DE4326712A1

DE4326712A1 - Räucheranlage mit Wärme-Rückgewinnung

Info

Publication number: DE4326712A1
Application number: DE4326712A
Authority: DE
Inventors: Willi Heitmann
Original assignee: ATMOS ANLAGENBAU GmbH
Current assignee: MAURER AG, RAUCH- UND PRODUKTIONSANLAGEN FUER FLEI
Priority date: 1993-08-03
Filing date: 1993-08-03
Publication date: 1995-02-09
Anticipated expiration: 2013-08-04
Also published as: DE4326712C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Räucheranlage mit Wärmerückgewinnung, im wesentlichen bestehend aus einer Rauchkammer, einem Raucherzeuger, einem Nachverbrenner, zur Verminderung von Schadstoffen im Reingas, ggf. einer Frischluftzufuhrleitung, einem Umluftkreis mit einem Umluftförderer und, falls erforderlich, einer Heizung, ggf. einem Abluftsaugzug.

Derartige Anlagen sind beispielsweise durch K.H. Heilmann in einem Sonderdruck der Zeitschrift Die Fleischerei, (3) 1986, Hans Hollmann Verlag, betitelt "Kombinierte Heißrauch- und Kochanlagen" bekannt. Zur Erfüllung der ständig wachsenden Anforderungen an die Reinheit der Abluft sind unterschiedliche Verfahren bekannt, wie z. B. katalytische Nachbrennung der Abluft, Abgaswäsche oder solche, die Rauchkondensatoren anwenden. Schließlich ist die thermische Nachverbrennung bekannt, bei der die Abluft mit einer Gasflamme oder elektrisch erhitzt wird. Dadurch verbrennen bzw. oxidieren die flüssigen und gasförmigen Bestandteile. Der Reinigungsgrad hängt von den angewendeten Temperaturen ab. Mit einer Nachverbrennungstemperatur von ca. 650°C lassen sich die vom Gesetzgeber geforderten Werte erzielen. Die verbrannten Rauchgase treten mit einem gesetzlich zulässigen Restschadstoffgehalt an Kohlendioxid, Wasserdampf und Stickstoff in die Atmosphäre aus.

Solche Verfahren sind ebenfalls durch K.H. Heilmann, "Möglichkeiten der Emissionsminderung bei Räucheranlagen" aus "Die Fleischerei" (9/1984) bekannt.

Die bekannten Verfahren zur Reinhaltung der Abluft sind nicht ohne Nachteile. Die thermische Nachverbrennung führt zu einem höheren Energieverbrauch der Gesamtanlage. Um den Anforderungen der TA-Luft gerecht zu werden, ist die Reinigung von Rauchabgasen mittels Nachbrennung eine ansonsten gute Methode, weil sie den Prozeß selbst nicht verändert und deshalb ohne Einfluß auf die Produktqualität ist. Nachteilig hierbei ist jedoch der notwendig hohe Energieaufwand der Verbrennungsverfahren. Wäscher weisen einen geringen Wirkungsgrad auf. Bei Filtern wird die Entsorgung der anfallenden Feststoffe sowie die Wartung und Instandhaltung stets ein Problem bleiben. Alle bekannten Verfahren benötigen etwa gleich hohe Anlageninvestitionen.

Der Verringerung von Rauchabgasmengen sind technologische Grenzen gesetzt. Werden die Rauchabgasmengen nämlich über ein bestimmtes Maß verringert, leidet darunter die Qualität der Produkte. Außerdem erhöht sich auch das Risiko von Explosionen bei hoher Rauchkonzentration.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, den Energiebedarf bekannter Rauchanlagen mit Nachverbrennung der Rauchabgase zu verringern.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein Wärmetauscher, vorzugsweise in einem zusätzlichen Rauchkreislauf mit Rauchförderzug, vorgesehen ist, wobei der Wärmetauscher mit seiner Niedrigtemperaturseite im Rauchkreislauf und mit seiner Hochtemperaturseite im Abgasstrom des Nachverbrenners angeordnet ist.

Der erfindungsgemäße Wärmetauscher entzieht dem Reingasstrom des Nachverbrenners einen wesentlichen Teil seiner Restwärme, so daß der Reingasstrom mit niedrigerer Temperatur nach außen in die Atmosphäre übertritt. Die entzogene Wärmemenge wird auf die Rauchatmosphäre in der Rauchkammer übertragen, indem die Niedrigtemperaturseite im Rauchkreislauf eingeschleift ist. Die Atmosphäre in der Rauchkammer wird ständig umgewälzt, damit die in der Atmosphäre befindlichen gasförmigen und flüssigen Rauchinhaltsstoffe sich auf dem Produkt niederschlagen können.

