DE102019008612A1 - Fine dust separation device for small combustion systems - Google Patents

Fine dust separation device for small combustion systems Download PDF

Info

Publication number
DE102019008612A1
DE102019008612A1 DE102019008612.0A DE102019008612A DE102019008612A1 DE 102019008612 A1 DE102019008612 A1 DE 102019008612A1 DE 102019008612 A DE102019008612 A DE 102019008612A DE 102019008612 A1 DE102019008612 A1 DE 102019008612A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
filter
unit
flue gas
suction
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102019008612.0A
Other languages
German (de)
Inventor
Auf Nichtnennung Antrag
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
dezentec ingenieurgesellschaft mbH
Original Assignee
dezentec ingenieurgesellschaft mbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by dezentec ingenieurgesellschaft mbH filed Critical dezentec ingenieurgesellschaft mbH
Priority to DE102019008612.0A priority Critical patent/DE102019008612A1/en
Priority to EP20213371.6A priority patent/EP3834910A1/en
Publication of DE102019008612A1 publication Critical patent/DE102019008612A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23JREMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00Arrangements of devices for treating smoke or fumes
    • F23J15/02Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material
    • F23J15/022Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material for removing solid particulate material from the gasflow
    • F23J15/025Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material for removing solid particulate material from the gasflow using filters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/42Auxiliary equipment or operation thereof
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23JREMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2217/00Intercepting solids
    • F23J2217/10Intercepting solids by filters
    • F23J2217/101Baghouse type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23JREMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2217/00Intercepting solids
    • F23J2217/10Intercepting solids by filters
    • F23J2217/103Intercepting solids by filters ultrafine [HEPA]
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23JREMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2900/00Special arrangements for conducting or purifying combustion fumes; Treatment of fumes or ashes
    • F23J2900/15001Irradiating fumes with electron or light beams, e.g. UV, for oxidizing or dissociating SOx and NOx

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Filterung von Feinstaub, insbesondere für Festbrennstoff-Kleinfeuerungsanlagen, miteiner Absaugeinheit (30) umfassend- ein Anschlussrohr (32) zur Verbindung der Absaugeinheit (30) mit einem Rauchgasweg (10), aus welchem von einer Feuerung ein Rauchgas (04) strömt, und- eine Absaugöffnung (34),und einer Filtereinheit (60) umfassend- eine mit der Absaugöffnung (34) mittels einer ersten Verbindungseinheit (38) verbundene Eintrittsöffnung (66),- eine Austrittsöffnung (68),- ein zwischen der Eintrittsöffnung (66) und der Austrittsöffnung (68) angeordnetes Filterelement (50), und vorzugsweise- einen zwischen der Austrittsöffnung (68) und dem Filterelement (50) angeordneten Lüfter (65), welcher dazu eingerichtet ist, einen Ansaugdruck zu erzeugen,wobei die Absaugeinheit (30) und die Filtereinheit (60) als separate Baugruppen räumlich voneinander getrennt angeordnet und mittels Verbindungseinheiten bzw. -mitteln (38, 48) strömungstechnisch miteinander verbunden bzw. verbindbar sind.The present invention relates to a device for filtering fine dust, in particular for small solid fuel firing systems, with a suction unit (30) comprising a connection pipe (32) for connecting the suction unit (30) to a flue gas path (10), from which a flue gas from a furnace (04) flows, and - a suction opening (34), and a filter unit (60) comprising - an inlet opening (66) connected to the suction opening (34) by means of a first connection unit (38), - an outlet opening (68), - a between the inlet opening (66) and the outlet opening (68) arranged filter element (50), and preferably - a fan (65) arranged between the outlet opening (68) and the filter element (50), which is set up to generate a suction pressure, wherein the suction unit (30) and the filter unit (60) are arranged spatially separated from one another as separate assemblies and flow-related by means of connection units or means (38, 48) h are interconnected or connectable.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Filterung von Feinstaub, insbesondere für Festbrennstoff-Kleinfeuerungsanlagen.The present invention relates to a device for filtering fine dust, in particular for small solid fuel combustion systems.

In der Öffentlichkeit wurden Feinstaubemissionen von Kleinfeuerungsanlagen wie Einzelraumfeuerungen, Kaminen, Öfen und kleineren Heizkesseln aufgrund ihrer Gesundheitsgefahren stark debattiert. Sowohl auf Bundesebene als auch teilweise auf kommunaler Ebene wurden Vorschriften in Kraft gesetzt, die Grenzwerte für die Staubemissionen von Kleinfeuerungsanlagen enthalten.Particulate matter emissions from small-scale combustion systems such as single-room burners, chimneys, stoves and smaller boilers have been the subject of intense public debate due to their health hazards. Both at the federal level and partly at the municipal level, regulations have been put into effect that contain limit values for dust emissions from small combustion systems.

Beispielsweise fordert die gesetzliche Lage in Deutschland ab dem Jahre 2015 für neue Feuerungen diesbezüglich, dass Staubemissionen für Kleinfeuerungsanlagen auf 20 mg/m3 Rauchgas und für Einzelraumfeuerungen auf 40 mg/m3 Rauchgas, entsprechend der ersten Bundes-Immissionsschutzverordnung (1. BlmSchV), zu begrenzen sind. Für bestehende Feuerungen gelten, abhängig von ihrem Alter, unterschiedliche Übergangsfristen.For example, the legal situation in Germany from 2015 onwards for new firing systems requires dust emissions for small firing systems to be reduced to 20 mg / m 3 flue gas and for single room firing to 40 mg / m 3 flue gas, in accordance with the first Federal Immission Control Ordinance (1st BlmSchV), are to be limited. Different transition periods apply to existing furnaces, depending on their age.

Der überwiegende Teil, d.h. 80 - 95 % der Masse, des Feinstaubs weist eine Partikelgröße von deutlich weniger als einem Mikrometer auf. Daher kommen aus technischer Sicht zur Abscheidung dieser kleinen Partikel lediglich die elektrostatische Abscheidung sowie die Filtration in Betracht, welche Abscheidegrade im Submikrometerbereich von etwa 95% für elektrostatische Abscheider und über 99,5% für filternde Abscheider aufweisen [Quelle: Fritz, W.; Kern, H.: Reinigung von Abgasen, 3. Auflage, 1992, Vogel Buchverlag].The major part, i.e. 80 - 95% of the mass, of the fine dust has a particle size of significantly less than one micrometer. Therefore, from a technical point of view, only electrostatic separation and filtration come into consideration for separating these small particles, which have degrees of separation in the submicrometer range of around 95% for electrostatic separators and over 99.5% for filtering separators [source: Fritz, W .; Kern, H .: Cleaning of exhaust gases, 3rd edition, 1992, Vogel Buchverlag].

Es ist bekannt, dass verschiedene Systeme zur Staubabscheidung für Kleinfeuerungsanlagen am Markt angeboten werden, welche bei bestehenden Anlagen nachgerüstet werden können. Hierbei handelt es sich meistens um elektrostatische Abscheider, welche auch als E-Filter bezeichnet werden.It is known that various systems for dust separation for small combustion systems are available on the market, which can be retrofitted to existing systems. These are mostly electrostatic precipitators, which are also known as E-filters.

Bei derartigen E-Filtern wird über einen Hochspannungsgenerator und eine sogenannte Sprühelektrode mit negativer Ladung in dem zu reinigenden Gasstrom ein elektrostatisches Feld erzeugt, in dem sich Staubpartikel elektrostatisch aufladen. Aufgrund der elektrostatischen Feldkräfte bewegen sich die negativ geladenen Staubpartikel zu einer positiv oder neutral geladenen sogenannten Niederschlagselektrode, an der sie durch Anhaftung aus dem Gasstrom entfernt werden. Die am Markt verfügbaren E-Filter verfügen über einen konzentrischen Aufbau mit mittiger Sprühelektrode und Nutzung eines Abgasrohres als Niederschlagselektrode. Aufgrund dieser Geometrie verringert sich der freie Strömungsquerschnitt mit zunehmender Betriebsdauer durch die Abscheidung von Feinstaub aus dem Gasstrom und dessen Anlagerung an den Wänden des Rauchgaskanals. Hierdurch wird der Strömungswiderstand des Rauchgases erhöht, so dass eine Wartung in Form einer manuellen Reinigung, beispielsweise durch den Schornsteinfeger, erforderlich wird.With such E-filters, an electrostatic field is generated in the gas flow to be cleaned via a high-voltage generator and a so-called spray electrode with a negative charge, in which dust particles are electrostatically charged. Due to the electrostatic field forces, the negatively charged dust particles move to a positively or neutrally charged so-called precipitation electrode, where they are removed from the gas flow by adhesion. The E-Filters available on the market have a concentric structure with a central spray electrode and use of an exhaust pipe as a collecting electrode. Due to this geometry, the free flow cross-section decreases with increasing operating time due to the separation of fine dust from the gas flow and its accumulation on the walls of the flue gas duct. This increases the flow resistance of the flue gas, so that maintenance in the form of manual cleaning, for example by the chimney sweep, is necessary.

Ferner ist aus der DE 10 2008 059 432 eine Rauchgasreinigungseinrichtung bekannt, welche in einem Abgaskanal anzuordnen ist und sich keramischer Abgasfilter bedient, die durch Strömungsumkehr abzureinigen sind. Dabei gilt jedoch zu beachten, dass grundsätzlich die abzuscheidende Staubmenge pro Heizperiode (d.h. die Differenz zwischen Grenzwert und Rohgasstaubkonzentration) bei gängigen Feuerungen mit kleiner Feuerungswärmeleistung wie z.B. Kaminöfen oder Pelletkesseln eher gering ist, da sie meist weniger als 1 kg pro Heizperiode beträgt. Bei Feuerungen mit größerer Feuerungswärmeleistung wie z.B. Scheitholz- und Hackschnitzelkesseln mit beispielsweise 30 bis 50 kW können mit bis zu 20 kg deutlich höhere Staubmengen erreicht werden.Furthermore, from the DE 10 2008 059 432 a flue gas cleaning device is known, which is to be arranged in an exhaust duct and uses ceramic exhaust filters that are to be cleaned by reversing the flow. It should be noted, however, that the amount of dust to be separated per heating period (i.e. the difference between the limit value and the raw gas dust concentration) is generally rather low in conventional firing systems with a low thermal output such as fireplace stoves or pellet boilers, as it is usually less than 1 kg per heating period. In the case of furnaces with a higher thermal output such as log and wood chip boilers with, for example, 30 to 50 kW, significantly higher amounts of dust can be achieved with up to 20 kg.

Die bekannten Filtertechniken sind insbesondere aufgrund der verwendeten automatisierten Abreinigung der Filter technisch aufwendig und auch fehleranfällig. Durch die parallel zur Staubabscheidung stattfindenden Abscheidung von kondensierenden Teeren wird die Mengen der real abgeschiedenen Verschmutzungsfracht deutlich erhöht. Dieser aus Umwelt- und Gesundheitsschutzgründen positive Nebeneffekt der Staubabscheidung führt jedoch zu einer Verringerung der Standzeiten der eingesetzten Filtermaterialen, welche durch die größeren abgeschiedenen Mengen deutlich stärker belastet werden.The known filter techniques are technically complex and also prone to errors due to the automated cleaning of the filters used. The separation of condensing tars, which takes place parallel to the separation of dust, significantly increases the amount of pollution that is actually separated. However, this side effect of dust separation, which is positive for environmental and health protection reasons, leads to a reduction in the service life of the filter materials used, which are significantly more stressed by the larger quantities separated.

Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Staubabscheidung zur Verfügung zu stellen, die sowohl robust in den Betriebseigenschaften und unempfindlich gegen Störungen und Fehlbedienungen ist, als auch über ausreichend lange Standzeiten ohne weitere Wartung verfügt.Against this background, it is the object of the invention to provide a device for dust separation which is robust in its operating properties and insensitive to malfunctions and incorrect operation, as well as having a sufficiently long service life without further maintenance.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Vorrichtung zur Filterung von Feinstaub, insbesondere für Festbrennstoff-Kleinfeuerungsanlagen, mit
einer Absaugeinheit umfassend

  • - ein Anschlussrohr zur Verbindung der Absaugeinheit mit einem Rauchgasweg, aus welchem von einer Feuerung ein Rauchgas strömt, und
  • - eine Absaugöffnung, und einer Filtereinheit umfassend
  • - eine mit der Absaugöffnung mittels einer ersten Verbindungseinheit verbundene Eintrittsöffnung,
  • - eine Austrittsöffnung,
  • - ein zwischen der Eintrittsöffnung und der Austrittsöffnung angeordnetes Filterelement, und vorzugsweise
  • - einen zwischen der Austrittsöffnung und dem Filterelement angeordneten Lüfter, welcher dazu eingerichtet ist, einen Ansaugdruck zu erzeugen,

wobei die Absaugeinheit und die Filtereinheit als separate Baugruppen räumlich voneinander getrennt angeordnet und mittels Verbindungseinheiten bzw. -mitteln strömungstechnisch miteinander verbunden bzw. verbindbar sind, vorgeschlagen.To solve this problem, a device for filtering fine dust, in particular for solid fuel small combustion systems, is provided
comprising a suction unit
  • - A connection pipe for connecting the suction unit to a flue gas path from which a flue gas flows from a furnace, and
  • - A suction opening, and comprising a filter unit
  • - an inlet opening connected to the suction opening by means of a first connection unit,
  • - an outlet opening,
  • - a filter element arranged between the inlet opening and the outlet opening, and preferably
  • - A fan arranged between the outlet opening and the filter element, which is set up to generate a suction pressure,

the suction unit and the filter unit being arranged spatially separated from one another as separate assemblies and being fluidically connected or connectable to one another by means of connecting units or means.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht ferner eine mit der Absaugeinheit verbundene Rezirkulationseinheit vor, umfassend

  • - eine mit der Austrittsöffnung mittels einer zweiten Verbindungseinheit verbundene Rezirkulationsöffnung, und
  • - ein Leitblech, welches dazu eingerichtet ist, eine Mischung eines aus der Austrittsöffnung strömenden Reingases mit dem Rauchgas zu veranlassen,
An advantageous embodiment of the invention also provides a recirculation unit connected to the suction unit, comprising
  • a recirculation opening connected to the outlet opening by means of a second connection unit, and
  • - a baffle which is set up to cause a mixture of a clean gas flowing out of the outlet opening with the flue gas,

Erfindungsgemäß wird angesichts der vergleichsweise geringen Staubmengen zunächst die Verwendung von Tiefen- bzw. Speicherfiltern als einfache und preiswerte sowie robuste Alternative zu automatisch abzureinigenden Filtern vorgeschlagen.According to the invention, in view of the comparatively small amounts of dust, the use of depth filters or storage filters is initially proposed as a simple, inexpensive and robust alternative to filters that are to be cleaned automatically.

Solche eine Speicher- oder auch Tiefenfiltration ist beispielsweise aus dem Bereich der Reinigung von bereitgestellten Atemgasen, beispielsweise im Bereich der Klima- oder Belüftungstechnik bekannt. Im Bereich der Partikelgröße von Feinstäuben aus Kleinfeuerungsanlagen verfügen filternde Abscheider, verglichen mit elektrostatischen Abscheidern, über eine etwa 5% bessere Abscheideleistung [Quelle: Fritz, W.; Kern, H.: Reinigung von Abgasen, 3. Auflage, 1992, Vogel Buchverlag]. Erfindungsgemäß wird demnach eine Lösung vorgeschlagen, welche sowohl eine robuste und verlässliche Speicherfiltration erreicht als auch eine ausfallsichere Betriebsweise der Filteranlage erlaubt.Such storage or depth filtration is known, for example, from the field of cleaning provided breathing gases, for example in the field of air conditioning or ventilation technology. In the particle size range of fine dust from small combustion systems, filtering separators have an approximately 5% better separation efficiency compared to electrostatic separators [source: Fritz, W .; Kern, H .: Cleaning of exhaust gases, 3rd edition, 1992, Vogel Buchverlag]. According to the invention, a solution is therefore proposed which achieves both robust and reliable storage filtration and also allows the filter system to operate in a fail-safe manner.

Gemäß der Erfindung ist die Rauchgasreinigungseinrichtung sowohl zum Anschluss an Schornsteine von Feststoff-Kleinfeuerungsanlagen, d.h. am Ende eines Rauchgasweges ohne Rauchgasreinigungseinrichtung, als auch zur Integration in den Rauchgasweg einer insbesondere für Feststoffe geeigneten Kleinfeuerung. Das Rauchgas einer Feuerungsanlage wird in die durch die erfindungsgemäße Vorrichtung realisierte Reinigungseinrichtung eingeleitet, dort gereinigt und letztlich an die Umwelt abgegeben.According to the invention, the flue gas cleaning device is both for connection to chimneys of small solid fuel systems, i.e. at the end of a flue gas path without a flue gas cleaning device, as well as for integration into the flue gas path of a small combustion system particularly suitable for solids. The flue gas from a combustion system is introduced into the cleaning device implemented by the device according to the invention, cleaned there and ultimately released into the environment.

