DE3149025C2 - - Google Patents
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- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
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- F23G7/05—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste oils
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben
einer Heizanlage, bei der der Wärmeträger im Kreislauf
geführt und durch Verbrennen eines
Heizmediums jeweils um die Temperaturdifferenz auf
geheizt wird, um die er sich während des Umlaufes
abgekühlt hat. Die Erfindung betrifft außerdem eine
Heizanlage für die Beheizung von Wohn- und Arbeits
räumen, bestehend aus einem zentralen Wärmeerzeuger,
in dem der Wärmeträger indirekt über das im Brennerraum
verbrannte Heizmedium aufgeheizt wird,
und einem oder mehreren dezentral angeordneten und über
Verbindungsrohre verbundene Radiatoren.
Für die im Wohn- und Arbeitsbereich eingesetzten
Heizanlagen wird vielfach als Wärmeträger Wasser ver
wendet. Der Wärmetransport vom Wärmeerzeuger ist mit
Hilfe des Wassers einfach, wirtschaftlich und betriebs
sicher. Durch die hohe spezifische Wärmekapazität können
auch mit kleinen Mengenströmen bei geringen Temperatur
differenzen zwischen erwärmtem und abgekühltem Wasser
große Wärmemengen über kleine Rohrdurchmesser übertragen
werden. Durch den Dichteunterschied zwischen kaltem und
warmem Waser ergibt sich eine Umtriebskraft, die die
Verwendung von kleineren Pumpenanlagen ermöglicht.
Darüber hinaus ist Wasser eine sehr billige Flüssigkeit
und in der Regel auch überall verfügbar. Der Wärmeträger
Wasser ist so günstig, daß er unabhängig davon einge
setzt wird, wie die nötige Temperaturdifferenz jeweils
ausgeglichen wird. Das heißt, als Brennmaterial bzw.
Heizmedium werden sowohl feste wie flüssige wie auch
gasförmige Brennstoffe, als Wärmeträger fast ausschließlich
Wasser eingesetzt. Darüber hinaus hat sich in jüngster Zeit die
Fernwärme, d. h. die Verwendung von überhitztem Wasser bzw.
Wasserdampf eingeführt.
Bei all den bekannten Heizanlagen, die mehr oder
weniger auf dem gleichen Prinzip beruhen und bei denen
das als Wärmeträger verwendete Wasser jeweils indirekt
durch die Verbrennungshitze der festen Brennstoffe,
der gasförmigen oder flüssigen Brennstoffe aufgeheizt wird,
ist von Nachteil, daß sie einmal den Einsatz
eines hochwertigen Brennstoffes erfordern und darüber
hinaus die eingesetzte und durch den Verbrennungsvor
gang aufgebrachte Wärmeenergie nur unzureichend ausnutzen.
Dies liegt vor allem daran, daß die erhitzen Gase nur
eine begrenzte Zeit in indirekter Berührung mit dem als
Wärmeträger verwendeten Wasser gehalten werden können.
Auch bei mehrfacher Umleitung der Brenngase bleibt die
Einwirkzeit auf den jeweiligen Bereich des Wärmeträgers
so kurz, daß die entsprechende Energie nicht ausreichend
auf den Wärmeträger übertragen werden kann. Der
Wirkungsgrad derartiger Heizanlagen ist daher unbe
friedigend niedrig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
wirtschaftlicheres Verfahren zum Betreiben von Heiz
anlagen sowie eine wirtschaftlicher arbeitende und die
aufgebrachte Wärmeenergie weitgehend in Nutzwärme
umwandelnde Heizanlage zu schaffen.
Die Aufgabe bezüglich des wirtschaftlicheren Ver
fahrens zum Beheizen und Betreiben von Heizanlagen wird
gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß ein flüssiges
Medium durch Verbrennung des Heizmediums verdampft,
mit Hilfe des Wärmeträgers kondensiert und anschließend
abgekühlt wird, wobei der zum Kühlen des Kondensates
verwendete Wärmeträgerstrom anschließend zum Abkühlen
der Abgase eingesetzt wird.
Ein derartiges Verfahren zum Betreiben von Heiz
anlagen gibt die Gewähr, daß der Wärmeträger jeweils
unter annähernd vollständiger Ausnutzung der eingesetzten
Wärmeenergie aufgewärmt bzw. aufgeheizt werden kann.