Der Umluftkreislauf, der die Atmosphäre in der Rauchkammer ständig umwälzt, hat hohe Volumenströme. Vorteilhafterweise kann ein zusätzlicher Rauchkreislauf mit Rauchförderzug vorgesehen sein. Dieser Rauchkreislaufist für geringere Volumenströme ausgelegt und der Wärmetauscher in diesem Rauchkreislauf kann somit besser dem hochtemperaturseitig anstehenden Reingasvolumenstrom des Wärmetauschers angepaßt werden. Eine entsprechende Dimensionierung des Wärmetauschers ermöglicht dadurch eine stabilere und präzisere Regelung des gesamten Prozesses.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Nachverbrenner eine Raucheinlaßöffnung aufweist, die mit einer Rauchumlaufleitung des Rauchkreislaufs in Verbindung steht, vorzugsweise druckseitig des Rauchförderzuges. Dadurch wird vermieden, daß frischer Rauch, der noch keinen Kontakt mit dem Produkt hatte, teilweise in den Nachverbrenner gelangt. Da die Einlaßöffnung des Nachverbrenners außerdem druckseitig vom Rauchförderzug angeschlossen ist, besteht ein vorteilhaft konstanter Vordruck für den Nachverbrenner, der die Prozeßführung erleichtert.

Die Maßnahme, daß die Raucheinlaßöffnung des Nachverbrenners in Umlaufrichtung des Rauchs hinter dem Wärmetauscher in der Rauchumlaufleitung mündet, dient der weiteren Verringerung von Heizenergie. Dem Nachverbrenner werden dadurch bereits rückgewärmte Rauchanteile zugeführt, zu deren Verbrennung der höheren Einströmtemperatur wegen, weniger Brennstoff erforderlich ist.

Bei einigen Produkten ist es möglich, oder sogar wünschenswert, wenn eine, die Reingasleitung des Nachverbrenners mit der Rauchkammer verbindende, direkte Heizleitung vorgesehen ist. Die Atmosphäre in der Rauchkammer kann dadurch direkt beheizt werden. Zusatzheizungen können teilweise oder ganz entfallen. Außerdem verringert sich dadurch auch der Reingasvolumenstrom.

Zur Förderung des Heizgases wird ein entsprechendes Druckgefälle geschaffen, wenn die direkte Heizleitung in den Umluftkreislauf, vorzugsweise saugseitig, vom Umluftförderer mündend, ausgebildet ist.

Die direkte Beheizung der Rauchkammer kann an das jeweilige Produkt angepaßt werden, wenn in der direkten Heizleitung strömungsbeeinflussende Armaturen, beispielsweise Klappen oder Schieber, vorzugsweise mit Stellantrieben, vorgesehen sind.

Demselben Zweck dient die Maßnahme, daß in der Rauchumlaufleitung strömungsbeeinflussende Armaturen, beispielsweise Klappen oder Schieber, vorzugsweise mit kraftbetätigbaren Stellantrieben, vorgesehen sind.

Zur Ventilation und Spülung der Rauchkammer ist es beispielsweise bei Produktionspausen vorteilhaft, wenn eine die Rauchkammer mit der Atmosphäre verbindende Ventilationsleitung vorgesehen ist, die mittels einer vorzugsweise kraftbetätigbaren Klappe verschließbar ist und in der Rauchumlaufleitung, vorzugsweise druckseitig vom Rauchförderzug mündend, angeordnet ist.

Die Erfindung kann sowohl bei kontinuierlichen Rauchanlagen jeder Art und Größe als auch bei diskontinuierlichen Kalt- und Heißrauchanlagen eingesetzt werden. Abhängig von der Anzahl der betriebenen Anlagen sowie des Räucherzeitanteils an einer Gesamtcharge kann der zusätzliche Energieaufwand bei diskontinuierlichen Rauchanlagen verringert werden, wenn mehrere Rauchkammern parallel mit einem Nachverbrenner geschaltet sind. In vielen Fällen wird nur 1/5 der Gesamtchargenzeit die maximal installierte Energie benötigt. Wenn Aufheiz-, Trocken- und Räucherzeiten in gut organisierten Chargenabläufen verteilt werden, kann nacheinander jeweils die Nachverbrennung den parallel geschalteten Rauchkammern aufgeschaltet werden. Es wird so kein zusätzlicher Energieaufwand für die Rauchgasreinigung notwendig.

Der Einfluß des Reingases auf das Produkt bei der direkten Beheizung wird verringert, dadurch, daß abströmseitig des Nachbrenners ein Reingastrockner und/oder Wärmespeicher vorgesehen ist.

Außerdem kann durch das Vorsehen eines Wärmespeichers ein Teil der Wärme zwischengespeichert werden. Dadurch kann der Energiebedarf noch weiter verringert werden, wenn der Wärmespeicher die Zuluft erwärmend ausgebildet ist.

