie der Einlaß 201 und benachbart zu diesem angeordnet.In this a more compact design of heat exchangers 203 and chamber 205 causing the exhaust gas flows via the inlet 201 first in the heat exchanger 203 , as also described so far. To the heat exchanger 203 closes again at the transition of the exhaust gas into the chamber 205 with the spray system 207 a pinhole 213 on, over which a first cleaning of the exhaust gas is effected, as also explained above. The nozzles of the spray system 207 However, in this embodiment are not in a quasi-linear arrangement to the heat exchanger 203 , based on the exhaust gas flow, but the exhaust gas is deflected and the nozzle sticks of the spray system 207 are located above the heat exchanger in this embodiment 203 , This is the heat exchanger 203 almost in the area of the chamber 205 with the spray system 207 integrated, but still forms an independent unit. The nozzles of the spray system 207 are above the heat exchanger 203 arranged to prevent the mist from falling out of the finely divided drops of water from the sprayer 207 to reach and exploit with gravity. The outlet 209 in this embodiment is on the same side as the inlet 201 and arranged adjacent thereto.

Eine Reinigung des Wärmetauschers wird bei dieser Anordnung dadurch erreicht, daß eine weitere Blende 221 vorgesehen ist, die an die Kammer 205 mit der Sprühanlage 207 angrenzt und gegenüber der Kammer 205 eine Wandung bildet, die den Wärmetauscher gegenüber der Kammer 205 begrenzt und abschließt. Diese weitere Blende 221 ist über das Gelenk 223 ebenfalls schwenkbar gelagert und wird in diesem Ausführungsbeispiel im Reinigungsbetrieb um etwa 90° – oder je nach Konstruktion wieder um einen davon unterschiedlichen Winkel – nach oben geklappt. Die Reinigung des Wärmetauschers 203 kann dann automatisch über den Nebel aus den feinverteilten Wassertropfen der Sprühanlage 207 oder auch wahlweise von Hand erfolgen.A cleaning of the heat exchanger is achieved in this arrangement in that another aperture 221 is provided to the chamber 205 with the spray system 207 adjoins and opposite the chamber 205 forming a wall which connects the heat exchanger to the chamber 205 limited and complete. This further aperture 221 is about the joint 223 also pivotally mounted and is in this embodiment in the cleaning operation by about 90 ° - or depending on the design again at a different angle - folded up. The cleaning of the heat exchanger 203 can then automatically over the mist from the finely divided water droplets of the spray system 207 or optionally done by hand.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung in ihrer hier beispielhaft mit drei Ausführungsbeispielen dargestellten Ausgestaltung kann aufgrund ihrer kompakten Bauweise sowohl in bestehende alte Heizungsanlagen nachträglich eingebaut werden, als selbstverständlich auch für jeden beliebigen Typ neu entwickelter Heizungsanlagen verwendet werden. In 3b ist beispielhaft und schematisch in Blockdarstellung gezeigt, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung in einen Kesselbereich einer Heizungsanlage integriert werden kann. Dabei ist mit A der Brenner für die Verwendung von Erdöl oder (Erd-) Gas, bzw. der Feuerungsraum bei Verwendung fester Brennstoffe dargestellt, wobei auch eine Kombination von beidem möglich ist, und mit einem Pfeil der Übergang in den Bereich B mit internen Wärmetauscherflächen veranschaulicht.The inventive device in its embodiment shown here by way of example with three embodiments can be retrofitted due to their compact design both in existing old heating systems, as are of course also used for any type of newly developed heating systems. In 3b is shown by way of example and schematically in block diagram, as the device according to the invention can be integrated into a boiler area of a heating system. In this case, A is the burner for the use of petroleum or (natural gas), or the firebox shown using solid fuels, with a combination of both is possible, and with an arrow the transition to the area B with internal heat exchanger surfaces illustrated.

Von dem Bereich B wird das Abgas weiter zu dem Einlaß 201 für das Abgas in die erfindungsgemäße Vorrichtung geführt. In der 3b ist dabei die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß der VARIANTE 3 dargestellt, weil sich hier die kompakte Bauweise gemäß dieser Variante gut für den Einbau eignet. In der gleichen Weise können aber auch die Vorrichtungen gemäß den Ausführungsbeispielen 1 und 2, d.h. den VARIANTEN 1 und 2, verwendet werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung selbst ist aufgebaut, wie dies im Hinblick auf VARIANTE 3 erläutert worden ist.From the region B, the exhaust gas continues to the inlet 201 for the exhaust gas led into the device according to the invention. In the 3b In this case, the device according to the invention is shown according to VARIANT 3, because here the compact design according to this variant is well suited for installation. In the same way but also the devices according to the embodiments 1 and 2, ie the VARIANTS 1 and 2, can be used. The device according to the invention itself is constructed, as has been explained with regard to VARIANT 3.