Das flüssige Medium nimmt aufgrund seiner Eigenschaften
und Zusammensetzung die beim Verbrennen bzw. Verbrauchen
des Heizmediums freiwerdende Wärmeenergie wesentlich
vollständiger auf, als dies mehr oder weniger kühles
Wasser machen könnte. Dabei ist es nicht einmal mehr
notwendig, die Heizgase mehrfach umzuleiten und mehrfach
mit unterschiedlichen Bereichen des flüssigen Mediums
in Verbindung zu bringen. Vielmehr reicht es bereits aus,
wenn die Brennerflamme und die in ihrem unmittelbaren
Bereich befindlichen Brenngase indirekt zum Aufheizen
des flüssigen Mediums eingesetzt werden. Das verdampfte
flüssige Medium wird dann mit Hilfe des Wärmeträgers, d. h.
mit Hilfe des Wassers kondensiert und anschließend noch
weiter abgekühlt, wobei man dieses Kühlwasser bzw. den
Wärmeträger zweckmäßigerweise dann noch zur Abkühlung des
Abgasstromes verwendet, so daß eine sehr günstige Auf
heizung des Wärmeträgers erfolgt. Da der Wärmeträger,
d. h. also das Wasser gezielt lange mit dem heißen
flüssigen bzw. gasförmigen Medium in Verbindung gehalten
werden kann, ist eine sehr günstige Übertragung der
Wärme gegeben.
Bezüglich der Lagerungsmöglichkeiten, des Transportes
und der Handhabung ist es vorteilhaft, als Heizmedium
und als flüssiges Medium Heizöl einzusetzen, wobei das Heizöl in
entsprechenden Teilströmen getrennt dem Wärmeerzeuger
zugeführt und dort verarbeitet wird. Das bedeutet, daß
ein Teilstrom des Heizöls durch das Verbrennen des
zweiten Teilstroms verdampft wird, um dann kondensiert zu werden
und dem Heizöltank wieder zuzufließen
und sich dort mit dem anderen Heizöl zu mischen oder
aber auch gesondert aufbewahrt zu werden. Über den
Vorgang Verdampfen und Kondensieren wird es wie
beschrieben möglich, dem Wärmeträger Wasser wesentlich
mehr Wärme aufzugeben, als beim direkten Erhitzen des Wassers über
die Heizölflamme und die heißen Abgase.
Bei Tankstellen aber auch bei anderen industriellen
Betrieben fällt Altöl teilweise in erheblichen Mengen
an. Dieses Altöl kann bisher nur in großen und aufwendigen
Anlagen soweit wieder aufgearbeitet werden, daß es noch
einmal verwendungsfähig wird. Der Betrieb derartiger
Anlagen ist aufwendig und teuer und es ist erforderlich,
jeweils das Altöl zu zentralen Stellen zu tranportieren,
um es in den großen Anlagen aufzuarbeiten. Nach einer
Ausbildung der Erfindung wird nun vorgeschlagen, als
Heizmedium ein Heizöl/Altöl-Gemisch bzw. ein aufge
arbeitetes Altöl und als flüssiges Medium Altöl zu
verwenden. Bei einer derartigen Verfahrensvariante ist
es nicht nur möglich, wesentlich mehr Wärme auf den
Wärmeerzeuger zu übertragen, sondern gleichzeitig dieses
auch wesentlich wirtschaftlicher durchzuführen, weil
dafür ein ausgesprochen preiswerter Energieträger zur
Verfügung steht. Das Altöl wird nämlich durch das
Verdampfen und einen anschließenden Reinigungsvorgang
so weit gereinigt, daß es ohne weiteres als Heizöl
anschließend eingesetzt werden kann. Nach diesem Verfahren
ist es somit in besonders vorteilhafter und überraschender
Weise möglich, sich das besondere Heizmedium praktisch
auf einem bis dahin für derartige Einsatzfälle unge
eignetes Medium selbst herzustellen.
Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist
vorgesehen, daß das als flüssiges Medium verwendete
Altöl mehrfach verdampft und dann als Heizmedium ein
gesetzt wird. Durch die Mehrfachverdampfung wird der
Aufarbeitungsvorgang so optimiert, daß ein dem Heizöl
gleiches Produkt vorhanden ist, das keine
Verunreinigungen mehr aufweist. Damit wird es in
vorteilhafter Weise möglich, letztlich ein Produkt
bereitzustellen, das sogar für andere höherwertige
Arbeitsvorgänge oder Verfahren eingesetzt werden kann.
Um die Kosten für das Verfahren zum Betreiben
einer Heizanlage zu optimieren, d. h. möglichst gering
zu halten, ist erfindungsgemäß weiter vorgesehen, daß
das als flüssiges Medium verwendete Altöl nach dem
Verdampfen jeweils einer Sedimentationsklärung
unterzogen wird. Das erfindungsgemäße Verfahren bietet
nämlich überraschend die Möglichkeit, die im Altöl
enthaltenen schädlichen Teile durch Sedimentation
abtrennen zu können, da sich diese während des
Verdampfungsvorganges vom eigentlichen Öl trennen und
sedimentationsfähig gemacht werden. Schon beim ersten
Verdampfungsvorgang wird das Altöl soweit gereinigt,
daß es anschließend ohne weiteres als Heizmedium dienen
kann. Die Mehrfachverdampfung dient wie erwähnt dazu,
das Produkt selbst zu optimieren und gegebenenfalls auch
für andere Einsatzfälle verwendungsfähig zu machen.
