DE3009385A1

DE3009385A1 - Gebaeudeheizeinrichtung

Info

Publication number: DE3009385A1
Application number: DE19803009385
Authority: DE
Inventors: Nikolaus Reininger; geb. Strey Ursula 3160 Lehrte Reininger
Original assignee: REININGER GEB STREY URSULA
Current assignee: REININGER GEB STREY URSULA
Priority date: 1980-03-12
Filing date: 1980-03-12
Publication date: 1981-09-24

Description

Gebäudeheizeinrichtung
Dick Pr£i' ndtng betrifft eine Gebiudeheizeinrichtung, bestehend aus einem Feuerungsheizkessel mit einer Einrichtung zur Brauchwassererwärmung und einem Schornsteinabzug zur Ableitung der Rauchgase in die freie Atmosphäre, mit einer mehrstufigen Heiz- und Brauchwasservorwärmung unter Verwendung von Rauchgasvorwärmern und Rauchgaszügen aus gegen aggressive Rauchgasbestandteile widerstandsfähigem Material, wobei sämtliche Vorwärmer mit Behältern zur Aufnahme der Wasseranteile der Rauchgase verbunden sid nach Patent (Patentanmeldung P 29 08 546.9).
Mit dem Gegenstand der Hauptanmeldung wurde angestrebt, den Wärmeinhalt der Ab- bzw. Rauchgase weit besser zu Heizzwecken auszunutzen, als dies mit den vorbekannten Heizanlagen möglich ist. Es ist benannt, da3 die Abkühlung der Abgase unter den Taupunkt zum Entstehen von sehr aggressiven Säuren führt, denen auf Dauer kaum ein Material, mit Ausnahme von Kunststoff, stdndhält. Selbst die handelsüblichen korrosionsbeständigen Stähle, wie Nirostastähle, können den abgekühlten Rauchgasen nicht standhalten und korrodieren in kurzer Zeit. Der Einsatz von Metallen ist jedoch zur Vermeidung von Brandgefahr wünschenswert, auch wenn der Einsatz von gekühlten Kunststoffen in Anbetracht der üblichen Rauchgastemperaturen an sich möglich ist. Aufgrund der Sicherheitsvorschriften wird jedoch der Einsatz von Metallwerkstoffen angestrebt. Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Heizeinrichtung der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß die Gefahr einer Korrosion der vom Rauchgas berührten Anlagenteile wesentlich herabgesetzt wird.
Die erfindungsgemäi3e Lösung ist gekennzeichnet durch Mittel zum Neutralisieren der Abgase. In weiterer Ausbildung gJfliii der Erfindung wird vorgeschlagen, innerhalb des Rauchgasabzugs ein Verdunstungsblech für eine Lauge anzuordnen. Ferner besteht die Möglichkeit, Mittel zum Einsprühen von mit Lauge angereichertem Abgaskondensat in den Rauchgasabzug einzusetzen. Zweckmäßig ist es, daß Neutralisierungsmittel, dem Abgas in einem Temperaturbereicn oberhalb der zur Säurebildung notwendigen Temperatur zuzuführen.
Durch die Erfindung ist es sogar möglich, als Baustoff ein handelsübliches korrosionsfestes Metall zum Herstellen bzw. zumindest zum Auskleiden der Rauchgasabzüge im Bereich unterhalb der Ausfalltemperatur für das Rauchgaskondensat zu verwenden, da die durch Kondensation ausgefällte Feuchtigkeit entweder keine oder nur noch eine so geringe Aggressivität besitzt, daß das handelsübliche korrosionsfeste Material ausreicht. Weiterhin besteht die Möglichkeit, für die von Rauchgas durchströmten Wärmetauscher keramisches Material und/oder mit Kunststoff beschichtetes Metall zu verwenden,um dadurch eine zusätzliche Sicherheit gegen Korrosion zu erhalten. Einzelheiten hierzu sind in den Unteransprüchen angegeben.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele von erfindungsgemäß gestalteten Gebaudeheizeinrichtungen dargestellt und nachstehend erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine Einrichtung mit einem Wärmetauscher zur Brauchwasservorwärmung und einen Wärmetauscher für Niedertemperaturheizwasser, Figur 2 eine Einrichtung rnit einem Brauchwasservorwärmer und einem Wärmetauscher für Niedertemperaturheizwasser innerhalb eines doppelwandigen, gefüllten Keramikbehälters für niedrige Drücke.
