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Vorliegende
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung und insbesondere
Neutralisation eines Fluides, insbesondere eines Kondensats aus Gas-
und Öl-Brennwertgeräten, umfassend einen vom Kondensat
durchströmten Behälter, der wenigstens einen Neutralisationsraum
aufweist, der wenigstens teilweise mit einem neutralisierenden Granulat od.
dgl. katalytisch wirkenden Behandlungsmittel befüllt ist.
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In
den letzten Jahren kam es durch die Einführung neuer Brennertypen,
verbunden mit elektronischen Meß- und Regelsystemen, zu
einer starken Optimierung von Heizkesseln. Eine zusätzliche
Steigerung des Wirkungsgrades moderner Heizkessel erfolgte dabei
durch die Nutzung der Kondensationswärme des Abgases, d.
h. über eine Nutzung des Brennwertes. Für diese
Aufgabe wurde ein völlig neuer Kesseltyp, der sogenannte
Brennwertkessel, entwickelt. Dabei wird die im Abgas noch vorhandene Restwärme
nahezu vollständig ausgenutzt, indem das Abgas bis unter
den Taupunkt abgekühlt wird. Die dabei frei werdende Kondensationswärme
(latente Wärme) ergibt, zusammen mit der noch gewonnen fühlbaren
Wärme, eine Wirkungsgradsteigerung von 20 bis 30% gegenüber
dem konventionellen Betrieb. Durch nachgeschaltete Wärmetauscher
wird das Rauch- und Abgas entweder in den Feuerstätten selbst
oder nachgeschaltet im Schornstein abgekühlt. Auch bei
Sorptionswärmepumpen mit feuerbeheizten Austreibern und
Kompressionswärmepumpen mit verbrennungsmotorischem Antrieb
treten vergleichbare Verhältnisse auf.
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Der
zu erwartende Kondensatabfall hängt vom Umfang der Kondensation
ab. Bezogen auf die Heizleistung liegt der zu erwartende maximale
Kondensatabfall bei etwa 0,08 kg/KWh. Die Menge des anfallenden
sauren Kondensats ist also nicht unerheblich. Sie beträgt
zum Beispiel bei einem Heizölverbrauch von 4000 Litern
pro Heizperiode etwa 2000 bis 2500 Liter. Das anfallende Kondensat
ist mit wasserlöslichen Bestandteilen der Rauch- und Abgase
angereichert. Hierbei handelt es sich hauptsächlich um
Schwefeloxide (SOx) und Stickstoffoxide (NOx), die zu einer Senkung des pH-Wertes des
Kondensates beitragen. Außerdem enthält es gelöste Kohlenwasserstoffe,
Teer und Ruß. Es wird somit durch die Kondensation ein
großer Teil der Umwelt belastenden Gase aus dem Rauch-
und Abgas entfernt.
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Die
beim Betrieb der oben genannten Brennwertkessel entstehenden sauren
Kondensate weisen gegenüber einigen Werkstoffen von Abwasserleitungen
ein aggressives Verhalten auf. Da diese sauren Kondensate nicht
direkt dem Abwasser zugeführt werden dürfen, müssen
sie vor Ort neutralisiert werden. Diese Neutralisation erfolgt meist
in granulatgefüllten Behältern, durch die das
Kondensat geleitet wird. Da die Reaktion des Kondensates mit dem
Granulat an der Oberfläche erfolgt, wird über
Kammern eine möglichst lange Verweilzeit erreicht. Als
Neutralisationsmittel wird üblicherweise Magnesiumoxidgranulat
verwendet. Zur Bindung restlicher Kohlenwasserstoffe bei Öl-Brennwertgeräten
wird darüber hinaus auch eine Behandlung über
Aktivkohle-, Quarzkiesschichten oder ähnliche Schichten
vorgenommen.
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Eine
entsprechende Vorrichtung ist durch die
DE 201 02 875 U1 bekannt.
Diese zeigt einen Behälter zur Neutralisation von in Heizkesselanlagen,
insbesondere Brennwertanlagen, anfallenden Kondensats, wobei der
Behälter mehrere Neutralisationsräume aufweist,
die mit neutralisierendem Granulat gefüllt sind und seriell
vom zu neutralisierenden Kondensat durchströmt werden.
Die Strömungsführung zwischen den einzelnen seriell
angeordneten Neutralisationsräumen wird dabei über
ein Rohrleitungssystem sichergestellt, das das Kondensat zum Bodenbereich
eines jeden Raumes leitet, so daß es, um den nächsten
Raum zu erreichen, nach oben durch das Granulat aufsteigen muß.
