DE2647126A1

DE2647126A1 - Verfahren fuer den lufthygienischen abzug von rauch aus einer rauch- oder gasabzugsleitung, wie kamin oder schornstein etc., und anlage zur ausuebung des verfahrens

Info

Publication number: DE2647126A1
Application number: DE19762647126
Authority: DE
Inventors: Hans Steiner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-10-27
Filing date: 1976-10-19
Publication date: 1977-05-05
Also published as: SE7611821L; IT1068796B; JPS5253536A; ES452733A1; AU1900876A; NL7611800A; FR2347616A1; BR7607183A; NO763639L; DK477276A

Description

-=¹- Akte I6l6

;fncil 1091h

Hans Steiner , CH-4127 Birsfelden

Verfahren für den lufthygienischen Abzug von Rauch aus einer Rauch- oder Gasabzugsleitung, wie Kamin oder Schornstein etc. und Anlage zur Ausübung des Verfahrens

Der lufthygienische Abzug von Rauch ist für die Hochkamine der Industrie gelöst. Der Rauch wird dabei unter Druck durch Filter geführt, welche die festen Körper zurückhalten und die schädlichen Gase auffangen oder neutralisieren. Der bezügliche bauliche Aufwand und der nötige Unterhalt der von der Industrie benützten Rauchabzugs-Anlagen ist jedoch gross und kostspielig.

Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren für den lufthygienischen Abzug von Rauch aus einer Rauch- oder Gasabzugsleitung wie Kamin, Schornstein etc. bei kleinen Heizungen z.B. von Wohnhäusern oder Wohnsiedelungen, welches unabhängig von den WitterungsVerhältnissen zuver-

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lässig arbeitet und den SO» und Staubgehalt des aus dem Kamin entweichenden Rauch- und Gasgemisches auf ein zulässiges Minimum reduziert.

Nach dem erfindungsgemässen Verfahren wird dem Rauchgas im Abstand über dem Austritt der Rauch- oder Gasabzugsleitung im Bereich einer offenen Mischzone mittels Druck- oder Saugenergie Luft zugeführt, eine vielfache Vermischung des Rauchgases mit der Luft und zusätzlich angesogener atmosphärischer Luft bewirkt, das Gemisch mittels Druck- und Geschwindigkeitsenergie der Luft in kraftgeladenem Strahl ins Freie fortgeschleudert und eine grossflächige Verteilung bewirkt.

Die Erfindung betrifft ferner eine Anlage zur Ausübung des Verfahrens, bei welcher im Abstand über dem Austritt des Rauch- oder Gasabzuges unter Bildung einer offenen Mischzone ein Pressluft- bzw. Gasabgeber angeordnet ist, derart, dass das Rauchgas mit der Luft durch deren Druck- und Geschwindigkeitsenergie bei gleichzeitigem Zutritt atmosphärischer Luft in der Mischzone vielfach vermischt und in kraftgeladenem Strahl, eine Grossfläche erfassend, fortgeschleudert werden kann.

In der Zeichnung sind beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigen :

Fig. 1 eine Ausführungsform der Anlage mit Gaszuführung und Ventilator,

Fig. 2 eine Ausführungsform mit injektorartiger Luftzuführung durch Pressluft,

Fig. 3 eine Ausführungsform mit Abluftzuführung durch einen Ventilator,

Fig. 4 eine Ausführungsform mit injektorartiger Pressluftzuführung innerhalb des Kamins,

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Fig. 5 bis 9 verschiedene Ausführungsformen, bei welchen Pressluft durch ein mit Düsen besetztes, ringförmiges Mundstück zugeführt wird,

Fig. 10 ein Detail zu Fig. 6 und 7 in grösserem Massstab,

Fig. 11 einen axialen Schnitt durch die Anlage, und

Fig. 12 eine Variante zu Fig. 11.