Insbesondere bei der Verwendung des Altöls als
Heizmedium ist es von Vorteil, das flüssige Medium nach
dem Kondensieren auf 20 bis 50°C herabzukühlen. Eine
weitere Kühlung ist nicht notwendig und auch nicht
vorteilhaft, weil das abgekühlte flüssige Medium an
schließend ja als Heizmedium dem Brenner wieder zuge
führt wird oder aber zu einem zweiten Verdampfungsvorgang
wieder in die Verdampfungszone hineinzubringen ist. Durch
eine begrenzte Abkühlung erspart diese Verfahrensvariante
ein nachträgliches Wiederaufwärmen.
Zur Durchführung des Verfahrens dient eine Heizanlage,
insbesondere für die Beheizung von Wohn- und Arbeits
räumen, bestehend aus einem zentralen Wärmeerzeuger,
in dem der Wärmeträger indirekt über das im Brenner
raum verbrannte Heizmedium aufgeheizt
wird, und einem oder mehreren dezentral angeordneten
und über die Verbindungsrohre verbundene Radiatoren, wobei
zwischen Brennerraum und dem den Wärmeträger aufnehmenden
Kondensatorraum eine Destillationsstufe mit Verdampfungs- und
Kondesationsraum mit nachfolgendem Rückkühler zwischenge
schaltet ist, wobei der Kondensatorkühler und/oder der Rück
kühler und/oder der Abgaskühler miteinander verbunden sind.
Eine derartige Heizanlage ermöglicht es in vorteil
hafter Weise ein flüssiges Medium durch das Verbrennen
des Heizmediums zu verdampfen und anschließend im
Kondensationsraum so intensiv mit dem Wärmeträger in
Berührung zu bringen, daß dieser die notwendige Auf
heizung erfährt und das Medium wieder kondensiert wird. In besonders vor
teilhafter Weise wird der Wärmeträger oder
ein entsprechender Zweig des Wärmeträgers dann dadurch noch weiter erhitzt,
indem er
im Rückkühler destilliertes Öl und zusätzlich dann auch noch im Abgaskühler mit dem
noch entsprechende Temperaturen aufweisenden Abgas in Verbindung gebracht wird.
Auf diese Weise ist es möglich, entsprechend große
Mengen an Wärmeträger aufzuheizen, entsprechend hohe
Temperaturunterschiede zu erzeugen oder aber neben der
Heizanlage auch noch weitere Versorgungsanlagen mit
Heißwasser zu bedienen.
Der Destillationsvorgang läuft in der vorgesehenen
Form vorteilhaft ab, wenn, wie erfindungsgemäß vorgesehen,
der nach oben offene Verdampfungsraum in ein weit
in den glockenförmigen Kondensationsraum hineinragendes
Innenrohr übergehend ausgebildet ist. Die heißen Öl
dämpfe werden somit zielgerichtet auf die von außen
durch den Wärmeträger gekühlte Glocke geführt und dort
kondensiert. Damit wird der gewünschte Wärmeübergang und
der gezielte Verdampfungs-/Kondensationsvorgang
sichergestellt.
Nach einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung
ist der Kondensationsraum als den Verdampfungsraum
mit Innenrohr überspannende kugelförmige Glocke ausge
bildet, deren Außenmantel ganz oder teilweise vom Wärme
träger eingehüllt ist. Bei einem derart ausgebildeten
Kondensationsraum werden die über das Innenrohr hoch
geführten Ölgase in besonders günstiger Form zum Nieder
schlagen gebracht.
Zur optimalen Ausnutzung der Flamme des Brenners,
vorzugsweise des Ölbrenners, ist gemäß der Erfindung
vorgesehen, daß der Brennerraum als eine im Verdampfungs
raum vorgesehene Ausnehmung ausgebildet ist. Die
Brennerflamme befindet sich somit in einem
Öl bzw. flüssiges Medium aufweisenden Raum und dient
somit auch direkt zu dessen Aufheizung. Der Brennerraum
ist dann so groß und so ausgebildet, daß auch die
Abgase bereits mit verwendet werden und auch entsprechend
ausreichende Mengen an Abgas vorhanden sind.
Der Destillationsvorgang läuft optimal ab, wenn die
Heizanlage eine Zeitlang in Betrieb ist. Um die Häufig
keit des Einschaltens und damit des anlaufenden
Destillationsvorganges zu reduzieren, ist es vorteilhaft,
daß der Wärmeerzeuger einen niedrigkalorigen Brenner mit
kleiner Düse aufweist. Erst Versuche haben gezeigt, daß
Wohn- und Arbeitsflächen über 300 qm mit einem 19 000 kal.
Brenner betrieben werden können. Über die kleine Düse
wird dann erreicht, daß der Vorgang annähernd kontinuierlich
läuft und damit eine fortlaufende Verdampfung sicherge
stellt ist.
Um die von der Flamme ausgehende Hitze und die von
den Abgasen mitgenommene Hitze möglichst günstig direkt
auf das flüssige Medium zu übertragen, soll die Rück
wand des Brennerraumes erfindungsgemäß von im Abstand
angeordneten flüssiges Medium führenden Rohren gebildet
sein. Die Abgase werden somit zwangsgeführt um die Rohre
herum in den Kamin bzw. den Abgaskühler hineingeleitet.
