DE3233235A1

DE3233235A1 - Rauchgasausnutzung und reinigung

Info

Publication number: DE3233235A1
Application number: DE19823233235
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Ing. 1000 Berlin Friedrich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-09-04
Filing date: 1982-09-04
Publication date: 1984-03-08

Description

Rauchgasausnutzung und Reinigung - - kombiniert -
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Rauchgasausnutzung kombiniert mit Reinigung zur Anwendung bei#eizanlagen und hinter Verbrennungst##otoren.
Besonders in Wohngebieten wird bei Heizungen ein geringer Schadstoffausstoß und eine gute Energieausnutzung gewünscht, Und doch vermeidet man es, die Temperatur der Rauchgase im Schornstein unter den Taupunkt fallen zu lassen, um Kondensation und Entstehung von aggressiven Säuren zu verhindern. Die Säureri (besonders S02, die schwefelige) greifen das Mauerwerk des Schornsteins an, durchdringen das Mauerwerk und senken sich andererseits nach verlassen des Schornsteins im Freien rasch ab, da ihnen der nötige Wärmeauftrieb fehlt.
Es ist für große Anlagen bekannt geworden, die Säuren mit gebranntem Kalk zu neutralisieren (DP 110 388, DP 264 294). Zur Vermeidung von Verschmutzung und Verstopfung durch den entstehenden schwefelsauren Kalk (Gips) sind aufwendige Vorrichtungen bekannt geworden (DP 639 306 Kalklösung im Umlauf). In DP 1 284 021 werden die Rauchgase in umlaufenden Schwefelsäurelösungen wiedererwärmt In DP 585 358 sind um das Schornsteinende großflächige Kühler angeordnet und das entstehende Kondensat wird mit Rinnen abgeleitet. Die Abscheidung wird in DP 218 332 durch Fliehkraft (DP 344 407) Prallflächen, senkrecht angeordnet (Schwerkraft) (DP 319 665) auch in-Verbindung mit Naßreinigung (DP 703 018 Fliehkraftabscheider), (DP 1 244 326 Naßreinigung mit Regeneration und Wärmetauscher). In DP 1 417 079 findet sich eine doppelt geschachtelte Spirale mit Schwerkraftreinigung (alle Bahnen gleichen Querschnitt und Länge) und Wärmetausch im Gegenstrom.
Die bekannten Einrichtungen erfordern für den Betrieb zusätzliche Energie und Chemikalien, die später wieder entfernt werden müssen und sind selten zum Nachrüsten bei bestehenden Heizanlagen geeignet. Gewöhnlich verschlechtern sie den Gesamtwirkungsgrad der Anlage. Auch bei vollkommener Verbrennung entsteht der Hauptschadstoff S02 Schwefeldioxid.
Auch warme Rauchgase bleiben bei Inversionswetterlage unter der Grenzschicht und führen zum örtlichen Smog.
Auch hoch verteilte Rauchgase belasten unsere Umwelt, wenn sie nicht ausreichend gereinigt sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die noch in den Rauchgasen enthaltene Energie zu nutzen und dafür eine kompakte Einrichtung zu errichten, die auch bei bestehenden Heizanlagen die Entgiftung durchführt und auch bei alten Heizkesseln den Gesamtwirkungsgrad auf den Stand detTechnik anhebt. Auch ohne Einsatz von Chemikalien ist ein guter Reinigungsgrad zu erreichen.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß 1. im heißen und im kalten Gasstrom je ein Förderelement angeordnet ist, 2. beide Gasförderelemente gekoppelt sind und 3. die Gaswäsche zwischen den beiden Förderelementen erfolgt.
Die Volumenänderung der Rauchgase infolge Abkühlung und Kondensation erbringt die mechanische Energie für Gaswäsche und Förderung. Die Wärme wird beim Waschvorgang von Gasbläschen oder im zerstäubten Flüssigkeitsstrom übertragen. Diese Art von Wärmeübergang benötigt kleine Wärmetauscherflächen und verkleinert die Einrichtung.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen vor allem darin, 1. daß ein gleichbleibend großer Gesamtwirkungsgrad garantiert werden kann auch bei veralteter oder unsauberer Heizanlage, 2. daß jede Art von Brennstoff ohne große Schwefeldioxidabgabe verbrannt werden kann, 3. daß normalerweise keine Chemikalien zugegeben und später wieder entfernt werden müssen und 4. daß notfalls ein Schornstein ersetzt oder unnötig g#.m#a#htwerden.ka'hn*# Dieser letztere Punkt kann sehr nützlich werden, da moderne Bauten wenig Schornsteine haben, also für Einzelheizung ungeeignet sind.
5. Die Ausnutzung der Wärme und damit der Wirkungsgrad wird bedeutend erhöht, da man die Temperatur der Rauchgase weit unter den Taupunkt abkühlen kann. Neben der Wärme, die aus der Temperaturdifferenz gewonnen wird, kommt noch bis zu 20 % an Kondenswärme hinzu.
6. Ein abgekühlter Rauchgasstrom, der nicht auf den Schornsteinzug angewiesen ist, sondern von dem höheren Druck der Gasförderelemente getrieben wird, benötigt keinen Schornstein mit großem Querschnitt. Es reicht ein Kunststoffrohr oder Schlauch mit einem Viertel bis einem Zehntel Querschnitt, Von diesem kann'das Abgas leicht über dem Dach abgeblasen werden.
Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden beschrieben.
Das Frischluftförder'element (1.4 )saugt die Luft für die Verbrennung an und bläst sie in den Kessel mit Brennraum (3). Die heißen Rauchgase werden über die Leitung (4.1> angesaugt und in den Gaswäscher (2) geblasen, wo die Abkühlung mit Kondensation und Reinigung stattfindet. Die Wärme wird vom Wärmetauscher (2.2) abgeleitet. Die abgekühlten Rauchgase werden vom Kaltgasförderelement (1.1) über die Leitung (4.2) angesaugt und über die Kunststoffleitung (4.3) nach außen abgeblasen. Alle Gasförderelement sind durch die Verbindungswelle (1.5) miteinander und mit dem Elektromotor (1.3) verbunden.