Die Anlage gemäss Fig. 1 zeigt ein Kamin 1, an welchem längs seiner Aussenwand eine Gasleitung 2 angeordnet ist. Die Gasleitung 2 mündet in einen dicht über dem Kaminaustritt 3 angeordneten Reaktionszylinder 6, in welchem die heissen Rauch- und Abgase infolge Erdgasbeimischung durch das Rohr 2 bei 4 einer Nachverbrennung unterworfen und unter gleichzeitiger Beimischung atmosphärischer Luft gemäss den Pfeilen a einen Mischzylinder 7 mit Ventilator 8 passieren und durch letzteren in die Atmosphäre ausgestossen werden. Durch die Nachverbrennung innerhalb der erwähnten Mischzone 6 bis 7 über dem Kaminaustritt 3 werden Staub und Giftgase unschädlich gemacht.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist nahe über dem Kaminaustritt 3 ein als Injektor ausgebildeter Mischzylinder 7 angeordnet, in welchem Pressluft aus einer dem Kamin 1 entlang führenden Leitung 2* bei der Einmündung 2 zugeführt wird. Beim Eintritt der Rauchgase in den zugleich als Reaktionszylinder wirkenden Mischzylinder 7 wird den Rauchgasen im Sinn der Pfeile a atmosphärische Luft zur Ermöglichung einer Nachverbrennung und Reinigung der Rauchgase beigemischt.

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform der Anlage für Wohnblock- und Einfamilienhäuser, bei welcher im Abstand über dem

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Kaminaustritt 3 ein als Injektor wirkender Mischzylinder angeordnet ist, in welchen eine Abluft aus WC, Bad und Küche führende Leitung 11 einmündet. Durch die Injektorwirkung des Mischzylinders 7 wird dem aus dem Kamin austretenden Rauchgasstrom bei seinem Eintritt in den Mischzylinder 7 Frischluft gemäss den Pfeilen a zugeführt.

Fig. 4 zeigt eine Variante zu Fig. 2, bei welcher die Pressluftzuführungsleitung 2* in das Innere des Kamins verlegt ist.

Gemäss Fig. 5 ist eine dem Kamin entlang angeordnete Pressluftleitung 2* oben mit einem ringförmigen Mündungsstück versehen, das den Kaminaustritt 3 umgibt und mit mehreren nach oben gerichteten Düsen 13 versehen ist. Das ringförmige Mündungsstück 12 bildet dicht über dem Kaminaustritt 3 eine offene Mischzone, in welcher die Rauchgase mittels sich beimischender Pressluft in wuchtigem Strahl und sich vergrösserndem Stromungsquerschnitt, eine grosse Fläche erfassend, ins Freie geschleudert werden.

Fig. 6 zeigt eine Variante zu Fig. 5, bei welcher die nach oben gerichteten Düsen 13 in einem Winkel OC von ca. 45 bis 7O Grad nach einwärts geneigt sind, wie dies in Fig. und IO gezeigt ist.

In den Fig. 7 und 8 ist eine Variante zu Fig. 5 in Ansicht und Draufsicht dargestellt, bei welcher das ringförmige Mündungsstück 12 tiefer als die Austrittsoffnung des Kamins liegt.

In Fig. 9 ist das ringförmige Mündungsstück 12 noch tiefer gelegt und weist einen grösseren Durchmesser auf als das Kamin, so dass ein Zwischenraum zwischen diesem und dem Mündungsstück besteht, der ein besseres Mitreissen von Aussenluft durch die Pressluft von unten nach oben ermöglicht.

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Allen Ausführungen ist die Charakteristik eigen, dass aus dem Abzug 1 austretender Rauch bzw. Gas durch Pressluft erfasst, in einer offenen Mischzone mit atmosphärischer Luft vielfach vermischt und in kraftgeladenem Strahl, welcher eine Grossfläche bestreicht, fortgeschleudert wird.