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Eine ähnliche
Vorrichtung zeigt auch die
DE 34
06 097 A1 , bei der ein Neutralisationsbehälter eine
Mehrzahl an übereinander angeordneter im wesentlichen horizontaler
Schichten aus unterschiedlichen Behandlungsmitteln, wie Aktivkohleschichten und
Magnesiumoxidschichten aufweist, die das Kondensat ebenfalls in
einer senkrechten Strömungsführung, zur Behandlung
in den jeweiligen zuvor genannten Schichten, durchströmt.
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Bei
den oben genannten handelsüblichen Neutralisationsvorrichtungen
und -verfahren besteht schon nach kurzer Betriebszeit die Gefahr
des Verklebens des Granulats durch im Kondensat mitgeführte
Schwebstoffe. Es reagieren z. B. die Kondensatinhaltsstoffe, insbesondere
gelöstes Aluminium, mit dem Magnesium zu sehr starken Verkrustungen. Diese
Ablagerungen treten entlang der Strömungslinie durch den
Behälter auf. Bei den bestehenden Neutralisationen mit
Zwangsdurchströmung führt dies zur Verstopfung
und somit zu Betriebsstörungen.
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Zusätzlich
lagern sich die im Kondensat mitgeführten und während
dem Neutralisationsprozeß entstehenden Schwebstoffe in
den Zwischenräumen des Granulates ab und verhindern damit
die für die Neutralisation notwendige Oberfläche.
Eine zuverlässige Behandlung (Neutralisation) des sauren
Kondensats innerhalb der empfohlenen Wartungsintervalle von insbesondere
einem Jahr ist damit nicht mehr sichergestellt. Bei Brennwertgeräten
mit Aluminiumwärmetauscher kann dies schon nach ca. 200 Betriebsstunden
zum Ausfall der Neutralisation führen, wobei theoretisch
von einer 10 mal höheren Betriebszeit auszugehen wäre.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung und ein Verfahren zur Behandlung und insbesondere Neutralisation von
Fluiden und insbesondere Kondensaten von Öl- und Gas-Brennwertgeräten
der eingangs genannten Art darzubieten, die bzw. das eine wirkungsvollere und
verschleißfreiere Neutralisation erlaubt.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Patentanspruch
1 gelöst.
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Insbesondere
wird diese Aufgabe also durch eine Vorrichtung zur Behandlung und
insbesondere Neutralisation eines Fluides, insbesondere eines Kondensates
aus Gas- und Öl-Brennwertgeräten gelöst,
umfassend einen vom Kondensat durchströmten Behälter,
der wenigstens einen Neutralisationsraum aufweist, der wenigstens
teilweise mit einem neutralisierenden Granulat od. dgl. katalytisch
wirkenden Behandlungsmittel befüllt ist, wobei wenigstens
ein Absetzraum vorgesehen ist, der mit dem Neutralisationsraum in
Fluidverbindung steht, zur Ablagerung von Schwebstoffen od. dgl.
Feststoffen, die im Kondensat enthalten sind und/oder im Neutralisationsraum
bzw. bei der Neutralisation gebildet werden.
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Ein
wesentlicher Punkt der vorliegenden Erfindung ist also die Anordnung
eines Absetzraumes, der insbesondere in Form einer Beruhigungszone dem
Absetzen der Schwebstoffe oder ähnlichen Feststoffe aus
dem Kondensat dient. Das hat zur Folge, daß die im Kondensat
enthaltenen Schwebstoffe weitgehend im Absetzraum abgelagert werden
und es nicht zu einer Verkrustung des neutralisierenden Granulats
kommt. Dies verlängert die Standzeit der Neutralisierungsvorrichtung
bzw. die Wartungsintervalle bei der Neutralisation erheblich.
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Vorzugsweise
ist der Absetzraum vom Neutralisationsraum durch eine, für
die Schwebstoffe wenigsten in Teilbereichen durchlässige
Barriere und insbesondere ein Lochblech getrennt. Dieses Lochblech
ist dabei so ausgebildet, daß das Behandlungsmittel und
insbesondere das neutralisierende Granulat im Neutralisationsraum
zurückgehalten, die Schwebstoffe jedoch in den Absetzraum
geschwemmt werden. Natürlich ist es möglich, anstelle eines
Lochbleches auch vergleichbare Barrieren, insbesondere Vliese, Gitterroste
oder ähnliche Einrichtungen zu verwenden.
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Vorzugsweise
ist der Absetzraum dem Neutralisationsraum in Strömungsrichtung,
in der das Kondensat durch den Behälter strömt,
nachgeschaltet, so daß die abzusetzenden Schwebstoffe durch die
Strömung in den Absetzraum geschwemmt werden. Vorzugsweise
weist der Absetzraum dazu Absetzbarrieren in Form von Stufen oder
Lochblechen od. dgl. strömungsführenden und/oder
Strömungsturbulenzen erzeugenden Elementen auf. Es können
so beispielsweise entsprechende Einrichtungen zur Strömungsveränderung
und insbesondere zur Verbesserung der Absetzwirkung im Absetzraum angeordnet
werden. Hier sind sämtliche aus dem Stand der Technik bekannte
Verfahren, wie die Verwendung von entsprechenden Verwirbelungszonen, Störkörpern
etc. anwendbar.
