DE102016008630A1 - Flue gas cleaning filter for biomass heaters without or with condensing technology and oil-gas replacement firing device - Google Patents
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Abstract
Der „Rauchgasreinigungsfilter für Biomasseheizgeräte ohne oder mit Brennwerttechnik und Öl-Gas-Wechselbrandeinrichtung” besteht aus dem zweischaligen kombinierten Filter-Öl-Gasbrennkammergehäuse (1.1) dem Kondensat- und Reinigungsbehälter (2) der Rauchgasreinigungsfilterkassette (3) und dem Filterführungsstempel mit Stellmotor und Rutschkupplung (4). In den Kondensat- und Reinigungsbehälter (2) sind die Brunnenpumpe mit Schwimmerschalter (6), das Elektrodreiwege-Umschaltventil (7), den Frischwasserzulauf Schwimmerventil mit Elektromagnetventil (9) und die Endlageschalter (10) sowie der Spülmittelbehälter mit Dosierpumpe (8) ein- oder angebaut. Für den Rauchgastransport ist der Ventilator mit Elektromotor und Hitzeisolierkupplung (5) eingebaut. Dieses Gerät wird an das Rauchrohr oder an den Kamin eines Biomasseheizgerätes seitlich so angebaut, dass der Rauchgasmassenstrom über dessen Anschlußleitung angesaugt, gefiltert und wieder unter einen Einströmwinkel von ca. 40–60° in das Biomassegeräterauchrohr oder in den Kamin zurückströmt. Bei der Geräteausführung (1.1) wird über den Öl-Gas-Brennervorbau mit schwenkbarer Brennerplatte (18) ein Öl- oder Gasgebläsebrenner mit automatischer Luftabschlussklappe angebaut, so dass jederzeit eine Ersatzbefeuerung besteht. Gleichzeitig ist in dieser Geräteausführung (1.1) der Rauchgasbrennwertkondensator (19) eingebaut, so dass sowohl bei der Biomasseverbrennung als auch bei dem Öl- oder Gas-Ersatzbetrieb das höchstmögliche Maß an Energieausnutzung des eingesetzten Brennstoffes besteht und eine reduzierte Umweltbelastung gewährleistet ist. Für die reine Rauchgasfilterung ist das einwandige Filtergehäuse ohne Brennwerttechnik und ohne Öl-Gas-Wechselbrandeinrichtung vorgesehen.The "flue gas cleaning filter for biomass heaters without or with condensing technology and oil-gas replacer device" consists of the clam shell combined filter oil gas combustion chamber housing (1.1) the condensate and cleaning tank (2) of the flue gas cleaning filter cartridge (3) and the filter guide punch with actuator and slip clutch ( 4). The well pump with float switch (6), the three-way electric reversing valve (7), the fresh water inlet float valve with solenoid valve (9) and the limit switches (10) and the flushing agent tank with metering pump (8) are located in the condensate and cleaning tank (2). or grown. For the smoke gas transport, the fan with electric motor and heat insulation coupling (5) is installed. This device is laterally attached to the flue pipe or to the chimney of a biomass heater so that the flue gas mass flow is sucked in through its connecting line, filtered and flows back under an inflow angle of about 40-60 ° in the biomass equipment immersion pipe or in the fireplace. With the device version (1.1), an oil or gas blower burner with automatic air closing flap is installed above the oil / gas burner stem with swiveling burner plate (18), so that there is replacement lighting at all times. At the same time in this device version (1.1) of the flue gas condensing boiler (19) installed so that both the biomass combustion and the oil or gas replacement operation, the highest possible level of energy utilization of the fuel used and a reduced environmental impact is guaranteed. For pure flue gas filtration, the single-walled filter housing without condensing technology and without oil-gas replaceable combustion device is provided.
Description
Die Erfindung betrifft einen Rauchgasreinigungsfilter für Biomasseheizgeräte ohne oder mit Brennwerttechnik und Öl-Gas-Wechselbrandeinrichtung. Biomassefeuerstätten wie Heizkessel oder Kachelöfen und offene Kamine arbeiten oft mit hohen Rauchgastemperaturen von über +200°C und belasten durch den Ausstoß von Rußpartikeln und unverbrannte kohlenstoffhaltige Schwebstoffe die Umwelt.The invention relates to a flue gas cleaning filter for biomass heaters without or with condensing technology and oil-gas replacement firing device. Biomass furnaces such as boilers or tiled stoves and open fireplaces often operate at high flue gas temperatures of over + 200 ° C and pollute the environment through the emission of soot particles and unburned carbonaceous suspended matter.
