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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinigung der Rauchgase einer Holzbrennstoff-Feuerstätte mit einer im Rauchgaskanal der Holzbrennstoff-Feuerstätte angeordneten katalytisch wirksamen Reinigungsvorrichtung für die Oxidation von Kohlenstoffmonoxid und/oder Stickoxiden sowie für die katalytisch angeregte Verbrennung von Ruß und/oder Schwelprodukten und mit einem im Rauchgaskanal in Durchströmungsrichtung hinter der katalytisch wirksamen Reinigungsvorrichtung angeordneten Feinstaubabscheider für die Abscheidung von in dem Rauchgas verbliebenem Feinstaub. Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der
DE 10 2007 027 136 A1 bekannt.
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Für die Wärmebereitstellung aus erneuerbaren Energien gewinnt die Verbrennung von Holz in Form von Holzscheiten oder Holzpellets zunehmend an Bedeutung. Ein seit langem bekanntes Problem bei der Verbrennung von Holz in Holzbrennstoff-Feuerstätten besteht in dem hohen Schadstoffgehalt der bei der Holzverbrennung entstehenden Rauchgase. Die im Rauchgas enthaltenen Schadstoffe bestehen zum Teil aus festen Partikeln, nämlich aus Ruß (d. h. unverbrannten Kohlenstoffpartikeln) und aus Staub mit einem hohen Feinstaubanteil enthaltend ein komplexes Gemisch aus festen und flüssigen Partikeln, d.h. Verdampfungs- und Schwelprodukten, die bei der den Verbrennungsvorgang einleitenden Trocknung und Verschwelung (Pyrolyse) des Holzbrennstoffes entstehen. Außerdem enthalten die Rauchgase auch gasförmige Schadstoffe, darunter hoch giftiges Kohlenstoffmonooxid (CO), flüchtige organische Kohlenwasserstoffe und Stickoxide (NOx). Wegen der durch diese Schadstoffe verursachten Gefahren und Umweltschäden gibt es bereits seit geraumer Zeit strenge gesetzliche Vorschriften zur Minimierung dieses Schadstoffausstoßes unter Einhaltung festgelegter Grenzwerte.
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Durch diese gesetzlichen Vorschriften veranlasst gibt es ebenfalls bereits seit geraumer Zeit eine Reihe von Vorschlägen für Vorrichtungen zur Reinigung der Rauchgase von Holzbrennstoff-Feuerstätten, darunter den Vorschlag der eingangs genannten Art. Die nach diesem Vorschlag arbeitende Vorrichtung hat grundsätzlich den Vorteil, dass dem im Rauchgaskanal angeordneten Feinstaubabscheider die dort erwähnte, katalytisch wirksame Reinigungsvorrichtung vorgeschaltet ist. Diese katalytisch wirksame Reinigungsvorrichtung sorgt nämlich dafür, dass die aus der Holz Brennstoff-Feuerstätte austretenden Rauchgase zunächst durch katalytisch angeregte Oxidation (d.h. Verbrennung) weitgehend sowohl von den gasförmigen Schadstoffen als auch von den Rußpartikeln oder Schwelprodukten befreit werden, bevor sie dem Feinstaubabscheider zugeführt werden. Infolgedessen muss in dem Feinstaubabscheider dann nur noch trockener Staub abgeschieden werden, was für die Abscheidung selbst und insbesondere für die von Zeit zu Zeit erforderliche Abreinigung des Feinstaubabscheiders große Vorteile hat.
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Ein Problem bei katalytisch wirksamen Reinigungsvorrichtungen der genannten besteht darin, dass diese erst dann wirksam arbeiten, wenn die richtige Arbeitstemperatur erreicht ist. Die Wirksamkeit setzt erst bei Temperaturen zwischen 150 °C und 200 Celsius ein. Die optimale Arbeitstemperatur liegt zwischen 300 °C und 400 °C. Maximal dürfen 800 °C nicht überschritten werden. Die Einhaltung eines optimalen Temperaturfensters beim Einsatz der katalytisch wirksamen Reinigungsvorrichtung ist bei Holzbrennstoff-Feuerstätten besonders schwierig, weil die Verbrennung von Holzbrennstoff sehr ungleichmäßig verläuft.