Die erfindungsgemäße Rauchgasreinigungsvorrichtung weist mit der Absaugeinheit und der Filtereinheit mindestens zwei räumlich voneinander getrennte Baugruppen auf, die durch mindestens ein Verbindungselement, das beispielsweise als isolierter Metallschlauch ausgeführt ist, miteinander verbunden und in Richtung der Umgebung abgedichtet sind. Zur Vereinfachung des Anschlusses dieser isolierten Metallschläuche an die Absaug- und Filtereinheit sowie die Rezirkulationseinheit können vorteilhafterweise Schnellverschlusssysteme wie Bajonettverschluss, Feuerwehrkupplungen, Kamlock-Kupplungen oder dergleichen Anschlüsse verwendet werden.The flue gas cleaning device according to the invention has at least two spatially separated assemblies with the suction unit and the filter unit, which are connected to one another by at least one connecting element, which is designed, for example, as an insulated metal hose and sealed off from the environment. To simplify the connection of these insulated metal hoses to the suction and filter unit and the recirculation unit, quick-release locking systems such as bayonet locks, fire brigade couplings, Kamlock couplings or similar connections can advantageously be used.

Zur Überwindung des betriebsnotwendigen Differenzdrucks der Filtereinheit wird ein Lüfter verwendet, der bevorzugt als Radialventilator ausgeführt ist. Der Lüfter befindet sich bevorzugt im Gehäuse der Filtereinheit. Das Gehäuse der Filtereinheit besteht bevorzugt aus sogenannten Sandwichplatten, bei denen ein etwa 30 bis 50 Millimeter starker Kern aus thermisch isolierender Mineralwolle von verzinktem Blech umschlossen ist. Diese Bauart ist mechanisch stabil, wetterfest und verhindert vorteilhafterweise den Ausfall von Kondensat durch ein zu starkes Auskühlen des Rauchgases.To overcome the operationally necessary differential pressure of the filter unit, a fan is used, which is preferably designed as a radial fan. The fan is preferably located in the housing of the filter unit. The housing of the filter unit preferably consists of so-called sandwich panels, in which an approximately 30 to 50 millimeter thick core made of thermally insulating mineral wool is enclosed by galvanized sheet metal. This type of construction is mechanically stable, weatherproof and advantageously prevents the loss of condensate due to excessive cooling of the flue gas.

Die erfindungsgemäßen Lösungen sind in erster Linie, gemäß den gesetzlichen Anforderungen der 1. BlmSchV, zur Abscheidung von Feinstaub aus dem Abgas von Feststoff-Kleinfeuerungsanlagen einzusetzen. Es hat sich überraschend herausgestellt, dass gemeinsam mit dem Feinstaub auch Kondensatbestandteile wie Teere mit abgeschieden werden, da die in der erfindungsgemäßen Vorrichtung herrschenden Temperaturen unterhalb der Kondensationspunkte der Teere von etwa 400 Grad Celsius liegen. Dieses Gemisch an Staub- und Teer wird im Folgenden auch als Verschmutzungsfracht bezeichnet.The solutions according to the invention are primarily to be used, in accordance with the legal requirements of the 1st BlmSchV, for separating fine dust from the exhaust gas from small solid fuel systems. It has surprisingly been found that, together with the fine dust, condensate components such as tars are also deposited, since the temperatures prevailing in the device according to the invention are below the condensation points of the tars of approximately 400 degrees Celsius. This mixture of dust and tar is also referred to below as the pollution load.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der freie Strömungsquerschnitt der ersten Verbindungseinheit und/oder der zweiten Verbindungseinheit geringer ist als der freie Strömungsquerschnitt des Anschlussrohrs der Absaugeinheit an den Rauchgasweg. Durch Verwendung dieser kleineren Querschnitte können die Verbindungselemente erheblich material- und platzsparender und besser montierbar ausgeführt werden. So liegt beispielsweise der Durchmesser des Anschlussrohres bei vielen Kaminen in der Praxis in einem Bereich von etwa 130 mm bis 150 mm. Die Innendurchmesser der Verbindungselemente können vorteilhafterweise in den Größe DN 100, DN 80, DN 65, DN 50 oder sogar geringer ausgeführt werden. Die Vorteile hinsichtlich Materialeinsatz und Handhabbarkeit sind insbesondere bei einer doppelten Leitungsführung und mit einer jeweils zusätzlichen Isolierschicht gegeben.According to a preferred embodiment, it is provided that the free flow cross section of the first connection unit and / or the second connection unit is smaller than the free flow cross section of the connection pipe of the suction unit to the flue gas path. By using these smaller cross-sections, the connecting elements can be made considerably more material and space-saving and easier to assemble. For example, the diameter of the connecting pipe in many chimneys is in practice in a range from about 130 mm to 150 mm. The inside diameters of the connecting elements can advantageously be made in sizes DN 100, DN 80, DN 65, DN 50 or even smaller. The advantages with regard to the use of materials and manageability are given in particular with a double line routing and with an additional insulating layer in each case.

Vorteilhafterweise ist ferner vorgesehen, dass die Absaugöffnung entlang eines Rohrumfangs der Absaugeinheit und/oder dass die Rezirkulationsöffnung entlang eines Rohrumfangs der Rezirkulationseinheit vorgesehen ist. Dies hat den Vorteil, dass eine möglichst große Menge an zu reinigendem Rauchgas der Filtereinheit zugeführt und von dieser, nach erfolgter Reinigung, zurück zur Rezirkulationseinheit geführt werden kann.It is also advantageously provided that the suction opening is provided along a pipe circumference of the suction unit and / or that the recirculation opening is provided along a pipe circumference of the recirculation unit. This has the advantage that the largest possible amount of flue gas to be cleaned can be fed to the filter unit and, after cleaning, can be fed back to the recirculation unit.

Vorzugsweise ist ein im unteren Bereich der Absaugöffnung oder ein unterhalb der Absaugeinheit angeordneter Temperaturfühler vorgesehen, welcher vorteilhafterweise dazu eingerichtet ist, bei Überschreiten einer vordefinierten Temperatur des Rauchgases den Lüfter zu aktivieren. Dadurch wird ein unnötiger Betrieb des Lüfters vermieden. Bei einer rauchgasseitigen Überschreitung der maximal zulässigen Betriebstemperatur, insbesondere für die Filterelemente, kann der Ventilator vorteilhafterweise abgeschaltet werden um so eine unzulässige Überhitzung der Filtereinheit wirksam zu unterbinden. In diesem Fall würde das Rauchgas kurzzeitig ungefiltert an die Atmosphäre abgeleitet werden.A temperature sensor arranged in the lower region of the suction opening or below the suction unit is preferably provided, which is advantageously set up to activate the fan when a predefined temperature of the flue gas is exceeded. This avoids unnecessary fan operation. If the maximum permissible operating temperature is exceeded on the flue gas side, in particular for the filter elements, the fan can advantageously be switched off in order to effectively prevent inadmissible overheating of the filter unit. In this case, the flue gas would briefly be discharged unfiltered into the atmosphere.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Vorrichtung eine Einheit zur elektrostatischen Voragglomeration auf, welche eine Sprühelektrode, um welche sich ein Hochspannungsfeld ausbildet, einen mit der Sprühelektrode verbundenen Isolator, welcher ein Überschlagen der Hochspannung auf umgebende Bauteile verhindert, und eine mit dem Isolator mittels einem Hochspannungskabel verbundene Hochspannungsquelle umfasst. Eine weitere bzw. nochmalige Verbesserung dieses Effektes kann vorteilhafterweise durch das Einbringen eines großflächigen Niederschlagsgitters erzielt werden, welches vorteilhafterweise anströmseitig vor den Filterelementen angeordnet wird. Durch das Vorsehen einer elektrostatisch Voragglomeration können insbesondere die Standzeiten der Filtermaterialien erhöht werden, da die Filter durch wenige agglomerierte große Partikel, die eher eine poröse Schicht anströmseitig auf den Filterelementen bilden, wesentlich weniger belastet werden als durch viele sehr kleine Partikel, die in die Tiefe des Filtermaterials eindringen.According to a preferred embodiment, the device has a unit for electrostatic pre-agglomeration, which has a spray electrode around which a high-voltage field is formed, an insulator connected to the spray electrode, which prevents the high voltage from flashing over to surrounding components, and one with the insulator by means of a high-voltage cable includes connected high voltage source. A further or further improvement of this effect can advantageously be achieved by introducing a large-area precipitation grid, which is advantageously arranged on the inflow side in front of the filter elements. By providing an electrostatic pre-agglomeration, the service life of the filter materials can be increased, since the filters are significantly less stressed by a few agglomerated large particles, which tend to form a porous layer on the inflow side on the filter elements, than by many very small particles that penetrate into the depths penetrate the filter material.

Vorzugsweise ist als Filterelement ein nicht regenerierbares Tiefenfilter vorgesehen ist, welches dazu eingerichtet ist, Feinstaub, Kondensat und/oder Kondensatbestandteile abzuscheiden. Ein derartiges Tiefenfilter bietet im Bereich der Partikelgröße von Feinstäuben aus Kleinfeuerungsanlagen ein deutlich besseres Verhältnis aus bzw. von Abscheideleistung und Standzeit als andere Filterarten.A non-regenerable depth filter is preferably provided as the filter element, which is set up to separate fine dust, condensate and / or condensate constituents. In the particle size range of fine dust from small combustion systems, such a depth filter offers a significantly better ratio of separation performance and service life than other types of filter.

Vorteilhafterweise umfasst das Filterelement ein Filter gemäß der Filterklasse G4, M5, M6, F7 oder F8 der DIN EN 779 (2012) .The filter element advantageously comprises a filter according to filter class G4, M5, M6, F7 or F8 DIN EN 779 (2012) .

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist als Filterelement ein Vorfilter gemäß der Filterklasse M5 oder M6 und ein Feinfilter gemäß der Filterklasse F7 oder F8 vorgesehen, wobei zwischen dem Vorfilter und dem Feinfilter eine Trennschicht vorgesehen ist, die vorzugsweise aus einem grobporigen Material besteht, insbesondere um Verklebungen an der Grenzschicht zwischen den Filterelementen zu verhindern. Durch eine derartige Anordnung wird eine mehrstufige Filterung erreicht, welche zu einem hohen Grad der Reinigung des Rauchgases führt.According to a preferred embodiment, a pre-filter according to filter class M5 or M6 and a fine filter according to filter class F7 or F8 are provided as the filter element, with a separating layer being provided between the pre-filter and the fine filter, which preferably consists of a coarse-pored material, in particular to prevent adhesions to prevent the boundary layer between the filter elements. Such an arrangement achieves multi-stage filtering, which leads to a high degree of cleaning of the flue gas.

Alternativ dazu kann vorteilhafterweise als Filterelement eine Reihenschaltung eines separat angeordneten Vorfilters und eines separat angeordneten Feinfilters vorgesehen sein, wobei das Vorfilter und das Feinfilter mittels wenigstens einer Trennwand räumlich voneinander getrennt sind. Dies hat unter anderem den Vorteil, dass ein einfacherer Austausch des jeweiligen Filters möglich ist.Alternatively, a series connection of a separately arranged prefilter and a separately arranged fine filter can advantageously be provided as the filter element, the prefilter and the fine filter being spatially separated from one another by means of at least one partition. Among other things, this has the advantage that the respective filter can be replaced more easily.

Vorzugsweise weist die Filtereinheit ein zusätzliches Filterelement für den Betriebsbeginn auf, welches dem Filterelement nachgeschaltet ist. Insbesondere bei einem Betrieb der Vorrichtung mit frischen bzw. neuen Feinstaubfiltern kann durch ein solches zusätzliches Filterelement eine zuverlässige Reinigung des Rauchgases erreicht werden.The filter unit preferably has an additional filter element for the start of operation, which is connected downstream of the filter element. In particular when the device is operated with fresh or new fine dust filters, such an additional filter element can reliably clean the flue gas.

Gemäß einer weiteren vorteilhafte Ausgestaltung sind in der Filtereinheit ferner ein Schalldämpfer und eine Umschalteinheit vorgesehen, wobei die Umschalteinheit dazu dient und vorteilhafterweise eingerichtet ist, dass Rauchgas während des Betriebs mit frischen Filtern so lange über das zusätzliche Filterelement zu leiten, bis der Druckverlust über das zusätzliche Filterelement einen vorgegebenen Druckverlust erreicht hat. Alternativ und/oder ergänzend zur Steuerung über den Druckverlust kann die Umschalteinheit vorteilhafterweise auch nach einer vorgegebenen Betriebszeit so schalten, dass das zusätzliche Filter umfahren bzw. umgangen wird. Bis zu diesem Zeitpunkt der Umschaltung sind die frischen Filterelemente in der Regel so stark beladen, dass sie eine ausreichend hohe Reinigungswirkung erzielen. Das Material des zusätzlichen Filters kann vorteilhafterweise aus einer Packung Mineralwolle oder Wolle, Baumwolle oder Leinen bestehen. Dieses Material wird nicht regeneriert und beim Wechsel der Filterelemente ausgetauscht und vorzugsweise thermisch entsorgt. Es kann erfindungsgemäß jedoch auch vorgesehen sein, dass das Gas parallel das zusätzliche Filterelement und den Schalldämpfer durchläuft oder sowohl das zusätzliche Filterelement als auch den Schalldämpfer durchläuft.According to a further advantageous embodiment, a silencer and a switchover unit are also provided in the filter unit, the switchover unit serving and advantageously being set up to guide the flue gas through the additional filter element during operation with fresh filters until the pressure loss over the additional Filter element has reached a specified pressure drop. As an alternative and / or in addition to the control via the pressure loss, the switchover unit can advantageously also switch after a predetermined operating time in such a way that the additional filter is bypassed or bypassed. By this point in time, the fresh filter elements are usually so heavily loaded that they achieve a sufficiently high cleaning effect. The material of the additional filter can advantageously consist of a pack of mineral wool or wool, cotton or linen. This material is not regenerated and is exchanged when the filter elements are changed and preferably disposed of thermally. According to the invention, however, it can also be provided that the gas passes through the additional filter element and the silencer in parallel or both the additional filter element and the silencer.

Vorzugsweise weist die Absaugeinheit eine konische, sich nach unten aufweitende, Form auf. Dies hat den Vorteil, dass mit der Zeit auftretende Staubablagerungen besser vermieden werden können.The suction unit preferably has a conical shape that widens downwards. This has the advantage that it occurs over time Dust deposits can be better avoided.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung umfasst die Filtereinheit ferner eine Entschwefelungseinrichtung.According to a further preferred embodiment, the filter unit further comprises a desulfurization device.

Vorzugsweise umfasst die Filtereinheit ferner ein Formgebungselement, welches dazu eingerichtet ist, einem Zusammenfallen von Filterelementen entgegenzuwirken, insbesondere bei einem Betrieb der Vorrichtung mit geringen Volumenströmen. Ein solches Formgebungselement kann im Inneren von Filtertaschen oder als metallische Trennschicht zwischen einem Vorfilter und einem Feinfilter vorgesehen sein. Da sich auf diese Weise ein Zusammenfallen der Filterelemente vermeiden lässt, wird vorteilhafterweise die wirksame Filterfläche und damit die Standzeit erhöht. Ferner sinkt der Wartungsaufwand der Vorrichtung erheblich.The filter unit preferably further comprises a shaping element which is set up to counteract a collapse of filter elements, in particular when the device is operated with low volume flows. Such a shaping element can be provided in the interior of filter pockets or as a metallic separating layer between a prefilter and a fine filter. Since the filter elements can be prevented from collapsing in this way, the effective filter surface and thus the service life are advantageously increased. Furthermore, the maintenance effort of the device is considerably reduced.

Ein besonderes Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die bauliche Trennung von dem in dem in der Achse des Rauchgasstrom befindlichen Teils, bestehend aus Absaugeinheit, Rezirkulationseinheit und elektrostatischer Voragglomeration, und der Filtereinheit.A special feature of the present invention is the structural separation of the part located in the axis of the flue gas flow, consisting of suction unit, recirculation unit and electrostatic pre-agglomeration, and the filter unit.