Ein Problem ist, dass der Heizwert von Holz stark abhängig von dessen Feuchtegehalt ist und der Hu = 16.000–7.500 KJ/kg bei 15–80% Feuchte frisch geschlagenes Holz 70–80% Feuchte. Nach einem Jahr Freiluftlagerung verbleiben noch 25–30%. Lufttrockenes Holz hat 15–25% Feuchteanteil und dann einen Heizwert von 13.500–16.500 KJ = 3,8–4,6 KWh/kg oder auf den Raummeter bezogen 1.500–2.100 KWh/Raummeter Der Heizwert von Stroh Hu = 14.000–10.000 KJ/kg im trockenen Zustand. Auch hier fällt der Heizwert bei feuchter Lagerung entsprechend ab.
Der Wassergehalt wird bei der Verbrennung durch die Gluthitze über 100°C verdampft und mit den Rauchgasen über den Kamin abgeleitet. Damit bei dem Verbrennungsvorgang kein Kondensat austritt, müssen die Rauchgase über deren berührenden Flächen über der Taupunkttemperatur von ca. +50°C auch im Kaminwandbereich gehalten werden. Dies wird dann erreicht, wenn die Rauchgastemperatur entsprechend der Kaminausführung über ca. +100°C gehalten wird. Diese Wärme ist dann verloren. In den meisten Biomasseverbrennungsgeräten sind keine oder nur mangelhafte Rauchgasreinigungsfilter eingebaut, so dass neben den hohen Abgasverlusten eine hohe Umweltbelastung besteht.The water content is vaporized during combustion through the hot air over 100 ° C and discharged with the flue gases through the fireplace. So that no condensate escapes during the combustion process, the flue gases above their contact surfaces above the dew point temperature of approx. + 50 ° C must also be kept in the chimney wall area. This is achieved when the flue gas temperature is kept above approx. + 100 ° C according to the chimney design. This heat is then lost. In most biomass incinerators, no or only flawless flue gas cleaning filters are installed, so that in addition to the high exhaust gas losses there is a high environmental impact.
Die Neuheit des Rauchgasreinigungsfilters besteht darin, dass dieser im Nebenschluss zum Biomasseheizgerät Rauchrohr oder Kamin angebaut wird. Durch diese Anordnung wird erreicht, dass die Größe auf die Pressung des eingebauten Ventilators von ca. 20–30 mm WS = 196,2–294,3 Pa abgestimmt sein muss und nicht auf den geringen Auftrieb des über die Wärmedifferenz der Rauchgase erzeugten thermischen Auftriebs von ca. 2–4 mm WS = 19,62–39,42 Pa angewiesen ist. Dadurch werden die Rauchgasdurchströmenden Rohrquerschnitte und der gesamte Filter um ca. 50% kleiner als bei normalen Rauchgasreinigungsfilteranlagen. Gleichzeitig bleiben die Rauchrohranschlüsse und die Kamine in ihrer Querschnittsgröße voll erhalten, so dass sich das Brennverhalten ob mit oder ohne Rauchgasreinigungsfilterbetrieb nicht ändert. Um diese Verkleinerung zu erreichen, werden die Anschlussrauchrohre vom Rauchgasfilter mit ca. 40–60° in die Kamin- oder Biomasseheizgerätrauchrohre eingeleitet.
Für die Grundausstattung ist das Filtergehäuse (
Für den Rauchgastransport ist der Ventilator mit Elektromotor und Hitzeisolierkupplung (
Zur Leistungsanpassung ist die Steuer- und Abschlußklappe (
Bei Neuanlagen kommt das Rauchrohr oder Kaminzwischenbauteil (
In dem zweischaligen kombinierten Filter-Öl-Gas-Brennkammergehäuse (
Durch das Absenken der Rauchgasreinigungsfilterkassette (
Mit diesem kompakten Gerät wird erreicht, dass die Rauchgase gereinigt und damit die Umwelt geschont und gleichzeitig eine bessere Brennstoffausnutzung erfolgt und bei Mangel an Biomasse oder bei Bedienungsausfall wird automatisch auf Öl- oder Gasersatzbetrieb umgeschaltet.This compact unit ensures that the flue gases are cleaned and thus the environment is protected and at the same time a better fuel utilization takes place and in the case of lack of biomass or in the event of a service failure, the system automatically switches over to oil or gas substitute operation.