Darüber hinaus werden die Rohre auch direkt oder indirekt
noch von der Flamme beeinflußt, so daß das darin ent
halten flüssige Medium in vorteilhafter Weise über
beide aufgeheizt wird.
Das Einführen des flüssigen Mediums in das bereits
aufgewärmte oder aufgeheizte flüssige Medium im Bereich
des Verdampfungsraums kann diskontinuierlich oder
kontinuierlich in vorteilhafter Wiese erfolgen, da gemäß
der Erfindung ein das Innenrohr teilweise umhüllender
Mantel vorgesehen ist, der als Zwischenbunker für das
zugeführte flüssige Medium dient. Auf diese Weise
wird das flüssige Medium vorgewärmt, ohne daß der
Destillationsvorgang dadurch behindert wird, einmal weil
das zugeführte flüssige Medium bereits eine gewisse
Temperatur aufweist und zum anderen, weil dies in einem
Bereich erfolgt, wo eine Abkühlung der aufstrebenden
Öldämpfe noch nicht möglich ist, unter anderem weil sie
eine hohe Geschwindigkeit aufweisen.
Ein ungestörtes Einbringen des nachgeführten
flüssigen Mediums in das bereits vorgewärmte flüssige
Medium oder erhitzte flüssige Medium ist erfindungsgemäß
dadurch möglich, daß der Mantel einerseits über eine
Rohrleitung mit Rückschlagventil mit einer Versorgungs
pumpe und andererseits über ein Verbindungsrohr mit
einer im Bodenteil des Verdampfungs- bzw. Brennerraumes
angeordneten Rohrschnecke mit perforiertem Endstück
in Verbindung steht.
Zur Erzielung eines ruhigen Ölstandes bzw. Standes
des flüssigen Mediums ist erfindungsgemäß ein Druckaus
gleichsrohr vorgesehen, das mit einem Ende in das
Innenrohr parallel zu dessen Wandung verlaufend
hineinragt und mit dem anderen Ende ins Bodenteil des
Verdampfungsraums einmündet. Bei einer derartigen
Ausbildung ist ein Druckausgleich gegeben, der den
Ölstand annähernd ruhig und damit auch einen gleich
mäßigen Destillationsvorgang ermöglicht.
Über das Druckausgleichsrohr kann zugleich in
vorteilhafter Weise der Stand und damit die Nachfuhr
des flüssigen Mediums geregelt werden, indem das
Druckausgleichsrohr außen am Wärmeerzeuger unter
Einschluß eines Reglers mit Schauglas vorbeigeführt
ist. Dabei ist gemäß der Erfindung der Regler die
Versorgungspumpe regelnd geschaltet, so daß jeweils
bei Absinken des Ölstandes die Versorgungspumpe einge
schaltet wird und neues flüssiges Medium nachströmt.
Zur Ausnutzung der vom kondensierten flüssigen
Medium bzw. Öl mitgenommenen Wärme ist es vorteilhaft,
den Rückkühler zwischen Kondensationsraum und Vorrats
behälter für das flüssige Medium zu schalten, wobei der
Rückkühler-Rücklauf als Gaskühler-Vorlauf des das Abgas
rohr umgebenden Abgaskühlers dient. Der Wärmeträger wird
somit zunächst durch den Rückkühler geführt, dabei auf
gewärmt und erhält dann beim Durchführen durch den
Abgaskühler seine endgültige Aufheizung und kann den
Radiatoren oder sonstigen Nutzgeräten zugeführt werden.
Insbesondere um hohe Temperaturunterschiede zwischen
Vor- und Rücklauf der Heizanlage zu erreichen, ist es
von Vorteil, den Wärmeträger nacheinander durch den
Kondensatorkühler, Rückkühler und Abgaskühler zu führen.
Eine günstige Reinigungseinrichtung ist mit einem
Vorratsbehälter zu erreichen, der erfindungsgemäß als
Dreikammersedimentationsreiniger ausgebildet ist. Dabei
durchläuft das Kondensat, nachdem es im Rückkühler
entsprechend weit herabgekühlt ist, jeweils drei oder
auch gegebenenfalls mehr Kammer, in denen die mitge
führten Rückstände, die durch den Destillationsvorgang
separiert sind, sedimentieren können. Dabei ist es
erfindungsgemäß vorteilhaft, daß die Überlaufkanten der
Kammerwände Filzstreifen tragen, die lösbar mit den
Überlaufkanten verbunden sind. Das überlaufende
Kondensat bzw. Öl wird somit zusätzlich noch mechanisch
durch die Filzstreifen oder ähnliche Aggregate
gereinigt, während es von einer Kammer in die andere
überläuft.
Da das im Dreikammersedimentationsreiniger aufbe
wahrte Heizöl häufig sofort wieder als Heizmedium oder
zum zweiten Mal zum Verdampfen eingesetzt wird, ist
es zweckmäßig, eine weitere Abkühlung zu verhindern.
