DE19627028A1 - Rauchgasfilteranlage für Kleinfeuerungen - Google Patents
Rauchgasfilteranlage für KleinfeuerungenInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/88—Handling or mounting catalysts
- B01D53/885—Devices in general for catalytic purification of waste gases
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- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
- F23J15/02—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material
Description
Die Erfindung betrifft eine Rauchgasfilteranlage für Klein
feuerungen, insbesondere Kleinfeuerungen für die Verbrennung
von Holz, mit einem Abluftkamin, der einen Partikelabscheider
aufweist.
Kleinfeuerungen, z. B. Öfen, offene Kamine im Wohnbereich etc.
weisen einen Abluftkamin auf, der haufig am unteren Ende
einen Abscheideraum für Ruß aufweist. Der Ruß liegt in Form
von Rußpartikeln vor und wird von Zeit zu Zeit, insbesondere
wenn der Kamin gekehrt worden ist, zusammen mit dem durch die
Kehrung angefallenen Ruß, entfernt. Das Absetzen des Rußes im
Abluftkamin und in dem sehr unvollkommen arbeitenden bekann
ten Partikelabscheider führt nur zu einer geringfügigen Ab
luftreinigung, daher sind in manchen Wohngebieten, z. B. in
Innenstädten, Villensiedlungen etc. Kleinfeuerungen nicht
oder nur eingeschränkt zugelassen. Ahnliches gilt für soge
nannte offene Feuerstellen, d. h. Feuerstellen mit einem
direkt oben anschließenden kurzen Abluftstutzen. Diese
unterliegen meist den Vorschriften, die auch für das Ver
brennen von Gartenabfällen etc. gelten. Eine uneingeschränkte
ganzjährige Benutzung derartiger Einrichtungen ist daher
häufig nicht möglich.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Rauchgasfilteranlage für
Kleinfeuerungen anzugeben, die eine Abgasreinigung derart er
möglicht, daß eine uneingeschränkte Benutzung erlaubt ist und
der Betreiber ein gutes "Umweltgewissen" haben kann. Filter
anlagen für Feuerungen, die besonderen Vorschriften entspre
chen müssen, sind bekannt, so z. B. aus der EP-0 324 454 B1 -
hier für eine Verbrennungsgroßanlage - oder der DE 39 04 352
A1 - hier für einen Dieselmotor - also für Verbrennungsan
lagen besonderer Art. Die bekannten Lösungen geben keinen
Hinweis darauf, wie eine Rauchgasfilteranlage für Kleinfeue
rungen, die kostengünstig und den Größenverhältnissen von
Hauskaminen, längeren Abluftstutzen o. ä. angepaßt ist, ein
gerichtet sein und betrieben werden muß.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Partikelabscheider
als regenerierbares Filter mit Rauchgasgebläse ausgebildet
ist, dem eine regenerierbare Einrichtung zur chemischen
Reduzierung der gasförmigen Schadstoffe im Rauchgas nachge
schaltet ist. So ergibt sich vorteilhaft eine Rauchgasfilter
anlage für Kleinfeuerungen, mit der durch nahezu vollständige
Ruß- und Flugstaubabtrennung sowie chemische Nachreinigung
alle Vorschriften für das Betreiben von Kleinfeuerungen ein
gehalten werden können.
In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Parti
kelabscheider und die Einrichtung zur chemischen Reduzierung
der gasförmigen Schadstoffe beheizbar, insbesondere elek
trisch beheizbar, ausgebildet sind. Es ist bekannt, Rußpar
tikelfilter abzubrennen, so z. B. aus der bereits genannten DE
39 04 352 A1. Bei großen Querschnitten besteht dabei die Ge
fahr örtlicher Überhitzungen. Es ist weiterhin bekannt, Flug
stäube und andere Partikel aus den Rauchgasen auszuwaschen.
Dies ist hohem apparativem Aufwand verbunden. Auch Einrich
tungen zur chemischen Reduzierung der gasförmigen Schadstoffe
durch Katalysatoren, die jeweils nach einer gewissen Zeit
ausgetauscht werden, sind bekannt. Dies beschreibt z. B. die
EP 0 324 454 B1. Dies ist mit hohen Kosten für die ausge
tauschten Katalysatoren verbunden. Demgegenüber ist die er
findungsgemäße Regeneration beider Reinigungseinrichtungen
durch elektrische Beheizung, die überraschenderweise bei
einem stationären Kleinfilter, z. B. im Hausbereich mit aus
reichend gutem Regenerationserfolg eingesetzt werden kann,
deutlich einfacher und damit günstiger.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß
der Abluftkamin im Bereich des Partikelabscheiders und der
Einrichtung zur chemischen Reduzierung der gasförmigen
Schadstoffe im Querschnitt erweitert ausgebildet ist und um
lenkungsfrei von den Rauchgasen durchströmt wird. Durch diese
konstruktive Ausgestaltung ergibt sich eine besonders strö
mungsgünstige Abluftkaminausbildung.
