DE3108272A1

DE3108272A1 - Kondensatabscheider fuer eine verbrennungs- und heizeinrichtung

Info

Publication number: DE3108272A1
Application number: DE19813108272
Authority: DE
Inventors: Heinrich 5170 Jülich Clermont; Siegfried Dr. 5110 Alsdorf Förster; Hans-Jürgen Dipl.-Ing. Dr. 8672 Selb Pohlmann; Peter Dr. 5100 Aachen Quell; Stefan Dipl.-Chem. Dr. Schindler
Original assignee: Ceramtec GmbH; Kernforschungsanlage Juelich GmbH
Current assignee: Ceramtec GmbH; Forschungszentrum Juelich GmbH
Priority date: 1981-03-05
Filing date: 1981-03-05
Publication date: 1983-01-05

Description

Kondensatabscheider für eine verbrennungs- und Heiz-
einrichtung Die Erfindung bezieht sich auf einen Kondensatabscheider für eine Verbrennungs- und Heizeinrichtung mit einem in einer Brennkammer erzeugtes Verbrennungsgas bis unter dessen Taupunkt abkühlenden Wärmetauscher, an dessen Gasauslaß eine das Verbrennungsgas in die Umgebung abführende Abgasleitung mit Kondensatabfluß angeschlossen ist.
In Verbrennungs- und Heizeinrichtungen, in denen das in der Brennkammer erzeugte Verbrennugnsgas im Wärmeaustausch mit einem Heizmedium bis zu einer Temperatur abkühlbar ist, die unter dem Taupunkt des Verbrennungsgases liegt, fällt im Wärmetauscher Kondensat an, das -aus dem Verbrennungsgas gesondert abzuführen ist. Die Kondensate sind insbesondere bei mit Heizöl gefeuerten Verbrennungs- und Heizeinrichtungen aggressiv und führen bei Verwendung metallischer Abgasleitungen zur Korrosion. Ein Mitführen des Kondensats in die Abgasleitung sowie in die Umgebung ist somit unerwünscht.
Aufgabe der Erfindung ist es, für die Abscheidung des Kondensats vor Eintritt des Verbrennungsgases in die Abgasleitung in der weise zu sorgen, daß die Verbrennungsgasführung in den übrigen Teilen der Verbrennungs- und Heizeinrichtung und die Durchströmung dieser Teile nicht störend beeinflußt wird. Auch soll der Kondensatabscheider Korrosionsangriffen standhalten und einfach gestaltet sein.
Diese Aufgabe der Erfindung wird bei einem Kondensatabscheider für eine Verbrennungs- und Heizeinrichtung der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vor Eintritt des Abgases in die Abgas leitung ist eine schwenkbare Strömiingsklappe angeordnet, mittels der am Gasauslaß des Wärmeübertragers austretendes Kondensat zum Kondensatabfluß geleitet wird. Die stromunasklapps sorgt für eine Ablenkung des Verbrennungsgasstroms zum Boden des Kondensatabscheiders, von dem das Verbrennungsgas durch einen zwischen Boden und Klappenrand verbleibenden Spalt in die Abgasleitung abströmt. Der Verbrennungsgasstrom ist durch Einstellen der Spaltweite mittels der schwenkbaren Klappe jeweils so geführt, daß das sich niederschlagende Kondensat ohne störenden Einfluß auf die Gasströmung in den wärmeerzeugenden und wärmeaustauschenden Teilen der Verbrennungs- und Heizeinrichtungen abgeschieden wird.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Str--imunasklappe vor einem schräg nach oben geführten Gasabzug angeordnet; Patentanspruch 2. Dies sowie eine schaufelartige Ausbildung der .Stromungsklappe , Patentanspruch 3, führt zu einer strörmulgstechrrisch günstigen Umlenkung des Verbrennungsgas 5 trome 5 im Kondensatabscheider und fördert somit das Abscheiden von Kondensatteilchen aus dem Verbrennungsgasstrom.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles, das in der Zeichnung schematisch wiedergegeben ist, näher erläutert. Es zeigen im einzelnen: Figur 1 Querschnitt durch einen Kondensatabscheider gemäß Schnittlinie I/I nach Figur 2 Figur 2 Querschnitt durch einen Kondensatabscheider gemäß Schnittlinie II/II nach Figur 1.
In der Zeichnung ist ein rechteckig geformter Kondensatabscheider 1 aus Keramik oder Kunststoff wieder«,egebenw Der Kondensatabscheider 1 ist unterhalb eines Wärmetauschers 2 einer Verbrennungs- und Heizeinrichtung angeordnet. Im Wärmetauscher 2 wird das in einer in der Zeichnung nicht dargestellten Brennkammer der Verbrennungs- und Heizeinrichtung erzeugte Verbrennungsgas im Wärmeaustausch mit einem Heizmedium bis un r den Taupunkt des Verbrennungsgases abgekühlt. Dabei scheidet sich im Wärmetauscher 2 Kondensat 3 ab, das zusammen mit dem in Strömungsrichtung 4 abströmenden Verbrennungsgas am Gasauslaß 5 abfließt. Das Kondensat 3 sammelt sich am Boden 6 des Kondensatabscheiders 1 und wird über den Kondensatabfluß 7 abgezogen. Zum Abführen des Verbrennungsgases weist der Kondensatabscheider 1 einen Gasabzug 8 auf, über den das Verbrennungsgas in Strömungsrichtung 9 in eine Abgasleitung 10 abströmt.