Im günstigsten Fall kann die Anlage frei von sonstigen Heizregistern ausgebildet sein.

Die Erfindung wird in Zeichnungen beschrieben, wobei weitere vorteilhafte Einzelheiten den Zeichnungen zu entnehmen sind.

Die Zeichnung zeigt im einzelnen

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Rauchanlage.

In Fig. 1 bezeichnet 1 die Rauchkammer. In dieser sind in unterbrochener Linienführung vier darin angeordnete Rauchwagen 2 dargestellt, die üblicherweise mit dem zu räucherenden Produkt beladen sind. Oberhalb der Rauchwagen 2 ist in ebenfalls unterbrochener Linienführung ein im Behandlungsraum angeordnetes Luftführungssystem 3 zur Verteilung der umgewälzten Luft bzw. Rauchmengen gezeigt. Die Luft in der Rauchkammer 1 wird mittels eines Umluftförderers 4 aus dem Bereich 5 abgesaugt und zurück durch das Luftführungssystem 3 in die Rauchkammer 1 geleitet. Innerhalb des Bereichs 5 von Rauchkammer 1 sind, falls erforderlich, noch Zusatzheizungen angeordnet. Außerdem münden im Bereich 5 eine Frischluftleitung 6 mit Klappe 7 sowie eine Rauchleitung 8, die einen Raucherzeuger 9 mit Rauchkammer 1 verbindet. Im Raucherzeuger 9 mündet eine weitere Zuluftleitung 10.

Die Rauchkammer 1, der Bereich 5, Umluftförderer 4, Luftführungssystem 3 werden durch Umluftleitung 11 zu einem Umluftkreislauf geschlossen.

Außerdem ist ein Rauchkreislauf vorgesehen, der aus einem Rauchförderzug 13, Wärmetauscher 14 sowie Klappe 15 besteht und von der Rauchumlaufleitung 16 an Rauchkammer 1 angeschlossen ist und diese mit den übrigen Elementen zu einem Kreis verbindet.

Druckseitig vom Rauchförderzug 13 verzweigt eine Rauchgasleitung 17, die in Brennkammer 18 eines Nachverbrenners 19 mündet. In Brennerkammer 18 wird durch Gasleitung 20 eingeleitetes Brenngas zusammen mit dem durch Leitung 17 zufließenden Rauchgas verbrannt, wobei zusätzlich über Luftleitung 21 und Gebläse 22 Luft zugeführt wird. Das auf diese Weise erhitzte Reingas verläßt den Nachverbrenner 19 durch Reingasleitung 23 und durchströmt die Hochtemperaturseite 24 des Wärmetauschers 14, aus dem es dann in die Atmosphäre übertritt. Dabei wird die Wärme auf die Niedrigtemperaturseite 25 des Wärmetauschers 14 übertragen. Der die Niedrigtemperaturseite 25 durchfließende Rauch des Rauchkreislaufs 12 wird dabei erwärmt und wieder der Rauchkammer 1 zugeführt.

Außerdem verzweigt aus der Rauchumlaufleitung 16 eine Ventilationsleitung 26 mit Klappe 27. Auch die Ventilationsleitung 26 mündet in der Atmosphäre. Dadurch kann beispielsweise bei Heißrauch- und Kochanlagen dem Produkt Wasser entzogen werden. Das Abführen der Feuchtigkeit geschieht über Frischluftzu- und Abluftabgabe. Der umgewälzten Luft wird also ein gewisser Teil Frischluft zugegeben und der gleiche Teil Abluft an die Atmosphäre abgeführt.

Während der Räucherphase wird im extern aufgestellten Raucherzeuger 9 Rauch erzeugt und über Verbindungsleitung 8 der Anlage zugeführt. Der Rauch wird im Bereich 5, dem Maschinenaggregat, mit Umluft gleichmäßig vermischt. Die Zuführung des Rauchs zur Ware erfolgt über die Umluft als Trägermedium. Die Ware nimmt aus dem Rauch Geschmacks-, Geruchs-, Konservierungs- und Farbstoffe auf.

Das Brühen der Produkte erfolgt in gesättigter Luft. In einer solchen Prozeßstufe kann die Anlage auch ohne Trockenheizung betrieben werden, also nur durch Zugabe von Befeuchtungsdampf an die Umluft.

Zur indirekten Beheizung der Rauchkammer 1 über den Rauchkreislauf 12 mittels Wärmetauscher 14 kann ergänzend oder alternativ auch eine direkte Beheizung mittels Reingas vorgesehen werden.

