DE3110205C2 - Kaminanordnung für Feuerungsanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kaminanordnung für Feuerungsanlagen gemäß dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer bekannten derartigen Kaminanordnung (DE-OS 26 00 974) strömt das Rauchgas in einer ersten Stufe in einem »Fuchs« über einen Wasser enthaltenden Wärmetauscher, wodurch die Rauchgastemperatur am Ende des »Fuchses« auf 60°C herabgesetzt werden soll. Anschließend an den »Fuchs« wird dann das Rauchgas, welches nur noch eine relativ geringe Temperatur hat. durch entsprechende Filter gesaugt, um die schädlichen, festen Bestandteile auszufiliern.

Ein derartiges Vorgehen kann in mehrfacher Hinsicht nicht befriedigen. Insbesondere ist eine Anordnung mit »Fuchs« und Wärmetauscher keinesfalls sicher in der Lage, die gewünschte Herabsetzung der Rauchgas-Temperatur zu gewährleisten. Ein Grund hierfür ist, daß ein »Fuchs« und der entsprechende Wärmetauscher üblicherweise in ihrer Baugröße beschränkt sind. Außerdem soll bei der bekannten Kaminanordnung die möglichst freie Strömung der Rauchgase gewährleistet sein, so daß die Durchströmungszeiten nur relativ kurz sind und ein hinreichend sicherer Wärmeübergang von den Rauchgasen auf das Wasser im Wärmetauscher nicht gewährleistet ist. Es ist somit zu befürchten, daß bei der bekannten Kaminanordnung die angestrebte Wirkung, nämlich eine Herabsetzung der Rauchgas-Temperatur unter den Taupunkt, nicht erreicht wird. Weiterhin ist bei der bekannten Anordnung nachteilig, daß die Rauchgase durch Filter zur Abscheidung mechanischer Verunreinigung gesaugt werden. Derartige Filter setzen sich, insbesondere bei Filterung von Rauchgasen, relativ rasch zu und müssen somit häufig gereinigt werden, um einen guten Zug im Kamin zu gewährleisten. Während der Reinigung muß aber entweder die Heizung stillgelegt oder in Kauf genommen werden, daß die Schadstoffe unbehindert ins Freie austreten.

Aus der DE-OS 29 12 986 ist es bereits bekannt, eine Kühlung der Rauchgase über zwei im Gegenstrom von Wasser durchflossene, hintereinandergeschaltete Wärmetauscher vorzunehmen. Diese Wärmetauscher sind jedoch vertikal übereinander angeordnet, was zur Folge hat, daß die Rauchgase verhältnismäßig rasch durch die Wärmetauscher strömen und infolgedessen ihre Uberschußwärme nur äußerst mangelhaft an das Wasser in den Wärmetauschern abgeben. Man erreicht somit weder einen guten Wirkungsgrad noch läßt sich die bekannte Vorrichtung leicht warten.

Die Heizanlage nach der DE-OS 29 15 045 stimmt prinzipiell mit der ers.sn Stufe der Anordnung gemäß DE-OS 26 00 974 überein. Gegenstand dieser Vorveröffentlichung ist allerdings lediglich der Vorschlag, in den Kamin zur Ausnutzung der in den Rauchgasen noch enthaltenen Überschußwärme einen Wärmetauscher einzuschalten und auf diese Weise das Kessel-Vorlauf wasser zusätzlich zu erwärmen, um so den Wirkungsgrad der Heizung zu steigern. Eine entsprechende Abkühlung der Rauchgase sowie eine sehr gute Ausnutzung der Abwärme unter gleichzeitiger weitgehender Reinigung der Rauchgase läßt sich aber auch bei dieser Vorrichtung nicht erreichen.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Kaminanordnung für Feuerungsanlagen vorzuschlagen, die zuverlässig eine Abkühlung unter den Taupunkt der Rauchgase — und damit verbunden eine entsprechend gute Ausnutzung der Abwärme — ermöglicht, gleichzeitig aber auch ohne aufwendige Wartungsarbeiten eine Reinigung der Rauchgase von nahezu allen schädlichen Bestandteilen gestattet.

Als zur Lösung dieser Aufgabe wesentlich werden die im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 enthaltenen Merkmale vorgeschlagen.