Am äußeren Ende des Gasabzuges ist eine Erweiterung 11 vorgesehen, in die die Abgasleitung 10 spannungsfrei einsetzbar ist. Zur Abdichtung der Anschlußstelle dient ein elastischer und korrosionsfester Dichtungsring 12.
Im Innenraum des Kondensatabscheiders 1 befindet sich eine um eine Achse 13 schwenkbar angeordnete Strdmungsklappe 14. Die Strttungsklappe deckt den Zugang des Abgases zum Gasabzug 8 bis auf einen Spalt 15 zwischen Klappenrand und Boden 6 des Kondensatabscheiders 1 ab. Das aus dem Wärmeübertrager 2 austretende Abgas umströmt somit die Stromungsklappe 14 und tritt durch den Spalt 15 hindurch in den Gasabzug 8 ein. Von der Strömungsklappe : 14 wird das niedergeschlagene Kondensat 3 aufgefangen und zum Boden 6 des Kondensatabscheiders 1 geführt.
Die Stranungsklappe; 14 ist schaufelartig gegen die Strömungsrichtung 4 des aus dem Gasauslaß 5 austretenden Verbrennungsgases gekrümmt, so daß eine strgstechnisch günstige Umlenkung des Verbrennungsgasstromes erreicht und ein Abscheiden von Kondensatteilchen aus dem Verbrennungsgasstrom gefördert wird, ohne den Gasstrom in den übrigen Teilen der Verbrennungs- und Heizeinrichtung störend zu beeinflussen. Gasabzug 8 und Abgasleitung 1o sind vom Kondensatabscheider 1 schräg nach oben weggeführt. Die damit erreichte Abgasströmung unterstützt das Abscheiden des Kondensats im Kondensatabscheider 1 ebenfalls.
Die Strömungsklappe 14 ist im Kondensatabscheider 1 auf einem drehbar gelagerten Lagerbolzen 16 angeordnet.
Der Lagerbolzen 16 wird in Lagerstützen 17,17' gehalten, die in sich gegenüberliegenden Seitenwänden 18,18' des Kondensatabscheiders 1 auf gleicher Höhe angeordnet sind.
Der Lagerbolzen 16 ist durch eine an der Stnxxngsklappe 14 angebracht Halterung 19 hindurchgeführt und mittels eines Sicherungsstiftes 20, der durch Halterung 19 und Lagerbolzen 16 hindurchgesteckt wird, formschlüssig gehalten. An seinem über den Lagerstutzen 17 hinausragenden Ende 21 ist der Lagerbolzen 16 mit einem Gewinde versehen, über das sich ein Stellhebel 22 auf das Ende 21 des Lagerbolzens 16 aufschieben läßt. Mittels einer Feststellmutter 23 wird der Stellhebel 22 mit geringer Vorspannung gegen Dichtringe 24, die in beiden Lagerstutzen 17,17' eingesetzt sind, verspannt,so daß die -StrxwngsklaEpe- 14 verstellbar bleibt. Der Stellhebel 22 ist auf dem Lagerbolzen 16 mittels eines Gewindestiftes 25 befestigt.
Ist für eine bestimmte Winkelstellung der StrQmungsklappe 14 ein optimales Abscheiden des Kondensats sowie eine gleichmäßige Verbrennungs- und Abgasströmung erreicht, kann die SttSNngsklappe 14 mittels der Feststellmutter 23 für den weiteren Betrieb fixiert werden.
Alle Teile des Kondensatabscheiders bestehen zweckmäßig aus -Keramiktbeispielsweise aus Siliziumnitrit oder aus korrosionsfestem Kunststoff. Der als Ausführungsbeispiel beschriebene Kondensatabscheider ist bestimmt für Verbrennungs- und Heizeinrichtungen mit Leistungen zwischen etwa 1o bis 20 KW.
Das niedergeschlagene Kondensat wird in Behältern aufgefangen und abgeführt. Das abströmende Abgas ist von aggressiven Bestandteilen des Kondensats frei.

Claims

Kernforschungsanlage Jülich Gesellschaft mit beschränkter Haftung Patentansprtche Kondensatabscheider für eine Verbrennungs- und Heizeinrichtung mit einem in einer Brennkammer erzeugtes Verbrennungsgas bis unter dessen Taupunkt abkühlenden Wärmetauscher, an dessen Gasauslaß eine das Verbrennungsgas in die Umgebung abführende Abgasleitung mit Kondensatabfluß angeschlossen ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß am Gasauslaß (5) des Wärmetauschers (2) eine schwenkbare, sich abscheidendes Kondensat zum Kondensatabfluß () leitende Stromungsklappe (14) angeordnet ist, mittels der ein zur Abgasleitung führender Gasabzug (8) bis auf einen zum Abströmen des Abgases verbleibenden Spalt (15) zwischen Boden (6) des Kondensatabscheiders und Klappenrand abdeckbar ist.
2. Verbrennungs- und Heizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsklappe (14) vor einem schräg nach oben geführten Gasabzug (8)
3. Verbrennungs- und Heizeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stramingsklappe (14) schaufelartig gekrümmt ist.