DE202007014961U1 - Apparatus for recovering energy from waste gases from incinerators - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zur Rückgewinnung von Abgaswärmeenergie bei Verbrennungsanlagen durch Anordnung eines Wärmetauscher dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (5) im Abgasrohrquerschnitt quer zur Strömungsrichtung und vom heißen Abgases der Verbrennungsanlage durchströmbar angeordnet ist,
dass als Wärmetauscher (5) ein Glattrohrwärmetauscher angeordnet wird und
dass der Glattrohrwärmetauscher (5) mit dem Rücklaufwasser einer Heizungsanlage sowohl zulauf- als auch rücklaufseitig gekoppelt ist.Apparatus for recovering exhaust heat energy in combustion plants by arranging a heat exchanger, characterized in that the heat exchanger (5) is arranged in the exhaust pipe cross-section transversely to the flow direction and by the hot exhaust gas of the combustion system,
that as a heat exchanger (5) a smooth tube heat exchanger is arranged and
that the smooth-tube heat exchanger (5) is coupled to the return water of a heating system on both the inlet and the outlet side.

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Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Rückgewinnung von Abgaswärmeenergie bei Verbrennungsanlagen durch die Anordnung eines Wärmetauschers.The The invention relates to a device for recovering exhaust heat energy in incinerators by the arrangement of a heat exchanger.

Anwendung findet diese Vorrichtung bei jeglichen Verbrennungsanlagen zur Gebäudeheizung, insbesondere bei Heizkesseln und Verbrennungsmotoren, mit einer Führung des noch erhitzten Abgases ins Freie durch ein zum Schornstein angeordnetes Abgasrohr.application This device finds in any incinerators for building heating, in particular for boilers and internal combustion engines, with a guide of still heated exhaust gas into the open through an exhaust pipe arranged to the chimney.

Aufgabe der Erfindung ist es, die im Abgas der Verbrennungsanlage vorhandene Restwärme zurück zu gewinnen, um der Umwelt einerseits ein abgekühltes Abgas zuzuführen und andererseits den Wirkungsgrad der Gebäudeheizungsanlage effizienter zu gestalten.task The invention is the existing in the exhaust gas of the incinerator residual heat back to win, on the one hand to supply a cooled exhaust gas to the environment and On the other hand, the efficiency of the building heating system more efficient to design.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die vorteilhaften Ausgestaltungen der Merkmale sind in den Unteransprüchen beschrieben.According to the invention Problem solved by the features of claim 1. The advantageous embodiments the features are described in the subclaims.

Danach besteht die Lösung zur Rückgewinnung von Abgaswärmeenergie bei Verbrennungsanlagen durch die Verwendung eines Wärmetauscher darin, dass der Wärmetauscher im Abgasrohrquerschnittt quer zur Strömungsrichtung so angeordnet ist, dass er vom heißen Abgases der Verbrennungsanlage zwangsweise durchströmt werden muß, wobei als Wärmetauscher ein Glattrohrwärmetauscher angeordnet wird, welcher mit dem Rücklaufwasser einer Heizungsanlage sowohl zulauf- als auch rücklaufseitig gekoppelt und von diesem gespeist wird. Die Anordnung innerhalb des Abgasrohquerschnitts erfolgt vorteilhafter Weise zwischen zwei Abgasrohrabschnitten.After that is the solution for recovery of exhaust heat energy in incinerators by the use of a heat exchanger therein, that the heat exchanger is arranged transversely to the flow direction in Abgasrohrquerschnittt that he's from the hot Exhaust gases of the combustion system are forcibly flowed through must, where as a heat exchanger arranged a smooth tube heat exchanger is, which with the return water of a Heating system coupled both inlet and outlet side and is fed by this. The arrangement takes place within the Abgasrohquerschnitts advantageously between two exhaust pipe sections.

Dazu weist die Vorrichtung zur Aufnahme des Glattrohrwärmetauschers eine wärmeisoliert gas- und wasserdicht ausgebildete Kastenkonstruktion, vorzugsweise aus Blech, mit zwei dem Zu- und dem Ablauf des Rücklaufwassers der Heizungsanlage dienenden Anschlussstutzen auf. Desweiteren weist der Kasten einen Kondensatablauf auf, um entstehendes Kondensatwasser separat abführen zu können.To has the device for receiving the smooth tube heat exchanger a thermally insulated gas and waterproof trained box construction, preferably made Sheet, with two inlets and outlets of the return water of the heating system serving connecting piece. Furthermore, the box has a Condensate drain on to be able to dissipate condensate water separately.