Die Kaminanordnung nath dr Erfindung zeichnet sich also durch eine spezielle Gestaltung und Führung der Rauchgase aus, nämlich zickzackförmig jeweils von oben nach unten bzw. umgekehrt, v/obei die einzelnen Kaminzüge thermisch gegeneinander isoliert und jeweils von einem eigenen Wassermantel umgeben sind. Hierdurch wird erreicht, daß sich auf geringem Raum ein langer Rauchgasweg unterbringen läßt, wodurch zuverlässig eine entsprechende Abkühlung der Rauchgase erreichbar ist. Versuche haben gezeigt, daß mit einer Vorrichtung nach der Erfindung die Rauchgastemperatur auf bis zu etwa 25° C, d. h. weit unter den Taupunkt, abgesenkt werden kann. Die die vertikalen Kaminzüge umgebenden Wassermäntel lassen sich leicht thermisch voneinander trennen, so daß entsprechend stufenweise (höchste Temperatur beim ersten Kaminzug, niedrigste Temperatur beim letzten) eine Erwärmung des Wassers in den Wassermänteln möglich ist.
Der Umstand, daß die Kaminzüge über einem Ab-

wasserberken angeordnet sind, gestattet zum einen eine Vereinfachung des Aufbaus der Anordnung, weil der Wasserspiegel des Abwasser-Sammelbeckens als unterseitiger /Abschluß der Kaminzöge dienen kann, aus denen das Rauchgas oberseitig ausströmt Der wesentliche Vorteil des Abwassersammelbeckens in Verbindung mit den unterseitig offenem Kaminzügen ist jedoch darin zu sehen, daß ohne weiteres die, insbesondere bei Unterschreitung des laupunktes, ausfallenden flüssigen Bestandteile der Rauchgase über das Abwassersammelbecken abgeführt werden können. Das Wasser im Abwassersammelbecken dient unter Umständen als Filter, so daß eine Nachreinigung der Rauchgase nicht erforderlich ist und die Anordnung sehr wartungsfreundlich wird. Unter Umständen kann es notwendig werden, das Wasser im Abwassersammelbecken zu erneuern bzw. Wasser nachzufüllen, sofern das Abwasser im Sammelbecken zuvieie Schadstoffe enthalten sollte. Ein Auswechseln von Filtern u. dgl. ist keinesfalls mehr erforderlich.

Sind, wie nach der Erfindung weiter vorgesehen in den Kaminzügen Sprührohre zum Einbringen von Reinigungswasser angeordnet, so lassen sich an den Wänden der Kaminzüge vorhandene Ablagerungen sehr leicht entfernen. Die Wände werden lediglich abgesprüht, wobei das verschmutzte Reinigungswasser dann über das Abwassersammelbecken abgeführt werden kann. Besonders zweckmäßig ist es in diesem Zusammenhang, die Sprührohre zeitabhängig zu speisen, d. h. in bestimmten Zeitintervallen automatisch ein Aussprühen der Kaminzüge vorzunehmen. Bei sauberen Wandungen der Kaminzüge ist der Wärmeübergang und damit der Wirkungsgrad der Kaminanordnung gemäß der Erfindung hinsichtlich der Erwärmung des Wassers in den die Kaminzüge umgebenden Mänteln besonders gut.

Der Aufbau der Kaminanordnung gemäß der Erfindung und deren Betrieb ist besonders einfach, wenn das Abwassersammelbecken an einen vorhandenen Abwasserkanal angeschlossen ist, wobei es in diesem Fall besonders vorteilhaft ist, wenn der Abgasanschluß der Kaminanordnung in den Abwasserkanal mündet, über den die Abgase und das gegebenenfalls erwärmte Abwasser einer Wärmepumpe und/oder einer Absauganlage zugeleitet werden. Bei Abführung der Abgase über den Abwasserkanal erreicht man den werteren Vorteil, daß auf Einzelkamine über Dach verzichtet werden kann. Über den Abwasserkanal können die Abgase unter Umständen einem gemeinsamen, entsprechend hohen Kamin zugeführt werden, was unter Berücksichtigung der möglichen Umweltschäden selbstverständlich von großem Vorteil ist. Eine entsprechende Strömung läßt sich dabei durch eine Absauganlage erreichen. 1st in dem Abwasserkanal eine Wärmepumpe eingeschaltet, kann der Wirkungsgrad der gesamten Heizungsanordnung noch weiter erhöht werden.