Der Heizkessel 2 mit dem Brenner 1 ist mit einem Brauchwasserboiler 3 ausgerüstet. Im Rauchgasstrom befindet sich ein Verdunstungsblech 5, das mit Natronlauge und Wasser über eine Dosiereinrichtung 4 beschickt wird. Der Rauchgasabzug setzt sich dann innerhalb eines Wärmetauschers 10 zur Brauchwasservorwärmung fort. Der Wärmetauscher 10 wird über einen Füllanschluß 6 mit Brauchwasser versorgt. In seinem Innenraum, also von Abgasen umspült, befinden sich Wärmetauscherschlangenll zur zusätzlichen Aufheizung des Brauchwassers. Am Boden des Wärmetauschers sammelt sich Kondensat, das einem Auffanggefäß 8 zugeführt wird. Dieses ist über einen Anschlußstutzen 7 zur Abführung des neutralisierten Kondensats in die Kanalisation ausgerüstet. Eine Kondensatpumpe u kann mit dem Neutralisationsmittel angereichertes Kondensat über die Leitung 13 einem Feinverteilungsblech 16 innerhalb eines doppelwandigen Wärmetauschers für 0,3 bis 0,5 bar zuführen. Dieser Wärmetauscher 15 ist zusätzlich mit Heizschlangen 15a zur erhöhten Aufheizung des in seinem Mantel befindlichen Heizwassers versehen, das über eine Pumpe 14 zur Speisung eines mehrstufigen Kunststoffwärmetauschers 21 über einen Anschlußstutzen 17 zugeführt wird.
Eine Umwälzpumpe 12 dient der Zuführung des Brauchwassers vom Vorwärmer 10 zum Boiler 3. Die Pumpe 12 drückt das vorgewärmte Brauchwasser zun.ichst in einen Behälter mit einem EassungsverJl yen von ca. 50 1, von dem das Brauchwasser zum Verbrauch zunächst in den Boiler 3 und von dort zur Verbraucherstelle geleitet wird.
Mit 18 ist der Schornsteinsockel bezeichnet, dem ein Abgasverteiler 19 vorgesetzt ist, in welchem das Rauchgas nach dem Passieren der Wärmetauscher 10 und 15 eintritt.
Von dort gelangt das Rauchgas in Richtung der nicht näher bezeichneten Pfeile über ein regelbares Gebläse 22 in einen Kondensatauffangbehälter 23. Es durchdringt ein etagenweise übereinander angebrachtes Kunststoffsieb 27 aus mehreren Schichten, gelangt dann in die Abgasleitung 25, dem es etwa mit 250C dem Schornstein zugeführt wird. Eine Pumpe 24 dient zur Abführung des neutralisierten Kondensats in die Kanalisation. Zur Ausnutzung der Restwärme im Kondensat ist ein Wärmetauscher 26 für eine nicht gezeigte Wärmepumpe im Auffangbehälter für das Kondensat angeordnet. Das Gebläse 22 kann mit einer Nachlaufsteuerung ausgerüstet sein. Das Gebläse läuft nach dem Abschalten des Brenners ein bis mehrere Sekunden weiter und entlüftet das ganze Heizsystem. Auf diese Weise wird beispielsweise die Brennerdüse wirksam vor Verkokung geschützt.
Mit 20 ist der Stutzen für den Rücklauf des Niedertemperaturheizwassers aus dem doppelteiligen Heizkörper 21 zum Kunststoffwärmetauscher 15 bezeichnet.
Der Abzug der zur Säurebildung notwendigen Rückstände aus dem Rauchgas wird mit dieser Anlage soweit getrieben, daß der Kamin mit einem handelsüblichen nicht rostenden Stahl ausgekleidet werden kann. Wie gezeigt, wird das Rauchgas in zwei stufen gereinigt, nämlich zuerst durch die Zuführung von Lauge aus einer Dosiereinrichtung 4 zu einem Verdunstungsblech 5, das innerhalb des Rauchgasstromes kurz nach dem Verlassen des Kessels 2 angeordnet ist und zusätzlich durch Einspritzen von mit Lauge angereichertem Kondensat in den Niedertemperaturwärmer 15.
In Figur 2 sind gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen. In Abänderung zu der Ausführung nach Figur 1 ist dem Boiler 3 für das Brauchwasser ein Speicher 30 vorgeschaltet, dessen Inhalt über die vom Rauchgas umspülte Vorwärmerschlange 44 umgewälzt wird. Die Vorwärmerschlange 44 ist innerhalb eines doppelwandigen Keramikbehälters 31 angeordnet, dessen Hohlraum zwischen den Doppelwänden mit Wasser gefüllt ist. Das zugehörige Ausdehnungsgefäß ist mit 32 bezeichnet innerhalb des Doppelwandhohlraumes des Behälters 31, also umspült von dessen Inhalt sind für Hochdruck geeignete Wärmetauscherschlangen 33 angeordnet, deren Inhalt über die dswälzpumpe 14 zur Speisung des Kunststoffwärmetauschers 34 gefördert wird. Im gegen satz zum Kunststoffwärmetauscher 21 gemäß Figur 1 umhüllt dieser Wärmetauscher den Abgasmischraum 19 und setzt sich in Wärmetauscherschlangen 35 innerhalb des zum Kondensatsammelbehälter 23 führenden Rohrstanges fort. Eine zusätzliche Wärmetauscherschlange 11 im Innenraum des Wärmetauschers 31 wird lediglich von dessen Inhalt durchströmt.
Im Beispiel gemäß Figur 2 ist die Dosiereinrichtung 4 über die Kondensatpumpe 9 dem Auffanggefä;3 8 für das Kondensat, welches wiederum unterhalb des Keramikbehälters 31 angeordnet ist, vorgeschaltet. Die Dosiereinrichtung gibt ihre Lauge für die Pumpe 9 in ein Steigrohr 36, in welchem eine Vermischung des im Behälter 8 gesanlmelten Kon(lensats stattfindet. Das mit Lauge angereicherte Kondensat wird am Ende des Steigrohres 36 in den Innenraum des Keramikbehälters 1 gesprüht, um im Rauchgas zu verdampfen und dieses nach unterschreiten der Taupunkttemperatur zu neutralisieren.
- Patentansprüche -

