DE3414683C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kondensations-Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.

Bekannte Kondensations-Vorrichtungen dieser Art (DE-OS 32 16 902) sind zur Montage innerhalb von Gebäuden bestimmt. Daher erfordert insbesondere ihre nachträgliche Anbringung nicht nur zahlreiche Umbauten innerhalb des jeweiligen Ge­ bäudes, sondern auch den Zusammenbau der Vorrichtung an der Baustelle selbst aus einer Vielzahl von Einzelteilen. Dies steht einer vielfältigen Anwendung solcher Vorrichtungen häufig entgegen, obwohl eine Reduzierung von schädlichen Abgasen, wie sie beispielsweise in Wohnhausheizungen durch Verbrennung von schwefelhaltigen Brennstoffen entstehen, aus Umweltschutzgründen sehr erwünscht wäre.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die eingangs bezeichnete Kondensations-Vorrichtung so auszubilden, daß sie als weitgehend vorgefertigte Einheit an die Baustelle transportiert, dort mit wenigen Eingriffen montiert und auch bei nachträglichem Einbau ohne größere Umbauten am Ge­ bäude betriebsfertig gemacht werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die kennzeichnenden Merk­ male des Patentanspruchs 1.

Die erfindungsgemäße Kondensations-Vorrichtung ist in vor­ teilhafter Weise so ausgebildet, daß sie sich zum Aufsetzen auf den Schornsteinkopf eines Gebäudes eignet. Dadurch ist es möglich, die Vorrichtung mit verhältnismäßig niedrigen Kosten in der Fabrik vorzufertigen, als komplette Einheit an die Baustelle zu transportieren und dort ohne großen Auf­ wand und ohne größere Umbauarbeiten zu montieren. Dabei ist die Vorrichtung einfach und zuverlässig und deshalb auch für die Anschaffung und Unterhaltung im privaten Bereich zumutbar und geeignet.

Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit der Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Erfindung, teils als geschnittene Vorderansicht, teils als Draufsicht;

Fig. 2 eine geschnittene Vorderansicht einer zweiten Ausfüh­ rungsform und einen Schnitt längs der eingezeichneten Schnitt­ linie,

Fig. 3 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht einer dritten Ausführungsform; und

Fig. 4 eine geschnittene Vorderansicht einer vierten Aus­ führungsform der Kondensations-Vorrichtung.

Allen in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen ist gemeinsam, daß die Abgase so über Abkühlungsflächen gelenkt werden, daß an diesen eine Kondensation des Wasserdampfs eintritt und Kondensat-Filme und -Tropfen in dem Abgas ent­ haltendes SO₂ aufnehmen. Das Kondensat mit den gelösten Schadstoffen sammelt sich an der tiefsten Stelle der Konden­ sations-Vorrichtung und wird über einen Schlauch, der z. B. durch den Zuluftschacht des Schornsteins geführt wird, in einen Sammelbehälter geleitet. Das gesammelte Kondensat kann dann Einrichtungen zur Neutralisation und Beseitigung zuge­ führt werden. Die Kondensations-Vorrichtung ist als Aufsatz für den Schornsteinkopf ausgebildet, weil an dieser Stelle der nachträgliche Anbau leicht möglich ist, außerdem die Abgase an dieser Stelle des Schornsteins schon relativ kalt sind und eine geringere Wärme-Abfuhr bis zur Kondensations­ temperatur erforderlich ist, als z. B. im Bereich des Schorn­ steinschachtes. Die Abkühlungsflächen werden ihrerseits von der Außenluft gekühlt.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 sind ein Schornstein 1, ein Unterteil 2 mit einer Kondensat-Sammelrinne 3, einem Abflußstutzen 4 und einem Abflußschlauch 5 sowie ein Ober­ teil 6 vorgesehen.

Das Oberteil 6 ist so geformt, daß der Abgasstrom nach allen Seiten umgelenkt wird, wodurch eine intensive Berührung mit den Abkühlungsflächen erreicht wird, die durch die gesamte Oberfläche der Einrichtung gebildet werden.