Claims

Ansprüche 1. Einrichtung zur Rauchgasausnutzung kombir'ie'rt rdit Reinigûng iu Anwehduriy bei Heizanlagen oder' hinter Verbrennungsmotoren dadurch gekennzeichnet, daß die Gaswäsche und Abkühlung zwischen zwei Gasförderelementen erfolgt, von denen je eins im kalten (1.1) und im heißen (1.2) Gasstrom liegt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Kessel mit Brennraum ein weiteres Gasförderelement angeordnet ist, welches die Luft für die Verbrennung ansaugt.
3. Einrichtung nach Anspruch 1-2 dadurch gekennzeichnet, daß die Gasförderelemente beliebige Bauart haben können, also etwa Strahl, Verdränger, Auftrieb, Schwerkraft, Fliehkraft, Axial-, Radial-, Tangentialturbinen mit Flügeln oder Schaufeln. Gasometerhauben, Zellenradförderer, Blasebalge.
4. Einrichtung nach Anspruch 1-3 dadurch gekennzeichnet, daß die Gasförderelemente miteinander gekoppelt sind.
5. Einrichtung nach Anspruch 1-4 dadurch gekennzeichnet, daß die Förderelemente Wirkquerschnitte entsprechend den gewünschten Betriebsdaten haben.
6. Einrichtung nach Anspruch 1-5 dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelung der Förderelemente veränderbar ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 1-6 dadurch gekennzeichnet, daß Wärmeübergang und Gaswäsche durch direkte Berührung der Rauchgase mit der Waschflüssigkeit erfolgt.
8. Einrichtung nach Anspruch 1-7 dadurch gekennzeichnet, daß im Gaswäscher ein Wärmetauscher angeordnet ist
9. Einrichtung nach Anspruch 1-8 dadurch gekennzeichnet, daß für die Wäsche ständig frisches Wasser zugeführt wird.
10. Einrichtung nach Anspruch 1-9 dadurch gekennzeichnet, daß die Waschflüssigkeit gegen den Gasstrom läuft.
11. Einrichtung nach Anspruch 1-10 dadurch gekennzeichnet, daß es sich um geeignete Abwässer handelt.
12. Einrichtung nach Anspruch 1-11 dadurch gekennzeichnet, daß die Gaswäsche durch Einleiten des Gases in die Waschflüssigkeit durch eine geeignete Anzahl von Bohrungen geeigneten Durchmessers erfolgt
13. Einrichtung nach Anspruch 1-12 dadurch gekennzeichnet, daß die Gaswäsche durch Zerstäubung des Waschwassers erfolgt.
14. Einrichtung nach 1-13 dadurch gekennzeichnet, daß die Gaswäsche unter Zuführung von geeig.
Chemikalien erfolgt 15. Einrichtung nach Anspruch 1-14 dadurch gekennzeichnet, daß die aneinander gekoppelten Gasförderer mit einem Elektromotor verbunden sind.
16. Einrichtung nach Anspruch 1-15 dadurch gekennzeichnet, daß über den Elektromotor etwa entstehende Leistungsüberschüsse als elektrische Leistung abgeführt werden können.
17. Einrichtung nach Anspruch 1-16 dadurch gekennzeichnet, daß über die Koppelachse Pumpen betrieben werden können, die die Wasch oder Kühlflüssigkeit fördern.
18. Einrichtung nach Anspruch 1-t7 dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitspumpe auch über das Druckwasser aus der Hauswasserleitung betrieben werden kann, um bei Stromausfall die Anlage mit Druckwasser anlassen zu können.
19. Einrichtung nach Anspruch 1-18 dadurch gekennzeichnet, daß ein dem Rauchgasstrom entsprechend dünnes Rohr als Ersatzschornstein Im Haus montiert wird, um große Höhen zu erreichen.
20. Einrichtung nach Anspruch 1-19 dadurch gekennzeichnet, daß ein geeig Oberlauf den Waschflüssigkeitsspiegel begrenzt.
21. Einrichtung nach Anspruch 1-20 dadurch gekennzeichnet, daß jedes Gasförderelement mit individuell veränderbarem Obersetzungsverhältnis angekoppelt ist.
22. Einrichtung nach Anspruch 1-21 dadurch gekennzeichnet, daß der Heißgas. und der Kaltgasfordrer in einem gemeinsamen Gehäuse sind.
23. Einrichtung nach Anspruch 1-22 dadurch gekennzeichnet, daß der Gaswäscher in dem erweiterten Zwischenraum zwischen HeiB- und Kaltgasförderer angeordnet ist, indem das Gehäuse eine entsprechende Erweiterung hat.
24. Einrichtung nach Anspruch 1-23 dadurch gekennzeichnet, daß auf der gemeinsamen Welle zusätzliche Schaufeln für die Zerstäubung des Waschwassers/-flüssigkeit sorgen.