Daher ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Vorrats
behälter wärmeisolierte Außenwände aufweist. Außerdem
kann ein derartiger Vorratsbehälter in vorteilhafter
Weise dichtgehalten werden. Wird mehr Kondensat bzw.
Dampf erzeugt, als Heizmedium oder flüssiges Medium
verbraucht wird, so wird an die letzte Kammer eine
Pumpe zu einem weiteren Vorratsbehälter angeschlossen,
die den Überschuß jeweils bei Erreichen eines vorgegebenen
Pegels absaugt.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungs
gemäße Heizanlage zeichnet sich insbesondere durch eine
hohe Wirtschaftlichkeit aus, da die beim Verbrennen des
Heizmediums freiwerdende Wärme in vorteilhafter Weise
und annähernd vollständig ausgenutzt wird. Darüber
hinaus ist das Verfahren und die Heizanlage in über
raschender Weise dazu geeignet, wenig wertvolle Abfall
produkte aufzuarbeiten, um diese dann anschließend als
Heizmedium oder für andere Zwecke einzusetzen. Da die
Anlage bei Normaldruck arbeitet, unterliegt sie keinen
gesonderten Auflagen und kann in allen Bereichen einge
setzt werden. Der installationsmäßig erforderliche
zusätzliche Aufwand wird durch die höhere Wirtschaftlich
keit mehr als ausgeglichen.
Ein Aus
führungsbeispiel der Erfindung mit den dazu notwendigen Einzelheiten
und Einzelteilen ist in der Zeichnung dargestellt und wird im
folgenden näher beschrieben.
Es zeigt
Fig. 1 eine schematisierte Darstellung der
Heizanlage,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Rohrschnecke,
Fig. 3 eine schematisierte Teildarstellung
der Heizanlage,
Fig. 4 eine Ansicht des Brennerraums mit
teilweise geschnittenen Innenein
richtungsteilen,
Fig. 5 einen Schnitt durch den Vorrats
behälter,
Fig. 6 eine Draufsicht auf den Vorrats
behälter und
Fig. 7 eine Seitenansicht des Heizkessels
der Heizanlage.
Zentralpunkt der in Fig. 1 dargestellten Heizanlage
ist der Wärmeerzeuger 1. Dieser ist über Verbindungs
rohre 2, die den Wärmeträger führen, mit verschiedenen
in den Wohn- und Arbeitsräumen angeordneten Radiatoren
3 verbunden. Eine Pumpe 4 unterstützt den notwendigen
Umlauf des Wärmeträgers.
Bei dem Wärmeerzeuger 1 handelt es sich im Prinzip
um einen handelsüblichen Heizkessel 5, der um ver
schiedene Teile ergänzt und geändert ist. Er besteht
im wesentlichen aus zwei Baueinheiten, nämlich dem
unteren Brennerteil 6 und der oberen Destillationsstufe 7.
Bei der schematisierten Darstellung in Fig. 1 ist
angedeutet, daß die Destillationsstufe 7 wiederum aus
zwei Bereichen besteht, nämlich einmal aus dem Verdampfungs
raum 10, in dem das flüssige Medium verdampft, d. h.
wird und den Kondensationsraum 11, d. h. den
Bereich, in dem das gasförmige flüssige Medium, d. h. das
Öl, niedergeschlagen und kondensiert wird. Beide Räume
sind über das Innenrohr 12 verbunden, oder richtiger
gesagt, der Verdampfungsraum 10 geht in das Innenrohr 12
über, der weit in den Kondensationsraum 11 hineinragt.
Der Kondensationsraum 11 wird von der Glocke 16 begrenzt,
deren Außenmantel 17 ganz oder teilweise vom Wärme
träger bespült und umgeben ist. Auf diese Weise wird
das Öl kondensiert, d. h. es schlägt sich an der Innenseite
der Glocke 16 nieder und wird in der an das Innenrohr 12
anliegenden Sammelrinne 13 gesammelt und dann abgesaugt
bzw. gepumpt. Zur Optimierung der Sicherheit ist der
obere Bereich der Glocke 16 über ein Sicherheitsventil
14 mit der Atmosphäre zu verbinden. Dieses Sicherheits
ventil 14 sitzt am oberen Ende eines Rohres, das durch den
Kondensatorraum 15 hindurchgeführt ist.
Der Kondensatorraum 15 wird über den Vorlauf 18
mit dem abgekühlten Wärmeträger versorgt und gibt über
den Rücklauf 19 den aufgewärmten Wärmeträger wieder ab.
Der Wärmeträger füllt den Kondensatorraum 15 vollständig
oder ist in entsprechenden Rohren in dem Kondensatorraum
15 verlegt.
Der Brennerraum 20, in den der in Fig. 7 dargestellte
Brenner 21 hineinragt, ist als Ausnehmung 22 im Verdampfungs
raum 10 ausgebildet. Damit ist der gesamte Brennerraum 20
von flüssigem Medium bzw. Öl umgeben, so daß eine
günstige Übertragung der von der Brennerflamme ausgehenden
Wärme und von den Abgasen ausgehenden Wärme gegeben ist.