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Vorzugsweise
ist der Absetzraum als ein Schwerkraft-Absetzraum ausgebildet und
insbesondere unter dem Neutralisationsraum angeordnet. Schwerkraft-Absetzräume
bzw. Verfahren zur Schwerkraftabscheidung von Schwebstoffen sind aus
dem Stand der Technik bekannt und können hier ihre Verwendung
finden. In diesem Zusammenhang ist natürlich die Anordnung
unter dem Neutralisationsraum von Vorteil.
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Vorzugsweise
bildet das Lochblech wenigstens teilweise den Boden des Neutralisationsraumes. Dies
gilt natürlich nicht nur für das Lochblech, sondern
auch für alle anderen zuvor genannten wählbaren
Barrieren. Bei einer solchen Ausführung liegt folglich
das Granulat auf dem Lochblech und erlaubt einen optimalen Durchtritt
des Kondensats bei gleichzeitigem Ausschwemmen der Schwebstoffe. Sollte
es innerhalb des Granulats an einigen Stellen zu einer Verkrustung
kommen, kann sich das Kondensat aufgrund des nahezu ungehinderten
Durchflusses durch das Lochblech andere Strömungswege suchen,
so daß die Standzeit der Vorrichtung deutlich verlängert
wird.
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Vorzugsweise
weist das Lochblech eine mäandernde od. dgl. dessen Oberfläche
vergrößernde Geometrie auf. Auch hier können
sämtliche zuvor genannten Barrieren verwendet werden. Unter
mäandernder oder dessen Oberfläche vergrößernder
Geometrie sind sämtliche Geometrien zu verstehen, die einer
Abtrennung des Granulats gegen den Absetzraum dienen und zu einer
optimalen Durchströmung beitragen.
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Vorzugsweise
bilden zwei Neutralisationsräume und ein in Strömungsrichtung
zwischengeschalteter Absetzraum eine Neutralisationsstufe, wobei
insbesondere die beiden Neutralisationsräume durch eine
gemeinsame fluiddichte Trennbarriere voneinander getrennt sind.
Eine solche Konstruktion hat den Vorteil, daß ein Absetzraum
unter zwei durch die fluiddichte Trennbarriere getrennten Neutralisationsräumen
angeordnet werden kann, so daß sich insbesondere eine Strömungsführung
ergibt, bei der das Kondensat einem mäandernden Strömungsverlauf
folgt, indem es vom ersten Neutralisationsraum zum Absetzbecken
abfällt und von dort wieder zum zweiten Neutralisationsraum
ansteigt. In diesem Zusammenhang ist es dann natürlich
möglich, mehrere Neutralisationsstufen hintereinander anzuordnen, um
so eine sukzessive Neutralisation des Kondensats zu erzielen. Auch
hierauf wird im folgenden noch detailliert eingegangen.
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Vorzugsweise
weist die Trennbarriere zwischen den einzelnen Neutralisationsräumen
eine Streichbarriere auf, deren Oberkante geringfügig über
dem Kondensat-Normalfüllstand des Behälters und
insbesondere auf einem Kondensat-Wartungsfüllstand liegt.
Sind wie oben beschrieben zwei Neutralisationsräume und
ein zwischengeschalteter Absetzraum zu einer Neutralisationsstufe
verbunden, ermöglicht die Verwendung der Streichbarriere
die Kontrolle des Wartungsintervalls der Neutralisationsvorrichtung.
Verschlechtert sich nämlich infolge von Verkrustungen der
Strömungsverlauf vom ersten Neutralisationsraum über
den Absetzraum zum zweiten Neutralisationsraum, führt dies
zu einem Anstieg des Kondensat-Füllstandes im Behälter.
So steigt aufgrund des gleichbleibenden Zulaufs und des verringerten
Ablaufs der Kondensat-Füllstand vom Kondensat-Normalfüllstand
zu Beginn eines Wartungsintervalles bis auf einen Kondensat-Wartungsfüllstand, in
dem der Kondensatabfluß auf einen Schwellwert sinkt. Die
oben genannte Streichbarriere ist dann so ausgebildet, daß bei
Erreichen des Kondensat-Wartungsfüllstandes das Kondensat über
die Streichbarriere tritt und ohne den Umweg über den Absetzraum zu
nehmen, vom ersten Neutralisationsraum in den zweiten Neutralisationsraum
fließt. Die ses Überstreichen der Streichbarriere
ist ein deutliches Zeichen für das verschlechterte Abflußverhalten
innerhalb der Neutralisationsvorrichtung, so daß der Betreiber
auf einen nötigen Reinigungsvorgang hingewiesen wird.