Die in diesem Kasten befindliche Anordnung des Rohrleitungssystems des Glattrohrwärmetauschers ist so gewählt, dass das heiße Abgas der Verbrennungsanlage zwangsweise durch die direkte Koppelung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zwischen zwei Abgasrohrabschnitte und den im Abgasrohr vorhandenen Zug das Rohrleitungssystem passieren muß.The in this box located arrangement of the piping system of Smooth tube heat exchanger is chosen that's hot Exhaust gas of the incinerator forced by the direct coupling the device according to the invention between two exhaust pipe sections and the existing in the exhaust pipe Train must pass the piping system.

Das im Rohrleitungssystem des Glattrohrwärmetauschers geführte Rücklaufwasser der Heizungsanlage wird durch die noch vorhandene Wärmeenergie des die Rohre umströmenden Abgases erhitzt und kann so dem Wasserkreislauf der Heizungsanlage zurückgeführt werden, wodurch weniger Energie aufgewendet werden muß, um das Wasser auf für die Gebäudeheizung erforderliche bzw. gewünschte Temperatur zu erhitzen.The in the piping system of the smooth tube heat exchanger guided return water the heating system is powered by the remaining heat energy of the pipes flowing around Heated exhaust gas and so can the water circulation of the heating system to be led back, which means less energy has to be spent on heating the building required or desired To heat the temperature.

Durch die mit der Anordnung von Verbindungselementen zwischen den Wärmetauschern geschaffene Möglichkeit der Anordnung von mehreren Wärmetauschern innerhalb des Abgasrohrquerschnittes hintereinander kann der Wirkungsgrad dieser Anordnung weiter ausgebaut werden.By with the arrangement of connecting elements between the heat exchangers created possibility the arrangement of several heat exchangers Within the exhaust pipe cross section one behind the other, the efficiency This arrangement will be further expanded.

Durch die Wahl eines Glattrohrwärmetauschers wird die Gefahr der Verschmutzung des Wärmetrauschers reduziert, wodurch wiederum die Funktionalität des Energieaustauschs gewährleistet werden kann.By the choice of a smooth tube heat exchanger reduces the risk of fouling the heat exchanger, thereby again the functionality energy exchange can.

Bei der Anordnung des Wärmetauschers im Abgasrohr sollte darauf geachtet werden, dass das Abgas einen noch hohen Wärmeenergiegehalt aufweist, wobei das Rücklaufwasser der Heizungsanlage einen geringen Restwärmeenergiegehalt haben kann. Umso größer der Temperaturunterschied zwischen beiden Medien in dargestellter Weise ist, um so effektiver arbeitet die erfindungsgemäße Anordnung. Die erfindungsgemäße Anordnung hat weiterhin den Vorteil, dass ohne weitere Lüftertechnik im Abgasrohr durch die Anordnung des Wärmetauschers und dessen Kopplung mit dem Heizwasserrücklaufsystem dem Abgas der Verbrennungsanlage die noch vorhandene Wärmeenergie entzogen und dem Rücklaufwasser der Heizung zugeführt werden kann. Sie hat somit den Effekt der Wärmerückgewinnung bei einer umweltschonenderer Abgasrückführung an die Umwelt bei gleichzeitiger Erhöhung der Effizienz der Verbrennungsanlage für die Gebäudeheizung. at the arrangement of the heat exchanger in the exhaust pipe should be taken to ensure that the exhaust gas still high heat energy content having, wherein the return water the heating system can have a low residual heat energy content. The bigger the Temperature difference between the two media in the manner shown is, the more effective the inventive arrangement works. The inventive arrangement has the further advantage that without further fan technology in the exhaust pipe through the arrangement of the heat exchanger and its coupling with the Heizwasserrücklaufsystem the exhaust gas of Combustion system extracted the remaining heat energy and the Return water supplied to the heater can be. It thus has the effect of heat recovery at a umweltschonenderer Exhaust gas recirculation on the environment while increasing the efficiency of the incinerator for the Building heating.

Die Anordnung arbeitet unabhängig von der gewählten Brennstoffform, wie Öl, Gas, Fest- oder Kraftstoffe ect..The Arrangement works independently from the chosen one Fuel form, such as oil, Gas, solid or fuel ect ..

Die Erfindung soll nachstehend mit einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The Invention will be explained in more detail below with an exemplary embodiment.