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Grundsätzlich unterscheidet man bei der Holzfeuerung die Verbrennungsphasen Anbrand, Hauptverbrennung und Ausbrand. Dabei ist meistens in der Anbrandphase und oft auch in der Ausbrandphase wegen zu niedriger Flammtemperatur der Schadstoffausstoß verhältnismäßig groß, und zwar in der Ausbrandphase insbesondere dann, wenn Brennstoff nachgelegt wird.
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Um den Energiegehalt des eingesetzten Holzbrennstoffes so gut wie möglich auszunutzen und zugleich den Schadstoffausstoß so gering wie möglich zu halten, ist es bekannt und üblich, den im Rauchgaskanal herrschenden Kaminzug mithilfe von Drosselklappen so zu steuern, dass in der Holzbrennstoff- Feuerstätte eine Verbrennung stattfindet, die sowohl im Hinblick auf die Wärmeausbeute als auch im Hinblick auf den Schadstoffausstoß optimiert ist.
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Falls in dem Rauchgaskanal der Holzbrennstoff- Feuerstätte eine katalytisch wirksame Reinigungsvorrichtung der eingangs genannten Art angeordnet ist, beeinflusst der Kaminzug natürlich auch deren Funktionen, weil von dem Kaminzug einerseits die Temperatur der durchtretenden Rauchgase und andererseits deren Strömungsgeschwindigkeit abhängt. Im Ergebnis sollten die Temperatur und die Strömungsgeschwindigkeit der durchtretenden Rauchgase so bemessen sein, dass einerseits über möglichst lange Zeit das oben diskutierte Temperaturfenster eingehalten wird und andererseits die Berührungskontakte zwischen dem Rauchgas und den katalytisch wirksamen Oberflächen der Reinigungsvorrichtung so intensiv wie möglich sind.
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Um dies zu erreichen, ist nach dem Stand der Technik (vgl.
DE 10 2006 021 133 A1 ) bereits vorgeschlagen worden, in dem Rauchgaskanal eine linsenförmige, mit katalytisch wirksamen Metallspänen gefüllte Katalysatorkartusche anzuordnen, die zwischen einer Sperrstellung und einer Durchlassstellung verschwenkbar ist. Dabei soll diese Katalysatorkartusche zusätzlich die Funktion einer Drosselklappe übernehmen, d.h. in der Sperrstellung den Kaminzug auf ein Minimum reduzieren und in der durch Durchlassstellung auf ein Maximum steigern. Aus dieser Doppelfunktion ergibt sich ein Zielkonflikt insofern, als in der Durchlassstellung, d.h. wenn eine schnelle Temperatursteigerung und ein intensiver Kontakt mit den katalytisch wirksamen Oberflächen gefordert ist, wegen der in der Durchlassstellung befindlichen Katalysatorkartusche eben dieser intensive Kontakt nicht vorhanden ist. Aus diesem Grund ist es bei diesem vorbekannten Stand der Technik nötig, die Katalysatorkartusche mit einer elektrischen Zusatzbeheizung zu versehen, durch welche die katalytisch wirksamen Metallspäne so schnell wie möglich auf die für den Dauerbetrieb erforderliche Temperatur gebracht werden. Eine solche elektrische Zusatzbeheizung ist allerdings aufwändig und wartungsintensiv. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass mit einer solchen verschwenkbar Katalysatorkartusche die für eine ausreichend genaue Steuerung der Verbrennungsverhältnisse in der Holzbrennstoff- Feuerstätte erforderliche Feinverstellung des Kaminzuges nicht möglich ist.
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Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, die Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass die katalytisch wirksame Reinigungsvorrichtung ausgehend von jedem beliebigen Betriebszustand der Holzbrennstoff-Feuerstätte so schnell wie möglich auf die für ihre Wirksamkeit erforderliche Arbeitstemperatur gebracht wird, ohne dass eine elektrische Zusatzbeheizung notwendig wird. Außerdem soll der in der Holzbrennstoff-Feuerstätte herrschende Kaminzug möglichst genau einstellbar sein.