Es ist für die Ausgestaltung des Partikelfilters vorgesehen,
daß das Filter als keramisches Gewebefilter ausgebildet ist,
insbesondere als Plattenfilter aus keramischen Gewebe. Der
Filter kann auch wahlweise als Filter aus Faserwerkstoff
ausgebildet sein. In beiden Fällen ergibt sich vorteilhaft
eine Ausbildung, die durch Erwärmung auf Temperaturen unter
1000°C vollständig regeneriert werden kann und eine hohe
Lebensdauer bei nur mäßigem Druckverlust aufweist. Der Ab
scheidegrad ist sehr hoch, dies trifft auch bei einer Aus
bildung als Kerzenfilter zu. Unter Umständen können auch
Schlauchfilter eingesetzt werden, die kostengünstig aus
Endlosschläuchen hergestellt werden können.
Überraschenderweise ist es auch für die erfindungsgemäß
relativ einfachen und mit stark schwankenden Rauchgastempe
raturen betriebenen Rauchgasfilteranlagen möglich, die Ein
richtungen zur chemischen Reduzierung der gasförmigen Schad
stoffe als Oxidationskatalysatoren auszubilden. Die relativ
kurzen Betriebszeiten vieler Kleinfeuerungen und die ohnehin
niedrige Abgastemperatur im oberen, dem Partikelfilter nach
geschalteten, Teil des Abluftkamins, sprechen an und für sich
dagegen. Bei geeigneter Auswahl des Katalysatormaterials,
verbunden mit einer elektrischen, schon vor Betriebsbeginn
einschaltbaren Heizung - gegebenenfalls auch für den Par
tikelabscheider - wird ein guter Abscheidegrad erreicht.
Die erfindungsgemäße Rauchgasfilteranlage weist vorteilhaft
ein insbesondere automatisch arbeitendes elektrisches System
zur Überwachung des Zustandes der einzelnen Anlagenteile und
zur Durchführung einer gesteuerten Regeneration und gegebe
nenfalls Betriebstemperatureinstellung der Anlagenteile auf.
So ist ein besonders vorteilhafter sicherer Betrieb möglich.
In der Ausbildung als automatisch arbeitendes System ergibt
sich eine besonders hohe Betriebssicherheit, da Betreiber
fehler weitestgehend ausgeschlossen werden können. Dies ist
insbesondere für Kleinfeuerungen im häuslichen Bereich wich
tig, da hier die bedienenden Personen in der Regel nicht die
notwendige Fachkenntnis aufweisen, um Einrichtungen zu bedie
nen, die technische Vorgaben einhalten müssen.
Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen näher erläutert,
aus denen weitere, auch erfindungswesentliche, Einzelheiten
ebenso wie aus den Unteransprüchen entnehmbar sind. Im
einzelnen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen
Rauchgaskamins mit Filteranlage sowie
Fig. 2 eine beispielhafte elektrische Schaltung für die ein
zelnen Teile der Anlage.
In Fig. 1 bezeichnet 1 den erweiterten Teil des Abluftkamins,
in dem die einzelnen Anlagenteile untergebracht sind. 2 be
zeichnet das Abluftgebläse, das benötigt wird, um eine ein
wandfreie Funktion der Kleinfeuerungsanlage sicherzustellen.
3 bezeichnet den Partikelfilter und 4 die Einrichtung zur
chemischen Rauchgasreinigung. 5 und 6 bezeichnen Tempera
turmeßgeräte, die Werte für die Einstellung der regelbaren
Heizungen 7 und 8 liefern, die sowohl für die Beheizung der
einzelnen Einrichtungsteile zur Regeneration als auch zur
Einstellung der optimalen Betriebstemperatur zur Abgas
reinigung geeignet sind. Dies ist insbesondere für offene
Kamine erforderlich, die mit sehr hohem Luftüberschuß arbei
ten. 9 bezeichnet schließlich einen Auffangbehälter, in dem
Rußpartikel aufgefangen werden. Die Druckmeßfühler 10 und 11
geben Signale zu einer Differenzdruckmeßeinrichtung 12, die
durch Überschreiten eines vorgegebenen Differenzdrucks an
zeigt, wenn eine Reinigung notwendig ist. Ebenso ist aber
auch eine Reinigung in bestimmten Zeitintervallen möglich.
In Fig. 2 bezeichnet 13 einen Mikroprozessor, der auf einer
Prozessorplatine des elektrischen Systems zur Überwachung der
einzelnen Anlagenteile und zur Durchführung einer gesteuerten
Regeneration angeordnet ist. An einer Zweidrahtleitung 17
befinden sich ein nicht gezeigter Druckaufnehmer mit Ver
stärker 14 sowie nicht gezeigte Thermoelemente, z. B. Nickel-
Chrom-Nickelthermoelemente mit je einem Meßverstärker 15 und
16. Ein Potentiometer 28 dient zur Einstellung, sowie Taster
22, 29 und 30 zum Start des Systems durch direkte Bedienung
oder durch Fernbedienung. Ein weiterer Tastereingang 20 wird
als Reserve vorgesehen. Desweiteren besitzt das System als
wesentliche Bestandteile Betriebsartentaster 25 und 26 sowie
Anzeigen, z. B. Dioden, für Störung 23 und Filterbelastung 24.