Die Rückwand 23 des Brennerraums 20 wird von Rohren 24,
25 gebildet, durch deren Zwischenräume 26 die Abgase
hindurchgeführt werden. In Fig. 4 ist die Rückwand bzw.
der Brennerraum 20 teilweise im Schnitt dargestellt.
Zur Gleichhaltung des Ölstandes innerhalb des
Verdampfungsraumes 10 ist das Druckausgleichsrohr 28
vorgesehen, dessen oberes Ende 29 in das Innenrohr 12
hineinragt und dessen unteres Ende 30 im Verdampfungs
raum 10 endet. Das obere Stück des Druckausgleichsrohrs
28 verläuft parallel zur Wandung 31 des Innenrohrs 12.
Das Druckausgleichsrohr 28 ist bis an die Außenwand
des Heizkessels 5 bzw. aus dem Heizkessel 5 herausgeführt
und unter Zwischenschaltung eines außenliegenden Schau
glases 34 mit Regler 35 dann wieder in den Verdampfungs
raum 10 eingeführt.
Im Bodenteil 38 des Verdampfungsraumes 10 ist eine
Rohrschnecke 39 verlegt, die in Fig. 2 in Einzelheit
dargestellt ist. Diese Rohrschnecke 39, deren Endstück
40 perforiert ausgebildet ist, ist über das Verbindungs
rohr 41 mit dem hohl ausgebildeten Mantel 42 verbunden,
der als Vorratsbehälter oder Kammer für das neu zuzuführende
bzw. neu zugeführte flüssige Medium dient. Im Mantel 42
wird dieses zugeführte flüssige Medium vorgewärmt, um
dann in der Rohrschnecke 39, die ja ganz von bereits auf
geheiztem flüssigen Medium umgeben ist, auf die gleiche
Temperatur gebracht zu werden, so daß beim Ausstoßen über
das perforierte Endstück 40 keinerlei nachteilige Misch
vorgänge auftreten können.
Der Mantel 42 ist über die Rohrleitung 43 mit dem
Vorratsbehälter 46 verbunden. Zwischengeschaltet ist
eine Versorgungspumpe 45 und ein Rückschlagventil 44,
so daß auch hier eine Vergleichmäßigung des Einbringens
des flüssigen Mediums gewährleistet ist.
Das jeweilige Kondensat wird, wie in Fig. 1 darge
stellt ist, aus der Sammelrinne 13 abgefördert und durch
die Kühlschlange 49 langsam durch die Rückkühler 50
gepumpt, um dann in den Vorratsbehälter 46 zu gelangen.
Der Rückkühler 50 ist mit dem Wärmeträger beschickt, der
über den Rückkühler-Vorlauf 51 zugeführt und durch den
Rückkühler-Rücklauf 52 abgeleitet wird. Dabei bildet
der Rückkühler-Rücklauf 52 gleichzeitig den Gaskühler-
Vorlauf 53. Vom Gaskühler-Rücklauf 54 gelangt der
entsprechend aufgeheizte Wärmeträger dann zu den Radiatoren
3.
Raummäßig können Rückkühler 50 und Abgaskühler 56
eine Baueinheit bzw. eine Kombination bilden, wobei
das Abgasrohr 55 entsprechend umgeleitet wird.
Fig. 3 zeigt eine andere Möglichkeit der Ausbildung
des Rückkühlers 50, wobei hier der Wärmeträger durch
die Kühlschlange oder in diesem Falle Aufheizschlange 49
geführt ist und der Hohlraum des Rückkühlers 50 mit dem
Kondensat bzw. Öl angefüllt ist, das über die Ölableitung
58 bzw. den Dampfaustritt 57 herangeführt wird. Der
Dampfaustritt 57 ermöglicht im Falle eines entsprechenden
Bedarfes den Abzug der Öldämpfe im obersten Bereich,
so daß hier gegebenenfalls ein besonders reines Produkt
abgezogen werden kann, wenn dies, wie gesagt, erforderlich
oder gewünscht ist.
Die Fig. 5 und 6 zeigen einen Vorratsbehälter 46
seitlich geschnitten und in Draufsicht. Dieser weist
eine Mittelstrebe 59 auf und ist als Dreikammersedi
mentationsreiniger 60 ausgebildet. Dieser Dreikammersedi
mentationsreiniger 60 ist in drei Kammern durch die
Kammerwände 62, 63, 64 unterteilt, wobei die Überlauf
kanten 61 jeweils unterschiedliche Höhen aufweisen.
Das Kondensat wird über die Zuleitung
65 herangeführt und kann in der ersten Kammer durch
Sedimentation gereinigt werden, fließt dann über die
Überlaufkante in die nächste Kammer und schließlich in
die dritte Kammer, von wo es über die Anschlußleitung 66
entweder zum Brenner 21 oder zum Verdampfungsraum 10 gepumpt
wird.
