DE202008017349U1

DE202008017349U1 - Vorrichtung zur Behandlung und insbesondere Neutralisation eines Fluides

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Publication number: DE202008017349U1
Application number: DE202008017349U
Authority: DE
Original assignee: Wolf GmbH
Current assignee: Wolf GmbH
Priority date: 2008-02-11
Filing date: 2008-02-11
Publication date: 2009-06-18
Anticipated expiration: 2018-02-12

Abstract

Vorrichtung zur Behandlung und insbesondere Neutralisation eines Fluides, insbesondere eines Kondensats (2) aus Gas- und Ölbrennwertgeräten, umfassend einen vom Kondensat (2) durchströmten Behälter (4), der wenigstens einen Neutralisationsraum (6) aufweist, der wenigstens teilweise mit einem neutralisierenden Granulat (8) od. dgl. katalytisch wirkendem Behandlungsmittel befüllt ist, gekennzeichnet, durch wenigstens einen Absetzraum (10), der mit dem Neutralisationsraum (6) in Fluidverbindung steht, zur Ablagerung von Schwebstoffen (12) od. dgl. Feststoffen, die im Kondensat (2) enthalten sind und/oder im Neutralisationsraum (6) gebildet werden.

Description

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.
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.
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 (SO_x) und Stickstoffoxide (NO_x), 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Weiter Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand dreier Ausführungsbeispiele beschrieben, die durch die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen:
1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Neutralisation von Kondensaten;
2 eine isometrische Darstellung der Ausführungsform aus 1;
3 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; und
4 einen Längsschnitt durch eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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).
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.
Die Vorrichtung 1 weist dazu zwei Neutralisationsstufen 20 auf, die in Strömungsrichtung R_S seriell hintereinander in einem Behälter 4 angeordnet sind.
Jede Neutralisationsstufe 20 weist zwei Neutralisationsräume 6 und einen Absetzraum 10 auf, der in Strömungsrichtung R_S zwischen den beiden Neutralisationsräumen 6 angeordnet ist und als ein sogenannter Schwerkraft-Absetzraum ausgebildet ist.
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.
Erfindungsgemäß sind die Neutralisationsräume 6 und der Absetzraum 10 einer jeden Neutralisationsstufe 20 so angeordnet, daß das Kondensat 2 einem mäanderförmigen Strömungsverlauf R_S 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.
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.
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.
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 R_S unproblematisch geringfügige Änderungen vornehmen kann, da er vollflächig durch das Lochblech 14 hindurchtreten kann.
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 H_N 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 R_S folgt wie zuvor in der ersten Neutralisationsstufe 20.
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.
Jede Neutralisationsstufe 20 umfaßt hier wieder zwei Neutralisationsräume 6, bei denen ein Absetzraum 10 in Fluidrichtung R_S 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.
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.
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.
Einen Hinweis auf einen nötigen Reinigungsschritt ermöglicht die erfindungsgemäße Ausbildung der Trennbarriere 18 als Streichbarriere 22, deren Oberkante 23 geringfügig über dem Kondensat-Normalfüllstand H_N des Behälters 4 bzw. der Vorrichtung 1 und insbesondere auf einem Kondensat-Wartungsfüllstand H_W liegt.
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 H_K zur Folge, wobei ab dem Erreichen eines Kondensat-Wartungsfüllstandes H_W eine per Definition ungenügende Neutralisierungsleistung vorliegt. Das Erreichen dieses Kondensat-Wartungsfüllstandes H_W 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 H_W über die Oberkante 23 strömt (Überlaufstrom R_SÜ) und so eindeutig nötige Wartungsarbeiten signalisiert. Es bildet sich nach Erreichen des Kondensat-Wartungsfüllstandes also neben dem Strom R_S vom Neutralisationsraum 6 in den Absetzraum 10 und von dort zum zweiten Neutralisationsraum 6', der Überlaufstrom R_SÜ, 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 H_W angeordnet sind.
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.
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 R_S 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 H_W. auftretenden Überlaufstroms R_SÜ 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.
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 R_SÜ 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 R_S 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.
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 R_S kurzzeitig zu unterbrechen.