Dazu zeigen in der beigefügten Zeichnung:To show in the attached Drawing:

1 ein Funktionsschema der erfindungsgemäßen Anordnung im System einer Gebäudeheizungsanlage; 1 a functional diagram of the arrangement according to the invention in the system of a building heating system;

2 den schematischen Querschnitt der Anordnung zur Abgaswärmeenergierückgewinnung mittels Glattrohrwärmetauschers für die vertikale Durchströmung des Abgases und 2 the schematic cross section of the arrangement for exhaust heat energy recovery by means of smooth-tube heat exchanger for the vertical Flow through the exhaust gas and

3 den schematischen Querschnitt der Anordnung zur Abgaswärmeenergierückgewinnung mittels eines Glattrohrwärmetauschers für die winklige Durchströmung des Abgases, wie sie innerhalb eines Abgasrohrknies vorgesehen werden kann. 3 the schematic cross section of the arrangement for exhaust heat energy recovery by means of a smooth tube heat exchanger for the angular flow of the exhaust gas, as it can be provided within an exhaust pipe elbow.

Ausführungsbeispiel:Embodiment:

Gemäß der 1 bis 3 weist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Aufnahme des Glattrohrwärmetauschers 5 eine wärmeisoliert gas- und wasserdicht ausgebildete Kastenkonstruktion 1 mit zwei dem Zu- und dem Ablauf des Rücklaufwassers der Heizungsanlage dienenden Anschlussstutzen 2 und 3 auf.According to the 1 to 3 has a device according to the invention for receiving the smooth tube heat exchanger 5 a thermally insulated gas and waterproof trained box construction 1 with two inlet and outlet of the return water of the heating system serving connection 2 and 3 on.

Das Rohrleitungssystem 6 des Glattrohrwärmetauschers 5 wird von dem Rücklaufwasser der Heizungsanlage für die Gebäudeheizung gespeist. Um ein Ansammeln von Kondensatwasser innerhalb der Vorrichtung zu verhindern, weist der Kasten 1 einen Kondensatablauf 4 zum Abführen des Kondensatwassers auf.The piping system 6 of the smooth tube heat exchanger 5 is fed by the return water of the heating system for building heating. To prevent accumulation of condensate water within the device, the box points 1 a condensate drain 4 for discharging the condensate water.

Die Vorrichtung ist direkt zwischen zwei Rohrabschnitte der Abgasführung angeschlossen, so dass das heiße Abgas der Verbrennungsanlage zwangsweise das im Kasten 1 befindliche Rohrleitungssystem 6 des Glattrohrwärmetauschers 5 passieren muß.The device is connected directly between two pipe sections of the exhaust system, so that the hot exhaust of the combustion system forcibly in the box 1 located piping system 6 of the smooth tube heat exchanger 5 must happen.

Durch die direkte Koppelung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zwischen zwei Abgasrohrabschnitte und der damit verbundenen Ausnutzung des im Abgasrohr vorhandenen Zwangszuges auf die Vorrichtung arbeitet die Vorrichtung ohne weitere Luftführungs- bzw. Fördertechnik, wie Gebläse und dergleichen.By the direct coupling of the device according to the invention between two Exhaust pipe sections and the associated utilization of the im Exhaust pipe existing forced pull on the device works the Device without further air guidance or conveyor technology, like blowers and the same.

Das im Rohrleitungssystem 6 geführte Rücklaufwasser der Heizungsanlage wird durch die noch vorhandene Wärmeenergie des die Rohre umströmenden Abgases erhitzt und kann so dem Wasserkreislauf der Heizungsanlage zurückgeführt werden.That in the piping system 6 Guided return water of the heating system is heated by the remaining heat energy of the exhaust gas flowing around the pipes and can thus be returned to the water cycle of the heating system.

Durch die Anordnung von Verbindungselementen 7 an der Kastenkonstruktion 1 können mehrer erfindungsgemäße Vorrichtungen modulartig hintereinander angeordnet werden, um die Effizienz der Wärmerückgewinnung zu erhöhen.By the arrangement of fasteners 7 at the box construction 1 Several devices according to the invention can be arranged in a modular manner in succession in order to increase the efficiency of the heat recovery.