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In
diesem Zusammenhang ist es natürlich möglich,
die Streichbarriere über die gesamte Abmessung der Trennbarriere
auszuführen oder nur bestimmte Bereiche als Streichbarriere
auszubilden. Auch ist die Verwendung adäquat wirksamer
Vorrichtungen, wie beispielsweise die Anordnung geeigneter Ablauflöcher
etc. in der Trennbarriere möglich.
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Vorzugsweise
ist die Trennbarriere derart auf das den Boden der Neutralisationsräume
bildende Lochblech herabgeführt, daß sie eine
Tauchbarriere zur Strömungsführung des Kondensats
vom ersten Neutralisationsraum über den Absetzraum zum
zweiten Neutralisationsraum bildet. Diese Vorrichtung ist insbesondere
im Zusammenhang mit der oben genannten gemeinsamen Trennbarriere
zwischen dem ersten und dem zweiten Neutralisationsraum vorteilhaft.
Durch die Wahl der Höhe des Absetzraumes kann im Zusammenspiel
mit dieser Tauchbarriere gezielt auf die Strömungsgeschwindigkeit
bzw. den Strömungsübergang zwischen Neutralisationsraum und
Absetzraum Einfluß genommen werden.
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Vorzugsweise
sind die Trennbarriere und das Lochblech als Einsatz-Einheit miteinander
verbunden und insbesondere als Einsatz-Einheit aus dem Behälter
und insbesondere aus der Neutralisationsstufe entfernbar und in
diese einsetzbar. Das bedeutet, daß Trennbarriere und Lochblech
als eine Einheit aus der Vorrichtung entnommen und wieder eingesetzt
werden können, was insbesondere zu Reinigungszwecken vorteilhaft
ist.
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Vorzugsweise
bildet die Einsatz-Einheit einen Aufnahmeraum für das neutralisierende
Granulat od. dgl. katalytisch wirkende Behandlungsmittel. Ein solcher
Aufnahmeraum kann beispielsweise ein Gitterkäfig sein,
in dem das Granulat etc. eingefüllt und zusammen mit der
Einsatz-Einheit in den Behälter eingesetzt oder entnommen
werden kann. Auch ist in diesem Zusammenhang natürlich
die Verwendung entsprechender Reduzier- und Querschnitt-verengender
oder definierender Adapterelemente denkbar, die auf das Strömungsverhalten
innerhalb des Behälters und insbesondere innerhalb der
einzelnen Räume Einfluß nehmen. So kann beispielsweise durch
ein entsprechendes Adapterelement im ersten Neutralisationsraum
die Strömungsgeschwindigkeit beim Übergang zum
Absetzraum verändert werden.
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Wie
bereits erwähnt, sind vorzugsweise eine Mehrzahl an Neutralisationsstufen
seriell und/oder parallel in Strömungsrichtung angeordnet,
wobei insbesondere eine Trennwand zwischen einem Neutralisationsraum
einer ersten Neutralisationsstufe und einem Neutralisationsraum
einer zweiten Neutralisationsstufe als eine Streichtrennwand ausgebildet
ist, deren Oberkante unter dem Kondensat-Normalfüllstand
im Behälter bzw. in den Neutralisationsräumen liegt.
Das bedeutet, daß das Kondensat über diese Streichtrennwand
nahezu ungehindert von der ersten Neutralisationsstufe in die zweite
Neutralisationsstufe einfließen kann. Bei einer solchen
Anordnung mehrerer Neutralisationsstufen und insbesondere von Neutralisationsstufen,
die aus zwei Neutralisationsräumen mit zwischengeschaltetem
Absetzraum bestehen, ergibt sich folglich ein mäandernder
Strömungsverlauf, der eine optimale Neutralisation bzw. Behandlung
des Kondensats bei gleichzeitig sehr effektiver „Ausfilterung"
der Schwebstoffe zur Folge hat.
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Vorzugsweise
weist der Behälter Aufnahmeeinrichtungen und insbesondere
Aufnahmeschienen zur selektiven Anordnung von Trennbarrieren und Trennwänden
zur Bildung von gleich oder unterschiedlich großen Neutralisationsräumen
und/oder Neutralisationsstufen auf. Solche Schienen können beispielsweise
als Halfenschienen ausgebildet sein und dem gleitenden Einsetzen
entsprechender Trennbarrieren und/oder Trennwände dienen.
Hier sind sämtliche aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren
anwendbar. Natürlich können diese Aufnahmeeinrichtungen
auch mit entsprechenden Positionierungsmitteln versehen werden,
um beispielsweise die Position der Trennbarrieren und Trennwände
zu verändern oder aber Trennbarrieren und Trennwände
aus mehreren einzelnen Bauteilen zusammenzusetzen.