In 3c wird schematisch eine komplette Heizungsanlage dargestellt, anhand der nun auch die weitere Verwendung des die aus dem Abgas herausgelösten Schadstoffe enthaltenen Wasserkondensats beschrieben wird. In 3c bezeichnet A wieder den Brenner bzw. Feuerungsraum, B die internen Wärmetauscherflächen, von denen das Abgas in die erfindungsgemäße Vorrichtung, beispielhaft wieder anhand der VARIANTE 3 dargestellt, geleitet wird.In 3c schematically a complete heating system is shown, based on the now also the further use of the water removed from the exhaust pollutants water condensate is described. In 3c A again designates the burner or firing chamber, B the internal heat exchanger surfaces, of which the exhaust gas is directed into the device according to the invention, again by way of example with reference to VARIANT 3.

Die mit den Schadstoffen beladenen Wassertropfen des Nebels aus den feinverteilten Wassertropfen werden gemäß den Ausführungsformen nach den VARIANTEN 1 und 2 so gesammelt, daß sie der Schwerkraft folgend im unteren Bereich der Kammer zusammenfließen, und auch gemäß der Ausführungsform nach VARIANTE 3 ist es vorgesehen, daß das Wasserkondensat sich im unteren Bereich der Kammer 205 sammelt und über den Abfluß 225 zu einem Reservoir in Form eines Wasserbades 227 geleitet wird. Um den gegebenenfalls mehr oder weniger sauren Niederschlag des Wasserkondensats aus dem Wassertropfennebel aus der Kammer 205 neutralisieren zu können, wird dem Wasserbad 227 ein je nach Brennstoff- bzw. Befeuerungsart ausgewähltes, d.h. auf den Brennstoff abgestimmtes Neutralisationsmittel, wie z. B. MgO im Fall von Erdöl als Brennstoff, in einem Behälter 229 zugesetzt, den das Wasserkondensat passiert, bevor es in das Wasserbad 227 gelangt. Das Wasserkondensat aus dem Wassertropfennebel der Kammer 205, der durch das heiße Abgas erwärmt worden ist, weist nun noch eine Temperatur von etwa 30-50°C auf. Ein in dem Wasserbad angeordneter zusätzlicher Wärmetauscher 231 dient der Abkühlung des Wasserbades 227, damit eine Temperatur erreicht wird, die es für ein erneutes Verwenden zur Speisung der Sprühanlage 207 und damit ein erneutes Verwenden als feinverteilter Wassertropfennebel in der Kammer 205 geeignet macht.The pollutant-laden water droplets of the mist from the finely divided water droplets are collected according to the embodiments of VARIANTEN 1 and 2 so that they flow together in the lower part of the chamber following gravity, and also according to the embodiment of VARIANT 3, it is provided that the water condensate is in the lower part of the chamber 205 collects and over the drain 225 to a reservoir in the form of a water bath 227 is directed. To the possibly more or less acidic precipitation of the water condensate from the water droplet mist from the chamber 205 To be able to neutralize is the water bath 227 a depending on the type of fuel or firing selected, ie tuned to the fuel neutralizing agent such. As MgO in the case of petroleum as fuel, in a container 229 The water condensate passes before it enters the water bath 227 arrives. The water condensate from the water droplet mist of the chamber 205 , which has been heated by the hot exhaust gas, now still has a temperature of about 30-50 ° C. An arranged in the water bath additional heat exchanger 231 serves to cool the water bath 227 to reach a temperature that allows it to be reused to power the sprayer 207 and thus reuse as finely divided water droplet mist in the chamber 205 makes it suitable.

Der Wärmetauscher 231 dient dazu, das Kaltwasser der Boilereinspeisung bei der Brauchwassererwärmung zuzuführen. Dies ist in der 3c über die Leitung 233 dargestellt, die in den Boiler 235 für das Brauchwasser mündet.The heat exchanger 231 serves to supply the cold water to the boiler feed during hot water heating. This is in the 3c over the line 233 shown in the boiler 235 for the service water flows.

Die Temperatur des Wasserbades 227 beträgt in etwa zwischen 15-25°C. Untersuchungen haben gezeigt, daß das Wasserkondensat aus der Kammer 205, das über den Abfluß 225 und nach dem Passieren des Behälters 229 mit MgO sowie des Wasserbades 227 erneut für die Wassereinspeisung in die Sprühanlage 207 verwendet wird, einen pH-Wert von ca. 7,0 aufweist.The temperature of the water bath 227 is approximately between 15-25 ° C. Studies have shown that the water condensate from the chamber 205 that over the drain 225 and after passing the container 229 with MgO and the water bath 227 again for the water feed into the spray system 207 is used, has a pH of about 7.0.

Claims

Process for the purification of exhaust gases in heating installations with simultaneous heat recovery, in which the exhaust gas is a heat exchanger ( 3 ; 103 ; 203 ) and then a chamber ( 5 ; 105 ; 205 ) with a spray system ( 7 ; 107 ; 207 ) passes to produce finely divided water droplets, wherein at least a portion of the exhaust gas via a guide element in the chamber ( 5 ; 105 ; 205 ) with the spray system ( 7 ; 107 ; 207 ) and there the pollutants contained in the exhaust gas by spraying with the by the spray ( 7 ; 107 ; 207 ) are removed finely distributed water droplets.