Durch die Rückgewinnung der Wärme aus dem Abgas einer Verbrennungsanlage für die Gebäudeheizung und der Übertragung dieser Energie auf das Rücklaufwasser einer der Heizungsanlage welches dem Kreislauf der Heizung zurückgeführt wird, muß weniger Energie aufgewendet werden, um das Wasser für die Gebäudeheizung auf die erforderliche bzw. gewünschte Temperatur zu erhitzen. Gleichzeitig verbessert sich die Qualität des Abgases, da durch die Abkühlung desselben eine umweltschonendere Abführung erfolgt.By the recovery the heat from the exhaust gas of an incinerator for building heating and transmission this energy on the return water one of the heating systems which is returned to the circulation of the heating, has less Energy is spent to heat the water needed for building heating or desired To heat the temperature. At the same time, the quality of the exhaust gas improves, because of the cooling same a more environmentally friendly discharge takes place.

11
Kastenbox
22
Anschlussstutzen für den Zulauf des Heizungsrücklaufwassersspigot for the Inlet of the heating return water
33
Anschlussstutzen für den Rücklauf des Heizungsrücklaufwassersspigot for the returns of the heating return water
44
Kondensatablaufcondensate drain
55
Wärmetauscherheat exchangers
66
Rohrleitungssystem des WärmetauschersPiping of the heat exchanger
77
Verbindungselementefasteners

Claims (3)

Vorrichtung zur Rückgewinnung von Abgaswärmeenergie bei Verbrennungsanlagen durch Anordnung eines Wärmetauscher dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (5) im Abgasrohrquerschnitt quer zur Strömungsrichtung und vom heißen Abgases der Verbrennungsanlage durchströmbar angeordnet ist, dass als Wärmetauscher (5) ein Glattrohrwärmetauscher angeordnet wird und dass der Glattrohrwärmetauscher (5) mit dem Rücklaufwasser einer Heizungsanlage sowohl zulauf- als auch rücklaufseitig gekoppelt ist.Apparatus for recovering exhaust heat energy in incinerators by arranging a heat exchanger, characterized in that the heat exchanger ( 5 ) in the exhaust pipe cross-section transverse to the flow direction and the hot exhaust gas of the combustion system is arranged to flow through, that as a heat exchanger ( 5 ) a smooth tube heat exchanger is arranged and that the smooth tube heat exchanger ( 5 ) is coupled to the return water of a heating system both inlet and outlet side. Vorrichtung zur Rückgewinnung von Abgaswärmeenergie nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Glattrohrwärmetauscher einen wärmeisoliert, gas- und wasserdicht ausgebildeten Kasten (1) mit zwei dem Zu- und dem Ablauf des Rücklaufwassers der Heizungsanlage dienenden Anschlussstutzen (2, 3) aufweist, dass der Kasten (1) einen Kondensatablauf (4) aufweist und im Kasten (1) die in diesem Kasten (1) befindliche Anordnung des Rohrleitungssystem (6) des Glattrohrwärmetauschers (5) so gewählt ist, dass das heiße Abgas der Verbrennungsanlage zwangsweise durch den im Abgasrohr vorhandenen Zug das Rohrleitungssystem (6) passiert.Device for the recovery of exhaust gas heat energy according to claim 1, characterized in that the smooth-tube heat exchanger is a thermally insulated, gas- and watertight formed box ( 1 ) with two to the inlet and the outlet of the return water of the heating system serving connection ( 2 . 3 ), that the box ( 1 ) a condensate drain ( 4 ) and in the box ( 1 ) in this box ( 1 ) located arrangement of the piping system ( 6 ) of the smooth-tube heat exchanger ( 5 ) is selected so that the hot exhaust gas of the combustion system forcibly by the existing in the exhaust pipe train the piping system ( 6 ) happens. Vorrichtung zur Rückgewinnung von Abgaswärmeenergie nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur modulartigen Aneinanderreihung von mehreren Wärmetauschern im Abgasrohrquerschnitt der Wärmetauscher Verbindungselemente (7) aufweist.Device for the recovery of exhaust heat energy according to one of claims 1 and 2, characterized in that for the modular arrangement of several heat exchangers in the exhaust pipe cross-section of the heat exchanger connecting elements ( 7 ) having.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008052117A1 (en) 2008-10-20 2010-04-22 Convotherm Elektrogeräte GmbH Cooking appliance, particularly industrial cooking appliance for use in arrangement, has waste heat recovery system for pre-heating of drinking water, where waste heat recovery system has two heat exchangers and one storage unit

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102008052117A1 (en) 2008-10-20 2010-04-22 Convotherm Elektrogeräte GmbH Cooking appliance, particularly industrial cooking appliance for use in arrangement, has waste heat recovery system for pre-heating of drinking water, where waste heat recovery system has two heat exchangers and one storage unit

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