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
R_S: Strömungsverlauf bzw. Strömungsrichtung
^RSÜ: Überlaufstrom
H_K: Kondensat-Füllstand
H_N: Kondensat-Normalfüllstand
H_W: Kondensat-Wartungsfüllstand

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 20102875 U1 [0005]
- DE 3406097 A1 [0006]

Claims

Vorrichtung zur Behandlung und insbesondere Neutralisation eines Fluides, insbesondere eines Kondensats (2) aus Gas- und Ölbrennwertgeräten, umfassend einen vom Kondensat (2) durchströmten Behälter (4), der wenigstens einen Neutralisationsraum (6) aufweist, der wenigstens teilweise mit einem neutralisierenden Granulat (8) od. dgl. katalytisch wirkendem Behandlungsmittel befüllt ist, gekennzeichnet, durch wenigstens einen Absetzraum (10), der mit dem Neutralisationsraum (6) in Fluidverbindung steht, zur Ablagerung von Schwebstoffen (12) od. dgl. Feststoffen, die im Kondensat (2) enthalten sind und/oder im Neutralisationsraum (6) gebildet werden.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Absetzraum (10) vom Neutralisationsraum (6) durch eine, für die Schwebstoffe (12) wenigstens in Teilbereichen durchlässige Barriere, insbesondere ein Lochblech (14) getrennt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Absetzraum (10) dem Neutralisationsraum (6) in Strömungsrichtung (R_S), in der das Kondensat (2) durch den Behälter (4) strömt, nachgeschaltet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Absetzraum (10) als ein Schwerkraft-Absetzraum ausgebildet und insbesondere unter dem Neutralisationsraum (6) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Lochblech (14) wenigstens teilweise den Boden (16) des Neutralisationsraumes (6) bildet.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Lochblech (14) eine mäandernde od. dgl. dessen Oberfläche vergrößernde Geometrie aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Neutralisationsräume (6; 6') und ein in Strömungsrichtung (R_S) zwischengeschalteter Absetzraum (10) eine Neutralisationsstufe (20) bilden, wobei insbesondere die beiden Neutralisationsräume (6, 6') durch eine gemeinsame fluiddichte Trennbarriere (18) von einander getrennt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Neutralisationsstufe (20) derart ausgebildet ist, dass das Kondensat (2) beim Durchströmen einem mäandernden Strömungsverlauf (R_S) folgt und insbesondere einem vom ersten Neutralisationsraum (6) zum Absetzbecken (10) abfallenden und von dort wieder zum zweiten Neutralisationsraum (6') ansteigendem Strömungsverlauf (R_S) folgt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennbarriere (18) eine Streichbarriere (22) aufweist, deren Oberkante (23) geringfügig über dem Kondensat-Normalfüllstand (H_N) des Behälters (4) und insbesondere auf einem Kondensat-Wartungsfüllstand (H_W) liegt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennbarriere (18) derart auf das den Boden (16) der Neutralisationsräume (6; 6') bildende Lochblech herabgeführt ist, dass sie eine Tauchbarriere (24) zur Strömungsführung des Kondensats (2) vom ersten Neutralisationsraum (6) über den Absetzraum (10) zum zweiten Neutralisationsraum (6') bildet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennbarriere (18) und das Lochblech (14) als Einsatz-Einheit miteinander verbunden und insbesondere als Einsatz-Einheit (26) aus dem Behälter (4) und insbesondere aus der Neutralisationsstufe (20) entfernbar und in diese einsetzbar ist sind.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsatz-Einheit (26) einen Aufnahmeraum (28) für das neutralisierende Granulat (8) od. dergl. katalytisch wirkende Behandlungsmittel bildet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl an Neutralisationsstufen (20) seriell und/oder parallel in Strömungsrichtung angeordnet sind, wobei insbesondere eine Trennwand (32) zwischen einem Neutralisationsraum (6') einer ersten Neutralisationsstufe (20) und einem Neutralisationsraum (6'') einer zweiten Neutralisationsstufe (20') eine Streichtrennwand od. dgl. Leitungselement aufweist, dessen Oberkante (34) unter dem Kondensat-Normalfüllstand (H_N) liegt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (4) Aufnahmeeinrichtungen (36), insbesondere Aufnahmeschienen, zur selektiven Anordnung von Trennbarrieren (18) und Trennwänden (32) zur Bildung von gleich oder unterschiedlich großen Neutralisationsräumen (6) und/oder Neutralisationsstufen (20) aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens einen Füllstandsanzeiger, insbesondere Schwimmer (38), zur Anzeige des Kondensat-Füllstandes (H_K) in wenigstens einem der Neutralisationsräume (6).
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Neutralisationsraum (6) und ein Absetzraum (10) und insbesondere eine Neutralisationsstufe (20) insbesondere aus dem Behälter (4) und in den Behälter (4) als eine Neutralisationseinheit entfernbar bzw. einsetzbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Absetzraum (10) Absetzbarrieren (40) in Form von Stufen oder Lochblechen od. dergl. strömungsführenden und/oder Strömungsturbulenzen erzeugenden Elementen aufweist.