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In
diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß natürlich
bei der Anordnung mehrerer Neutralisationsräume auch ein
Neutralisationsraum ohne Granulatbefüllung betrieben werden
kann und dann beispielsweise der Aufnahme entsprechender Kondensatpumpen
oder ähnlicher Versorgungseinrichtung dienen kann. Hier
ist dann auch die Nutzung der Aufnahmeeinrichtungen als Montagehilfsmittel
etc. denkbar.
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Vorzugsweise
ist wenigstens ein Füllstandanzeiger und insbesondere ein
Schwimmer zur Anzeige des Kondensat-Füllstandes in wenigstens
einem der Neutralisationsräume vorgesehen. Wie bereits
zuvor erwähnt, kommt es bei einem Zusetzen des Granulats
oder des Lochbleches zu einem erhöhten Kondensat-Füllstand
in den jeweiligen Neutralisationsräumen. Diese Kondensat-Füllstandserhöhung
kann über einen Schwimmer deutlich gemacht werden, so daß der
Betreiber der Neutralisationsvorrichtung klar auf eine durch zuführende
Wartung oder aber auch auf nötige Korrekturen an der Zu-
oder Ablaufgeschwindigkeit des Kondensats hingewiesen wird.
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Vorzugsweise
ist wenigstens ein Neutralisationsraum und ein Absetzbecken und
insbesondere eine Neutralisationsstufe insbesondere aus dem Becken
und in das Becken als eine Neutralisationseinheit entfernbar bzw.
einsetzbar. Das bedeutet, daß mehrere Räume zusammen,
Neutralisationsräume und/oder Absetzräume, als
eine Einheit ausgebildet werden, die in ihrer Gesamtheit in den
Behälter eingesetzt oder aus diesem entnommen werden können.
Dies ist insbesondere bei der Reinigung der jeweiligen Räume
und insbesondere der Absetzräume vorteilhaft. Auch ist
es natürlich möglich, in diesem Zusammenhang je
nach Bedarf entsprechend angepaßte Vorrichtungen zur Neutralisation
von Kondensaten oder ähnlichen Fluiden zusammenzustellen, die
entweder mehr oder weniger große Neutralisationsräume
und Absetzräume oder aber auch mehr oder weniger zahlreiche
Raumanordnungen aufweisen.
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Selbstverständlich
betreffen alle zuvor beschriebenen besonderen Ausführungen
der Vorrichtung auch die entsprechenden zugehörigen Verfahrensschritte,
wobei aus Redundanzgründen auf eine eigenständige
Ausführung verzichtet und dafür auf die zuvor
genannten Passagen verwiesen wird.
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Weiter
Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Im
folgenden wird die Erfindung anhand dreier Ausführungsbeispiele
beschrieben, die durch die beiliegenden Zeichnungen näher
erläutert werden. Hierbei zeigen:
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1 einen
Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Neutralisation
von Kondensaten;
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2 eine
isometrische Darstellung der Ausführungsform aus 1;
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3 einen
Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung; und
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4 einen
Längsschnitt durch eine dritte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Die 1 und 2 zeigen
eine Darstellung der Vorrichtung zur Behandlung und insbesondere Neutralisation
eines Fluides sowohl im Längsschnitt (1)
als auch in einer isometrischen Darstellung von schräg
oben (2).
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Die
hier dargestellte Vorrichtung 1 dient der Behandlung und
insbesondere Neutralisation von Kondensaten aus einem Gas- und Öl-Brennwertgerät.
Dazu wird ein Kondensat 2 durch die wenigstens teilweise
mit einem neutralisierenden Granulat 8 gefüllten
Vorrichtung 1 geleitet, das insbesondere die sauren Bestandteile
des Kondensats 2 neutralisiert.
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Die
Vorrichtung 1 weist dazu zwei Neutralisationsstufen 20 auf,
die in Strömungsrichtung RS seriell
hintereinander in einem Behälter 4 angeordnet sind.
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Jede
Neutralisationsstufe 20 weist zwei Neutralisationsräume 6 und
einen Absetzraum 10 auf, der in Strömungsrichtung
RS zwischen den beiden Neutralisationsräumen 6 angeordnet
ist und als ein sogenannter Schwerkraft-Absetzraum ausgebildet ist.
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Das
zu reinigende Kondensat 2 betritt bei dieser Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 die
erste Neutralisationsstufe 20 über einen Zulauf 3,
strömt dann mäanderförmig durch die jeweiligen
Neutralisationsräume 6 und die Absetzräume 10 und
tritt dann in der zweiten Neutralisationsstufe 20 über
den Ablauf 5 aus der Vorrichtung 1 als gereinigtes
bzw. neutralisiertes Kondensat aus, das dann unbedenklich einer
weiteren Abwasserbehandlung zugeführt werden kann.