Durch diese erfindungsgemäße Konstruktion entfällt vorteilhafterweise der separat konstruierte Bypassraum komplett, der aus Sicherheitsgründen für eine ungefilterte Abführung der Rauchgase an die Atmosphäre erforderlich ist und der bei anderen Feinstaubfilterkonzepten bisher erforderlich ist.This construction according to the invention advantageously completely eliminates the separately constructed bypass space, which is required for safety reasons for unfiltered discharge of the flue gases to the atmosphere and which was previously required in other fine dust filter concepts.

Die erfindungsgemäße Konstruktion gewährleistet vorteilhafterweise einen sicheren und robusten Betrieb ohne dass fehleranfällige Rauchgasklappen oder sonstige Drosselorgane benötigt werden. Durch die bauliche Trennung der Filtereinheit können erheblich größere Filterflächen verwendet werden als beispielsweise bei Feinstaubfilterkonstruktionen, die direkt auf dem Kamin montiert werden. Bei derartigen vorbekannten Konstruktionen ist bauartbedingt vorgegeben, dass diese die Maße des Kamins nicht wesentlich überschreiten können und auch in der Höhe begrenzt sind. Bei einem durchschnittlichen Kaminaußenquerschnitt von 50 cm mal 50 cm ist es bei einer derartigen vorbekannten Feinstaubfilterkonstruktion aufgrund der Geometrie und den Baumaßen 50 cm mal 50 cm mal 50 cm kaum möglich mit einem Filter mit einer Tiefe von etwa 20 mm eine Filterfläche von mehr als einem Quadratmeter unterzubringen, insbesondere wenn der erforderliche Raum für den Bypass zwischen den einzelnen Filterelementen und die Seitenkammer mit Ventilator etc. abgezogen wird. Daraus resultiert eine erhebliche Einschränkung der Standzeit.The construction according to the invention advantageously ensures a safe and robust operation without the need for fault-prone flue gas flaps or other throttling devices. Due to the structural separation of the filter unit, considerably larger filter surfaces can be used than, for example, with fine dust filter constructions that are mounted directly on the chimney. In the case of such previously known constructions, the design dictates that they cannot significantly exceed the dimensions of the chimney and that they are also limited in height. With an average external cross-section of the chimney of 50 cm by 50 cm, a filter area of more than one square meter is hardly possible with such a previously known fine dust filter construction due to the geometry and the structural dimensions of 50 cm by 50 cm by 50 cm with a filter with a depth of about 20 mm to accommodate, especially if the required space for the bypass between the individual filter elements and the side chamber with fan etc. is removed. This results in a considerable limitation of the service life.

Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion gibt es demgegenüber keine vergleichbare Limitierung der Filterfläche, so dass eine im Vergleich erheblich höhere Standzeit einfach durch eine Erhöhung der Filterfläche zu realisieren ist.In contrast, the construction according to the invention does not have any comparable limitation of the filter area, so that a comparatively significantly longer service life can be achieved simply by increasing the filter area.

Im Falle von Betriebsstörungen, wie beispielsweise Stromausfall oder mangelnder Wartung der Filterelemente, folgt bei der erfindungsgemäßen Lösung das Rauchgas dem Weg in Verlängerung der Achse des ursprünglichen Rauchgasweges ohne Feinstaubfilter, beispielsweise dem Kamin.In the event of malfunctions, such as power failure or insufficient maintenance of the filter elements, in the solution according to the invention the flue gas follows the path in extension of the axis of the original flue gas path without fine dust filter, for example the chimney.

Vorteilhafterweise wird das Rauchgas erfindungsgemäß nur im bestimmungsgemäßen Betrieb durch den in der Absaugeinheit herrschenden Unterdruck aus der Achse des ursprünglichen Rauchgasweges abgelenkt und über eine Verbindungseinheit der Filtereinheit zugeleitet.Advantageously, according to the invention, the flue gas is deflected from the axis of the original flue gas path by the negative pressure prevailing in the suction unit only in normal operation and fed to the filter unit via a connection unit.

Die Erfindungsgemäße Lösung besteht aus einem Teil bzw. einer Komponente, nämlich den in der Achse des Rauchgasstrom befindlichen Teilen Absaugeinheit, Rezirkulationseinheit und elektrostatischer Voragglomeration, der bzw. die während des praktischen Betriebes nur von Fachpersonal gewartet werden sollte. Insbesondere die elektrostatische Voragglomeration birgt aufgrund der Hochspannung eine Gefahrenquelle, die eine Wartung durch Laien ausschließt. Durch die räumliche Nähe zur Sprühelektrode und dem Hochspannungskabel sollten Laien daher auch Wartungen an der Absaugeinheit und der Rezirkulationseinheit unterlassen. Bei einer Vielzahl von Häuser befindet sich der Kamin an unzugänglichen Stellen auf dem Dach, so dass eine erhöhte Absturzgefahr bei der Begehung besteht. Diese Absturzgefahr ist durch den Einsatz von geschultem Fachpersonal mit entsprechenden Sicherungsgurten etc. bis nahe Null reduzierbar.The solution according to the invention consists of a part or a component, namely the suction unit, recirculation unit and electrostatic pre-agglomeration located in the axis of the flue gas flow, which should only be serviced by specialist staff during practical operation. In particular, electrostatic pre-agglomeration is a source of danger due to the high voltage that precludes maintenance by laypeople. Due to the close proximity to the spray electrode and the high-voltage cable, laypeople should also refrain from servicing the suction unit and the recirculation unit. In a large number of houses, the chimney is in inaccessible places on the roof, so that there is an increased risk of falling when inspecting it. This risk of falling can be reduced to almost zero through the use of trained specialists with appropriate safety belts, etc.

Die in der Achse des ursprünglichen Rauchgasweges befindlichen Komponenten sollten bei der erfindungsgemäßen Lösung ausschließlich von geschultem Fachpersonal mit den entsprechenden Sicherheitsvorkehrungen gewartet werden. In the solution according to the invention, the components located in the axis of the original flue gas path should only be serviced by trained specialist personnel with the appropriate safety precautions.

Die Filtereinheit der erfindungsgemäßen Lösung ist im Vergleich dazu ein vergleichsweise einfaches Bauteil. Wenn die erfindungsgemäße Filtereinheit auf einem gut zugänglichen Flachdach aufgestellt ist, könnte der Wechsel der Filterelemente insofern auch durch Laien erfolgen. Auch bei Schrägdächern gibt es Bauteile wie Trittstufen für Schornsteinfeger, Geländer Einsatzbauteile um beispielsweise Balkone nachzurüsten, so dass damit zumindest theoretisch eine Begehung auch durch Laien gefahrlos möglich wird. Die erfindungsgemäße Filtereinheit kann insofern unter günstigen Umständen auch durch Laien gewartet werden. Anderenfalls sollte ein Austausch der erfindungsgemäßen Filterelemente ausschließlich durch Fachfirmen bzw. Fachpersonal erfolgen.In comparison, the filter unit of the solution according to the invention is a comparatively simple component. If the filter unit according to the invention is set up on an easily accessible flat roof, the filter elements could in this respect also be changed by laypeople. Even with pitched roofs, there are components such as steps for chimney sweeps, railings, insert components to retrofit balconies, for example, so that, at least in theory, it is also possible for laypersons to visit without danger. In this respect, the filter unit according to the invention can, under favorable circumstances, also be serviced by laypeople. Otherwise, an exchange of the invention Filter elements are carried out exclusively by specialist companies or specialist personnel.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der in den Figuren der Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.Further details, features and advantages of the invention are explained in more detail below with reference to the embodiments shown in the figures of the drawings.

Dabei zeigen:

  • 1 ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Filterung von Feinstaub, insbesondere Darstellung der Hauptkomponenten Kamin (10), Absaugeinheit (30), Filtereinheit (60), Rezirkulationseinheit (40), Verbindungseinheiten (38, 48), elektrostatischer Voragglomeration (20) und Regenschutz (16);
  • 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, insbesondere mit Fluidwegen, vorliegend bei einer Auf-Dachmontage mit Rezirkulation;
  • 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Teil-Explosionsdarstellung der Baugruppen;
  • 4 ein Ausführungsbeispiel der Absaugeinheit und der Rezirkulationseinheit, vorliegend Ausführung mit Rezirkulation und Montageart im Rauchrohr, beispielsweise zur Anwendung bei nachträglich installierten isolierten Rauchgasleitungen an den Außenseiten von Häusern;
  • 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, insbesondere mit Fluidwegen, vorliegend bei einer Auf-Dach-Montage, insbesondere mit Rohgasverdünnung mit rezirkuliertem warmem Reingas;
  • 6 ein Ausführungsbeispiel der Absaugeinheit, insbesondere mit Fluidwegen, vorliegend bei einer Auf-Dach-Montage, insbesondere Rohgasverdünnung mit kalter Umgebungsluft;
  • 7 ein Ausführungsbeispiel eines Rauchgasaustritts in die Atmosphäre bei einem Kamin ohne Absaugeinheit und ohne Rezirkulationseinheit;
  • 8 ein Ausführungsbeispiel eines Rauchgasaustritts in die Atmosphäre bei einem Kamin mit Absaugeinheit und ohne Rezirkulationseinheit, beispielsweise für Betriebsstörungen wie Stromausfall oder mangelnde Filterwartung;
  • 9 ein Ausführungsbeispiel eines Rauchgasaustritts in die Atmosphäre bei einem Kamin mit Absaugeinheit und mit Rezirkulationseinheit, beispielsweise für Betriebsstörungen wie Stromausfall oder mangelnde Filterwartung;
  • 10 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Filtereinheit in seitlicher Schnittdarstellung mit Gehäuse (62), Wartungsdeckel (64), Filterelement (50), Ventilator (65), Rohgaseintritt (66) und Reingasaustritt (68);
  • 11 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Filtereinheit, ähnlich 10, jedoch mit Seitenkammer (67), u.a. zur Rauchgasführung, und in Kombination mit elektrostatischer Voragglomeration einsetzbarem Niederschlagsgitter (29);
  • 12 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Filtereinheit, vorliegend mit durch Trennwände (70) erzielter Reihenschaltung von Vorfilter (52) und Feinfilter (56), welche optional auch als hier nicht dargestellte Parallelschaltung von mindestens zwei gleichartigen Filterelementen (50) zur Erhöhung der Filterfläche und damit der Standzeiten sowie für den Einsatz bei größeren Feuerungen mit größeren Rauchgasvolumenströmen vorgesehen sein kann;
  • 13 ein Ausführungsbeispiel eines Zusatzfilters (78) mit Umschalteinheit (76) und/oder Schalldämpfers (72);
  • 14 ein Ausführungsbeispiel eines Filterelements mit Vorfilter (52), Feinfilter (56) und Trennschicht (54);
  • 15 ein Ausführungsbeispiel einer Filtereinheit umfassend eine Entschwefelungsvorrichtung, insbesondere in verschiedenen Varianten;
  • 16 ein erstes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Filterung von Feinstaub mit entsprechenden Temperaturmessstellen mit Rezirkulationseinheit;
  • 17 ein zweites Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Filterung von Feinstaub mit entsprechenden Temperaturmessstellen ohne Rezirkulationseinheit;;
  • 18 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Formgebungselements (58) innerhalb einer Filterelements (50), bestehend aus Vorfilter (52), Trennschicht (54) und Feinfilter (56), hier Darstellung im Längsschnitt durch eine Filtertasche;
  • 19 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Formgebungselements (58) innerhalb einer Filtereinheit als Darstellung im Querschnitt durch mehrere nebeneinander befindliche Filtertaschen eines Filterelements (50), bestehend aus Vorfilter (52), Trennschicht (54) und Feinfilter (56); und
  • 20 ein Ausführungsbeispiel für eine zusätzliche Temperaturerhöhung bzw. -verringerung des Rauchgases sowie eine weitere einfache Variante der Befestigung eines der Verbindungselemente (38, 48).
Show:
  • 1 an embodiment of the device for filtering fine dust, in particular representation of the main components of the chimney ( 10 ), Suction unit ( 30th ), Filter unit ( 60 ), Recirculation unit ( 40 ), Connection units ( 38 , 48 ), electrostatic pre-agglomeration ( 20th ) and rain protection ( 16 );
  • 2 a further embodiment of the device according to the invention, in particular with fluid paths, in the present case in the case of an on-roof installation with recirculation;
  • 3 a further embodiment of the device according to the invention in a partially exploded view of the assemblies;
  • 4th an embodiment of the suction unit and the recirculation unit, in this case version with recirculation and type of installation in the flue pipe, for example for use in subsequently installed insulated flue gas pipes on the outside of houses;
  • 5 a further exemplary embodiment of the device according to the invention, in particular with fluid paths, in the present case for on-roof installation, in particular with raw gas dilution with recirculated warm clean gas;
  • 6th an embodiment of the suction unit, in particular with fluid paths, in the present case for on-roof installation, in particular raw gas dilution with cold ambient air;
  • 7th an embodiment of a flue gas outlet into the atmosphere in a chimney without a suction unit and without a recirculation unit;
  • 8th an embodiment of a flue gas outlet into the atmosphere in a chimney with a suction unit and without a recirculation unit, for example for operational malfunctions such as power failure or insufficient filter maintenance;
  • 9 an embodiment of a flue gas outlet into the atmosphere in a chimney with a suction unit and with a recirculation unit, for example for malfunctions such as power failure or insufficient filter maintenance;
  • 10 a first exemplary embodiment of a filter unit in a lateral sectional view with housing ( 62 ), Maintenance cover ( 64 ), Filter element ( 50 ), Fan ( 65 ), Raw gas inlet ( 66 ) and clean gas outlet ( 68 );
  • 11 a second embodiment of a filter unit, similar 10 , but with side chamber ( 67 ), among other things for flue gas guidance, and in combination with electrostatic pre-agglomeration usable precipitation grid ( 29 );
  • 12th a third embodiment of a filter unit, in this case with partition walls ( 70 ) achieved series connection of prefilter ( 52 ) and fine filter ( 56 ), which can optionally also be used as a parallel connection, not shown here, of at least two similar filter elements ( 50 ) can be provided to increase the filter area and thus the service life as well as for use in larger furnaces with larger flue gas volume flows;
  • 13th an embodiment of an additional filter ( 78 ) with switching unit ( 76 ) and / or silencer ( 72 );
  • 14th an embodiment of a filter element with pre-filter ( 52 ), Fine filter ( 56 ) and separating layer ( 54 );
  • 15th an embodiment of a filter unit comprising a desulfurization device, in particular in different variants;
  • 16 a first embodiment of the device for filtering fine dust with corresponding temperature measuring points with a recirculation unit;
  • 17th a second embodiment of the device for filtering fine dust with corresponding temperature measuring points without a recirculation unit ;;
  • 18th a first embodiment of a shaping element ( 58 ) within a filter element ( 50 ), consisting of a pre-filter ( 52 ), Interface ( 54 ) and fine filter ( 56 ), here representation in longitudinal section through a filter pocket;
  • 19th a second embodiment of a shaping element ( 58 ) within a filter unit as a representation in cross section through several adjacent filter pockets of a filter element ( 50 ), consisting of a pre-filter ( 52 ), Interface ( 54 ) and fine filter ( 56 ); and
  • 20th an embodiment for an additional temperature increase or decrease of the flue gas as well as another simple variant of the attachment of one of the connecting elements ( 38 , 48 ).

In 1 ist eine Gesamtübersicht einer Vorrichtung zur Filterung von Feinstaub dargestellt, welche eine Absaugeinheit 30, eine Rezirkulationseinheit 40, eine Filtereinheit 60 und eine optional vorgesehene Vorrichtung 20 zur elektrostatischen Voragglomeration umfasst. Die Absaugeinheit 30 ist dabei die erste Baugruppe, die in den Rauchgasweg 10 der Feuerungsanlage angeschlossen wird. Die Filtereinheit 60 als zweite, über ein Verbindungselement 38 angeschlossene Baugruppe beinhaltet mindestens ein Filterelement 50, welches beispielsweise als Tiefenfilter ausgeführt ist. Zur Überwindung des betriebsnotwendigen Differenzdrucks der Filtereinheit 60 wird ein Lüfter 65 verwendet, der bevorzugt als Radialventilator ausgeführt ist. Der Lüfter 65 befindet sich bevorzugt im Gehäuse 62 der Filtereinheit 60. Auf die optional vorgesehene Vorrichtung zur Reingas-Rezirkulation über die Verbindungseinheit 48 sowie der elektrostatischen Voragglomeration wird im weiteren Verlauf der Beschreibung näher eingegangen.In 1 a general overview of a device for filtering fine dust is shown, which a suction unit 30th , a recirculation unit 40 , a filter unit 60 and an optionally provided device 20th includes for electrostatic pre-agglomeration. The suction unit 30th is the first assembly that goes into the flue gas path 10 is connected to the combustion system. The filter unit 60 as a second, via a connecting element 38 The connected assembly contains at least one filter element 50 , which is designed, for example, as a depth filter. To overcome the operationally necessary differential pressure of the filter unit 60 becomes a fan 65 used, which is preferably designed as a radial fan. The fan 65 is preferably located in the housing 62 the filter unit 60 . On the optionally provided device for clean gas recirculation via the connection unit 48 as well as the electrostatic pre-agglomeration will be discussed in more detail in the further course of the description.