Gemäss Fig. 11 ist im Abstand über dem Austritt 3 des Kamins unter Bildung einer offenen Mischzone M eine Gruppe von drei Mischzylindern 7, 7¹, 7" angeordnet. Die letzteren sind oben sowie unten offen und unter Bildung von Lufteinlassen 7a in Abständen übereinander angeordnet. Der unterste Mischzylinder 7 ist trichterartig nach aussen gewölbt. Bei den Mischzylindern 7¹, 7" sind dagegen nur deren untere Teile trichterförmig nach aussen geformt. Zwischen den Mischzylindern 7, 7·, 7" befinden sich durch Ringspaltöffnungen gebildete Lufteinlasse 7a, welche ins Freie gerichtet sind und den Zutritt von Frischluft ermöglichen. Der mittlere Mischzylinder 7¹ ist an Stützstangen festgelegt, die mit ihren unteren Enden am Kamin 1 verankert sind. 14 ist ein in das Kamin tief hineinragendes, frei schwebendes Ansaugrohr, welches im Bereich des Mischzylinders 7¹ über ein konisch sich nach oben erweiterndes Zwischenrohrstück 16 in das Strahlrohr 15 übergeht. Die Weite des Strahlrohres 15 ist zweckmässig doppelt so gross wie jene des Ansaugrohres 14. Das Ansaugrohr 14 und das Zwischenrohrstück 16 besitzen an den einander zugekehrten Enden Flanschen, welche durch nicht besonders gezeichnete Befestigungselemente, wie Nieten oder Schrauben miteinander verbunden sind. Die Streben 17 des Mischzylinders 7¹ tragen das Strahlrohr 15. An letzterem ist durch die Strebe 17* der obere Mischzylinder 7" festgelegt. Der unterste Mischzylinder 7 wird durch die Strebe 17" getragen, welche am Ansaugrohr 14 festsitzt. In der Mündung des Strahlrohres 15 ist ein unten und oben erweitertes Düsenrohrstück 19 angeordnet.

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Zufolge des relativ tief in das Kamin 1 hineinragenden Ansaugrohres 14 erfolgt innerhalb ersterem eine Teilung des aufsteigenden Rauchgases. Die im Ansaugrohr 14 befindliche Rauchmenge ist dabei kleiner als jene die im konzentrischen Zwischenraum 1' von ersterem und der Innenwand des Kamins 1 aufsteigt. Der Ventilator 8 zieht das in das Ansaugrohr 14 eingeströmte Rauchgas nach oben, wie die Pfeile A zeigen, und leitet dieses unter starker Beschleunigung in das Strahlrohr 15, um schliesslich das Düsenrohrstück 19 zu erreichen. Am Austritt aus letzterem entsteht ein Ueberdruck und es entsteht ^ in kraftgeladener, vertikal aufwärts gerichteter Rauchgas-Freistrahl 20, der durch gestrichelte Linien angedeutet ist.

Das aussenseitig am Ansaugrohr 14 durch die Zwischenräume 1 * des Kamins 1 aufsteigende Rauchgas zieht, nach Passierung der Mischzone M, in die Mischzylinder 7, 7¹, 7", wie die Pfeile A¹ zeigen. Gleichzeitig strömt durch die Lufteinlasse 7a in verschiedenen Höhenstufen Frischluft gemäss den Pfeilen B ins Innere der Mischzylinder und vermischt sich dabei mit dem durch die Zwischenräume 1* aus dem Kamin 1 kommenden, durch die Pfeile A* bezeichneten Rauchgas· Eine grosse Menge von Frischluft aus der freien Atmosphäre wird zugleich durch die offene Mischzone M eintreten, die sich zwischen dem oberen Ende des Kamins 1 und dem unteren Mischzylinder 7 befindet. Der bezügliche Weg der Frischluft in die Mischzone M ist durch die Pfeile C gezeigt. Der aus dem Düsenrohrstück 19 austretende kraftgeladene vertikale Freistrahl 2O reisst das aussenseits der Rohre 14, 15 innerhalb den Mischzylindern 7, 7^f, 7" aufsteigende, reichlich mit Frischluft vermischte Rauchgas mit und erzeugt die angestrebte grossflächige Verteilung in die Atmosphäre. Die Verteilung ist gleichmässig und gründlich, denn das die Mischzone M und die Mischzylinder 7, 7¹, 7" passierte Rauchgas ist prozentual um ein mehrfaches mit Frischluft angereichert sowie innig vermischt

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und umgibt den Freistrahl beim Austritt geschlossen.