Zu diesem Zweck ist eine Heizleitung 28 vorgesehen, die in unterbrochener Linienführung dargestellt ist. Heizleitung 28 verzweigt aus Reingasleitung 23 vorzugsweise vor dem Wärmetauscher 14, damit Reingas mit höherer Temperatur der Anlage zugeführt werden kann. Das durch Heizleitung 28 der Anlage zufließende Reingas mit hoher Temperatur mündet vorzugsweise saugseitig von Umluftförderer 4, wobei es auf diese Weise mit der Umluft vermischt und durch das Luftführungssystem 3 der Rauchkammer gleichmäßig verteilt zugeführt wird. Zur Steuerung der direkten Heizleistung wird in der Heizleitung 28 eine Steuerklappe 29 vorgesehen.

Auf diese Weise ist eine Räucheranlage geschaffen, die bei hohem Reinheitsgehalt der Abgase durch eine Nachverbrennung trotzdem weniger Energie für den Räucherprozeß benötigt als bisherige Anlagen.

Bezugszeichenliste

1 Rauchkammer
2 Rauchwagen
3 Luftführungssystem
4 Umluftförderer
5 Bereich
6 Frischluftleitung
7 Klappe
8 Rauchleitung
9 Raucherzeuger
10 Zuluftleitung
11 Umluftleitung
12 Rauchkreislauf
13 Rauchförderzug
14 Wärmetauscher
15 Klappe
16 Rauchumlaufleitung
17 Rauchgasleitung
18 Brennkammer
19 Nachverbrenner
20 Gasleitung
21 Luftleitung
22 Gebläse
23 Reingasleitung
24 Hochtemperaturseite
25 Niedrigtemperaturseite
26 Ventilationsleitung
27 Klappe
28 Heizleitung

Claims

1. Räucheranlage mit Wärmerückgewinnung, im wesentlichen bestehend aus einer Rauchkammer (1), einem Raucherzeuger (9), einem Nachverbrenner (19), zur Verminderung von Schadstoffen im Reingas, ggf. einer Frischluftzufuhrleitung (6), einem Umluftkreis mit einem Umluftförderer (4) und, falls erforderlich, einer Heizung, ggf. einem Abluftsaugzug (13), dadurch gekennzeichnet, daß ein Wärmetauscher (14), vorzugsweise in einem zusätzlichen Rauchkreislauf mit Rauchförderzug (13), vorgesehen ist, wobei der Wärmetauscher (14) mit seiner Niedrigtemperaturseite (25) im Rauchkreislauf und mit seiner Hochtemperaturseite (24) im Abgasstrom des Nachverbrenners (19) angeordnet ist.

2. Räucheranlage nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß der Nachverbrenner (19) eine Raucheinlaßöffnung aufweist, die mit einer Rauchumlaufleitung (16) des Rauchkreislaufs (12) in Verbindung steht, vorzugsweise druckseitig des Rauchförderzuges (13).

3. Räucheranlage nach Anspruch 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, daß die Raucheinlaßöffnung des Nachverbrenners (19) in Umlaufrichtung des Rauchs hinter dem Wärmetauscher (14) in der Rauchumlaufleitung (16) mündet.

4. Räucheranlage nach Anspruch 1, 2 oder 3, da durch gekennzeichnet, daß eine die Reingasleitung (23) des Nachverbrenners mit der Rauchkammer (1) verbindende direkte Heizleitung (28) vorgesehen ist.

5. Räucheranlage nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, da durch gekennzeichnet, daß die direkte Heizleitung (28) in den Umluftkreislauf, vorzugsweise saugseitig vom Umluftförderer (4) mündend, ausgebildet ist.

6. Räucheranlage nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der direkten Heizleitung (28) strömungsbeeinflussende Armaturen, beispielsweise Klappen (29) oder Schieber, vorzugsweise mit Stellantrieben, vorgesehen sind.

7. Räucheranlage nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Rauchumlaufleitung (16) strömungsbeeinflussende Armaturen, beispielsweise Klappen (15) oder Schieber, vorzugsweise mit kraftbetätigbaren Stellantrieben, vorgesehen sind.

8. Räucheranlage nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet daß eine die Rauchkammer (1) mit der Atmosphäre verbindende Ventilationsleitung (26) vorgesehen ist, die mittels einer vorzugsweise kraftbetätigbaren Klappe (27) verschließbar ist und in der Rauchumlaufleitung (16), vorzugsweise druckseitig vom Rauchförderzug (13) mündend, angeordnet ist.

9. Räucheranlage nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeich net, daß mehrere Rauchkammern (1) parallel mit einem Nachverbrenner (19) geschaltet sind.

10. Räucheranlage nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeich net, daß abströmseitig des Nachbrenners (19) ein Reingastrockner und/oder Wärmespeicher vorgesehen ist.

11. Räucheranlage nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 oder 10, dadurch gekenn zeichnet, daß der Wärmespeicher die Zuluft erwärmend ausgebildet ist.

12. Räucheranlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß die Anlage frei von sonstigen Heizregistern ausgebildet ist.