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Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend von der Vorrichtung der eingangs genannten Art vor, dass in dem Rauchgaskanal im Bereich zwischen der katalytisch wirksamen Reinigungsvorrichtung und dem Feinstaubentscheider eine in Abhängigkeit von der Temperatur des Rauchgases betätigte Drosselklappenanordnung vorgesehen ist. Eine solche von der katalytisch wirkenden Reinigungsvorrichtung getrennte und in Durchflussrichtung hinter dieser angeordnete Drosselklappenanordnung macht es erstmals möglich, dass eine Feinsteuerung des im Rauchgaskanal herrschenden Kaminzuges durchgeführt werden kann, ohne dass hierdurch die durch Durchströmungsverhältnisse der katalytisch wirksamen Reinigungsvorrichtung beeinträchtigt werden. Infolgedessen ist es hierdurch auch erstmals möglich, die katalytisch wirksame Reinigungsvorrichtung ohne externe Zusatzbeheizung schnell auf die erforderliche Arbeitstemperatur zu bringen und diese Arbeitstemperatur feinfühlig gesteuert aufrechtzuerhalten.
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Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Drosselklappenanordnung mindestens zwei in Durchströmungsrichtung hintereinander angeordnete Klappenscheiben aufweist, die unabhängig voneinander zwischen einer quer zur Durchströmungsrichtung verlaufenden Sperrstellung und einer parallel zur Durchströmungsrichtung verlaufenden Durchgangsstellung verschwenkbar sind. Diese Verwendung von zwei oder mehr in Durchströmungsrichtung hintereinander angeordneten und unabhängig voneinander betätigbaren Klappenscheiben ermöglicht eine besonders genaue Einstellung des in dem Rauchgaskanal herrschenden Kaminzuges über einen weiten Verstellbereich. Auf diese Weise ist es zusätzlich ohne weiteres möglich, die Drosselklappenanordnung als Verbrennungsregler der Feuerung unter Naturzugbedingungen zu verwenden, weil infolge der Drosselfunktion eine temperaturabhängige Kaminzugbegrenzung stattfindet.
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Um zu vermeiden, dass der Kaminzug versehentlich oder durch eine Fehlsteuerung vollständig blockiert wird, ist weiterhin vorgesehen, dass die Ränder jeder Klappenscheibe der Drosselklappenanordnung jeweils eine sich über den Teil des Umfanges der Klappenscheibe erstreckende Durchlassöffnung aufweisen, die auch bei in der Sperrstellung befindlicher Klappenscheibe offen bleibt.
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Zweckmäßig sind weiterhin die Durchlassöffnungen der Klappenscheiben von in Durchströmungsrichtung aufeinanderfolgenden Klappenscheiben einander gegenüberliegenden Wandbereichen des Rauchgaskanales zugewandt, sodass sie dem durchtretenden Rauchgasstrom einen mäandrierenden Verlauf aufzwingen. Diese besondere Anordnung der Durchlassöffnungen hat zunächst den Vorteil, dass der Kaminzug im Rauchgaskanal besonders genau eingestellt werden kann und dass eventuell in dem Rauchgasrohr zurückfallender Staub die Drosselklappenanordnung nicht ohne weiteres durchdringen kann.
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Zur Betätigung der Klappenscheiben der Drosselklappenanordnung können den Klappenscheiben jeweils Bimetall-Federantriebe zugeordnet sein, die wärmeleitend mit dem durchtretenden Rauchgas in Kontakt stehen und die jeweils zugeordnete Klappenscheibe mit Abhängigkeit von der Temperatur im Rauchgas verschwenken. Das hat den Vorteil, dass die Klappenverstellung in Abhängigkeit von der Temperatur völlig autark arbeitet und für die Verstellung nicht auf die Zufuhr von Hilfsenergie angewiesen ist. Alternativ können den Klappenscheiben der Drosselklappenanordnung auch einer oder mehrere motorische Stellantriebe zugeordnet sein, die den Schwenkwinkel der Klappenscheiben in Abhängigkeit von der im Rauchgas gemessenen Temperatur des Rauchgases verstellen.
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Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Reinigungsvorrichtung gemäß der Erfindung sieht vor, dass die katalytisch wirksame Reinigungsvorrichtung eines oder mehrere feststehend im Rauchgaskanal angeordnete und vom Rauchgas umströmte Katalysatorelemente aufweist. Die Verwendung von feststehenden Katalysatorelementen hat den Vorteil, dass die Durchströmungsverhältnisse im Bereich der katalytisch wirksamen Reinigungsvorrichtung unabhängig vom Betriebszustand der Holzbrennstoff-Feuerstätte ständig unverändert bleiben und von vornherein den jeweils gegebenen örtlichen Verhältnissen optimal angepasst werden können.