Die jeweilige benötigte Ausführung des Rauchgasreinigungsfilters wird auf das Verbrennungsmaterial und die örtlichen Gegebenheiten abgestimmt. Da Pellets bereits getrocknet und maschinell in Form gebracht werden und so die besten Voraussetzungen für einen guten Ausbrand gegeben sind, wird in den allermeisten Fällen der einfache Rauchgasreinigungsfilter mit dem einwandigen Filtergehäuse (
Anders verhält es sich bei Biomasseheizgeräten mit Hackschnitzel oder Scheitholz und erst recht bei Unterholz-, Ast- oder Strohverbrennung, so dass allein durch ihre Lagermöglichkeiten im Wald oder im Stadtbereich eine intensive und Langzeittrocknung oft nicht gegeben ist. Für diesen Teil der Biomasseverbrennung ist der „Rauchgasreinigungsfilter mit dem zweischaligen kombinierten Filter-Öl-Gas-Brennkammergehäuse (
Zu deren Umstellung ist für den Ersatz-Heizbetrieb nur ein Öl- oder Gasgebläsebrenner mit automatischer Luftabschlussklappe (
Für die Geräteaufstellung sind 3 höhenverstellbare Stützfüße vorgesehen. Außerdem ist zur Vermeidung von Wärmeverlusten das Gerät mit einem Blechisoliermantel versehen.For the
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Einwandiges FiltergehäuseSingle-walled filter housing
- 1.11.1
- Zweischalige kombinierte Filter-Öl-Gas-BrennkammergehäuseBivalve combined filter-oil-gas combustion chamber housing
- 22
- Kondensat- und ReinigungsbehälterCondensate and cleaning tank
- 33
- RauchgasreinigungsfilterkassetteFlue gas cleaning filter cassette
- 44
- Filterführungsstempel mit Stellmotor und RutschkupplungFilter guide punch with servomotor and slip clutch
- 55
- Ventilator mit Elektromotor und HitzeisolierkupplungFan with electric motor and heat insulation coupling
- 66
- Brunnenpumpe mit SchwimmerschalterWell pump with float switch
- 77
- ElektrodreiwegeumschaltventilElektrodreiwegeumschaltventil
- 88th
- Spülmittelbehälter mit DosierpumpeDetergent container with dosing pump
- 99
- Frischwasserzulauf Schwimmerventil mit ElektromagnetventilFresh water inlet Float valve with solenoid valve
- 1010
- Endlageschalterlimit switch
- 1111
- Umschaltklappe mit FührungsbügelSwitchover flap with guide bracket
- 1212
- Steuerelektronikcontrol electronics
- 1313
- DifferenzdruckschalterDifferential Pressure Switch
- 1414
- Wärmefühlerheat sensor
- 1515
- Öl-Gas-Gebläsebrenner mit automatischer LuftabschlußklappeOil-gas blower with automatic air vent
- 1616
- kombinierte Öl-Gas-Brenn- und FilterkammerCombined oil-gas combustion and filter chamber
- 1717
- Steuer- und AbschlussklappeControl and end flap
- 1818
- Öl-Gas-Brennervorbau mit schwenkbarer BrennerplatteOil-gas burner front with swiveling burner plate
- 1919
- RauchgasbrennwertkondensatorFlue gas condensing capacitor
- 2020
- KondensatsifonKondensatsifon
- 2121
- WindfahnenrelaisDirection relay
- 2222
- Elektrisches FlügelradanemometerElectric vane anemometer
- 2323
- HeizungswasseranschlußstutzenHeating water connecting branch
- 2424
- Biomasseheizgerätbiomass heating
- 2525
- Rauchrohr- oder KaminzwischenbauteilSmoke pipe or chimney intermediate component
- 2626
- RauchgasstrahllenkeinrichtungFlue gas beam director
- 2727
-
Heizwerte Hu bei verschiedenem Feuchtigkeitsgehalt von Brennholz
5 Calorific values Hu at different moisture content offirewood 5
Claims (4)
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-
2016
- 2016-07-14 DE DE102016008630.0A patent/DE102016008630B4/en not_active Withdrawn - After Issue
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