Der freie Strömungsquerschnitt der Absaugeinheit 30 und/oder der Rezirkulationseinheit 40 orientiert sich in erster Linie am freien Strömungsquerschnitt der Feuerungsanlage selbst, kann jedoch über definiert lange Strecken in gewissem Maße, beispielsweise durch Leitbleche der Absaugeinheit 30 und/oder Leitbleche 49 der Rezirkulationseinheit 40 verengt werden. Entscheidend ist, dass diese Verengung keine wesentlichen negativen Auswirkungen auf den Betrieb der Feuerungsanlage hat. Insbesondere darf sich durch eine Verengung nicht der Strömungswiderstand für die Abführung der Rauchgase in einem solchen Maße erhöhen, dass Rauchgas 4 aus der Feuerungsanlage, beispielsweise in den umgebenden Wohnraum austritt. Wenn ein solcher ungewollter Austritt von Rauchgas 4 ausgeschlossen werden kann, ist eine Einschnürung des Rauchgasweges in gewissem bzw. begrenztem Umfang zulässig.The free flow cross-section of the suction unit 30th and / or the recirculation unit 40 is primarily based on the free flow cross-section of the combustion system itself, but can be used to a certain extent over defined long distances, for example through guide plates of the suction unit 30th and / or baffles 49 the recirculation unit 40 be narrowed. It is crucial that this narrowing does not have any significant negative effects on the operation of the combustion system. In particular, a constriction must not increase the flow resistance for the discharge of the flue gases to such an extent that flue gas 4th exits from the combustion system, for example into the surrounding living space. If such an unwanted leakage of smoke gas 4th can be excluded, a constriction of the flue gas path is permissible to a certain or limited extent.

Durch die erfindungsgemäße Konstruktion wird sichergestellt, dass bei inaktiver Rauchgasreinigungseinrichtung, beispielsweise bei Betriebsstörungen wie einem Stromausfall oder dem Vorhandensein verstopfter Filter infolge mangelnder Wartung, das Rauchgas an der Absaugeinheit 30 vorbeiströmen kann und ungereinigt an die Atmosphäre abgeleitet werden kann. Bei den zuvor genannten Betriebsstörungen ist der Unterdruck, der für eine Ableitung der Rauchgase von durch die Absaugeinheit 30 über das Verbindungselement bzw. die Verbindungseinheit 38 in Richtung der Filtereinheit 60 sorgt, entweder bei verstopften Filtern zu gering oder bei Stromausfall nicht vorhanden.The construction according to the invention ensures that when the flue gas cleaning device is inactive, for example in the event of malfunctions such as a power failure or the presence of clogged filters due to insufficient maintenance, the flue gas at the suction unit 30th can flow past and can be discharged uncleaned to the atmosphere. In the case of the malfunctions mentioned above, the negative pressure is necessary for the flue gases to be discharged from through the suction unit 30th via the connecting element or the connecting unit 38 towards the filter unit 60 either too low if the filters are clogged or not available in the event of a power failure.

2 zeigt, analog zur Gesamtübersicht der 1, eine Darstellung der Gasströme während des Betriebs der Vorrichtung, wobei dunkle Pfeile ein Rohgas 4 mit einem hohem Feinstaubanteil von beispielsweise 100 mg/m3 N und helle Pfeile ein Reingas 8 mit einem geringem Feinstaubanteil von beispielsweise 10 mg/m3 N kennzeichnen. Die Umgebungsluft 2 mit einem Feinstaubanteil von beispielsweise 0 mg/m3 N, eine Mischung aus Rohgas 4 vermischt mit rezirkuliertem Reingas 8 ist mit dem Bezugszeichen 6 gekennzeichnet und weist einen Feinstaubgehalt von beispielsweise 85 mg/m3 N auf. Das weiter in 2 dargestellte Filterelement 50 ist vorliegend als Taschenfilter ausgeführt und der Lüfter 65 ist beispielsweise ausgeführt als Radialventilator. Wird dieser Radialventilator, oder auch Halbradialventilator, betrieben, so entsteht durch den Unterdruck ein Gasstrom von Rauchgas 4, welcher durch die Absaugöffnung 34 der Absaugeinheit 30 zu Speicherfilteranordnungen, genauer durch das Filtermaterial in der Filtereinheit, geführt wird. Das Rauchgas 4 nimmt also bei Betrieb des Radialventilators nicht den weiterhin freien Weg entlang der Achse des Rauchgaswegs 10 von der Feuerung, sondern - aufgrund der Druckreduzierung in der Absaugeinheit 30 - den Weg durch die Filtereinheit 60, wobei Partikel der Verschmutzungsfracht abgeschieden werden. Bei diesem Abziehen von Rauchgas 4 wird ein vergleichbares Volumen auch durch die abstromseitige Öffnung der Absaugeinheit 30 abgezogen, so dass die Filteranordnungen von einem Gemisch aus Rauchgas 4 und rezirkuliertem Reingas 8 bzw. Umgebungsluft 2 durchströmt werden. Kommt es während des Betriebs der Feuerungsstätte zu einer verminderten Reinigungswirkung, beispielsweise durch Ausfall des Lüfters 65 oder durch das Zusetzen des Fasermaterials, ist in keinem Moment der gefahrlose Betrieb der Feuerungsstätte gefährdet. Statt den Weg über die Filteranordnungen der Filtereinheit 60 zu nehmen, nimmt dann das Rauchgas 4 den ungefilterten Weg durch den inneren Teil der Rezirkulationseinheit Richtung Atmosphäre. Der äußere Teil der Rezirkulationseinheit mit dem Rezirkulationsraum 44 wird dabei nicht durchströmt. 2 shows, analogous to the general overview of 1 , a representation of the gas flows during the operation of the device, with dark arrows a raw gas 4th with a high fine dust content of, for example, 100 mg / m 3 N and bright arrows a clean gas 8th label with a low fine dust content of 10 mg / m 3 N , for example. The ambient air 2 with a fine dust content of, for example, 0 mg / m 3 N , a mixture of raw gas 4th mixed with recirculated clean gas 8th is with the reference number 6th and has a fine dust content of 85 mg / m 3 N, for example. That continues in 2 illustrated filter element 50 is designed here as a pocket filter and the fan 65 is designed, for example, as a centrifugal fan. If this radial fan, or also half-radial fan, is operated, a gas flow of flue gas is created by the negative pressure 4th , which through the suction opening 34 the suction unit 30th to storage filter arrangements, more precisely through the filter material in the filter unit. The flue gas 4th does not take the still free path along the axis of the flue gas path when the centrifugal fan is in operation 10 from the furnace, but - due to the pressure reduction in the suction unit 30th - the way through the filter unit 60 , whereby particles of the pollution load are separated. With this extraction of flue gas 4th A comparable volume is also achieved through the opening of the suction unit on the downstream side 30th withdrawn so that the filter assemblies from a mixture of flue gas 4th and recirculated clean gas 8th or ambient air 2 are flowed through. If the cleaning effect is reduced during the operation of the furnace, for example due to a failure of the fan 65 or the addition of the fiber material does not endanger the safe operation of the furnace at any time. Instead of going through the filter assemblies of the filter unit 60 to take, then takes the flue gas 4th the unfiltered path through the inner part of the recirculation unit towards the atmosphere. The outer part of the recirculation unit with the recirculation space 44 is not flowed through.

Da der Radialventilator hinter dem Filterelement 50, also im Reingasweg angeordnet ist, kommt dieser mit Schmutzpartikeln aus dem Rauchgas 4 weniger in Kontakt, was zu einer Lebensdauererhöhung und Minderung der Wartungsintensität führt. In Abhängigkeit von der Verschmutzung sind die Filterelemente 50 nach einer definierten Anzahl von Betriebsstunden auszutauschen. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Filtermaterial aus einer, beispielsweise bis 180 °C temperaturbeständigen, Synthetikfaser besteht und als Tiefenfilter in Taschenform oder als Beutelfilter in Beutelform ausgeführt ist. Des weiteren sind Ausführungen in Form von Filterschläuchen oder Kassetten möglich. Because the centrifugal fan is behind the filter element 50 , so arranged in the clean gas path, this comes with dirt particles from the flue gas 4th less in contact, which leads to an increase in service life and a reduction in maintenance intensity. The filter elements are dependent on the level of contamination 50 to be replaced after a defined number of operating hours. It is preferably provided that the filter material consists of a synthetic fiber that is temperature-resistant up to 180 ° C., for example, and is designed as a depth filter in the form of a bag or as a bag filter in the form of a bag. Furthermore, designs in the form of filter bags or cassettes are possible.

Alternativ können auch künstliche Mineralfasern wie Glaswolle oder Mineralwolle zum Einsatz kommen. Ein Vorteil der Synthetikfaser besteht in der einfacheren Möglichkeit der Entsorgung über den Weg der allgemeinen Müllverbrennung.Alternatively, artificial mineral fibers such as glass wool or mineral wool can also be used. One advantage of synthetic fibers is that they can be disposed of more easily via general waste incineration.

Alternativ können die Filterelemente vorteilhafterweise auch als keramische Filterfilterelemente ausgeführt werden.Alternatively, the filter elements can advantageously also be designed as ceramic filter filter elements.

Vorliegend ist der Reingasaustritt 68 (in 2 verdeckst dargestellt; sichtbar beispielsweise in 10) so ausgebildet, dass wenigstens ein Teil des Reingases 8 über die Verbindungseinheit 49 und die Rezirkulationseinheit 40 in einen der Absaugeinheit 30 in Strömungsrichtung des Rauchgases 4 nachgeschalteten Bereich geleitet wird. Durch diese - teilweise oder vollständige - Rezirkulation von gereinigtem, warmen Rauchgas 8, wird die Mischtemperatur des in der Absaugeinheit 30 abgesaugten Gases 6 erhöht. Anstelle von kalter Frischluft 2 wird das von der Feuerung kommende Rauchgas 4 mit warmem rezirkuliertem Reingas 8 gemischt. Vorteilhaft bei dieser Erhöhung der Mischtemperatur des zur Filtereinheit geleiteten Gases ist insbesondere die Verminderung des Anfalls von kondensierender Feuchte - in Form von Wasser - aus dem Abgas.Here is the clean gas outlet 68 (in 2 shown concealed; visible for example in 10 ) designed so that at least part of the clean gas 8th via the connection unit 49 and the recirculation unit 40 into one of the suction units 30th in the direction of flow of the flue gas 4th downstream area is directed. Through this - partial or complete - recirculation of cleaned, warm flue gas 8th , the mixing temperature of the in the suction unit 30th extracted gas 6th elevated. Instead of cold fresh air 2 is the flue gas coming from the furnace 4th with warm recirculated clean gas 8th mixed. The advantage of this increase in the mixed temperature of the gas fed to the filter unit is, in particular, the reduction in the accumulation of condensing moisture - in the form of water - from the exhaust gas.

Ein geringfügiger Anfall von Kondensat beim Anheizen der Feuerung und Start der kalten Filtereinheit gehört zum Normalbetrieb. Eine übermäßiges Auskondensieren von Feuchte ist während des Dauerbetriebs zu vermeiden, da anderenfalls eine Ansammlung von viel Wasser zum einen das Gewicht der Filtereinheit erhöhen und zum anderen bei einer längeren Phase des Nicht-Betriebs bei Frost das Gehäuse durch Eissprengung beschädigt werden kann. Bei geeigneter Betriebsführung kann bereits ausgefallenes Kondensat vorteilhafterweise wieder verdampft werden, so dass es zu keiner stetig steigenden Kondensatmenge kommt. Zur zusätzlichen Sicherheit kann ein Feuchtigkeitssensor 61 im Bodenbereich die Kondensatmenge überwachen. Oberhalb eines zulässigen Maximalwertes wird die Filtereinheit vorteilhafterweise außer Betriebs genommen und es kann ein Wartungshinweis an den Betreiber oder den Schornsteinfeger gesendet oder übermittelt werden, beispielsweise über eine Mobilfunkverbindung oder dergleichen.A slight accumulation of condensate when heating up the furnace and starting the cold filter unit is part of normal operation. Excessive condensation of moisture should be avoided during continuous operation, as otherwise the accumulation of a lot of water on the one hand increases the weight of the filter unit and on the other hand the housing can be damaged by cracking ice if it is not in operation for a longer period of time. With suitable management, condensate that has already precipitated can advantageously be evaporated again, so that there is no steadily increasing amount of condensate. A moisture sensor can be used for additional security 61 Monitor the amount of condensate in the floor area. Above a permissible maximum value, the filter unit is advantageously taken out of operation and a maintenance notice can be sent or transmitted to the operator or the chimney sweep, for example via a cellular radio connection or the like.

In 3 ist eine Übersichtsdarstellung einer Absaugeinheit 30 und einer Rezirkulationseinheit 40, welche auf einem Kamin 10 montiert sind, dargestellt. Oberhalb der Rezirkulationseinheit 40 ist ferner eine Vorrichtung 20 zur elektrostatischen Voragglomeration angeordnet, wobei die Sprühelektrode 22 durch Absaugeinheit 30 und Rezirkulationseinheit 40 hindurch reicht. Als optionale Baugruppe ist die Vorrichtung 20 zur elektrostatischen Voragglomeration vorgesehen, umfassend mindestens eine Hochspannungsquelle 26, eine Sprühelektrode 22, um welche sich Hochspannungsfeld im zu reinigenden Gasstrom ausbildet, und einen Isolator 24, welcher ein Überschlagen der Hochspannung auf die umgebenden Bauteile wie die Absaugeinheit 30 und den ursprünglichen Rauchgasweg verhindert. Die Hochspannungsquelle 26 ist über entsprechend geeignete Hochspannungskabel 28 mit dem Isolator 24 und der Sprühelektrode 22 verbunden. Zusätzlich kann ein in 11 dargestelltes geerdetes Niederschlagsgitter 29 anströmseitig vor dem Filterelement angeordnet werden, um den Effekt der Standzeiterhöhung durch Voragglomeration zu verstärken.In 3 is an overview of a suction unit 30th and a recirculation unit 40 which on a fireplace 10 are mounted, shown. Above the recirculation unit 40 is also a device 20th arranged for electrostatic pre-agglomeration, the spray electrode 22nd through suction unit 30th and recirculation unit 40 reaches through. The device is an optional assembly 20th provided for electrostatic pre-agglomeration, comprising at least one high voltage source 26th , a spray electrode 22nd , around which a high-voltage field is formed in the gas flow to be cleaned, and an insulator 24 which causes a flashover of the high voltage to the surrounding components such as the suction unit 30th and prevents the original smoke path. The high voltage source 26th is via appropriately suitable high-voltage cables 28 with the isolator 24 and the spray electrode 22nd connected. In addition, an in 11 shown grounded precipitation grid 29 Be arranged on the inflow side in front of the filter element in order to increase the effect of increasing the service life through pre-agglomeration.