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Besonders zweckmäßig ist es, wenn mehrere Katalysatorelemente in Durchströmungsrichtung mit Abstand zueinander an einander gegenüberliegenden Wandbereichen des Rauchgaskanals befestigt sind und dem durchtretenden Rauchgasstrom im Bereich der katalytisch wirksamen Reinigungsvorrichtung einen mäandrierenden Verlauf aufzwingen. Hierdurch wird sichergestellt, dass durch ständige Umlenkung der Strömung ein sehr großer Teil des durchtretenden Rauchgasvolumens mit den katalytisch wirksamen Oberflächen der Katalysatorelemente in Berührung kommt.
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Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der in dem Rauchgaskanal angeordnete Feinstaubabscheider als elektrostatisch arbeitender Feinstaubabscheider ausgebildet ist. Die Kombination eines solchen elektrostatisch arbeitenden Feinstaubabscheider das mit einer vorgeschalteten und genau gesteuerten katalytisch wirksamen Reinigungsvorrichtung hat den Vorteil, dass von dem Feinstaubabscheider alle elektrisch leitenden Staubbestandteile, d.h. insbesondere Ruß und klebrige Kohlenwasserstoffpartikel, von dem elektrostatischen Feinstaubabscheider ferngehalten werden, die dort oft zu Funkenüberschlägen führen und die Abreinigung der Abscheideelektroden behindern.
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Vorteilhaft ist weiterhin, wenn die katalytisch wirksame Reinigungsvorrichtung, die Drosselklappenanordnung und der elektrostatisch arbeitende Feinstaubabscheider in dem vertikal in Richtung der Schwerkraft verlaufenden Rauchgaskanal vertikal übereinander angeordnet sind und wenn in der Wand des Rauchgaskanales im Bereich der katalytisch wirksamen Reinigungsvorrichtung, der Drosselklappenanordnung und des elektrostatisch arbeitenden Feinstaubabscheider jeweils Reinigungsöffnungen vorgesehen sind. Diese besondere Anordnung der aufgeführten Komponenten hat den Vorteil, dass die insbesondere nach Außerbetriebnahme der Holzbrennstoff-Feuerstätte erforderliche Abreinigung der Anlage besonders einfach durchzuführen ist. Der in der Anlage verbliebene Staub fällt nämlich der Schwerkraft folgend herab und bleibt zum größten Teil im Bereich der Drosselklappenanordnung auf den Klappenscheiben liegen und kann dementsprechend leicht entfernt werden. Alle anhaftenden Staubbestandteile können erforderlichenfalls mit einem geeigneten Rüttelmechanismus und/oder geeigneten Reinigungswerkzeugen abgelöst und entfernt werden.
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Alternativ kann es auch vorteilhaft sein, wenn die katalytische wirksame Reinigungsvorrichtung und die Drosselklappenanordnung in einem vertikal in Richtung der Schwerkraft verlaufenden Abschnitt des Rauchgaskanales vertikal übereinander angeordnet sind und der elektrostatisch wirkende Feinstaubabscheider in einem sich anschließenden, horizontal verlaufenden Abschnitt des Rauchgaskanales angeordnet sind, wobei dem Feinstaubabscheider eine gesonderte Reinigungsöffnung in der Wandung des Rauchgaskanales zugeordnet ist. Durch diese Maßnahme wird vermieden, dass der von dem der elektrostatisch wirkenden Feinstaubabscheider abgeschiedene Feinstaub in den Bereich der Drosselklappenanordnung und der katalytisch wirksamen Reinigungsvorrichtung zurückfällt.
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Weitere Vorteile ergeben sich, wenn in dem Rauchgaskanal in Strömungsrichtung hinter dem elektrostatisch wirkenden Feinstaubabscheider ein Temperaturmeßfühler angeordnet ist, der die Temperatur des durchtretenden Rauchgasstromes misst und in Abhängigkeit von der Temperatur des durchtretenden Rauchgasstromes mithilfe einer Steuerungsvorrichtung die Einspeisung von zusätzlicher Primärluft in die Holzbrennstoff-Feuerstätte steuert. Durch eine solche zusätzliche Stabilisierung der Verbrennungstemperaturen in der Holzbrennstoff-Feuerstätte wird die angestrebte katalytische Nachverbrennung von in dem Rauchgas enthaltenen Schadstoffen noch weiter verbessert.