Die Überlaufkanten 61 weisen jeweils Filzstreifen
67 auf, um eventuelle Verunreinigungen noch aufzufangen,
wobei diese Filzstreifen 67 lösbar mit den Überlaufkanten
61 verbunden und damit leicht auswechselbar sind.
Die Außenwand 68 des Vorratsbehälters 46 ist
isoliert ausgeführt, so daß die Temperatur des Kondensats
bzw. Öl in etwa gleichbleibt, was das Absedimentieren
der mitgeführten Schmutzpartikel und auch
die spätere Weiterverwendung als Heizmedium bzw. flüssiges
Medium erleichtert.
Fig. 7 schließlich zeigt den Heizkessel 5 in
Seitenansicht mit dem Brennergehäuse 70, das den Brenner
21 aufnimmt und den Schaltschrank 71. Außerdem ist das
seitlich austretende Druckausgleichsrohr 28 gezeigt,
mit dem zwischengeschalteten Schauglas 34 und Regler 35.
Im Schauglas 34 ist der Ölstand 75 ohne weiteres
ablesbar. Der Schaltschrank 71 beinhaltet die notwendige
Elektrik bzw. Elektronik zum Betrieb der Heizanlage
und der benötigten Zusatzeinrichtungen. Die über das
Innenrohr 12 hochströmenden Ölgase oder Dämpfe weisen
eine Temperatur zwischen 350 und 400 und bis zu über
500°C auf. Beim Verdampfungsvorgang werden die im
Altöl enthaltenen Schmutzpartikel verkokt, in Ruß
umgewandelt oder sonstwie verändert, so daß sie sich
als Feststoffteilchen auf der Glocke 16 abschlagen und
dann vom verflüssigten Öl mitgenommen werden. Diese
Teilchen können dann wie beschrieben in vorteilhafter
Weise im Vorratsbehälter 46, der als Dreikammersedi
mentationsreiniger 60 ausgebildet ist, niederschlagen
und in mehr oder weniger regelmäßigen Abständen abge
schöpft werden. Dazu ist es vorteilhaft, daß die
Mittelstrebe 59 hohl ausgebildet ist und im Bereich
des Fußendes Bohrungen aufweist, so daß der Schmutz
beim entsprechenden Gefälle des Bodens des Vorratsbehälters
46 im Bedarfsfall abgesaugt werden kann.
Das den Rückkühler 50 verlassende Öl weist eine
Temperatur von 20 bis 50°C auf, während die Abgase,
die den Abgaskühler verlassen, von 180 auf etwa 150°C
abgekühlt sind und somit noch ohne weiteres durch
natürlichen Auftrieb aus dem Kamin herausgebracht werden.
Sollten sich im Abgas schädliche Stoffe befinden, so
ist es möglich, die Abgase erneut vor die Flamme zu
führen, um die giftigen Stoffe so unschädlich zu machen.
Durch Auswechselung des oberen Teils des Heiz
kessels 5 kann jeder herkömmliche Heizkessel umgerüstet
werden, indem ein dem Oberteil der beschriebenen Anlage
entsprechendes Oberteil aufgesetzt wird.
Claims (23)
1. Verfahren zum Betreiben einer Heizanlage, bei
der der Wärmeträger im Kreislauf geführt und durch
Verbrennen eines Heizmediums jeweils
um die Temperaturdifferenz aufgeheizt wird, um die
er sich während des Umlaufes abgekühlt hat,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein flüssiges Medium durch Verbrennung des Heiz
mediums verdampft, mit Hilfe des Wärmeträgers
kondensiert und anschließend abgekühlt wird, wobei
der zum Kühlen des Kondensates verwendete Wärmeträger
strom anschließend zum Abkühlen der Abgase eingesetzt
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Heizmedium und als flüssiges Medium Heizöl
eingesetzt wird, wobei das Heizöl in entsprechenden Teilströmen
getrennt dem Wärmeerzeuger zugeführt und dort verarbeitet
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Heizmedium ein Heizöl/Altöl-Gemisch bzw. ein
aufgearbeitetes Altöl und als flüssiges Medium Altöl
verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das flüssige Medium nach dem Destillieren als Heiz
medium eingesetzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das als flüssiges Medium verwendete Altöl mehrfach
destilliert und als Heizmedium eingesetzt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 und 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das als flüssiges Medium verwendete Altöl nach
dem Destillieren jeweils einer Sedimentationsklärung
unterzogen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das flüssige Medium nach dem Kondensieren auf
20 bis 50°C herabgekühlt wird.