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Erfindungsgemäß sind
die Neutralisationsräume 6 und der Absetzraum 10 einer
jeden Neutralisationsstufe 20 so angeordnet, daß das
Kondensat 2 einem mäanderförmigen Strömungsverlauf
RS folgt. Dabei sind die beiden Neutralisationsräume 6, 6' voneinander
durch eine gemeinsame Trennbarriere 18 getrennt, die hier
im wesentlichen orthogonal auf einer für Schwebstoffe od.
dgl. Feststoffen, die im Kondensat enthalten sind und/oder in den
Neutralisationsräumen gebildet werden, durchlässige
Barriere und insbesondere ein Lochblech 14 trifft, die
die Neutralisationsräume horizontal vom Absetzraum 10 trennt.
Das Lochblech 14 bildet also einen Boden 16 der
Neutralisationsräume 6 und verhindert, daß das in
den Neutralisationsräumen 6 angeordnete Granulat 8 in
den Absetzraum 10 dringt. Das Lochblech 14 ist
dabei so ausgebildet, daß das Granulat 8 zurückgehalten,
die Schwebstoffe, die entweder im Kondensat enthalten sind oder
bei der Neutralisation in den Neutralisationsräumen 6 gebildet
werden, jedoch nahezu ungehindert in den Absetzraum 10 eindringen können.
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Die
gemeinsame Trennwand 18 zwischen den beiden Neutralisationsräumen 6 und 6' ist
dabei als eine sogenannte Tauchbarriere 24 ausgebildet, so
daß das Kondensat 2 unter der gemeinsamen Trennwand 18 hindurch
von einem Neutralisationsraum 6 über den Absetzraum 10 in
den zweiten Neutralisationsraum 6' strömen kann.
Die als Tauchbarriere 24 ausgebildete gemeinsame Trennwand 18 garantiert
somit also den Strömungsverlauf vom Neutralisationsraum 6 in
den Absetzraum 10 und von dort in den Neutralisationsraum 6',
wobei sich die im Kondensat enthaltenen Schwebstoffe im Absetzraum 10 absetzen
und so eine Verschmutzung und insbesondere eine Verkrustung des
Granulates 8 verhindert wird. Dies trägt entscheidend
zu einer Standzeiterhöhung der Vorrichtung 1 bis
zum nächsten Wartungsvorgang bei.
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Der
Absetzraum 10 ist dabei so ausgebildet, daß es
zu einem optimalen Setzen der herausgefilterten Schwebstoffe 12 kommt,
wobei zur Auflagerung des den Absetzraum 10 deckenseitig
begrenzenden Lochblechs 14 entsprechende Montageböcke 15 vorgesehen
sind, auf die das Lochblech 14 aufgelagert werden kann.
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Aufgrund
der bodenseitigen Begrenzung der Neutralisationsräume 6 durch
das Lochblech 14 kommt es zu einem optimierten Durchfluß des
Kondensats 2 durch das neutralisierende Granulat 8,
wobei bei eventuell auftretenden Verkrustungen innerhalb des Granulats
der Strömungsverlauf RS unproblematisch
geringfügige Änderungen vornehmen kann, da er
vollflächig durch das Lochblech 14 hindurchtreten
kann.
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Die
beiden im Behälter 4 angeordneten Neutralisationsstufen 20, 20' sind
voneinander durch eine Trennwand 32 getrennt, die sich
vom Bodenbereich 7 des Behälters 4 bis
knapp unter den Kondensat-Normalfüllstand HN in
der Vorrichtung 1 erstreckt. Das bedeutet, daß Wasser,
das sich im Neutralisationsraum 6' der ersten Neutralisationsstufe 20 befindet, über
die Oberkante 34 der Trennwand 32 in die zweite
Neutralisationsstufe 20' strömen kann, wo es demselben
Strömungsverlauf RS folgt wie zuvor
in der ersten Neutralisationsstufe 20.
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3 zeigt
eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung. Diese umfaßt wieder Neutralisationsstufen 20, 20',
die in einem Behälter 4 seriell hintereinander
angeordnet sind. Das zu neutralisierende Kondensat fließt
wie schon bei der Ausführungsform zuvor über einen
Zulauf 3 in die erste Neutralisationsstufe 20,
von dort in die zweite Neutralisationsstufe 20' und über
den Ablauf 5 seiner weiteren Behandlung zu.
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Jede
Neutralisationsstufe 20 umfaßt hier wieder zwei
Neutralisationsräume 6, bei denen ein Absetzraum 10 in
Fluidrichtung RS zwischengeschaltet ist.
Die Neutralisationsräume 6 sind auch hier wieder
durch eine Trennbarriere voneinander separiert, die orthogonal auf
einem für Schwebstoffe durchlässigen Lochblech 14 aufliegt,
so daß sich ein vom ersten Neutralisationsraum 6 zum
Absetzraum 10 abfallender Strömungsverlauf und
von dort zum zweiten Neutralisationsraum 6' ansteigender
Strömungsverlauf ergibt.