Gemäss Fig. 12 besteht das Ansaugrohr aus drei teleskopartig teilweise ineinander greifenden Rohrstücken 14, 14', 14", die sich in der Weite stufenweise nach unten gegen das Kamin 1 hin reduzieren. 20, 2O¹ sind durch Ringraumöffnungen gebildete Rauchgasdurchlässe, die sich an den Stufen der einander teilweise übergreifenden Rohrstücken 14, 14¹, 14" befinden. Das Rohrstück 14 greift wiederum teilweise in das Kamin 1, während die Rohrstücke 14', 14" ganz in diesem liegen. Das im Kamin 1 aufsteigende Rauchgas gelangt durch die Durchlässe 20, 20· in verschiedenen Höhenstufen in das Ansaugrohr 14, wie die Pfeile D andeuten. Eine erste Rauchgasmenge tritt zuerst am unteren Ende in das Rohrstück 14", in einer über diesem befindlichen Stufe durch den Durchlass 20 eine zweite Rauchgasmenge und schliesslich durch den Durchlass 20" in wiederum höherer Stufe eine dritte Rauchgasmenge ein. In diesem abgestuften mehrteiligen Ansaugrohr 14 ist der Auftriebseffekt des Rauchgases und damit seine Beschleunigung bedeutend grosser als bei der einstückigen Ausführung nach Fig. 11. Ueber der Mischzone M befindet sich analog wie in Fig. 11 gezeigt, eine Gruppe von Mischzylindern 7, 7', 7" mit den Lufteinlassen 7a in zueinander verschiedenen Höhenstufen, die der Einfachheit halber jedoch nicht besonders gezeichnet sind.

Die vorteilhafteste Betriebstemperatur beim beschriebenen Verfahren und bei der Anlage ist beim Austritt des mit Frischluft stark angereicherten Rauchgases aus dem Düsenrohrstück 19 mit dem Uebergang zum Freistrahl 20 130°C. Durch die leicht durchführbare Geschwindigkeitsregulierung des Ventilators 8 lässt sich diese Temperatur sicher kontrollieren. Ein Unterschreiten der Temperatur von 130 C ist unerwünscht, da damit eine Kondensation des im Rauchgas befindlichen Schwefels erfolgt.

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Das beschriebene Verfahren und die zur Ausübung desselben dienende Anlage zeichnet sich gegenüber den Ausführungen nach Fig. 1 bis 10 durch höheren Wirkungsgrad resp- bessere Rauchgasverteilung in die Atmosphäre aus. Dies wird
erzielt durch die besondere Rauchgasteilung innerhalb dem Kamin, die getrennte Ableitung des einen Rauchgas-Teiles, die hohe Beschleunigung des in das Ansaugrohr eingetretenen Rauchgases und die intensive Zuführung von Frischluft in verschiedenen Höhenlagen in.den anderen abgetrennten
Rauchgas-Teil nach erfolgter Passierung der offenen Mischzone M.

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Claims

Patentansprüche

VIy Verfahren für den lufthygienischen Abzug von Rauch aus einer Rauch- oder Gasabzugsleitung, wie Kamin, Schornstein etc., dadurch gekennzeichnet, dass dem Rauchgas im Abstand über dem Austritt der Rauch- oder Gasabzugsleitung im Bereich einer offenen Mischzone mittels Druck- oder Saugenergie Luft zuführt, eine vielfache Vermischung des Rauchgases mit der Luft und zusätzlich angesogener atmosphärischer Luft bewirkt, das Gemisch mittels Druck- und Geschwindigkeit senergie der Luft in kraftgeladenem Strahl ins Freie fortgeschleudert und eine grossflächige Verteilung bewirkt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Rauchgas im Abstand über dem Austritt (3) der Rauchoder Gasabzugsleitung (1) im Bereich einer offenen Mischzone durch die Wirkung eines in einen Mischzylinder (7) eingebauten Ventilators (8) Gas und atmosphärische Luft zur Erzeugung einer Nachverbrennung zugeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Rauchgas im Abstand über dem Austritt (3) der Rauchgasabzugsleitung (1) im Bereich einer offenen Mischzone in einem als Injektor gebauten Mischzylinder (7) Pressluft und atmosphärische Luft zur Erzeugung einer Nachverbrennung zugeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Rauchgas im Abstand über dem Austritt (3) der Rauchoder Gasabzugsleitung (1) im Bereich einer offenen Mischzone mittels einer Abluft-Ansaugleitung (9) über einen Ventilator (10) und einer Druckleitung (11) in einem als Injektor gebauten Mischzylinder (7) Abluft und atmosphärische Luft in offener Mischzone gemäss den Pfeilen (a) zugeführt wird.