Der Prozessorplatine vorgeschaltet ist eine Netzeingangsstufe
18 mit einem Netzfilter 19 und einem Transformator 20, dem
ein Gleichrichter mit Glättungsglied 21 nachgeschaltet ist.
Von hier aus gehen die verschiedenen Stromversorgungen für
die einzelnen Anlagen- und Systemteile ab. Die Prozessor
platine weist weitere, nicht näher bezeichnete elektronische
Bestandteile auf, die in der Zeichnung mit ihrer Funktion
bzw. mit ihrer Standardbezeichnung angegeben sind. Das
gleiche gilt für den Mikroprozessor 13.
Die erfindungsgemäße Rauchgasfilteranlage, die insbesondere
für offene Wohnraumkamine und Öfen, aber auch für Hausfeue
rungen aller Art vorgesehen ist, ist durch die in Fig. 2 ge
zeigte, auch automatisch arbeitsfähige, Einrichtung so be
treibbar, daß alle Auflagen, die an Rauchgasfilteranlagen
gestellt werden, erfüllt werden können. Dadurch wird sie
universell einsetzbar, also auch für Standardhaushaltsheiz
kessel etc. Ihre Programmierung erfolgt entsprechend bekann
ter Programme. Das Beispiel eines zeitabhängig arbeitenden
Programms zeigt die Fig. 2 der bereits erwähnten DE 39 04 352
A1.
Claims (11)
1. Rauchgasfilteranlage für Kleinfeuerungen, insbesondere
Kleinfeuerungen für die Verbrennung von Holz, mit einem
Abluftkamin, der einen Partikelabscheider aufweist, der als
regenerierbares Filter (3) mit Rauchgasgebläse (2) ausgebildet
und dem eine regenerierbare Einrichtung (4) zur chemischen
Reduzierung der gasförmigen Schadstoffe im Rauchgas nach
geschaltet ist.
2. Rauchgasfilteranlage nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Partikelabscheider
(3) und die Einrichtung (4) zur chemischen Reduzierung der
gasförmigen Schadstoffe beheizbar, insbesondere elektrisch
beheizbar ausgebildet sind.
3. Rauchgasfilteranlage nach Anspruch 1 oder 2, da
durch gekennzeichnet, daß der Ab
luftkamin (1) im Bereich des Partikelabscheiders und der Ein
richtung (4) zur chemischen Reduzierung der gasförmigen
Schadstoffe im Querschnitt erweitert ausgebildet ist und
umlenkungsfrei von den Rauchgasen durchströmt wird.
4. Rauchgasfilteranlage nach Anspruch 1 oder 2, da
durch gekennzeichnet, daß der
Partikelfilter (3) als keramisches Gewebefilter ausgebildet
ist, insbesondere als Plattenfilter aus keramischem Gewebe.
5. Rauchgasfilteranlage nach Anspruch 1, 2 oder 3, da
durch gekennzeichnet, daß der
Partikelfilter (3) als Filter aus Faserwerkstoff ausgebildet
ist, insbesondere als Kerzenfilter aus metallischen Fasern.
6. Rauchgasfilteranlage nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ein
richtung (4) zur chemischen Reduzierung der gasförmigen
Schadstoffe als Oxidationskatalysator ausgebildet ist,
insbesondere als beheizbarer Oxidationskatalysator.
7. Rauchgasfilteranlage nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einrichtung (4) zur
chemischen Reduzierung der gasförmigen Schadstoffe mehrteilig
ausgebildet ist, insbesondere mit einzelnen Teilen für die
CO₂- und NO-Reduzierung.
8. Rauchgasfilteranlage nach einem oder mehreren der vorher
gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß sie ein elektrisches, insbesondere automatisch
arbeitendes System zur Überwachung des Zustandes der ein
zelnen Anlagenteile und zur Durchführung einer gesteuerten
Regeneration und gegebenenfalls Betriebstemperatureinstellung
der Anlagenteile aufweist.
9. Rauchgasfilteranlage nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Regeneration bei
Vorliegen eines vorher bestimmten Druckverlustes und bei
einem vorher bestimmten Temperaturniveau durchgeführt wird.
10. Rauchgasfilteranlage nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Regeneration der
Anlagenteile bei Temperaturen zwischen 500°C und 800°C,
insbesondere bei ca. 650°C bis 700°C durchgeführt wird.
11. Rauchgasfilteranlage nach einem oder mehreren der vorher
gehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die
Verwendung für offene Wohnraumkamine.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996127028 DE19627028A1 (de) | 1996-07-04 | 1996-07-04 | Rauchgasfilteranlage für Kleinfeuerungen |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1996127028 DE19627028A1 (de) | 1996-07-04 | 1996-07-04 | Rauchgasfilteranlage für Kleinfeuerungen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE19627028A1 true DE19627028A1 (de) | 1998-01-08 |
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ID=7798963
Family Applications (1)
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8130 | Withdrawal |