Eine solche für Kleinfeuerungsanlagen bisher nicht verfolgte Lösung der Staubabscheidung realisiert eine Kombination aus Komponenten der elektrostatischen Staubabscheidung bzw. elektrostatischer Voragglomeration und der Filtration. Die Feinstaubpartikel werden hierbei zunächst einem elektrostatischen Feld ausgesetzt, welches schwächer ist als die üblicherweise zur reinen elektrostatischen Feinstaubabscheidung verwendeten elektrostatischen Felder. In diesem abgeschwächten elektrostatischen Feld erfolgt eine Voragglomeration von vielen sehr kleinen Feinstaubpartikeln zu größeren Agglomeraten. Diese größeren Agglomerate können in der nachfolgenden Filtrationsstufe in der Filtereinheit 60 erheblich leichter abgeschieden werden als kleine Feinstaubpartikel. Dies führt neben einer verbesserten Reinigungsleistung auch zu einem deutlichen Anstieg der Standzeiten der verwendeten Filtermaterialien, da die großen Agglomerate eher anströmseitig einen porösen Staubbelag bilden als in die Tiefe des Filtermaterials 50 einzudringen und damit zu einem Anstieg des Druckverlustes beim Betrieb führen. Da die Herstellungskosten für den Hochspannungserzeuger 26 zur Erzeugung des abgeschwächten elektrostatischen Feldes gering sind, kann durch die elektrostatische Voragglomeration ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis erzielt werden. Die elektrostatische Voragglomeration dient dazu, die Standzeiten der Filtermaterialien zu erhöhen.Such a solution of dust separation, which has not yet been pursued for small firing systems, realizes a combination of components of electrostatic dust separation or electrostatic pre-agglomeration and filtration. The fine dust particles are initially exposed to an electrostatic field which is weaker than the electrostatic fields usually used for pure electrostatic fine dust separation. In this weakened electrostatic field there is a pre-agglomeration of many very small fine dust particles to form larger agglomerates. These larger agglomerates can be used in the subsequent filtration stage in the filter unit 60 are separated much more easily than small fine dust particles. In addition to improved cleaning performance, this also leads to a significant increase in the service life of the filter materials used, since the large agglomerates tend to form a porous dust coating on the inflow side than in the depths of the filter material 50 penetrate and thus lead to an increase in the pressure loss during operation. As the manufacturing cost for the high voltage generator 26th to generate the weakened electrostatic field are low, a good price-performance ratio can be achieved through the electrostatic pre-agglomeration. The electrostatic pre-agglomeration serves to increase the service life of the filter materials.

In 4 sind gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel die Absaugeinheit 30 und die Rezirkulationseinheit 40 innerhalb eines Abgasrohres bzw. Rauchrohres 12 montiert, beispielsweise innerhalb eines isolierten Edelstahlkamins zur nachträglichen Montage an der Außenseite von Häusern. Erneut sind die jeweiligen Gasströme während des Betriebs der Vorrichtung dargestellt, wobei der Übersichtlichkeit halber auf eine Darstellung der ohnehin optional vorgesehenen Vorrichtung 20 zur elektrostatischen Vorabscheidung verzichtet wurde.In 4th are, according to a further exemplary embodiment, the suction unit 30th and the recirculation unit 40 within an exhaust pipe or smoke pipe 12th mounted, for example inside an insulated stainless steel chimney for retrofitting on the outside of houses. Again, the respective gas flows are shown during the operation of the device, for the sake of clarity a representation of the device, which is optionally provided anyway, is shown 20th electrostatic pre-separation was dispensed with.

5 zeigt eine Darstellung der Gasströme innerhalb einer Absaugeinheit 30 und einer Rezirkulationseinheit 40 während des Betriebes der Vorrichtung. Es ist insbesondere erkennbar bzw. dargestellt, dass die Mischung eines Rauchgases 4 mit rezirkuliertem Reingas 8 zu einem verdünnten Rohgas 6 führt. 5 shows a representation of the gas flows within a suction unit 30th and a recirculation unit 40 during operation of the device. It can be seen or shown in particular that the mixture of a flue gas 4th with recirculated clean gas 8th to a diluted raw gas 6th leads.

6 betrifft eine Darstellung der Gasströme innerhalb einer Absaugeinheit 30 ohne die Rezirkulationseinheit 40. Es ist erkennbar, dass die Mischung eines Rauchgases 4 mit Falschluft 2 zu einem verdünnten Rohgas 9 führt. 6th relates to a representation of the gas flows within a suction unit 30th without the Recirculation unit 40 . It can be seen that the mixture of a flue gas 4th with false air 2 to a diluted raw gas 9 leads.

In 7 ist aus einem Kamin ohne Absaugeinheit 30 und ohne Rezirkulationseinheit 40 in Atmosphäre austretendes Rauchgas 4 dargestellt, welches einen hohen Feinstaubgehalt von beispielsweise 100 mg/m3 N aufweist.In 7th is from a chimney without an extraction unit 30th and without a recirculation unit 40 flue gas escaping into the atmosphere 4th shown, which has a high fine dust content of 100 mg / m 3 N, for example.

8 zeigt wie ein Rauchgasstrom 4 an einem Kamin 10 mit Absaugeinheit 30 bei einer Betriebsstörung der Filtereinheit 60, beispielsweise bei Stromausfall oder Wartungsmangel an den Filtern, in die Atmosphäre austritt, da keine Ansaugen des Rauchgasstroms 4 durch die Filtereinheit 60 erfolgt. 8th shows like a flue gas stream 4th at a fireplace 10 with suction unit 30th in the event of a malfunction of the filter unit 60 , for example in the event of a power failure or lack of maintenance on the filters, escapes into the atmosphere, as the flue gas flow is not sucked in 4th through the filter unit 60 he follows.

9 betrifft eine weitere Darstellung, in welcher ein Rauchgasstrom 4 an einem Kamin 10 mit Absaugeinheit 30 und mit Rezirkulationseinheit 40 bei Betriebsstörung der Filtereinheit 60 in Atmosphäre austritt. 9 relates to another representation in which a flue gas flow 4th at a fireplace 10 with suction unit 30th and with a recirculation unit 40 if the filter unit malfunctions 60 escapes into atmosphere.

In 10 ist ein Ausführungsbeispiel einer Filtereinheit 60 dargestellt, welche ein Filterelement 50, ein Gehäuse 62, einen Wartungsdeckel 64, einen Rohgaseintritt 66, einen Reingasaustritt 68, einen Lüfter 65 sowie beispielsweise als thermisch isolierter Metallschlauch ausgeführte Verbindungselemente 38 und 48 für Roh- und Reingas umfasst.In 10 is an embodiment of a filter unit 60 shown which a filter element 50 , a housing 62 , a maintenance cover 64 , a raw gas inlet 66 , a clean gas outlet 68 , a fan 65 as well as connecting elements designed as thermally insulated metal hose, for example 38 and 48 for raw and clean gas.

Die Filterelemente 50 der Filtereinheit 60 sind vorzugsweise als sogenannte Taschenfilter ausgebildet. Die Ausführung als Taschenfilter stellt eine einfache, kostengünstige und beispielsweise in der Lüftungstechnik betriebsbewährte Konstruktion dar. Ein wesentliches Merkmal von Taschenfiltern ist, dass sie häufig nach dem Prinzip der Tiefenfiltration funktionieren und im Gegensatz zu Oberflächenfiltern nicht regenerierbar sind. Tiefenfilter, auch Speicherfilter genannt, werden unter anderem bei geringeren Volumenströmen und vergleichsweise geringer Staub-/Verschmutzungsfracht eingesetzt, insbesondere dann, wenn der abgeschiedene Staub nicht als Wertstoff zurückgewonnen werden soll, da sie den Staub etc. in der Tiefe des Filtermaterials einlagern, so dass dieser nicht, bzw. nur im geringen Umfang, wieder abgegeben werden kann [vgl.: Löffler, Friedrich: Staubabscheiden, Zeitschrift / Reihe: Lehrbuchreihe Chemieingenieurwesen/Verfahrenstechnik, Thieme-Verlag, Stuttgart, 1988, ISBN: 3137122015].The filter elements 50 the filter unit 60 are preferably designed as so-called pocket filters. The design as a pocket filter is a simple, cost-effective design that has been tried and tested in ventilation technology, for example. An essential feature of pocket filters is that they often work according to the principle of depth filtration and, in contrast to surface filters, cannot be regenerated. Depth filters, also known as storage filters, are used, among other things, for lower volume flows and comparatively low dust / pollution loads, especially when the separated dust is not to be recovered as valuable material, as they store the dust etc. in the depth of the filter material, so that this cannot be returned, or only to a small extent [see: Löffler, Friedrich: Staubabscheiden, magazine / series: Textbook series of chemical engineering / process engineering, Thieme-Verlag, Stuttgart, 1988, ISBN: 3137122015].

Im Gegensatz zu den Tiefenfiltern werden Oberflächenfilter bei großen Staub-/Verschmutzungsfrachten und großen Volumenströmen eingesetzt, insbesondere dann, wenn der abgeschiedene Staub als Wertstoff zurückgewonnen werden soll. Bei Oberflächenfiltern findet die Abscheidung an der Filteroberfläche statt, so dass beispielsweise durch Strömungsumkehr der an der Oberfläche abgeschiedene Staub abgeworfen werden kann.In contrast to depth filters, surface filters are used for large dust / pollution loads and large volume flows, especially when the separated dust is to be recovered as valuable material. In the case of surface filters, the separation takes place on the filter surface, so that the dust separated on the surface can be thrown off by reversing the flow, for example.

Bei der Reinigung der Abgase von Feststoff-Kleinfeuerungsanlagen sind die Volumenströme vergleichsweise gering (bei Einzelraumfeuerungen deutlich unter 100 m3 N/h), wobei die Staubgehalte um 100 mg/m3 N liegen und damit im Vergleich zu vielen industriellen Anwendungen ebenfalls gering sind. Der abgeschiedene Staub soll dabei nicht als Wertstoff zurückgewonnen werden. Damit erfüllen Tiefenfilter die Anforderungen der erfindungsgemäßen Aufgabe. Entscheidend für den praxisrelevanten Einsatz von Taschen-Tiefenfiltern zur Reinigung des Abgases von Feststoff-Kleinfeuerungsanlagen ist eine ausreichende Standzeit der Filterelemente. Idealerweise beträgt die Standzeit der Filterelemente ein Jahr, so dass der Wechsel der Filterelemente beispielsweise durch einen Schornsteinfeger bei jährlicher Reinigung auch außerhalb der Heizperiode erfolgen kann.When cleaning the exhaust gases from small solid fuel firing systems, the volume flows are comparatively low (with individual room firing well below 100 m 3 N / h), with the dust content around 100 mg / m 3 N and thus also low compared to many industrial applications. The separated dust should not be recovered as valuable material. Depth filters thus meet the requirements of the object according to the invention. A sufficient service life of the filter elements is decisive for the practical use of pocket depth filters for cleaning the exhaust gas from small solid fuel systems. Ideally, the service life of the filter elements is one year, so that the filter elements can be changed, for example by a chimney sweep, with annual cleaning even outside the heating season.

Typische marktgängige Größen von Taschenfilterelementen der Lüftungstechnik, die auch für die Reinigung des Abgases von Feststoff-Kleinfeuerungsanlagen eingesetzt werden könnten, sind Rahmenmaße von 598 mm x 598 mm mit sechs bis zehn Taschen und einer Taschentiefe zwischen 360 mm und 600 mm. Ein solches Filterelement mit sechs Taschen und 500 mm Taschentiefe hat eine Filterfläche von etwa 3,6 m2 (0,598m × 0,5m × 6 Taschen × 2 Seiten pro Tasche = 3,6 m2).Typical market sizes of pocket filter elements in ventilation technology, which could also be used for cleaning the exhaust gas from small solid fuel firing systems, are frame dimensions of 598 mm x 598 mm with six to ten pockets and a pocket depth between 360 mm and 600 mm. Such a filter element with six pockets and a pocket depth of 500 mm has a filter area of approximately 3.6 m 2 (0.598 m × 0.5 m × 6 pockets × 2 sides per pocket = 3.6 m 2 ).

11 zeigt gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel eine Filtereinheit 60 mit einer Seitenkammer 67, welche für die Gasführung und/oder die wettergeschützte Unterbringung eines Lüfters 65 und/oder einer Steuerungseinheit vorgesehen ist. Ferner ist eine Bodenmatte 63 vorgesehen, welche zur Aufnahme von Kondensat während der kalten Anfahrphasen und zur späteren Verdampfung bei zunehmender Betriebstemperatur dient und beispielsweise als Mineralwollmatte ausgeführt ist. Mindestens ein im Bodenbereich installierter Feuchtesensor 61 dient der zusätzlichen Sicherheit gegen übermäßige Ansammlungen von Kondensat. Wird ein unzulässig hoher Kondensatstand detektiert, kann eine Warnmeldung an den Betreiber oder den Schornsteinfeger erfolgen, beispielsweise über eine Mobilfunknetzverbindung oder dergleichen, und es kann der Ventilator außer Betrieb genommen werden um einen weiteren Eintrag von Kondensat zu verhindern. 11 shows, according to a further embodiment, a filter unit 60 with a side chamber 67 , which for the gas supply and / or the sheltered accommodation of a fan 65 and / or a control unit is provided. Furthermore, a floor mat 63 is provided which serves to absorb condensate during the cold start-up phases and for later evaporation as the operating temperature increases and is designed, for example, as a mineral wool mat. At least one humidity sensor installed in the floor area 61 serves as additional security against excessive accumulation of condensate. If an impermissibly high level of condensate is detected, a warning can be sent to the operator or the chimney sweep, for example via a cellular network connection or the like, and the fan can be shut down to prevent further entry of condensate.

12 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Filtereinheit 60 mit zwei in Reihe geschalteten Filtern, nämlich einem Vorfilter 52 und einem Feinfilter 56, sowie zwei zwischen Vorfilter 52 und Feinfilter 56 angeordneten Trennwänden 70. Das Vorfilter 52 reinigt ein mit rezirkuliertem Reingas verdünntes Rohgas 6, beispielsweise mit einem Feinstaubgehalt von 85 mg/m3N. Daraus resultiert ein vorgereinigtes Rohgas 7 mit einem Feinstaubgehalt von beispielsweise 50 mg/m3 N. Nach Filterung durch das Feinfilter 56 wird ein Reingas 8 gewonnen, welches einen Feinstaubgehalt von beispielsweise 10 mg/m3 N aufweist. Dadurch wird eine erhöhte Abscheideleistung und eine Erhöhung der Standzeit der Tiefenfilter erreicht. Vorfilter fungieren zur Abscheidung der eher groben Verschmutzungsfracht, wobei Feinfilter hingegen der Reinigung auf die gewünschte Reinheit des Abgases dienen. Als in der Praxis vorteilhaft haben sich hierbei gemäß EN 779 (2012) die Filterklassen G4, M5 sowie M6 als Vorfilter und F7 bzw. F8 als Feinfilter erwiesen. 12th shows a further embodiment of a filter unit 60 with two filters connected in series, namely a pre-filter 52 and a fine filter 56 , as well as two between pre-filters 52 and fine filter 56 arranged partitions 70 . The pre-filter 52 cleans a raw gas diluted with recirculated clean gas 6th , for example with a Fine dust content of 85 mg / m 3 N. This results in a pre-cleaned raw gas 7th with a fine dust content of, for example, 50 mg / m 3 N. After filtering through the fine filter 56 becomes a clean gas 8th obtained, which has a fine dust content of 10 mg / m 3 N, for example. This increases the separation efficiency and increases the service life of the depth filter. Pre-filters function to separate the rather coarse pollutants, whereas fine filters, on the other hand, serve to clean the exhaust gas to the desired purity. According to EN 779 (2012), filter classes G4, M5 and M6 as pre-filters and F7 and F8 as fine filters have proven to be advantageous in practice.

In 13 ist eine Filtereinheit 60 mit einem nachgeschalteten Schalldämpfer 72, einem Zusatzfilter 78 und einer Umschalteinheit 76 dargestellt. Das Zusatzfilter 78 dient einem Betrieb mit frischen bzw. neu eingesetzten Filterelementen 50, um von diesen nicht herausgefilterte Feinstaubanteile herausfiltern zu können. Bei frischen Tiefenfiltern ist die Abscheideleistung anfangs geringer, steigt aber nach einiger Betriebszeit deutlich an. Das Zusatzfilter 78 dient erfindungsgemäß daher insbesondere zur Überbrückung einer kurzzeitig geringeren Abscheidung während einer solchen Einfahrphase. Die Umschalteinheit 76 leitet ein Gas am Ausgang des Lüfters in Richtung Schalldämpfer 72 oder Zusatzfilter 78. Dabei kann die Verschaltung von Zusatzfilter 78 und Schalldämpfer 72 sowohl parallel, wie in 13 dargestellt, als auch in Reihe erfolgen. In 13th is a filter unit 60 with a downstream silencer 72 , an additional filter 78 and a switching unit 76 shown. The additional filter 78 serves a company with fresh or newly inserted filter elements 50 in order to be able to filter out fine dust components that have not been filtered out. With fresh depth filters, the separation efficiency is initially lower, but increases significantly after some operating time. The additional filter 78 therefore serves according to the invention in particular to bridge a short-term lower deposition during such a running-in phase. The switching unit 76 directs a gas at the outlet of the fan towards the muffler 72 or additional filter 78 . The interconnection of additional filters 78 and muffler 72 both parallel and in 13th shown, as well as in series.