ORIGINAL INSPECTED

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5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man innerhalb des Kamins (1) durch ein in dieses eingreifendes, mit einem Strahlrohr (15) verbundenes Ansaugrohr (14) eine Teilung des ausströmenden Rauchgases veranlasst, wobei man einen abgetrennten Teil desselben der offenen, über dem Austritt (3) befindlichen Mischzone (M) und einer über letzterer befindlichen Gruppe von Mischgeräten (7,7',7") und einen anderen Teil dagegen dem im Arbeitsbereich des Ansaugrohres (14) und des Strahlrohres (15) angeordneten Sauglufterzeuger (8) direkt zuführt, ferner, dass man dem Rauchgas beim passieren der Mischgeräte in verschiedenen Höhenstufen Frischluft zuleitet.
6. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass man das im Kamin aufsteigende Rauchgas in verschiedenen Höhenstufen in das Ansaugrohr (14) führt (Fig.2).
7. Anlage zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Abstand über dem Austritt (3) des Rauch- oder Gasabzuges (1) unter Bildung einer offenen Mischzone ein Pressluft- bzw. Gasabgeber (4 bzw. 5) angeordnet ist, derart, dass das Rauchgas mit'der Luft durch deren Druck- und Geschwindxgkextsenergxe bei gleichzeitigem Zutritt atmosphärischer Luft in der Mischzone vielfach vermischt und in kraftgeladenem Strahl, eine Grossfläche erfassend, fortgeschleudert werden kann.
8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Gasabgeber die Einmündung (4) einer Gasleitung (2) in einen Reaktionszylinder (6) dient, welcher zwischen dem Kaminaustritt (3) und einem Mischzylinder (7) mit eingebautem Ventilator (8) angeordnet ist.
9. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Abstand über dem Austritt (3) der Rauchgasabzugsleitung (1) ein als Injektor wirkender Mischzylinder (7) mit in diese

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einmündender Pressluftleitung (2¹) angeordnet ist, mit welchem dem Rauchgas Pressluft und atomosphärische Luft beigemischt wird.
10. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in einen im Abstand über dem Austritt (3) der Rauchgasleitung (1) angeordneten, als Injektor wirkenden Mischzylinder (7) eine Abluftleitung (11) einmündet, welche über einen Ventilator (10) mit einer Abluft-Ansaugleitung (9) verbunden ist.
11. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in einen im Abstand über dem Austritt (3) der Rauchgasleitung (1) angeordneten, als Injektor wirkenden Mischzylinder (7) eine Pressluftleitung (2¹) einmündet, welche im Innern des Kamins (1) verlegt ist.
12. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine dem Kamin (1) entlang angeordnete Pressluftleitung (2*) ein im Bereich des Rauchgasaustrittes (3) liegendes ringförmiges Mündungsstück (12) mit mehreren nach oben gerichteten Düsen (13) trägt, welches mit dem Rauchgasabzug (3) eine offene Mischzone bildet.
13. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich einem im Abstand über dem Austritt (3) des Kamins (1) angeordneter Sauglufterzeuger (8) ein die offene Mischzone (M) durchsetzendes, relativ tief in das Kamin eingreifendes, mit einem Strahlrohr (15) verbundenes Ansaugrohr (14) anschliesst, welches innerhalb dem Kamin das aufsteigende Rauchgas teilt, wobei um das Ansaug- und Strahlrohr eine Gruppe von im Abstand übereinander angeordneten Mischgeräten (7, 7¹, 7") vorgesehen ist, welche in verschiedenen Höhenstufen Lufteinlasse (7a) aufweisen.
14. Anlage nach Ansprüchen 7 und 13, dadurch gekennzeichnet.

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dass die Lufteinlasse (7a) durch Ringspaltöffnungen gebildet sind.
15. Anlage nach Ansprüchen 7 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass im Strahlrohr (15) ein Düsenrohrstück (19) vorgesehen ist.
16. Anlage nach Ansprüchen 7 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Ansaugrohr (14) aus mehreren, teilweise übereinander greifenden Rohrstücken (14, 14¹, 14") gebildet ist, welche verschiedene Weiten zueinander aufweisen (Fig. 2).
17. Anlage nach Ansprüchen 7, 13 und 16, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen den übereinander greifenden Teilen dor Rohrstücke (14, 14', 14") Rauchgasdurchlässe (20, 20¹) befinden.

13. Anlag«? nach Ansprüchen 7 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass Mischzylinder (7, 7', 7") wenigstens teilweise trichterförmig sind.

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