DE3531735A1

DE3531735A1 - Einrichtung zur reinigung der abgase einer feuerungsanlage

Info

Publication number: DE3531735A1
Application number: DE19853531735
Authority: DE
Inventors: Otto Leuggern Binkert
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-09-08
Filing date: 1985-09-05
Publication date: 1986-03-20
Also published as: CH663459A5

Description

Einrichtung zur Reinigung der Abgase einer Feuerungsanlage
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Reinigung der Abgase einer mit einem Kamin ausgestatteten Feuerungsanlage, insbesondere einer Ölfeuerungsanlage, durch Kondensation des in den Abgasen enthaltenen Wasserdampfes, mit dessen Sondensat auch in den Abgasen enthaltene Schadstoffe und Feststoffteilchen anfallen.
Die derzeit noch immer zunehmende Luftverschmutzung ist -ausser auf die industriellen Betriebe und den Strassenverkehr - zu einem erheblichen Teil auf die kleinen Feuerungsanlagen zurückzuführen, wie sie vor allem in Häusern zur Beheizung und Warmwasseraufbereitung verwendet werden. Während in Industriebetrieben in zunehmendem Masse Filtereinrichtungen eingebaut werden und Katalysatoren für Autos zur besseren Verbrennung des Treibstoffs entwickelt werden, strömen bei allen Hausheizungen die Abgase mit den darin enthaltenen Schadstoffen und Feststoffteilchen ungehindert in die Atmosphäre. Bei solchen Kleinanlagen wäre eine Reinigung der Abgase zu aufwendig und oft auch aus Platzhründen gar nicht möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die nur geringen Aufwand und wenig Platz erfordert und die sich auch nachträglich noch in eine bestehende Anlage einbauen lässt.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht in einer zweistufigen Kühlung der Abgase, indem die erste Kühlung durch Wasser vor dem Eintritt der Abgase in den Kamin und die zweite Kühlung durch Frischluft innerhalb des Kamins erfolgt.
Durch diesen intensiven und umfassenden Kühlvorgang werden mit dem Kondensat des Wasserdampfes auch Schadstoffe, hauptsächlich Schwefeldioxid und der Grossteil der verschiedenen Stickoxide, sowie Ascheteilchen und eventuell noch vorhandene Brennstoffreste aus den Abgasen abgeschieden, welche nun besser gereinigt in die Atmosphäre abgelassen werden können.
Die Verlagerung eines Teils der Abkühleinrichtung in den Kamin verringert den noch notwendigen Platzbedarf wesentlich.
Wenn die den Abgasen entzogene Wärme als Nutzwärme verwendet wird, steigt damit der feuerungstechnische Wirkungsgrad der Anlage an.
Anhand der beigefügten schematischen Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Erfindungsunwesentliche Teile wie Armaturen und ähnliches wurden weggelassen.
Nach der einzigen Figur der Zeichnung werden die Abgase des Heizkessels 1 vom ersten Ventilator 2 angesaugt und durch den Kondensator 3 gefördert. Von hier gelangen sie durch den leicht geneigten Teil 4 des Abgas-Abzugrohres und durch den anschliessenden, in den Kamin 5 eingebauten senkrechten Teil 6 des Abzugrohres ins Freie. Zum Schutze vor dem Eindringen von Regen und vor anderen Witterungseinflüssen ist das obere Ende des Kamins 5 von der Kappe 7 überdeckt, welche gleichzeitig zur Halterung des Abzugrohres dient.
Der Kondensator 3 bildet die erste Stufe der Abgaskühlung.
Der von den Abgasen durchströmte Innenraum 8 des Kondensators ist vom Wassermantel 9 umgeben. Das an den kalten Wanden sich bildende Kondensat des in den Abgasen vorhandenen Wasserdampfes, das die gleichzeitig niedergeschlagenen Schadstoffe und weststoffteilchen enthält, rinnt nach unten und tritt in den Behälter 10 aus.
Der Kondensator kann die verschiedensten Formen aufweisen; insbesondere können im Innenraum 8 untergebrachte, gleichfallls vom Kühlwasser durchströmte Rohre vorgesehen werden.
Ebenso kann der ganze Kondensator als Plattenkondensator ausgebildet sein.
Die an das Kühlwasser übertragene Wärme kann beispielsweise zur direkten Warmwasservorwärmung oder auf andere Weise ausgenützt werden. Dies setzt aber im allgemeinen voraus, dass dauernd und möglichst gleichmässig das Kühlwasser durch den Kondensator strömt.
Eine weitere Möglichkeit ist in der Zeichnung dargestellt.
Das Kühlwasser wird im Wärmetauscher 11 rückgekühlt und wird durch die Umwälzpumpe 12, die in den Vorlauf 13 des Wärmetauschers eingeschaltet ist, im Kreislauf geführt. Dieser Wärmetauscher kann z..B. ein von den üblichen Zentralheizungen her bekannter Radiator oder eine Radiatorengruppe sein, um die vom Kühlwasser rückgewinnbare Wärme für eine Raumheizung auszunützen. Wird der Heizkessel auch in den Sommermonaten zur Warmwasserbereitung benützt, dann ist darauf zu achten, dass auch in dieser Zeit der Wärmetauscher seine Funktion als Rückkühlaggregat erfüllen kann.
Zur Sicherung des Kondensators vor Uberhitzung ist ein Expansionsgefäss mit einem gewissen Wasservorrat und ein Sicherheitsventil am Wassermantel vorzusehen. Auch eine aber wachung der Stromzufuhr zur Umwälzpumpe ist zweckmässig und leicht zu verwirklichen.
Die zweite Stufe der Abgaskühlung bildet der senkrechte Teil 6 des Abzugrohres; der geneigte Teil 4, der gegebenenfalls ganz kurz sein kann, trägt nur wenig zur Kühlung bei. Die Kühlluft wird von der Feuerungsanlage als Verbrennungsluft verwendet, wodurch sich verschiedene Vorteile ergeben. Sie tritt unter der Kappe 7 in den Kamin 5 ein, wird durch den Ventilator 14 aus dem Innenraum 15 des Kamins angesaugt und in den Kesselraum gedrückt. Das bisher notwendige und keineswegs geschätzte Offenhalten eines Fensters für den Zutritt von Frischluft zum einwandfreien Betrieb des Brenners entfällt dadurch.
Die Ansaugung der Frischluft durch den Kamin nach unten bewirkt, dass Luft und Abgas im Gegenstrom zueinander geführt werden, was den Wärmeübergang zwischen Luft und Abgas erhöht und durch die solcherart grössere Ausnützung der in den Abgasen noch enthaltenen Wärme den Wirkungsgrad der Anlage verbessert. Je kälter die Aussenluft, desto besser ist die Kühlwirkung und damit der Reinigungseffekt. Die auf ihrem Wege durch den Kamin erwärmte Frischluft dient, wie oben schon erwähnt, zur Versorgung des Brenners 16, Während des Durchströmens des Abzugrohres wird ein im Abgas noch vorhandener Rest des Wasserdampfes kondensiert. Das Kondensat fliesst entlang der Rohrwand nach unten. Es ist zweckmässig, das im Kondensator und das im Abzugrohr anfallende Kondensat gemeinsam zu sammeln, um es nachher in den Behälter 10 abzulassen. Deshalb ist der Teil 4 des Abzugrohres etwas geneigt, um das Kondensat aus dem Abzugrohr auf natürliche Weise in den Kondensator 3 rückzuführen. Wegen der im Kondensat gelösten Schadstoffe ist es erforderlich, dass alle mit dem Kondensat in Beruhrung kommenden Bauteile, Armaturen und Schweissnähte aus einem säurebeständigen Material hergestellt sind.
Das einwandfreie Fuktionieren der beiden Ventilatoren 2 und 14 ist Voraussetzung für den gesicherten BetriebWer Anlage.
Um einen möglichen Irrtum zu vermeiden, ist es von Vorteil, sie elektrisch derart mit der Feuerung der Anlage zu koppeln, dass beide Ventilatoren und der Brenner 16 gleichzeitig ein- und ausgeschaltet werden. Ferner soll die Anlage derart abgesichert sein, dass der Brenner abstellt, wenn einer der Ventilatoren defekt wird. In dieses Sicherheitssystem kann auch die Umwälzpumpe 12 einbezogen werden. Es ist aber auch möglich, dieselbe nach Abstellen des Brenners noch eine bestimmte Zeit oder sie sogar dauernd lauSen zu lassen.