14 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines mehrschichtigen Feinstaubfilters 50 mit einem Vorfilter 52, einer Trennschicht 54 und einem Feinfilter 56. Die Trennschicht 54 verhindert ein „Verkleben“ der beiden angrenzenden Filterschichten und ist beispielsweise als grobfaserige Matte ausgeführt. Entsprechend dieser Variante der Reihenschaltung sind das Vorfiltermaterial 52 und das Feinfiltermaterial 56 in einem Filterelement 50 verbaut. Der Vorteil dieser Ausführung besteht in der kompakteren Bauweise, die insbesondere zu kleineren Gehäusen der Filtereinheit führt. Bei dieser Bauart der Filterelemente ist eine Trennschicht 54 zwischen dem Vorfilter 52 und dem Feinfilter 56 erforderlich, da es anderenfalls zu Verklebungen und Verblockungen durch die abgeschiedene Verschmutzungsfracht an der Grenzschicht von Vorfilter 52 und Feinfilter 56 kommen kann. Insbesondere die dem Vorfilter 52 zugewandte Anströmseite des Feinfilters 56 neigt zu diesen Verklebungen und Verblockungen. Diese Trennschicht kann aus einem im Vergleich zu den beiden angrenzenden Filtermaterialien grobporigen Material bestehen. Dies kann beispielsweise ein Grobfiltermaterial der Filterklassen G3 oder G4 sein. Eine weitere, nicht dargestellte Alternative ist eine metallische Ausführung aus mindestens zwei Schichten von Maschendraht, die einen weiteren Abstandshalter, wie beispielsweise eine Struktur aus Draht mit einem im Vergleich zum äußeren Maschendraht dickeren Durchmesser, zwischen sich aufweisen können. Diese metallische Abstandshaltervariante kann, bei geeigneter Ausführung, auch eine stützende Funktion übernehmen und so insbesondere zusätzliche Formgebungselemente 58 ersetzen. 14th shows an embodiment of a multilayer fine dust filter 50 with a pre-filter 52 , a separating layer 54 and a fine filter 56 . The separation layer 54 prevents the two adjacent filter layers from “sticking together” and is designed, for example, as a coarse-fiber mat. The prefilter material corresponds to this variant of the series connection 52 and the fine filter material 56 in a filter element 50 installed. The advantage of this design is the more compact design, which in particular leads to smaller housings for the filter unit. In this type of filter element there is a separating layer 54 between the pre-filter 52 and the fine filter 56 required, since otherwise there will be sticking and blocking due to the separated pollution load at the boundary layer of the pre-filter 52 and fine filter 56 can come. In particular the pre-filter 52 facing upstream side of the fine filter 56 tends to stick together and block. This separating layer can consist of a material with large pores compared to the two adjacent filter materials. This can be, for example, a coarse filter material of filter classes G3 or G4. Another alternative, not shown, is a metallic design made of at least two layers of wire mesh, which can have a further spacer between them, such as a structure made of wire with a diameter that is thicker than the outer wire mesh. With a suitable design, this metallic spacer variant can also assume a supporting function and thus in particular additional shaping elements 58 replace.

15 zeigt eine Filtereinheit, beispielsweise für Kohlefeuerungen, mit einer zusätzlichen Vorrichtung zur Entschwefelung. Gemäß einer ersten Variante ist eine dem Feinstaubfilter vorgeschaltete Entschwefelungsvorrichtung 80 vorgesehen, beispielsweise ausgeführt als Festbett aus Kalk. Gemäß einer zweiten Variante ist eine in die Filtereinheit integrierte Entschwefelungsvorrichtung 82 vorgesehen, beispielsweise ausgeführt als Kalkschicht. Gemäß einer dritten Variante ist eine der Filtereinheit nachgeschaltete Entschwefelungsvorrichtung 84 vorgesehen, beispielsweise ausgeführt als Festbett aus Kalk. Das Festbett kann beispielsweise aus Calciumhydroxid (gelöschtem Kalk, Ca(OH)2) sein. 15th shows a filter unit, for example for coal firing, with an additional device for desulfurization. According to a first variant, there is a desulfurization device upstream of the fine dust filter 80 provided, for example designed as a fixed bed made of lime. According to a second variant, there is a desulfurization device integrated into the filter unit 82 provided, for example designed as a layer of lime. According to a third variant, there is a desulfurization device downstream of the filter unit 84 provided, for example designed as a fixed bed made of lime. The fixed bed can be made of calcium hydroxide (slaked lime, Ca (OH) 2 ), for example.

In Kleinkohlefeuerungen wird überwiegend Braunkohle eingesetzt, deren Schwefelgehalt als Mittelwert von rheinischer und Lausitzer Braunkohle abgeschätzt werden kann. Bei einem jährlichen Durchsatz von zwei Tonnen Braunkohle und einem emissionsrelevanten Anteil von 0,225 % entspricht dies Emissionen von 4,5 kg/a reinem Schwefel bzw. 9 kg SO2. Zur Abscheidung von einem Molekül SO2 wird ein Molekül Ca(OH)2 benötigt, aus welchem sich letztlich Gips (CaSO4) bildet. Aufgrund der molaren Massen von SO2 mit 64 g/mol und Ca(OH)2 von 74 g/mol ergibt sich ein jährlicher Bedarf von 10,5 kg Ca(OH)2 pro Jahr. Da diese Abschätzung zunächst auf der Annahme idealer Reaktionsbedingungen, d.h. einem Stöchiometriefaktor von 1,0 ausgeht, wird der reale Bedarf mit 10 bis 40 kg Ca(OH)2 und im Mittel mit 25 kg Ca(OH)2 pro Jahr abgeschätzt. Diese Menge an Ca(OH)2 kann sowohl in Festbetten vor und nach dem Filtermaterial in den Rauchgasstrom eingebracht werden. Ferner ist denkbar, dies als Schicht anströmseitig auf dem Filtermaterial zur Staubabscheidung, zwischen den Filtermaterialien zur Vor- und Feinreinigung oder abströmseitig nach dem Filtermaterial zur Feinreinigung des Staubes einzusetzen. Bei einer Schüttdichte von etwa 400 kg/m3 für Ca(OH)2 ergibt sich unter der Annahme einer Filterfläche zur Staubabscheidung von 5 m2 eine Schichtdicke von 1,25 cm Stärke. Diese Schichtdicke liegt in der Größenordnung von den Tiefenfiltermaterialien zur Vor- und Feinabscheidung.Lignite is predominantly used in small coal firing, the sulfur content of which can be estimated as the mean value of Rhenish and Lusatian lignite. With an annual throughput of two tons of lignite and an emissions-relevant share of 0.225%, this corresponds to emissions of 4.5 kg / a of pure sulfur or 9 kg of SO 2 . A Ca (OH) 2 molecule is required to separate a SO 2 molecule, from which gypsum (CaSO 4 ) is ultimately formed. Due to the molar masses of SO 2 with 64 g / mol and Ca (OH) 2 of 74 g / mol, there is an annual requirement of 10.5 kg Ca (OH) 2 per year. Since this estimate is initially based on the assumption of ideal reaction conditions, ie a stoichiometric factor of 1.0, the real requirement is estimated at 10 to 40 kg Ca (OH) 2 and an average of 25 kg Ca (OH) 2 per year. This amount of Ca (OH) 2 can be introduced into the flue gas flow both in fixed beds before and after the filter material. It is also conceivable to use this as a layer on the upstream side on the filter material for dust separation, between the filter materials for pre-cleaning and fine cleaning, or on the downstream side after the filter material for fine cleaning of the dust. With a bulk density of about 400 kg / m 3 for Ca (OH) 2 , assuming a filter surface for dust separation of 5 m 2, a layer thickness of 1.25 cm results. This layer thickness is in the order of magnitude of the depth filter materials for pre-separation and fine separation.

Bevorzugt findet die Entschwefelung mit Ca(OH)2 im Temperaturbereich um 140 °C statt. Diese höheren Temperaturen liegen eher im Bereich des Rohgaseintritts 66 des Filters 60 vor. Gleichzeitig soll die Ca(OH)2 Schicht vor einem zu hohen Staubeintritt geschützt werden, der anderenfalls den Druckverlust während der Durchströmung erhöhen würde. Die am meisten bevorzugte Stelle des Einsatzes der Ca(OH)2-Schicht ist daher abströmseitig als Zusatzschicht auf den Filterelementen 50 nach der Feinabscheidung des Staubes. Bevorzugt kann die Entschwefelungsschicht zwischen den Filtermaterialien für Vor- und Feinabscheidung des Staubes installiert werden. Denkbar ist auch eine Installation als Festbett vor den Filterelementen im Rohgasbereich des Filtergehäuses oder aber als Festbett nach den Filterelementen im Reingasbereich des Filtergehäuses.Preferably, the desulfurization with Ca (OH) 2 takes place in the temperature range around 140 ° C. These higher temperatures are more in the area of the raw gas inlet 66 of the filter 60 in front. At the same time, the Ca (OH) 2 layer should be protected from excessive dust entry, otherwise the Pressure loss during the flow would increase. The most preferred location for using the Ca (OH) 2 layer is therefore on the downstream side as an additional layer on the filter elements 50 after the fine separation of the dust. The desulphurisation layer can preferably be installed between the filter materials for pre-separation and fine separation of the dust. Installation as a fixed bed in front of the filter elements in the raw gas area of the filter housing or as a fixed bed after the filter elements in the clean gas area of the filter housing is also conceivable.

In 16 und 17 sind Ausführungsbeispiele der Funktionsweise einer Temperatursteuerung des erfindungsgemäßen Feinstaubfilters mit und ohne Rezirkulationseinheit dargestellt. Da keine Rauchgasklappen oder sonstigen Drosselorgane vorhanden sind, erfolgt die Steuerung ausschließlich über eine Beeinflussung der Drehzahl des Ventilators. Eine Erhöhung der Ventilatordehzahl führt ebenso zu einer verbesserten Absaugung der Rauchgase, die von unten von der Feuerung her zur Absaugeinheit kommen, wie auch zu einer Erhöhung des Falschgasanteils, der von oben zur Absaugeinheit gelangt. Da die freien Strömungsquerschnitte oberhalb und unterhalb der Absaugstelle gleich groß sind, führt der in der Absaugstelle anliegende Unterdruck dazu, dass die Anteile der von oben bzw. von unten angesaugten Gase in etwa gleich groß sind. Ein zu hoher Falschgasanteil sollte möglichst vermieden werden um die Filterflächenbelastung gering zu halten und die Gefahr des Kondensatanfalls durch Taupunktunterschreitung durch zu hohe Anteile von kalter Falschluft, insbesondere wenn keine Rezirkulationseinheit installiert ist, zu minimieren.In 16 and 17th Embodiments of the functioning of a temperature control of the fine dust filter according to the invention with and without a recirculation unit are shown. Since there are no flue gas flaps or other throttling devices, the control takes place exclusively by influencing the speed of the fan. An increase in the fan speed also leads to an improved suction of the flue gases that come from below from the furnace to the suction unit, as well as to an increase in the proportion of false gas that reaches the suction unit from above. Since the free flow cross-sections above and below the suction point are of the same size, the negative pressure present in the suction point means that the proportions of the gases drawn in from above and below are approximately the same. Too high a proportion of false gas should be avoided as far as possible in order to keep the filter surface load low and to minimize the risk of condensate accumulation due to falling below the dew point due to excessive proportions of cold false air, especially if no recirculation unit is installed.

Die erforderliche Ventilatordrehzahl bzw. der erforderliche Unterdruck verändert sich während des Betriebs laufend, insbesondere da die Rauchgasmenge und - temperatur über die Abbrandphasen des Brennstoffs veränderlich ist und der Druckverlust des Filters aufgrund der Filterbeladung mit zunehmender Betriebszeit zunimmt.The required fan speed or the required negative pressure changes continuously during operation, especially since the amount and temperature of the flue gas is variable over the combustion phases of the fuel and the pressure loss of the filter due to the filter load increases with increasing operating time.

Die Ventilatordrehzahl soll damit ausreichend hoch sein, um alles von der Feuerung kommende Rauchgas sicher zu erfassen. Auf der anderen Seite soll die Ventilatordrehzahl nicht zu hoch sein um ein Auskühlen durch zu hohen Falschlufteintrag auszuschließen.The fan speed should therefore be high enough to safely capture all of the flue gas coming from the furnace. On the other hand, the fan speed should not be too high in order to exclude the possibility of cooling down due to excessive infiltration of air.

Die Steuerungen der beiden in 16 und 17 dargestellten Varianten mit und ohne Rezirkulationseinheit weisen die folgenden Gemeinsamkeiten auf:

  • • Die untere Kamintemperatur-Messstelle T1 erkennt den Beginn und das Ende des Betriebs der Feuerung und schaltet die Ventilatorsteuerung ein bzw. aus, beispielsweise bei Temperaturen von größer 40 °C.
  • • Die Filtereintrittstemperatur-Messstelle T2 schaltet bei Überschreitung der maximal zulässigen Betriebstemperatur der Filterelemente den Ventilator ab, um eine thermische Schädigung des Filtermaterials zu verhindern. Die Abschaltung des Ventilators führt zu einer Ableitung der ungefilterten heißen Rauchgas an die Atmosphäre, beispielsweise bei Temperaturen von größer 160 °C.
The controls of the two in 16 and 17th The variants shown with and without a recirculation unit have the following features in common:
  • • The lower chimney temperature measuring point T1 recognizes the beginning and the end of the operation of the furnace and switches the fan control on or off, for example at temperatures above 40 ° C.
  • • The filter inlet temperature measuring point T2 switches off the fan if the maximum permissible operating temperature of the filter elements is exceeded in order to prevent thermal damage to the filter material. Switching off the fan leads to the unfiltered hot flue gas being discharged into the atmosphere, for example at temperatures greater than 160 ° C.

Die Steuerung des erfindungsgemäßen Feinstaubfilters mit Rezirkulationseinheit erkennt eine zu geringe Absaugung vorteilhafterweise daran, dass ein Durchbruch von wärmerem Rauchgas vorliegt, der über die Messstelle T4 im Kernstrom der Verlängerung des ursprünglichen Abgasweges gemessen wird. Diese Temperatur wird mit der des rezirkulierten Reingases verglichen, dass im Rezirkulationsraum durch die Messstelle T3 gemessen wird. Wenn die Differenz von T4 und T3 größer als ein Schwellwert ist, erkennt die Steuerung einen Durchbruch von wärmerem Rauchgas und regelt den Ventilator hoch.The control of the fine dust filter according to the invention with a recirculation unit advantageously recognizes insufficient suction from the fact that there is a breakthrough of warmer flue gas, which is via the measuring point T4 is measured in the core flow of the extension of the original exhaust gas path. This temperature is compared with that of the recirculated clean gas that is in the recirculation room through the measuring point T3 is measured. If the difference of T4 and T3 is greater than a threshold value, the control detects a breakthrough of warmer flue gas and turns up the fan.

Der Ventilator wird von der Steuerung herunter geregelt, wenn die Temperatur des rezirkulierten Reingases T3 durch zu hohen Falschluftanteil zu gering ist und die Gefahr einer Taupunktunterschreitung besteht. Hierzu wird T3 mit einem Festwert Tmin zur Taupunkterkennung verglichen. Ein weiterer Abgleich erfolgt zwischen T3 und T1 um das Verhältnis der Temperaturen von Rohgas zum rezirkulierten Reingas zu bewerten.The fan is regulated down by the control when the temperature of the recirculated clean gas T3 is too low due to too high a proportion of false air and there is a risk of falling below the dew point. This is done T3 with a fixed value T min compared for dew point detection. Another comparison takes place between T3 and T1 to evaluate the ratio of the temperatures of the raw gas to the recirculated clean gas.

Die Steuerung des erfindungsgemäßen Feinstaubfilters ohne Rezirkulationseinheit erkennt eine zu geringe Absaugung vorteilhafterweise daran, dass ein Durchbruch von wärmerem Rauchgas vorliegt, der über die Differenz der Gastemperatur kurz vor Austritt in die Atmosphäre T5 und der Umgebungstemperatur T6 erkannt wird. Solange T5 etwa im Bereich von T6 liegt kann ein Rauchgasdurchbruch ausgeschlossen werden. Ab der Überschreitung eines Schwellwertes der Differenz von T5 minus T6 wird der Ventilator hochgeregelt, um den Unterdruck in der Absaugstelle so zu steigern, dass das Rauchgas vollständig erfasst und der Filtereinheit zugeleitet wird.The control of the fine dust filter according to the invention without a recirculation unit advantageously recognizes insufficient suction from the fact that there is a breakthrough of warmer flue gas, which is caused by the difference in gas temperature shortly before it escapes into the atmosphere T5 and the ambient temperature T6 is recognized. As long as T5 roughly in the range of T6 a flue gas breakthrough can be excluded. From the exceeding of a threshold value of the difference of T5 minus T6 the fan is turned up to increase the negative pressure in the extraction point so that the flue gas is completely captured and fed to the filter unit.