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Im
Gegensatz zu der zuvor gezeigten Ausführungsform sind bei
der Ausführungsform die Trennbarriere 18 und die
bodenseitige Barriere 14 bzw. das Lochblech 14 als
eine Einsatzeinheit 26 ausgebildet, die als Einheit aus
dem Behälter 4 entnommen bzw. in diesen eingesetzt
werden kann. Zudem umfaßt diese Einsatzeinheit 26 einen
Aufnahmeraum 28, der durch Aufnahmeraumwandungen 30 gebildet
wird. In diesen Aufnahmeraum 28 kann das neutralisierende
Granulat 8 bzw. jedes andere Behandlungsmittel zur Behandlung
des durchströmenden Kondensats eingefüllt werden.
Beim Reinigen der Vorrichtung 1 bzw. zum Austausch des
Granulats 8 kann dann die gesamte Packung aus Einsatzeinheit 26 und
Granulat 8 aus der Vorrichtung 1 entfernt, gereinigt
und wieder zurück in diese eingesetzt werden.
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In
diesem Zusammenhang ist es natürlich auch möglich,
zusätzlich zur Einsatzeinheit 26 jede Neutralisationsstufe 20 oder
auch mehrere Neutralisationsstufen 20 bzw. mehrere Neutralisationsräume 6 und
Absetzräume 10 als Einheiten auszubilden, so daß sie
in ihrer Gesamtheit und insbesondere zu Reinigungszwecken aus dem
Behälter 4 entfernt und in diesen eingesetzt werden
können. Auch ist es natürlich möglich,
spezielle Versorgungseinheiten auszubilden, die dann in den Behälter 4 eingesetzt
werden können und beispielsweise eine Kondensatpumpe oder ähnliche
Einrichtungen oder Filtereinrichtungen aufweisen. Natürlich
können derartige Einrichtungen auch in die Neutralisationsräume 6 oder
die Absetzräume 10 direkt eingesetzt werden, wobei
dann vorzugsweise kein Granulat 8 eingefüllt werden
sollte.
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Einen
Hinweis auf einen nötigen Reinigungsschritt ermöglicht
die erfindungsgemäße Ausbildung der Trennbarriere 18 als
Streichbarriere 22, deren Oberkante 23 geringfügig über
dem Kondensat-Normalfüllstand HN des
Behälters 4 bzw. der Vorrichtung 1 und
insbesondere auf einem Kondensat-Wartungsfüllstand HW liegt.
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Je
länger das Kondensat 8 bzw. die Neutralisationsstufen 20 vom
Kondensat 2 durchströmt werden, desto häufiger
kommt es zu Verkrustungen und zum Zusetzen der Strömungswege
innerhalb des Granulats 8 bzw. der Öffnungen im
Lochblech 14. Dadurch reduziert sich bei gleichbleibendem
Zulauf des Kondensats 2 über den Zulauf 3 der
Ablauf in den Absetzraum 10 bzw. die nächst weiter
folgenden Räume 10, 6. Dies hat eine
Erhöhung des Kondensat-Füllstandes HK zur
Folge, wobei ab dem Erreichen eines Kondensat-Wartungsfüllstandes
HW eine per Definition ungenügende
Neutralisierungsleistung vorliegt. Das Erreichen dieses Kondensat-Wartungsfüllstandes
HW weist also darauf hin, daß die
Reinigung der Vorrichtung 1 ansteht. Zur Signalisierung dieses
nötigen Reinigungsvorganges ist die gemeinsame Trennbarriere 18 der
beiden benachbarten Neutralisationsräume 6, 6' als
Streichbarriere 22 angeordnet, so daß das Kondensat
bei Erreichen des Kondensat-Wartungsfüllstandes HW über die Oberkante 23 strömt
(Überlaufstrom RSÜ) und
so eindeutig nötige Wartungsarbeiten signalisiert. Es bildet
sich nach Erreichen des Kondensat-Wartungsfüllstandes also
neben dem Strom RS vom Neutralisationsraum 6 in
den Absetzraum 10 und von dort zum zweiten Neutralisationsraum 6',
der Überlaufstrom RSÜ,
der direkt über die Streichbarriere 22 vom Neutralisationsraum 6 in
den zweiten Neutralisationsraum 6' fließt. In
diesem Zusammenhang ist es natürlich möglich,
Teilbereiche der Trennbarriere 18 als Streichbarriere 22 auszuführen
und an anderen Bereichen entsprechende Griffe zur Entnahme der Trennbarriere 18 bzw.
der zuvor erwähnten Einsatzeinheit 26 auszubilden.
Natürlich ist es auch möglich, die Trennbarriere 18 mit
entsprechenden vergleichbar wirksamen Ablauföffnungen zu
versehen, die auf Höhe des Kondensat-Wartungsfüllstandes
HW angeordnet sind.