Method according to Claim 1, characterized in that the guide element is in the form of a perforated guide element, preferably a perforated plate ( 13 ; 113 ; 213 ) is formed, flows through the at least part of the exhaust gas, and thereby the pollutants contained in the exhaust gas first by dribbling and then by spraying with the by the spray ( 7 ; 107 ; 207 ) are removed finely distributed water droplets.

Method according to claim 2, characterized in that the pinhole ( 13 ; 113 ; 213 ) is formed as a perforated plate.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized by the additional removal of the dust deposit on the heat exchanger ( 3 ; 103 ; 203 ), wherein adjacent to the heat exchanger ( 3 ; 103 ; 203 ) and adjacent to the chamber ( 5 ; 105 ; 205 ) with the spray system ( 7 ; 107 ; 207 ) an aperture ( 221 ) is pivotally arranged and this aperture ( 221 ) forms a wall when flowing through the exhaust gas, the heat exchanger ( 3 ; 103 ; 203 ) opposite the chamber ( 5 ; 105 ; 205 ) with the spray system ( 7 ; 107 ; 207 ) and closes, and wherein for the removal of dust, the diaphragm ( 221 ) and thereby the finely divided water droplets for cleaning over the heat exchanger ( 3 ; 103 ; 203 ).

Method according to claim 4, characterized in that the diaphragm ( 221 ) is swung up to 180 °, preferably up to about 90 ° or less.

Process for the purification of exhaust gases in heating installations with simultaneous heat recovery and removal of dust on the heat exchanger ( 3 ; 103 ; 203 ), in which the exhaust gas is a heat exchanger ( 3 ; 103 ; 203 ) and then a chamber ( 5 ; 105 ; 205 ) with a spray system ( 7 ; 107 ; 207 ) passes to produce finely divided water droplets, wherein at least a portion of the exhaust gas via a pivotally mounted guide element into the chamber ( 5 ; 105 ; 205 ) with the spray system ( 7 ; 107 ; 207 ) and there the pollutants contained in the exhaust gas by spraying with the by the spray ( 7 ; 107 ; 207 ) generated finely divided Water drops are removed.

Method according to Claim 6, characterized in that the guide element is in the form of a perforated guide element, preferably a perforated plate ( 13 ; 113 ; 213 ) is formed, flows through the at least part of the exhaust gas, and thereby the pollutants contained in the exhaust gas first by dribbling and then by spraying with the by the spray ( 7 ; 107 ; 207 ) are removed finely distributed water droplets.

Method according to claim 6 or 7, characterized that this guide element up to 180 °, preferably up to about 90 ° or less swung open.

Apparatus for cleaning exhaust gases in heating installations with simultaneous heat recovery, with an inlet ( 1 ; 101 ; 201 ) for the exhaust gas, a heat exchanger ( 3 ; 103 ; 203 ), a chamber ( 5 ; 105 ; 205 ) with a spray system ( 7 ; 107 ; 207 ) for producing finely divided water droplets, each having an outlet ( 9 ; 109 ; 209 ) for the at least partially purified exhaust gas and the pollutant-absorbing condensate, and a transition of the exhaust gas from the heat exchanger ( 3 ; 103 ; 203 ) into the chamber ( 5 ; 105 ; 205 ) arranged guide element.

Apparatus according to claim 9, characterized in that the guide element as a perforated guide element, preferably as a pinhole ( 13 ; 113 ; 213 ) is trained.

Apparatus according to claim 9 or 10, characterized in that adjacent to the heat exchanger ( 3 ; 103 ; 203 ) and adjacent to the chamber ( 5 ; 105 ; 205 ) with the spray system ( 7 ; 107 ; 207 ) an aperture ( 221 ) is arranged and pivotally mounted.

Apparatus for cleaning exhaust gases in heating installations with simultaneous heat recovery and removal of dust, having an inlet ( 1 ; 101 ; 201 ) for the exhaust gas, a heat exchanger ( 3 ; 103 ; 203 ), a chamber ( 5 ; 105 ; 205 ) with a spray system ( 7 ; 107 ; 207 ) for producing finely divided water droplets, each having an outlet ( 9 ; 109 ; 209 ) for the at least partially purified exhaust gas and the pollutant-absorbing condensate, and a transition of the exhaust gas from the heat exchanger ( 3 ; 103 ; 203 ) into the chamber ( 5 ; 105 ; 205 ), pivotally mounted guide element.

Apparatus according to claim 12, characterized in that the guide element as a perforated guide element, preferably as a perforated plate ( 13 ; 113 ; 213 ) is trained.

Use of the method according to one of claims 1 to 5 and the device according to one of claims 6 to 8 for heating systems their fuels selected are from petroleum, Gas, wood, wood pellets and renewable raw materials and preparations from that.