Claims

Patentansprüche Gebäudeheizeinrichtung, bestehend aus einem Feuerungsheizkessel mit einer Einrichtung zur Brauchwassererwärmung und einem Schornsteinabzug zur Ableitung der Rauchgase in die freie Atmosphäre, mit einer mehrstufigen Heiz- und Brauchwasservorwärmung unter Verwendung von Rauchgasvorwärmern und Rauchgasabzügen aus gegen aggressive Rauchgasbestandteile widerstandsfähigem Material wobei sämtliche Vorwärner mit Behältern zur Aufnahme der Wasseranteile der Rauchgase verburlderl i rid, ndch f ,rt (Patentanmeldung P 29 08 546.9), gekennzeichnet durch Mittel (4, 5, 16) zum Neutralisieren der Abgase.
2.) Gebäudeheizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Rauchgasabzug wenigstens ein Verdunstungsblech (5) für Neutralisierungsmittel angeordnet ist.
3.) Gebäudeheizeinrichtung nach den Ansprüchen 1 und/ oder 2, gekennzeichnet durch Mittel (16, 36) zum Einsprühen von mit Neutralisierungsmittel angereichertem Abgaskondensat in den Rauchgasabzug.
4.) Gebäudeheizeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen von Rauchgas durchströmten doppelwandigen Wärmetauscher (15) aus Keramik zur Brauchwassererwärmung, in welchem zusätzlich Wärmetauscherschlangen (11) angeordnet sind.
5.) Gebäudeheizeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen von Rauchgas durchströmten doppelwandigen Wärmetauscher (15) aus Keramik zur Heizwassererwärmung, in welchem zusätzlich Wärmetauscherschlangen (15a) angeordnet sind.
6.) Gebäudeheizeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen von Rauchgas durchströmten, doppelwandigen Wärmetauscher (31) aus Keramik mit innerhalb des Doppelmantels angeordneten Wärmetauscherschlangen (33) zur Erwärmung von Heizwasser, wobei innerhalb des Wärmetauschers zusätzlich von Rauchgis urnsl,ii-l WtirlltetaUtiCherSChldllgen (11, 44) zur Vorwärmung von Brauchwasser und zum Aufheizen des Mantelinhalts angeordnet sind.
7.) Gebäudeheizeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauscherschlangen (11, 15a, 44) aus mit Kunststoff beschichtetem Metall bestehen.
8.) Gebäudeheizeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der doppelwandigen Wärmetauscher (15, 31) ein Rauchgasmischraum (19) angeordnet ist, an welchem das die Rauchgase weiterleitende Rohr angeschlossen ist und welcher eine Öffnung zur unmittelbaren Verbindung mit dem Schornstein aufweist.
9.) Gebäudeheizeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kondensatauffangbehälter (23) mit einem Anschluß für eine Wärmepumpe versehen ist.
10.) Gebäudeheizeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kondensatauffangbehälter (23) ein Gebläse zugeordnet ist, welches mit einer Nachlaufsteuerung ausgerüstet ist.
11.) Verfahren zum Neutralisieren des mit einer Gebäudeheizeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 erzeugten Abgaskondensats, dadurch gekennzeichnet, daß das Neutralisierungsmittel dem Abgas zugeführt wird, bevor das Abgas die zur Säurebildung notwendige Temperatur erreicht.