Um eine möglichst große Abkühlungsfläche zu schaffen, sind Kühlrippen 7 eingeformt. Außerdem sind in Strömungsrichtung Stufen 8 eingeformt, die eine Verwirbelung des Abgasstroms und damit eine Intensivierung der Abkühlung und Kondensation sowie der Aufnahme von gasförmigem SO₂ in das Kondensat be­ wirken.

Ein Wirbelkörper 9 kann diese Wirkung verstärken.

Außerdem ist an der zweiten Umlenkzone, die durch die tief­ ste Ringkante von Oberteil 6 und Unterteil 2 gebildet wird, der Strömungsquerschnitt verringert, so daß infolge der hö­ heren Strömungsgeschwindigkeit hier der statische Druck und die Temperatur abgesenkt werden, was wiederum die Kon­ densation begünstigt. Die nochmalige Umlenkung bewirkt zu­ dem erneut eine intensive Berührung von Gasstrom und Abkühl­ flächen.

Das sich an der Oberkante der Einrichtung bildende Konden­ sat läuft zu einer Abtropfkante 10 und tropft von dort in die Sammelrinne im Unterteil.

Die Kühlung der Außenflächen der Kondensations-Vorrichtung erfolgt durch die Umgebungsluft. Zur Verstärkung des Wärme­ austausches zwischen Umgebungsluft und Kondensations-Vor­ richtung kann ein zusätzliher, schornsteinartiger Aufsatz 11 auf das Oberteil 6 aufgesetzt werden. Er bewirkt, daß die kalte Umgebungsluft an seine Eintrittszone angesaugt wird und über die Außenfläche der Kondensations-Vorrichtung streicht.

Fig. 2 zeigt eine Kondensations-Vorrichtung in Form eines liegenden S.

Auch hierbei wird durch mehrmalige Umlenkung des Abgasstro­ mes, Verrippung der Oberfläche der Kondensations-Vorrichtung und eingebaute Wirbelkörper eine intensive Berührung zwi­ schen Gasstrom und Oberfläche der Vorrichtung und damit Ab­ kühlung und Kondensation bewirkt. Das Kondensat wird wie­ derum an der tiefsten Stelle der Vorrichtung abgeleitet.

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform, die aus zwei konzentri­ schen Körpern 12 und 13 besteht, die so zueinander angeord­ net sind, daß zwischen ihnen ein sich in radialer Richtung erstreckender Ringspalt 14 entsteht. Die Oberflächen dieser konzentrischen Körper weisen Wellen oder Rippen 15 auf, um die Ausbildung einer Wirbelströmung zu bewirken. Die Wellen in den Oberflächen der beiden Körper können im Verlauf zu­ einander gleichförmig oder versetzt sein.

Der innere der beiden Körper hat einen kuppelförmigen Bo­ den 16, der die Umlenkung des Abgasstroms bewirkt und mit dem Außenmantel die Abtropfkante 17 bildet. Die Ableitung des Kondensats erfolgt an der tiefsten Stelle 18 des äußeren Körpers 12.

Durch Kanäle 19 tritt Umgebungsluft in den inneren Raum und kühlt - aufsteigend - die Wandung des inneren Körpers.

Fig. 4 zeigt eine vierte Variante. Hierbei besteht die Kon­ densations-Vorrichtung aus einem Außengehäuse und einem ein­ gebauten Kühlregister. Die Abgase strömen in Querrichtung an Rohren bzw. Kanälen 20 vorbei, die ihrerseits von Umge­ bungsluft durchströmt werden, so daß sich die Abgase an den Rohrwandungen abkühlen und eine Kondensation eintritt. Das Kondensat sammelt sich wiederum an der tiefsten Stelle und wird abgeleitet.

Die Umgebungsluft tritt durch Öffnungen 21 in das Außen­ gehäuse ein und wird nach Durchströmen der Kühlkanäle durch die Öffnungen 22 in den Abgasschacht abgesaugt.