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4 zeigt
eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung, die im wesentlichen der Ausführungsform aus 3 entspricht,
jedoch einige zusätzliche Einbauten aufweist. So sind im
Absetzraum 10 Absetzbarrieren 40 vorgesehen, die, strömungstechnisch
optimiert, eine effektive Absetzung der Schwebstoffe 12,
die vom Neutralisationsraum 6 durch das Lochblech 14 treten,
bewirken. Hier sind sämtliche aus dem Stand der Technik
bekannte Vorrichtungen zur optimalen Ausbildung von Absetzräumen
und insbesondere Schwerkraft-Absetzräumen anwendbar.
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Darüber
hinaus weist der erste Absetzraum 6 der ersten Neutralisationsstufe 20 einen
Füllstandsanzeiger und insbesondere einen Schwimmer 38 auf, der
den jeweiligen Kondensat-Füllstand signalisiert. Je stärker
der Strömungsverlauf RS durch Verschmutzungen
im Granulat 8 bzw. am Lochblech 14 oder im Absetzraum 10 behindert
wird, desto höher steht das Kondensat 2 in den
jeweiligen Neutralisationsräumen 6. Dieser Kondensat-Füllstandsanstieg wird
durch den Schwimmer 38 eindeutig dargestellt, wobei insbesondere
im Zusammenspiel mit der zuvor beschriebenen Streichbarriere 22 und
dem bei Erreichen des Kondensat-Wartungsfüllstandes HW. auftretenden Überlaufstroms RSÜ eine zuverlässige Signalisierung
nötiger Wartungsintervalle möglich ist. Natürlich
kann der Schwimmer 38 auch ohne die spezielle Ausführung
der Trennbarriere 18 als Streichbarriere 22 verwendet
werden.
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Der
Behälter 4 umfaßt bei dieser Ausführungsform
Aufnahmeeinrichtungen und insbesondere Schienen 36, die
der selektiven Anordnung von Trennbarrieren 18 und Trennwänden 32 zur
Bildung von gleich oder unterschiedlich großen Neutralisationsräumen
und/oder Neutralisationsstufen und insbesondere speziell ausgebildeten
Neutralisationsräumen und/oder Neutralisationsstufen dienen.
So ist es beispielsweise möglich, bei Einsetzen unterschiedlich
hoher Trennbarrieren 18 bzw. als Streichbarrieren 22 ausgebildeter
Trennbarrieren 18 die Bildung des Überlaufstroms
RSÜ anzupassen und so direkten
Einfluß auf die Wartungsintervalle zu nehmen. Auch ist
es natürlich möglich, durch entsprechenden Einsatz
unterschiedlicher Trennwände 32 Einfluß auf den
Strömungsverlauf RS zu nehmen.
In diesem Zusammenhang können natürlich auch Trennwände 32 und
Trennbarrieren 18 verwendet werden, die teleskopartig verlängerbar
sind oder aus mehreren Einzelteilen bestehen, um so entsprechende Änderungen an
der Neutralisationswirkung der Vorrichtung 1 zu erzielen.
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Auch
ist es möglich, den Absetzraum 10 mit einem entsprechenden
Reinigungsablauf zu versehen, um beispielsweise abgelagerte Schwebstoffe während
des Betriebes der Vorrichtung 1 zu entsorgen. Auch hier
sind sämtliche aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren
denkbar. In diesem Zusammenhang ist es dann natürlich auch
möglich, das Lochblech 14 als ein verschließbares
Lochblech 14 auszubilden, um, beispielsweise bei der Reinigung des
Absetzraumes 10 den Fluidstrom RS kurzzeitig zu
unterbrechen.
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Kondensat
- 3
- Zulauf
- 4
- Behälter
- 5
- Ablauf
- 6
- Neutralisationsraum
- 8
- neutralisierendes
Granulat
- 10
- Absetzraum
- 12
- Schwebstoffe
- 14
- Barriere,
insbesondere Lochblech
- 15
- Montageböcke
- 16
- Boden
- 18
- Trennbarriere
- 20
- Neutralisationsstufe
- 22
- Streichbarriere
- 23
- Oberkante
- 24
- Tauchbarriere
- 26
- Einsatzeinheit
- 28
- Aufnahmeraum
- 30
- Aufnahmeraumwandung
- 32
- Trennwand
- 34
- Oberkante
- 36
- Aufnahmeeinrichtung
- 38
- Schwimmer
- 40
- Absetzbarriere
- RS
- Strömungsverlauf
bzw. Strömungsrichtung
- RSÜ
- Überlaufstrom
- HK
- Kondensat-Füllstand
- HN
- Kondensat-Normalfüllstand
- HW
- Kondensat-Wartungsfüllstand
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 20102875
U1 [0005]
- - DE 3406097 A1 [0006]