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Schließlich kann auch noch in dem Rauchgaskanal in Strömungsrichtung hinter dem elektrostatisch wirkenden Feinstaubabscheider eine Lambdasonde angeordnet sein, die den Sauerstoffgehalt des durchtretenden Rauchgasstromes misst und in Abhängigkeit von dem Sauerstoffgehalt des durchtretenden Rauchgasstromes mithilfe einer Steuerungsvorrichtung die Einspeisung von zusätzlicher Sekundärluft in die Holzbrennstoff-Feuerstätte steuert. Diese zusätzliche Verbrennungsluft intensiviert im Bedarfsfall die Verbrennungsvorgänge in der Holzbrennstoff-Feuerstätte, falls die oben erläuterten Maßnahmen zur Erhöhung der Temperaturen nicht ausreichen und der Sauerstoffgehalt im austretenden Rauchgas signifikant von den geforderten Werten abweicht.
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Die Verwendung von Lambdasonden zur Steuerung der Brennluftzufuhr zu einer Holzbrennstoff-Feuerstätte ist im Prinzip bekannt. In den bekannten Fällen werden die Lambdasonden allerdings immer möglichst nahe hinter dem Feuerungsraum der Feuerstätte angebracht, um möglichst kurze Regel-Totzeiten zu erreichen. Diese bekannte Anordnung der Lambdasonden hat jedoch den Nachteil, dass die Lambdasonde - ebenso wie die anderen Bestandteile der Rauchgasreinigung - schnell durch Staub, klebende Schwelstoffe und Ruß zugesetzt wird und infolgedessen falsche Werte liefert. Nach der Lehre der Erfindung kommt die Lambdasonde demgegenüber wegen ihrer Anordnung hinter der Feinstaubabscheidung lediglich mit dem endgültig gereinigten Rauchgas in Berührung und bleibt infolgedessen praktisch unbegrenzt wirksam. Die verlängerten Regel-Totzeiten kann man hier in Kauf nehmen, weil alle Verstellvorgänge bei solchen Holzbrennstoff-Feuerstätten ohnehin träge sind.
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Von besonderem Vorteil ist, dass die verschiedenen Regelkreise für die funktionsbedingt wichtige Verstellung des Kaminzuges einerseits und für die Regelung der Verbrennungsluftzufuhr andererseits weitestgehend unabhängig voneinander arbeiten und sich gegenseitig in ihrer Funktion nicht beeinträchtigen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
- 1: Schematisch einen Längsschnitt durch eine Holzbrennstoff-Feuerstätte mit einer Reinigungsvorrichtung gemäß der Erfindung;
- 2: Schematisch und vergrößert einen Längsschnitt durch die Drosselklappenanordnung der in 1 dargestellten Reinigungsvorrichtung gemäß der Erfindung;
- 3: Schematisch und vergrößert den Bimetall-Antrieb einer Klappenscheibe der Drosselklappenanordnung gemäß der Erfindung
- 4: Schematisch und vergrößert den motorischen Antrieb einer Klappenscheibe der Drosselklappenanordnung gemäß der Erfindung;
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In der Zeichnung ist die Holzbrennstoff-Feuerstätte in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen1 bezeichnet. Im Feuerungsraum 2 der Holzbrennstoff-Feuerstätte 1 befindet sich ein Feuerungsrost 3, auf welches der Holzbrennstoff (Holzscheite oder Pellets) zum Verbrennen aufgelegt werden. Der bei der Verbrennung entstehende, mit dem Bezugszeichen 4 bezeichnete Rauchgasstrom steigt nach oben auf und wird über einen Rauchgaskanal 5 einem in 1 nicht dargestellten Kamin zugeführt.