Zur Vergrößerung der Kontakt-Oberfläche zwischen Kondensat­ film und Abgas können die Kondensations-Vorrichtungen einen Einsatz in Form eines Gitters, Gewebes oder lockerer Füllung enthalten, der vom Abgas durchströmt wird.

Weiterhin kann bei allen Ausführungsformen von Kondensations- Vorrichtungen der Gasstrom und/oder der Strom des Kühlmediums durch einen von außen angetriebenen Ventilator zusätzlich gefördert werden, um Widerstände in der Kondensations-Vor­ richtung zu überwinden, und dadurch, soweit es erforderlich ist, den für die Feuerung notwendigen Schornstein-Zug zu erhalten.

Alle Kondensations-Vorrichtungen sind so ausgebildet, daß das Kondensat nicht in den Schornsteinschacht selbst zurück­ fällt und dort zerstörend wirkt.

Da das sich bildende Kondensat stark sauer ist, werden die Kondensations-Vorrichtungen aus säurebeständigem Material gefertigt.

Die Austrittsöffnungen der Kondensations-Vorrichtungen wer­ den jeweils so weit überdeckt, daß möglichst wenig Regen in sie gelangen kann, weil andernfalls die anfallende Menge des Kondensat-Regen-Gemisches unnötig groß sein und die Be­ seitigung mehr Kosten verursachen würde.

Claims (10)

1. Vorrichtung zur Verminderung der Schadstoffe in den Abga­ sen kleiner Feuerungsanlagen durch Kondensation, mit einer Eintrittsöffnung für die Abgase, Abkühlflächen zum Konden­ sieren des in den Abgasen enthaltenen Wasserdampfes unter Aufnahme der Schadstoffe, einer Sammeleinrichtung mit einem Abfluß für das schadstoffhaltige Kondensat und einer Aus­ trittsöffnung für die Abgase, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Aufsatz für einen Schornsteinkopf besteht und einen rohrförmigen Fuß enthält.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Unterteil und einem Oberteil besteht, wobei das Unterteil den Fuß und eine daran anschließen­ de, kragenförmige Sammelrinne für das Kondensat aufweist und das Oberteil kegelstumpf- oder kuppelartig ausge­ bildet und an seiner Basis mit einem nach oben gerichteten, eine Abtropfkante für das Kondensat bildenden Kragen versehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterteil und das Oberteil so zueinan­ der angeordnet sind, daß sie an der tiefesten Stelle des Oberteils einen Ringspalt mit einem gegenüber der Eintritts­ fläche verengten Querschnitt bilden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß das Oberteil das Unterteil so weit über­ deckt, daß Regen vom Eintritt in die Kondensations-Vorrich­ tung abgehalten wird.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen schornsteinartigen, kegelför­ migen, auf dem Oberteil stehenden Aufsatz besitzt, der mit seiner Unterkante und dem Oberteil einen Ring­ spalt bildet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem in Form eines liegenden S gestalteten Rohrs besteht, das konzentrische oder in Längsrichtung verlaufende Kühlrippen aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus zwei konzentrischen Körpern verschiedenen Durchmessers besteht, die so angeordnet sind, daß zwischen ihnen ein sich in axialer Richtung erstreckender Ringspalt gebildet wid, wobei die Oberflächen der konzentrischen Körper ringförmig gewellt sind und der innere Körper einen kuppelförmigen Boden aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus registerartig in einem Gehäuse angeordneten Rohren oder Kanälen besteht, die so mit dem Außenmantel des Gehäuses verbunden sind, daß die Öffnungen der Rohre oder Kanäle seitlich am Außenmantel des Gehäuses frei liegen, innen von Kühlluft durchströmt werden, und die Abgase durch das Rohr- oder Kanalregister quer hindurchströmen.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Vergrößerung der Kontaktober­ fläche einen vom Abgas zu durchströmenden Einsatz in Form eines Gitters, eines Gewebes oder einer lockeren Füllung aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus registerartig in einem Gehäuse angeordneten Kanälen oder Rohren besteht, die auf der einen Seite vom Abgas umströmt oder durchströmt werden, auf der anderen Seite von einem Kühlmedium.