Analog zur Variante mit Rezirkulationsschaltung wird der Ventilator aufgrund von zu geringen Reingastemperaturen T7 heruntergeregelt. Hierzu wird T7 mit dem Minimalwert aufgrund einer Taupunktunterschreitung Tmin ebenso verglichen wie mit der Temperatur des Rohgases T1.Similar to the variant with a recirculation circuit, the fan is switched off due to the clean gas temperatures being too low T7 turned down. This is done T7 compared with the minimum value due to the fact that the dew point is below Tmin as well as with the temperature of the raw gas T1 .

In beiden Varianten - mit und ohne Rezirkulationseinheit - stellt sich die Ventilatordrehzahl vorteilhafterweise als dynamisches Gleichgewicht zwischen den vorgenannten Randbedingungen „Verhinderung von Rauchgasdurchbruch“ und „Verhinderung von Taupunktunterschreitung“ ein. Dieses dynamische Gleichgewicht passt sich vorteilhafterweise den über die Abbrandphasen der Feuerung veränderlichen Rauchgasmengen und -temperaturen ebenso an wie an wie an den mit der Zeit zunehmenden Differenzdruck über das Filtermedium.In both variants - with and without a recirculation unit - the fan speed is advantageously set as a dynamic equilibrium between the aforementioned boundary conditions "prevention of flue gas breakthrough" and "prevention of falling below the dew point". This dynamic equilibrium adapts itself advantageously to the flue gas quantities and temperatures, which change over the combustion phases of the furnace, as well as to the differential pressure across the filter medium, which increases over time.

Ein vollständig beladenes Filtermedium wird von der Steuerung dadurch erkannt, dass bei maximaler Drehzahl des Ventilators nicht alles Rauchgas erfasst wird. Bereits im Vorfeld kann die zunehmende Filterbeladung vorteilhafterweise über steigende Drehzahlen während der Abbrandphase erkannt werden. Diese Daten können von der Steuerung dem Betreiber oder Schornsteinfeger, etwa aufs Mobiltelefon, gesendet werden, so dass ein vorzeitiger Wartungsbedarf sicher erkannt werden kann. Auf der anderen Seite kann hierdurch beispielsweise auch erkannt werden, dass die Filterelemente eine weitere Heizperiode ohne Austausch genutzt werden können.A fully loaded filter medium is recognized by the control system in that not all of the flue gas is detected when the fan is running at maximum speed. The increasing filter loading can advantageously be recognized in advance via increasing speeds during the burn-off phase. This data can be sent from the control to the operator or chimney sweep, for example on a mobile phone, so that an early maintenance requirement can be reliably identified. On the other hand, it can also be recognized, for example, that the filter elements can be used for another heating period without replacement.

Neben dieser Datenübermittlung kann auch die Steuerung vorteilhafterweise fernparametriert werden, in dem veränderte Schwellwerte für das Hoch- und Runterregeln der Ventilatordrehzahl beispielsweise per Mobiltelefon an die Steuerung geschickt werden.In addition to this data transmission, the control can also advantageously be parameterized remotely by sending changed threshold values for increasing and decreasing the fan speed to the control, for example by mobile phone.

18 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Formgebungselements 58 im Inneren der Filtertaschen in einer Filtereinheit 60. Dargestellt ist ein Längsschnitt durch eine Filtertasche. Bei der Verwendung von Taschen-Tiefenfiltern für die Reinigung eines Abgases von Feststoff-Kleinfeuerungsanlagen ist der Volumenstrom mit weniger als 100 m3 N/h im Gegensatz zum sonst üblichen Einsatz dieser Filterelemente in der Lüftungstechnik mit mehreren 1.000 m3 N/h deutlich geringer. Dadurch besteht die Gefahr, dass die Filterelemente aufgrund des geringen Volumenstroms nicht durch die Gasströmung aufgestellt werden bzw. aufgestellt bleiben und zusammenfallen, so dass nicht die gesamte Filterfläche des Taschenfilters genutzt wird. Erfindungsgemäß kann dieses Zusammenfallen durch den Einsatz von festen Formgebungselementen 58 verhindert werden. Hierzu dienen beispielsweise Drahtkörper, welche im Inneren der Filterelemente bzw. -taschen 50 angeordnet werden oder - in 18 nicht dargestellte, feste Trennschichten 54, beispielsweise metallische Trennschichten 54, zwischen dem Vor- und dem Feinfilter. 18th shows a first embodiment of a shaping element 58 inside the filter bags in a filter unit 60 . A longitudinal section through a filter pocket is shown. When using pocket depth filters to clean exhaust gas from small solid fuel systems, the volume flow is less than 100 m 3 N / h, in contrast to the usual use of these filter elements in ventilation technology with several 1,000 m 3 N / h. As a result, there is the risk that the filter elements will not be set up due to the low volume flow or remain set up and collapse, so that not the entire filter surface of the pocket filter is used. According to the invention, this collapse can be achieved through the use of fixed shaping elements 58 be prevented. Wire bodies, for example, which are inside the filter elements or pockets, are used for this purpose 50 be arranged or - in 18th solid separating layers, not shown 54 , for example metallic separating layers 54 , between the pre-filter and the fine filter.

19 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel, welches mehrere Formgebungselemente 58 zeigt, die im inneren mehrerer Filtertaschen in einer Filtereinheit 60 angeordnet sind. Dargestellt ist ein Querschnitt durch mehrere nebeneinander befindliche Filtertaschen eines Filterelements 50, bestehend aus Vorfilter 52, Trennschicht 54 und Feinfilter 56. 19th shows a second embodiment, which has several shaping elements 58 shows the inside of several filter bags in a filter unit 60 are arranged. A cross section through several filter pockets of a filter element located next to one another is shown 50 , consisting of a pre-filter 52 , Separation layer 54 and fine filter 56 .

20 zeigt ein Ausführungsbeispiel zur Erweiterung des Temperatureinsatzbereiches der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Bei Einsatzorten mit sehr geringer Rauchgastemperatur an der Absaugstelle bestünde, auch beim Einsatz von Rezirkulationsschaltungen, mitunter die Gefahr von häufiger Taupunktunterschreitung, welche einen Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung mitunter einschränken könnte. Durch eine zusätzliche Aufheizung des Rauchgases, etwa um 10 bis 50 Kelvin, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung vorteilhafterweise auch an solchen Standorten mit sehr geringer Rauchgastemperatur eingesetzt werden, die anderenfalls nicht möglich wären. Der Energiebedarf für die Zuheizung liegt im Bereich von wenigen hundert Watt und ist damit erheblich kleiner als die Feuerungsleistung der Kleinfeuerungsanlage, die bei Einzelraumfeuerungen im Bereich zwischen 4.000 und 8.000 Watt liegt und damit um eine Größenordnung höher ist. 20th shows an embodiment for expanding the temperature range of the device according to the invention. At locations with very low smoke gas temperatures at the extraction point, even when using recirculation circuits, there would be the risk of frequent drops below the dew point, which could sometimes limit the use of the device according to the invention. By additionally heating the flue gas, for example by 10 to 50 Kelvin, the device according to the invention can advantageously also be used at locations with very low flue gas temperatures that would otherwise not be possible. The energy requirement for the auxiliary heating is in the range of a few hundred watts and is therefore considerably smaller than the combustion output of the small combustion system, which is between 4,000 and 8,000 watts for individual room heating and is therefore an order of magnitude higher.

Ein beispielhaft als flexibler Innenschlauch 97 ausgeführtes Verbindungselement 38 und/oder 48 ist zur Minderung des Wärmeverlustes vorteilhafterweise mit einer Isolierung 90 versehen. Als Wetterschutz der Isolierung dient vorteilhafterweise ein flexibler Außenschlauch 98. Über elektrische Heizelemente 91, die auf dem Innenschlauch angebracht sind, kann eine Zusatzbeheizung erfolgen, durch die die Rauchgastemperatur innerhalb des Innenschlauchs 97 erhöht werden kann, so dass dieses Rauchgas in erwärmter Form über den Rohgasstutzen 66 in die Filtereinheit eintritt. Alternativ kann die Erwärmung des Rauchgases auch über den Stutzen 94 durch den Zustrom von Heißluft, beispielsweise aus einem Heißluftgebläse, oder den Zustrom von Heißgas, beispielsweise Verbrennungsabgas einer Gaszufeuerung oder einer Ölzufeuerung, erfolgen, wodurch das Rauchgas nachgeheizt wird.One example is a flexible inner tube 97 executed connecting element 38 and or 48 is advantageously with insulation to reduce heat loss 90 Mistake. A flexible outer hose is advantageously used as weather protection for the insulation 98 . Via electric heating elements 91 that are attached to the inner hose, additional heating can take place, through which the smoke gas temperature inside the inner hose 97 can be increased, so that this flue gas in heated form via the raw gas nozzle 66 enters the filter unit. Alternatively, the flue gas can also be heated via the nozzle 94 by the inflow of hot air, for example from a hot air blower, or the inflow of hot gas, for example combustion exhaust gas from a gas firing or an oil firing, whereby the flue gas is reheated.

20 zeigt ferner eine bevorzugte und einfache Art der Befestigung des Verbindungselementes 38 bzw. 48 an der Filtereinheit. Der Innenschlauch 97 wird dazu über eine Verlängerung des Rohgaseintrittsstutzens 66 gestülpt und mittels Spannschellen 95 befestigt. Zum Schutz gegen das Einschneiden der Spannschellen wird vorteilhafterweise eine Unterlage für Spannschellen als Schlauchschutz 96 verwendet, beispielsweise ausgeführt als dünnes Metallblech in offener überlappender Ausführung, das um den Innenschlauch gewickelt ist und sich beim Anziehen der Spannschellen selbst um den Innenschlauch zuzieht. Vorteilhafterweise ist hier eine zusätzliche Dichtung, beispielhaft ausgeführt als um den Rohgasstutzen gewickelte Matte aus Hochtemperatursilikon, zwischen Rohgasstutzen 66 und Innenschlauch 97 vorgesehen (nicht bildlich dargestellt). Diese Art der Befestigung der Verbindungselemente zählt erfindungsgemäß ebenso wie beispielsweise die Kamlockkupplung zu den erfindungsgemäßen Schnellverschlusssystemen. 20th also shows a preferred and simple way of fastening the connecting element 38 or. 48 on the filter unit. The inner tube 97 This is done by extending the raw gas inlet nozzle 66 slipped over and by means of clamps 95 attached. To protect against cutting into the clamps, a support for clamps is advantageously used as hose protection 96 used, for example designed as a thin sheet of metal in an open, overlapping design, which is wrapped around the inner hose and when tightening the clamps itself pulls itself around the inner hose. Advantageously, there is an additional seal, for example designed as a mat made of high-temperature silicone wound around the raw gas nozzle, between the raw gas nozzle 66 and inner tube 97 provided (not shown). According to the invention, this type of fastening of the connecting elements, like the camlock coupling, is one of the quick-release systems according to the invention.

Ebenso ist ein Einsatz der vorliegenden Erfindung an Standorten mit sehr hohen Rauchgastemperaturen möglich, in dem das abgesaugte Rauchgas über Falschluft 02 so stark gekühlt wird, dass die maximale Betriebstemperatur der Filterelemente eingehalten werden kann.It is also possible to use the present invention at locations with very high flue gas temperatures, in which the extracted flue gas is cooled to such an extent via false air 02 that the maximum operating temperature of the filter elements can be maintained.

Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn der Absaugpunkt nahe der Feuerung liegt und isolierte Rauchgasrohre eingesetzt werden, wie bei der nachträglichen Montage von isolierten Edelstahlkaminrohren an der Außenseite von Gebäuden, insbesondere dann, wenn das Filter in Höhe der Erdgleiche, beispielsweise im Garten, gemäß 4 eingebunden wird.This can be the case, for example, if the extraction point is close to the furnace and insulated flue gas pipes are used, as is the case with the subsequent installation of insulated stainless steel chimney pipes on the outside of buildings, in particular if the filter is at ground level, for example in the garden, according to 4th is involved.

Der Falschlufteintrag erfolgt vorteilhafterweise über den Stutzen 92 und kann über ein Regelorgan 93 für Falschluft geregelt werden. Der erfindungsgemäße Anspruch von drosselfreien Rauchgaswegen trifft nach wie vor zu, da dieses Drosselorgan lediglich die Falschluftzufuhr regelt. Aufgrund einer Störung des Regelorgans 93 kann vorteilhafterweise kein gefährlicher Rückstau von Rauchgas erfolgen.The infiltration of air is advantageously carried out via the nozzle 92 and can have a regulating body 93 for air leakage can be regulated. The claim according to the invention of throttle-free flue gas paths still applies, since this throttle element only regulates the supply of false air. Due to a malfunction of the regulating organ 93 there can advantageously be no dangerous back pressure of flue gas.

Die in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele und die im Zusammenhang mit diesen erläuterten Ausführungsbeispiele dienen lediglich einer Erläuterung der Erfindung und sind für die nicht beschränkend.The exemplary embodiments shown in the figures of the drawing and the exemplary embodiments explained in connection with them serve only to explain the invention and are not restrictive for it.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

22
Umgebungsluft/Falschluft (Feinstaubgehalt z.B. 0 mg/m3 N)Ambient air / false air (fine dust content e.g. 0 mg / m 3 N )
44th
Rohgas (Feinstaubgehalt z.B. 100 mg/m3 N)Raw gas (fine dust content e.g. 100 mg / m 3 N )
66th
Rohgas verdünnt mit rezirkuliertem Reingas (Feinstaubgehalt z.B. 85 mg/m3 N)Raw gas diluted with recirculated clean gas (fine dust content e.g. 85 mg / m 3 N )
77th
Rauchgas durch Vorfilter gereinigt (Feinstaubgehalt z.B. 50 mg/m3N)Flue gas cleaned by a pre-filter (fine dust content e.g. 50 mg / m3 N )
88th
Reingas (Feinstaubgehalt z.B. 10 mg/m3N)Clean gas (fine dust content e.g. 10 mg / m3N)
99
Rohgas verdünnt mit Falschluft (Feinstaubgehalt z.B. 80 mg/m3 N) Raw gas diluted with false air (fine dust content e.g. 80 mg / m 3 N )
1010
Rauchgasweg, beispielsweise KaminFlue gas path, for example chimney
1212th
AbgasrohrExhaust pipe
1414th
Wetterschutz und IsolierungWeather protection and insulation
1616
Regenschutz rain protection
2020th
Vorrichtung zur elektrostatischen VoragglomerationDevice for electrostatic pre-agglomeration
2222nd
SprühelektrodeSpray electrode
2424
Isolatorinsulator
2626th
HochspannungsgeneratorHigh voltage generator
2828
HochspannungskabelHigh voltage cables
2929
Niederschlaggitter Precipitation grid
3030th
AbsaugeinheitSuction unit
3232
Anschlussrohr an AbgassystemConnection pipe to the exhaust system
3434
Absaugöffnung(en)Suction opening (s)
3636
AbsaugraumSuction room
3737
AustrittsrohrOutlet pipe
3838
Verbindungseinheit/Verbindungsmittel von Absaugeinheit zur Filtereinheit Connection unit / connection means from the suction unit to the filter unit
4040
RezirkulationseinheitRecirculation unit
4444
RezirkulationsraumRecirculation room
4646
Rezirkulationsöffnung(en)Recirculation opening (s)
4747
RezirkulationsanschlussRecirculation connection
4848
Verbindungseinheit/Verbindungsmittel von Filtereinheit zur RezirkulationseinheitConnection unit / connection means from the filter unit to the recirculation unit
4949
Leitblech(e) Baffle plate (s)
5050
FilterelementFilter element
5252
VorfilterPre-filter
5454
TrennschichtSeparating layer
5656
FeinfilterFine filter
5858
Formgebungselement Shaping element
6060
FiltereinheitFilter unit
6161
FeuchtesensorHumidity sensor
6262
FiltergehäuseFilter housing
6464
WartungsdeckelMaintenance cover
6565
LüfterFan
6666
RohgaseintrittRaw gas inlet
6767
SeitenkammerSide chamber
6868
ReingasaustrittClean gas outlet
6969
Aufnahme für Filterelement Holder for filter element
7070
Trennwände für Reihenschaltung von FilterelementenPartition walls for series connection of filter elements
7272
Schalldämpfersilencer
7676
Umschalteinheit zwischen Schalldämpfer und ZusatzfilterSwitching unit between silencer and additional filter
7878
Zusatzfilter Additional filter
8080
Entschwefelungseinrichtung, den Feinstaubfilterelementen vorgeschaltetDesulfurization device upstream of the fine dust filter elements
8282
Entschwefelungseinrichtung, in Feinstaubfilterelemente integriertDesulphurisation device integrated in fine dust filter elements
8484
Entschwefelungseinrichtung, den Feinstaubfilterelementen nachgeschaltet Desulfurization device, downstream of the fine dust filter elements
9090
Isolierunginsulation
9191
Heizelement(e)Heating element (s)
9292
StutzenSupport
9393
Regelorgan für FalschluftControl organ for false air
9494
Stutzen für HeißluftzustromNozzle for hot air inflow
9595
SpannschellenClamps
9696
SchlauchschutzHose protection
9797
InnenschlauchInner tube
9898
Außenschlauch Outer hose
T1T1
Temperaturmessstelle Kamin unten, unterhalb Anschlussstück 32Chimney temperature measuring point below, connection piece 32 below
T2T2
Temperaturmessstelle FiltereintrittTemperature measuring point filter inlet
T3T3
Temperaturmessstelle RezirkulationsraumTemperature measuring point in the recirculation room
T4T4
Temperaturmessstelle Abgaskernstrom, etwa in Höhe RezirkulationsraumTemperature measuring point for the exhaust gas core flow, approximately at the level of the recirculation room
T5T5
Temperaturmessstelle Kamin oben, kurz unterhalb Austritt an AtmosphäreChimney temperature measuring point at the top, just below the outlet to atmosphere
T6T6
Temperaturmessstelle AtmosphäreTemperature measuring point atmosphere
T7T7
Temperaturmessstelle Reingas, nach Ventilator Temperature measuring point clean gas, after fan
TminTmin
Minimaltemperatur Filterelement(e)Minimum temperature filter element (s)
TmaxTmax
Maximaltemperatur Filterelement(e)Maximum temperature filter element (s)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102008059432 [0007]DE 102008059432 [0007]