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In dem Rauchgaskanal 5 ist in dessen Anfangsbereich eine katalytisch wirksame Reinigungsvorrichtung 6 angeordnet, die zur Oxidation von in dem Rauchgasstrom 4 enthaltenen Kohlenstoffdioxid und/oder Stickoxiden sowie zur Verbrennung von in dem Rauchgasstrom 4 enthaltenen Ruß- und/oder Schwelprodukten dient. Diese katalytisch wirksame Reinigungsvorrichtung 6 weist mindestens zwei feststehende, in Durchströmungsrichtung hintereinander liegende und an gegenüberliegenden Wandbereichen des Rauchgaskanales 5 befindliche Katalysatorelemente 6a und 6b auf. Diese Katalysatorelemente 6a und 6b sind mehr oder weniger selbst gasdurchlässig, belassen aber zu den gegenüberliegenden Wandabschnitten des Rauchgaskanales 5 freie Durchtrittsquerschnitte, die dem durchgeleiteten Rauchgasstrom 4 einen mäanderförmigen Verlauf aufzwingen. Hierdurch wird erreicht, dass einerseits immer ein ausreichend großer Durchtrittsquerschnitt frei bleibt und andererseits der durchtretende Rauchgasstrom 4 über einen verhältnismäßig langen Strömungsweg intensiv mit den katalytisch wirksamen Oberflächen der Katalysatorelemente 6a und 6b in Berührung kommt.
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In Durchströmungsrichtung unmittelbar hinter der katalytisch wirksamen Reinigungsvorrichtung 6 ist in dem Rauchgaskanal 5 eine Drosselklappenanordnung 7 mit mehreren Klappenscheiben 8 angeordnet. Beim in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel sind es nur zwei Klappenscheiben 8. Die Drosselklappenanordnung 7 kann aber auch mehr als nur zwei Klappenscheiben 8 aufweisen, die jeweils in Durchströmungsrichtung mit Abstand zueinander angeordnet sind und unabhängig voneinander in Abhängigkeit von der Temperatur im Rauchgaskanal 5 zwischen einer quer zur Durchströmungsrichtung verlaufenden Sperrstellung und einer parallel zur Durchströmungsrichtung verlaufenden Durchgangsstellung verschwenkbar sind. Zwischen der Sperrstellung und der Durchgangsstellung können die Klappenscheiben 8 auch unterschiedliche Drosselstellungen einnehmen, bei denen sie mehr oder weniger weit verschwenkt sind.
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Der Rand jeder Klappenscheibe 8 der Drosselklappenanordnung 7 hat jeweils eine sich über einen Teil des Umfanges der Klappenscheibe 8 erstreckende Durchgangsöffnung 9, die auch bei in der Sperrstellung befindlicher Klappenscheibe 8 offen bleibt. Hierdurch wird erreicht, dass auch bei Fehlsteuerungen oder Fehlbedienungen der Drosselklappenanordnung 7 immer ein Mindestdurchflussquerschnitt offen bleibt.
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Wie in 1 dargestellt, sind die Durchgangsöffnungen 9 der in Durchströmungsrichtung aufeinanderfolgenden Klappenscheiben 8 einander diametral gegenüberliegenden Wandabschnitten der Wandung des Rauchgaskanales 5 zugewandt, so dass dem Rauchgasstrom 4 beim Durchtritt durch die Drosselklappenanordnung 7 ein mäandrierenden Verlauf aufgezwungen wird - ähnlich wie zuvor im Bereich der katalytisch wirksamen Reinigungsvorrichtung 6. Hierdurch wird der Strömungsweg des durchtretenden Rauchgasstromes 4 im Bereich der Drosselklappenanordnung 7 verlängert und kann durch eine gezielte Verschwenkung von einzelnen Klappenscheiben 8 der Drosselklappenanordnung 7 sehr genau gesteuert werden.
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Zur Verschwenkung der Klappenscheiben 8 in Abhängigkeit von der Temperatur im Rauchgasstrom 4 kann alternativ ein in 3 veranschaulichter Bimetall-Federantrieb mit einer Bimetall-Torsionsfeder 10 als Antriebselement oder ein in 4 veranschaulichter motorischer Stellantrieb1 1, 12 verwendet werden.
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Beim in 3 dargestellten Bimetall-Federantrieb ist die Klappenscheibe 8 mit einer Bimetall-Torsionsfeder 10 verbunden, die an der Wandung des Rauchgaskanales 5 abgestützt ist und mit dem durch tretenden Rauchgasstrom in Kontakt steht. Diese Bimetall-Torsionsfeder 10 verschwenkt automatisch die Klappenscheibe 8 in Abhängigkeit von der Temperatur im durchtretenden Rauchgasstrom 4.