Claims

Patentansprüche 1. Einrichtung zur Reinigung der Abgase einer mit einem Kamin ausgestatteten Feuerungsanlage, insbesondere einer Ölfeuerungsanlage, durch Kondensation des in den Abgasen enthaltenen Wasserdampfes, mit dessen Kondensat auch in den Abgasen enthaltene Schadstoffe und Feststoffteilchen anfallen, g e k e n n z e i c h n e t durch eine zweistufige Kühlung der Abgase, indem die erste Kühlung durch Wasser vor dem Bintritt der Abgase in den Kamin (5) und die zweite Kühlung durch Frischluft innerhalb des Kamins erfolgt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen ersten Ventilator (2) im trömungsweg der Abgase.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen wassergekühlten, von den Abgasen durchströmten Kondensator (3) als erste Kühlstufe.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Rückkühlung des Kühlwassers in einem Wärmetauscher (11).
5. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen im Kamin (5) angeordneten, von den Abgasen durchströmten und von Frischluft gekühlten Teil (6) eines Abzugrohres (4,6) als zweite Kühlstufe.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Kühlung des Teils (6) des Abgas-Abzugrohres (4,6) durch aus der umgebenden Atmosphäre angesaugte Frischluft für einen Brenner (16) der Feuerungsanlage.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgase und die angesaugte Frischluft im Gegenstrom zueinander geführt sind.
8. Einrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen zweiten Ventilator (14) zur Ansaugung der Frisch luft durch den kamin (5).
9, Einrichtung nach den Ansprüchen 3 und 5, gekennzeichnet durch gemeinsame Sammlung des im Kondensator (3) und im Abgas-Abzugrohr (4,6) anfallenden Kondensats.
10. Einrichtung nach den Ansprüchen 2, 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass beide Ventilatoren (2,14) und der Brenner (16) gemeinsam ein- und ausschaltbar sind.