Zitierte Nicht-PatentliteraturNon-patent literature cited

  • DIN EN 779 (2012) [0023]DIN EN 779 (2012) [0023]

Claims (22)

Vorrichtung zur Filterung von Feinstaub, insbesondere für Festbrennstoff-Kleinfeuerungsanlagen, mit einer Absaugeinheit (30) umfassend - ein Anschlussrohr (32) zur Verbindung der Absaugeinheit (30) mit einem Rauchgasweg (10), aus welchem von einer Feuerung ein Rauchgas (04) strömt, und - eine Absaugöffnung (34), und einer Filtereinheit (60) umfassend - eine mit der Absaugöffnung (34) mittels einer ersten Verbindungseinheit (38) verbundene Eintrittsöffnung (66), - eine Austrittsöffnung (68), - ein zwischen der Eintrittsöffnung (66) und der Austrittsöffnung (68) angeordnetes Filterelement (50), und vorzugsweise - einen zwischen der Austrittsöffnung (68) und dem Filterelement (50) angeordneten Lüfter (65), welcher dazu eingerichtet ist, einen Ansaugdruck zu erzeugen, wobei die Absaugeinheit (30) und die Filtereinheit (60) als separate Baugruppen räumlich voneinander getrennt angeordnet und mittels Verbindungseinheiten bzw. -mitteln (38, 48) strömungstechnisch miteinander verbunden bzw. verbindbar sind.Device for filtering fine dust, in particular for small solid fuel firing systems, comprising a suction unit (30) - A connecting pipe (32) for connecting the suction unit (30) to a flue gas path (10) from which a flue gas (04) flows from a furnace, and - a suction opening (34), and comprising a filter unit (60) - an inlet opening (66) connected to the suction opening (34) by means of a first connection unit (38), - an outlet opening (68), - A filter element (50) arranged between the inlet opening (66) and the outlet opening (68), and preferably - A fan (65) which is arranged between the outlet opening (68) and the filter element (50) and is set up to generate a suction pressure, wherein the suction unit (30) and the filter unit (60) are arranged spatially separated from one another as separate assemblies and are fluidically connected or connectable to one another by means of connecting units or means (38, 48). Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner aufweisend eine mit der Absaugeinheit (30) verbundene Rezirkulationseinheit (40) umfassend - eine mit der Austrittsöffnung (68) mittels einer zweiten Verbindungseinheit (39) verbundene Rezirkulationsöffnung (46), und - ein Leitblech (49), welches dazu eingerichtet ist, eine Mischung eines aus der Austrittsöffnung (68) strömenden Reingases (08) mit dem Rauchgas (04) zu veranlassen.Device according to Claim 1 , further comprising a recirculation unit (40) connected to the suction unit (30) comprising - a recirculation opening (46) connected to the outlet opening (68) by means of a second connection unit (39), and - a guide plate (49) which is set up to to cause a mixture of a clean gas (08) flowing out of the outlet opening (68) with the flue gas (04). Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei der freie Strömungsquerschnitt der ersten Verbindungseinheit (38) und/oder der zweiten Verbindungseinheit (39) geringer ist als der freie Strömungsquerschnitt des Anschlussrohrs (32).Device according to Claim 1 or Claim 2 , wherein the free flow cross section of the first connection unit (38) and / or the second connection unit (39) is smaller than the free flow cross section of the connecting pipe (32). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Absaugöffnung (34) entlang eines Rohrumfangs der Absaugeinheit (30) und/oder wobei die Rezirkulationsöffnung (46) entlang eines Rohrumfangs der Rezirkulationseinheit (40) vorgesehen ist.Device according to one of the Claims 1 to 3 wherein the suction opening (34) is provided along a pipe circumference of the suction unit (30) and / or wherein the recirculation opening (46) is provided along a pipe circumference of the recirculation unit (40). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein im Bereich der Absaugöffnung (34) angeordneter Temperaturfühler vorgesehen ist, welcher dazu eingerichtet ist, bei Überschreiten einer vordefinierten Temperatur des Rauchgases (04) den Lüfter (65) zu aktivieren.Device according to one of the Claims 1 to 4th wherein a temperature sensor is provided which is arranged in the area of the suction opening (34) and is set up to activate the fan (65) when a predefined temperature of the flue gas (04) is exceeded. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einer Einheit (20) zur elektrostatischen Voragglomeration, umfassend - eine Sprühelektrode (22), um welche sich ein Hochspannungsfeld ausbildet, - einen mit der Sprühelektrode (22) verbundenen Isolator (24), welcher ein Überschlagen der Hochspannung auf umgebende Bauteile verhindert, und - eine mit dem Isolator (24) mittels einem Hochspannungskabel (28) verbundene Hochspannungsquelle (28).Device according to one of the Claims 1 to 5 , with a unit (20) for electrostatic pre-agglomeration, comprising - a spray electrode (22) around which a high voltage field is formed, - an insulator (24) connected to the spray electrode (22), which prevents the high voltage from flashing over to surrounding components, and - a high-voltage source (28) connected to the insulator (24) by means of a high-voltage cable (28). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei als Filterelement (50) ein nicht regenerierbares Tiefenfilter vorgesehen ist, welches dazu eingerichtet ist, Feinstaub, Kondensat und/oder Kondensatbestandteile abzuscheiden.Device according to one of the Claims 1 to 6th , wherein a non-regenerable depth filter is provided as the filter element (50), which is designed to separate fine dust, condensate and / or condensate constituents. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Filterelement ein Filter gemäß der Filterklasse G4, M5, M6, F7 oder F8 nach EN 779 umfasst.Device according to one of the Claims 1 to 7th , wherein the filter element comprises a filter according to filter class G4, M5, M6, F7 or F8 according to EN 779. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei als Filterelement ein Vorfilter (52) gemäß der Filterklasse M5 oder M6 und ein Feinfilter (56) gemäß der Filterklasse F7 oder F8 vorgesehen ist, wobei zwischen dem Vorfilter (52) und dem Feinfilter (56) eine Trennschicht (54) vorgesehen ist, die vorzugsweise aus einem grobporigen Material besteht.Device according to one of the Claims 1 to 8th , a pre-filter (52) according to filter class M5 or M6 and a fine filter (56) according to filter class F7 or F8 being provided as the filter element, a separating layer (54) being provided between the pre-filter (52) and the fine filter (56) , which preferably consists of a coarse-pored material. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei als Filterelement eine Reihenschaltung eines separat angeordneten Vorfilters (52) und eines separat angeordneten Feinfilters (56) vorgesehen ist, wobei das Vorfilter (52) und das Feinfilter (56) mittels wenigstens einer Trennwand (70) räumlich voneinander getrennt sind.Device according to one of the Claims 1 to 8th , a series connection of a separately arranged prefilter (52) and a separately arranged fine filter (56) being provided as the filter element, the prefilter (52) and the fine filter (56) being spatially separated from one another by means of at least one partition (70). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Filtereinheit (60) ein zusätzliches Filterelement (78) aufweist, welches dem Filterelement (50) nachgeschaltet ist.Device according to one of the Claims 1 to 10 , wherein the filter unit (60) has an additional filter element (78) which is connected downstream of the filter element (50). Vorrichtung nach Anspruch 11, ferner umfassend einen Schalldämpfer (72) und eine Umschalteinheit (76), welche dazu eingerichtet ist, ein das Filterelement (50) bereits durchlaufenes Gas anschließend dem zusätzlichen Filterelement (78) oder dem Schalldämpfer (72) zuzuführen.Device according to Claim 11 , further comprising a silencer (72) and a switchover unit (76), which is set up to subsequently supply a gas that has already passed through the filter element (50) to the additional filter element (78) or the silencer (72). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Absaugeinheit (30) eine konische, sich nach unten aufweitende Form aufweist.Device according to one of the Claims 1 to 12th , wherein the suction unit (30) has a conical, downwardly expanding shape. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Filtereinheit (60) ferner eine Entschwefelungseinrichtung (80, 82, 84) umfasst.Device according to one of the Claims 1 to 13th wherein the filter unit (60) further comprises a desulfurization device (80, 82, 84). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Filtereinheit (60) ferner mindestens ein Formgebungselement (58) umfasst, welches dazu eingerichtet ist, einem Zusammenfallen von Filterelementen entgegenzuwirken, insbesondere bei einem Betrieb der Vorrichtung mit geringen Volumenströmen.Device according to one of the Claims 1 to 14th , wherein the filter unit (60) further at least comprises a shaping element (58) which is set up to counteract a collapse of filter elements, in particular when the device is operated with low volume flows. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei diese die Anforderungen der Ersten Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes gemäß Stand vom 13. Juni 2019 erfüllt.Device according to one of the Claims 1 to 15th , whereby this fulfills the requirements of the First Ordinance for the Implementation of the Federal Immission Control Act as of June 13, 2019. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei die Trennschicht (54) zwischen Vorfilter (52) und Feinfilter (56) aus ausreichend stabilen Material ausgeführt ist, so dass diese die Funktion des Formgebungselementes (58) mit übernimmt.Device according to one of the Claims 1 to 16 , the separating layer (54) between the pre-filter (52) and the fine filter (56) being made of sufficiently stable material so that it also takes over the function of the shaping element (58). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei die Verbindungselemente (38 und 48) über Schnellverschlüsse montierbar bzw. dementierbar sind.Device according to one of the Claims 1 to 17th , wherein the connecting elements (38 and 48) can be mounted or denied using quick-release fasteners. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei am Filterboden eine Bodenmatte (63) zur Aufnahme und späteren Verdampfung von beim Anfahren anfallenden Kondensat angebracht oder angeordnet ist.Device according to one of the Claims 1 to 18th , a floor mat (63) for receiving and later evaporation of condensate occurring during start-up being attached or arranged on the filter base. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei ein Feuchtesensor (61) im Bereich des Filterbodens zur Erkennung von übermäßigem Kondensatausfall vorgesehen ist.Device according to one of the Claims 1 to 19th , whereby a moisture sensor (61) is provided in the area of the filter base to detect excessive condensate failure. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, wobei Mittel bzw. Einrichtungen vorgesehen sind, die eine Veränderung der Rauchgastemperatur vor Eintritt des Rauchgases in die Filtereinheit bewirken, vorzugsweise eine Erwärmung des Rauchgases durch elektrische Heizelemente (91) und/oder durch den Zustrom von Heißluft, vorzugsweise aus einem Heißluftgebläse, und/oder einem Verbrennungsabgas, vorzugsweise aus einer Gaszufeuerung oder Ölzufeuerung, bzw. eine Abkühlung des Rauchgases durch Falschluft (02), vorzugsweise mittels eines Regelorgans (93) für Falschluft.Device according to one of the Claims 1 to 20th , whereby means or devices are provided which cause a change in the flue gas temperature before the flue gas enters the filter unit, preferably heating the flue gas by electrical heating elements (91) and / or by the inflow of hot air, preferably from a hot air blower, and / or a combustion exhaust gas, preferably from a gas firing or oil firing, or a cooling of the flue gas by false air (02), preferably by means of a regulating device (93) for false air. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, wobei die Filtersteuerung über einen mobilfunkgestützten Datentransfer eine Überwachung des Betriebes und/oder eine Fernparametrierung ermöglicht.Device according to one of the Claims 1 to 21 , whereby the filter control enables a monitoring of the operation and / or a remote parameterization via a mobile radio-supported data transfer.
DE102019008612.0A 2019-12-12 2019-12-12 Fine dust separation device for small combustion systems Pending DE102019008612A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019008612.0A DE102019008612A1 (en) 2019-12-12 2019-12-12 Fine dust separation device for small combustion systems
EP20213371.6A EP3834910A1 (en) 2019-12-12 2020-12-11 Fine dust separation device for small firing installations

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019008612.0A DE102019008612A1 (en) 2019-12-12 2019-12-12 Fine dust separation device for small combustion systems

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102019008612A1 true DE102019008612A1 (en) 2021-06-17

Family

ID=76085187

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019008612.0A Pending DE102019008612A1 (en) 2019-12-12 2019-12-12 Fine dust separation device for small combustion systems

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102019008612A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4113006A3 (en) * 2021-06-10 2023-07-12 dezentec GmbH Fine dust separation device for small firing installations

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4113006A3 (en) * 2021-06-10 2023-07-12 dezentec GmbH Fine dust separation device for small firing installations

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2953010C2 (en)
EP1593909B2 (en) Apparatus and method to clean exhausts containing aerosol and dust
DE102015103337A1 (en) Flue gas dust filter
EP2370731B1 (en) Flue gas scrubbing device
DE102014218344B4 (en) Process and system for separating contaminants from process exhaust air
EP3834910A1 (en) Fine dust separation device for small firing installations
DE102020115589A1 (en) Fine dust separation device for small combustion systems
DE19627028A1 (en) Flue gas cleaner for domestic wood-burning heaters
DE102019008612A1 (en) Fine dust separation device for small combustion systems
WO2014198758A1 (en) Small-scale furnace system with integrated structure
DE3721725A1 (en) Facility for cleaning flue gases in heating systems
DE102014103609A1 (en) Method and apparatus for purifying the room air by stratified filtering
AT504749B1 (en) ELECTROSTATIC FINE-DUST FILTER, METHOD FOR THE DEEP-SEED DEPOSITION, APPLICATION OF THE ELECTROSTATIC FINE-FILTER AND CONTROL FOR THE ELECTROSTATIC FINE-FILTER
DE102021002932A1 (en) Fine dust separation device for small furnaces
EP1906090A2 (en) Exhaust gas purification facility with a fine dust filter for biomass heating installation
DE10148180A1 (en) Device for purifying exhaust gases on diesel engine testing stands comprises a suction unit for introducing the exhaust gas to a dry dust filter system, and a purification unit for purifying the dry dust filter system
EP2846088B1 (en) Flue gas purification device for small-scale furnace systems
WO2009013005A1 (en) Fine dust filter for small-scale furnace systems for renewable raw materials
DE102022004561A1 (en) Fine dust separation system for small combustion plants
EP4382188A1 (en) Fine dust separation device for small firing installations
WO2003008865A1 (en) Device for separating dust from flue gases from combustion plants, especially solid fuel combustion plants
EP2889537B1 (en) Combustion facility with drying plant
DE102011107621A1 (en) Preparing and purifying a product gas comprises thermochemical conversion of biomass in a reactor, conducting the produced, pollutant loaded product gas into a main gas treatment step, condensing the unwanted tars and filtering
DE202007010369U1 (en) Fine dust filter for small combustion plants for renewable raw materials
DE2938893A1 (en) Coke oven exhaust cowl - travelling with coke quenching car includes stack with dust filter