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Der in 4 dargestellte motorische Stellantrieb 11,12 weist einen mit einer oder mehreren Klappenscheiben 8 verbundenen Stellmotor 11 zum Verschenken der Klappenscheiben 8 auf. Dieser Stellmotor 11 wird mithilfe eines im Rauchgaskanal 5 angeordneten Temperaturmeßfühlers 12 gesteuert.
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In Durchströmungsrichtung hinter der Drosselklappenanordnung 7 ist in dem Rauchgaskanal 5 ein elektrostatischer Feinstaubabscheider 13 angeordnet, mit dessen Hilfe der in dem Rauchgasstrom 4 noch vorhandene trockene Feinstaub abgeschieden wird. Dabei sind dieser elektrostatisch wirksame Feinstaubabscheider 13, die Drosselklappenanordnung 7 und die katalytisch wirksame Reinigungsvorrichtung 6 gegen die Richtung der Schwerkraft vertikal übereinander in dem ebenfalls vertikal verlaufenden Rauchgaskanales angeordnet, wie in der Zeichnung dargestellt ist. hierdurch wird die Abreinigung der Anlage erheblich erleichtert. Für die Abreinigung sind in der Wandung des Rauchgaskanales 5 an geeigneten Stellen Reinigungsöffnungen vorgesehen, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind. Diese Reinigungsöffnungen befinden sich beispielsweise im Bereich der katalytisch wirksamen Reinigungsvorrichtung 6, im Bereich der Drosselklappenanordnung 7 und im Bereich des elektrostatischen Feinstaubabscheiders 13.
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Alternativ zum in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel kann der elektrostatisch wirkende Feinstaubabscheider 13 auch in einem nicht dargestellten. horizontal verlaufenden Abschnitt des Rauchgaskanales 5 angeordnet sein. In diesem Fall schließt sich dieser nicht dargestellte, horizontal verlaufende Abschnitt des Rauchgaskanales 5 über einen 90° Bogen an den in in 1 dargestellten vertikal verlaufenden Abschnitt des Rauchgaskanales 5 an und ist mit einer geeigneten Reinigungsöffnung versehen, durch welche hindurch der von dem elektrostatisch wirkenden Feinstaubabscheider abgeschiedene Feinstaub ausgetragen werden kann.
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Weiterhin weist die in 1 dargestellte Vorrichtung zum Zwecke der Optimierung der Verbrennungsvorgänge in der Holzbrennstoff-Feuerstätte 1 einen im Rauchgasstrom 4 hinter dem Feinstaubabscheider 13 angeordneten Temperatur- Messfühler 14 auf, der mithilfe einer Steuerungsvorrichtung 15 die Einspeisung von zusätzlicher Primärluft 16 in den Feuerungsraum 2 der Holzbrennstoff-Feuerstätte 1 steuert.
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Außerdem ist in dem Rauchgasstrom 4 hinter dem Feinstaubabscheider 13 eine den Sauerstoffgehalt im Rauchgasstrom 4 ermittelnde Lambdasonde 17 angeordnet, die mithilfe der Steuerungsvorrichtung 15 die Einspeisung von zusätzlicher Sekundärluft 18 in den Brennraum 2 der Holzbrennstoff-Feuerstätte steuert.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Holzbrennstoff-Feuerstätte
- 2
- Brennraum
- 3
- Feuerungsrost
- 4
- Rauchgasstrom
- 5
- Rauchgaskanal
- 6
- katalytisch wirksame Reinigungsvorrichtung;
- 6a
- Katalysatorelemente; 6b Katalysatorelement
- 7
- Drosselklappenanordnung
- 8
- Klappenscheiben
- 9
- Durchlassöffnung
- 10
- Bimetall-Torsionsfeder
- 11
- motorischer Stellantrieb
- 12
- Temperaturmeßfühler
- 13
- elektrostatischer Feinstaubabscheider
- 14
- Temperaturmeßfühler
- 15
- Steuervorrichtung
- 16
- Primärluft
- 17
- Lambdasonde
- 18
- Sekundärluft
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007027136 A1 [0001]
- DE 102006021133 A1 [0008]