Nachstehend wird eine Kaminanordnung nach der Erfindung anhand der Zeichnung nähe erläutert. Es zeigt, jeweils stark schematisiert

Γ ig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine Kaminanordnung nach der Erfindung und

Fig.2 einen Abschnitt eines Hauptkanals, über den die Abgase der Kaminanordnung abgeführt werden.

Bei der in F i g. 1 gezeigten Kaminanordnung sind vier vertikale Kaminzüge 1, 2, 3 und 4 vorgesehen, die jeweils von einem Wassermantel Γ, 2', 3' und 4' umgeben sind. Die Kaminzüge.· 1 bis 4 mit ihren Wassermänteln 1' bis 4' sind thermisch gegeneinander isoliert, wobei die spezielle Art der thermischen Isolierung aus der Zeichnung nicht ersichtlich und auch von untergeordneter Bedeutung ist. Infolge der thermischen Isolierung der Kaminzüge 1 bis 4 und entsprechend der Wassermantel 1' bis 4' gegeneinander ist es möglich, daß das Wasser in den Wassermänteln 1', 2', 3' und 4' jeweils unterschiedliche Temperatur aufweist, wobei die Temperatur in dem Kaminzug 1 und Wassermantel Γ am höchsten, im Kaminzug 4 und Wassermantel 4' am niedrigsten ist.

Das durch die Rauchgase in den Kaminzügen 1 bis 4 erwärmte Wasser in den von Wasser durchströmten Mänteln 1' bis 4' kann von oben über ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Thermoveiitil entnommen und dem Brauchwasser einer Heizungsanlage zugespeist werden. Die Kaminzüge 1 bis 4 bestehen aus Vierkantrohren, die zu einer Wendel zusammengeschweißt sind. Dabei muß die Anordnung absolut nicht entsprechend der Zeichnung sein. d. h. mit nebeneinanderstehenden Rohren.

Die vertikalen KäiTiinzüge ί bis 4 mit ihren Wassermänteln Γ bis 4' sind so ausgebildet, daß jeweils zwei benachbarte Kaminzüge abwechselnd an ihrem oberen bzw. unteren Ende zur Bildung eines zickzackförmigen Kanals ^f ir die Rauchgase miteinander verbunden sind. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Anordnung so. daß die Kaminzüge 1 und 2 bzw. 3 und 4 jeweils an ihrem oberen Ende miteinander verbunden sind, während die Kaminzüge 2 und 3 an ihrer' unteren Ende miteinander in Verbindung stehen. Der Eintritt der von einem Heizkessel 5 oder einem Ofen 6 kommenden Rauchgase erfolgt im Bereich des Kaminzuges 1. Der Austritt der Rauchgase ist beim gezeigten Ausführungsbeispiel im Bereich des unteren Endes des Kaminzuges 4 über ein Rohr 7 vorgesehen.

Die Kaminzüge 1 bis 4 mit ihren Wassermänteln 1' bis 4' sind jeweils unterseitig offen und über einem Abwassersammelbecken 8 angeordnet. Die unteren End?n der Kaminzüge 1 bis 4 sind dabei so gestaltet bzw. ihre Begrenzungswände so lange, daß die Kaminzüge 1 und 4 ui.ierseitig durch den Wasserspiegel 9 des Wassers im Abwassersammelbecken 8 verschlossen sind, während ein Oberströmen der Rauchgase von dem Kaminzug 2 in den Kaminzug 3 möglich ist. weil oberhalb des Wasserspiegels9 ein freier Durchtritt lOverbieibt.

Der Wasserspiegel 9 im Abwassersammelbecken 8 ist durch die Position des Rohres 7 bestimmt, welches einerseits als Austritt für die Rauchgase und andererseits als Abfluß für überschüssiges Wasser im Abwassersammelbecken8dient.