8. Heizanlage für die Beheizung von Wohn- und Arbeits
räumen zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der Ansprüche
2 bis 7, bestehend aus einem zentralen Wärmeerzeuger, in dem
der Wärmeträger indirekt über das im Brennerraum verbrannte
Heizmedium aufgeheizt wird, und einem oder mehreren dezentral
angeordneten und über Verbindungsrohre verbundene Radiatoren,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen einem Brennerraum (20) und einem einen Wärmeträger auf
nehmenden Kondensatorraum (15) eine Destillationsstufe (7) mit einem
Verdampfungs- (10) und einem Kondensationsraum (11) mit einem nachfolgenden
Rückkühler (50) zwischengeschaltet ist, wobei der Kondensator
raum (15) und/oder der Rückkühler (50) und/oder der Abgas
kühler (56) miteinander verbunden sind.
9. Heizanlage nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der nach oben offene Verdampfungsraum (10) in ein weit
in den glockenförmigen Kondensationsraum (11) hineinragendes
Innenrohr (12) übergehend ausgebildet ist.
10. Heizanlage nach Anspruch 8 und 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kondensationsraum (11) als den Verdampfungsraum (10)
mit Innenrohr (12) überspannende kugelförmige Glocke (16) aus
gebildet ist, deren Außenmantel (17) ganz oder teilweise vom
Wärmeträger eingehüllt ist.
11. Heizanlage nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Brennerraum (20) als eine im Verdampfungsraum
(10) vorgesehene Ausnehmung (22) ausgebildet ist.
12. Heizeinrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Wärmeerzeuger (1) einen niedrigkalorigen
Brenner (21) mit kleiner Düse aufweist.
13. Heizanlage nach Anspruch 8 und 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rückwand (23) des Brennerraumes (20) von
im Abstand angeordneten flüssiges Medium führenden
Rohren (24, 25) gebildet ist.
14. Heizanlage nach Anspruch 8 und 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein das Innenrohr (12) teilweise umhüllender
Mantel (42) vorgesehen ist, der als Zwischenbunker für
das zugeführte flüssige Medium dient.
15. Heizanlage nach Anspruch 8, 9 und
14,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Mantel (42) einerseits über eine Rohrleitung
(43) mit Rückschlagventil (44) mit einer Versorgungs
pumpe (45) und andererseits über ein Verbindungsrohr
(41) mit einer im Bodenteil (38) des Verdampfungs-
(10) bzw. Brennerraumes (20) angeordneten Rohrschnecke
(39) mit perforiertem Endstück (40) in Verbindung steht.
16. Heizanlage nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Druckausgleichsrohr (28) vorgesehen ist, das
mit einem Ende (29) in das Innenrohr (12) parallel zu
dessen Wandung (31) verlaufend hineinragt und mit dem
anderen Ende (30) ins Bodenteil (38) des Verdampfungs
raumes (10) einmündet.
17. Heizanlage nach Anspruch 8 und 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Druckausgleichsrohr (28) außen am Wärmeerzeuger
(1) unter Einschluß eines Reglers (35) mit Schauglas (34)
vorgeführt ist.
18. Heizanlage nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Regler (35) die Versorgungspumpe (45) regelnd
geschaltet ist.
19. Heizanlage nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Rückkühler (50) zwischen Kondensationsraum (11)
und Vorratsbehälter (46) für das flüssige Medium
geschaltet ist, dessen Rückkühler-Rücklauf (52) als
Gaskühler-Vorlauf (53) des das Abgasrohr (55) umgebenden
Abgaskühler (56) dient.
20. Heizanlage nach Anspruch 8 und 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Wärmeträger nacheinander durch den Kondensator
raum (15), Rückkühler (50) und Abgaskühler (56)
geführt ist.
21. Heizanlage nach Anspruch 8 und 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Vorratsbehälter (46) als Dreikammersedimentations
reiniger (60) ausgebildet ist.
22. Heizanlage nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Überlaufkanten (61) der Kammerwände (62, 63, 64)
Filzstreifen (67) tragen, die lösbar mit den Überlaufkanten
verbunden sind.
23. Heizanlage nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Vorratsbehälter (46) wärmeisolierte Außenwände
(68) aufweist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19813149025 DE3149025A1 (de) | 1981-12-11 | 1981-12-11 | Heizanlage und verfahren zum betreiben derselben |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19813149025 DE3149025A1 (de) | 1981-12-11 | 1981-12-11 | Heizanlage und verfahren zum betreiben derselben |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3149025A1 DE3149025A1 (de) | 1983-06-16 |
DE3149025C2 true DE3149025C2 (de) | 1989-12-07 |
Family
ID=6148428
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19813149025 Granted DE3149025A1 (de) | 1981-12-11 | 1981-12-11 | Heizanlage und verfahren zum betreiben derselben |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3149025A1 (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3642041A1 (de) * | 1986-12-09 | 1988-06-23 | Gerd Drespa | Verfahren zur aufarbeitung von altoel und altoelverarbeitungsanlage |
CN105953240B (zh) * | 2016-04-29 | 2019-03-05 | 嘉兴星创科技有限公司 | 病死猪无害化处理系统的物料干燥及废气处理装置 |
-
1981
- 1981-12-11 DE DE19813149025 patent/DE3149025A1/de active Granted
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Publication number | Publication date |
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DE3149025A1 (de) | 1983-06-16 |
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