In die Kaminzüge 1 bis 4 ragen jeweils von oben her Sprührohre 11. welche über ein Magnetventil 12 mit einer Wasser-Zuleitung 13 in Verbindung stehen. Über das Magnetventil 12 besteht dabei die Möglichkeit, den Sprührohren 11 in · orbesiimmten Zeitabstünden oder bei Bedarf Wasser zuzuführen, womit die Kaminzüge 1 —4 ausgesprüh' und damit deren Wände von Ruß und Schwefel gereinigt werden können.

Das in den Ka.ninzügen 1 bis 4 bei Speisung der Sprührohre U herunterlaufende Wasser wird dann im Abwassersammelbecken 8 aufgefangen und tritt über das Rohr 7 in die Kanalisation aus.

Um zusätzlich eine mechanische Reinigung der Kaminzüge 1 bis 4 zu ermöglichen, sind die Kaminzüge oberseitig mittels beweglicher Deckel 14 verschlossen.

Das Rohr 7 bildet bei der Kaminanordnung nach Fig. 1 den Abgasanschluß und mündet in den Abwasserkanal 15 bzw. einen Abwasser-Seilenkanal 15'

(F i g. 2). Über dieses Rohr 7 werden bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel die Abgase sowie das unter Umständen erwärmte Abwasser aus dem Abwassersammelbecken 8 einer Absauganlage 16 sowie einer Wärmepumpe 17 zugeleitet. Die Absauganlage 16 ist erforderlich, wenn der Zug in der Kaminanordnung nicht ausreichen würde. Die Wärmepumpe 17 bietet die Möglichkeit, die restliche Wärme in den Rauchgasen bzw. dem Abwasser zusätzlich auszunützen.

Sofern nur eine Kaminanordnung gemäß der Erfindung vorgesehen ist, wird man direkt anschließend an { diese eine Absauganlage 16 und eine Wärmepumpe 17

vorsehen. Sollten jedoch mehrere gleichartige Kaminanordnungen vorhanden sein, ist es besser, entsprechend F i g. 2 den jeweiligen Abgasanschluß 7 direkt an einen zugeordneten Abwasser-Seitenkanal 15' anzuschließen und dann im Abwasser-Hauptkanal 15" eine gegebenenfalls mit einer Absauganlage kombinierte

WäiTücpuffipc 17' VörZüScucFf, uic cutSprcCncnu gfGuc-

re Leistung hat. Anschließend an die Wärmepumpe 17' 20 kann dann das durch den Abwasser-Hauptkanal 15"
strömende Rauchgas nochmals in einem Wassersprühfilter 18 gereinigt werden, bevor es einer Kläranlage
zugeführt wird.

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Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (5)

Patentansprüche:

1. Kaminanordnung für Feuerungsanlagen mit einer Einrichtung zur Wärmerückgewinnung aus den Rauchgasen, wobei die Rauchgase durch einen Wärmetauscher geleitet und unter den Taupunkt abgekühlt werden, dadurch gekennzeichnet, daß nebeneinander mehrere vertikale Kaminzüge (1 —4) angeordnet sind, die thermisch gegeneinander isoliert und jeweils von einem von Wasser durchströmten Mantel (Γ—4') umgeben sind, wobei jeweils zwei benachbarte Kaminzüge abwechselnd an ihrem oberen bzw. unteren Ende zur Bildung eines zickzackförmigen Kanals für die Rauchgase miteinander verbunden sind, und daß die Kaminzüge über einem Abwassersammelbecken (8) angeordnet und unterseitig zu dem Sammelbecken offen sind, wobei die Rauchgase an den jeweils miteinander verbundenen unteren £i\den der Kaminzüge (1—4) von einem Kaminzug zum jeweils benachbarten über den Wasserspiegel (9) des Abwassersammelbeckens (8) strömen.

2. Kaminanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kaininzügen (1 —4) Sprührohre (11) zum Einbringen vor Reinigungswasser angeordnet sind.

3. Kaminanordnung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Sprührohre (11) zeitabhängig gespeist werden.

4. Kaminano cinung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Abwassersammelbecken (8) an einem vorhandenen Abwasserkanal (15) angeschk>sser ist.

5. Kaminanordnung nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß der Abgasanschluß (7) der Kaminanordnung (1—4) in den Abwasserkanal (15) mündet, über den die Abgase und das gegebenenfalls erwärmte Abwasser einer Wärmepumpe (17, 17') und/oder einer Absauganlage (16) zugeleitet werden.