DE3807360A1

DE3807360A1 - Chimney for treating gaseous material flows

Info

Publication number: DE3807360A1
Application number: DE3807360A
Authority: DE
Inventors: Klaus Dr Ing Fieback; Gunter Dipl Ing Schertz; Peter Dipl Phys Hartmann; Juergen Schatz
Original assignee: Bauakademie der DDR
Current assignee: Bauakademie der DDR
Priority date: 1987-03-27
Filing date: 1988-03-06
Publication date: 1988-10-13
Also published as: SE8801126L; CH677253A5; SE8801126D0; DD270639A3; RU1820154C

Abstract

The invention relates to a chimney which permits effective cleaning and heat utilisation of flue gases, in particular gases resulting from the combustion of solid fuels. The aim is to configure a chimney, which can be industrially prefabricated in a cost-effective manner, as a universal, space-saving and reliable jet washer for new-construction and reconstruction purposes. According to the invention, the chimney is, for this purpose, constructed from identical prefabricated elements, preferably of concrete, having an axial through-passage and coaxial through-passages, which each exhibit, on their upper side, radial and coaxial ducts which open into the through-passages. A liquid-jet reactor element with a changeable flow cross-section which is regulated in dependence on the combustion-process parameters guarantees optimum heat-exchange and material-exchange conditions.

Description

Application of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kamin zur Reinigung und Wärmenutzung von gasförmigen Stoffströmen, welche insbe sondere aus der Verbrennung fester, flüssiger und gasförmi ger Brennstoffe resultieren. Sie ist für alle Leistungsberei che von Verbrennungsanlagen, vorzugsweise bis zu einer Heiz leistung von 12 MW, sowohl für den Neubau als auch für die Rekonstruktion und Modernisierung von Abgaseinrichtungen, universell anwendbar. Das Einsatzgebiet der Erfindung er streckt sich verstärkt auf Stadtzentren und industrielle Bal lungsgebiete, in denen die Probleme des Umweltschutzes, der Abgaswärmenutzung und der Nutzungsdauererhöhung vorhandener baulicher Anlagen mit effektiven technisch-technologischen Fertigungsmethoden lösbar sind. Die Erfindung läßt sich in Form einer komplexen Baueinheit problemlos in industrielle Fertigungsprozesse integrieren.The invention relates to a fireplace for cleaning and heat use of gaseous material flows, which in particular especially from the combustion of solid, liquid and gaseous fuels result. It is for all performance areas che of incinerators, preferably up to a heater output of 12 MW, both for the new building and for the Reconstruction and modernization of exhaust systems, universally applicable. The field of application of the invention increasingly extends to city centers and industrial bal areas in which the problems of environmental protection, the Exhaust gas heat utilization and the increase in service life of existing ones structural systems with effective technical-technological Manufacturing methods are solvable. The invention can be in Form a complex unit easily in industrial Integrate manufacturing processes.

Characteristic of the known technical solutions

Es sind eine Vielzahl von Naßbehandlungsverfahren und -vorrich tungen mit direktem Kontakt zwischen Verbrennungsabgas und Waschflüssigkeit bekannt, welche eine Reinigung, vornehmlich zur Reduzierung der umweltbelastenden Schwefeldioxidemission, und/oder Wärmerückgewinnung mittels verchiedenartiger Strahl apparate, Hilfs- bzw. Zusatzaggregate und Einzelteile mit spe zieller Geometrie beinhalten. Einige Systemausführungen für kleine und große Abgasbehandlungsanlagen sind dazu beispiels weise in den Erfindungsschriften DE-AS 24 62 812, DE-OS 24 24 42, DE-AS 25 12 233, GB-PS 13 06 678 und US-PS 38 35 796 beschrieben. Das grundsätzliche Anliegen der nach dem Stand der Technik bekannten Abgasbehandlungsvarianten besteht zumeist darin, den Impulsaustausch und somit die Wärmeübertragungs- und Stoffumwandlungsbedingungen zwischen Gas- und Flüssigkeits molekülen intensiver sowie den gesamten Waschprozeß energe tisch günstiger zu gestalten. Dies wird z. B. in der CH-PS 6 58 200, SU-UR 6 54 684 und DE-AS 22 43 413 durch entsprechende Ausbildung des Strahlrohres, insbesondere der Strahlrohrlän ge und -profilierung, ermöglicht. Derartige Konstruktionen mit fixierten Strahlrohrabmessungen gestatten jedoch nur mit außerordentlich hohem steuerungs- und/oder regelungstechni schen Aufwand eine optimale Anpassung an die Verbrennungspro zeßparameter und begrenzen den wirtschaftlichen Einsatz bzw. die Anwendung einer Strahlapparatbaugröße auf relativ enge Heizleistungsbereiche. Ungünstig ist außerdem, daß zumin dest diejenigen Strahlrohrabschnitte, in denen die maximale oder eine extrem hohe kinetische Energiedichte des Gas-Flüs sigkeitsgemisches vorliegt, aus kostenintensiven korrisions- und hochtemperaturbeständigen Werkstoffen hergestellt wer den müssen. Desweiteren besitzen alle in der Fachliteratur vorgestellten theoretisch konzipierten und praktisch ver wirklichten Strahlwäschersysteme den Mangel, daß sie aus mehreren verschiedenen Baugruppen (z. B. Strahlrohr, Schorn steinrohr, Flüssigkeitsbehälter) mit hohen material-, fer tigung- und montageseitigen Investitionsaufwendungen zu sammengefügt werden.There are a variety of wet treatment methods and devices with direct contact between combustion exhaust gas and Wash liquid known, which is a cleaning, primarily to reduce the polluting sulfur dioxide emissions, and / or heat recovery by means of various types of jet apparatus, auxiliary or additional units and individual parts with spe geometry. Some system versions for Small and large exhaust gas treatment systems are one example as in the inventions DE-AS 24 62 812, DE-OS 24 24 42, DE-AS 25 12 233, GB-PS 13 06 678 and US-PS 38 35 796 described. The fundamental concern of the state of the art Known exhaust gas treatment variants mostly consist of the momentum exchange and thus the heat transfer and Substance conversion conditions between gas and liquid molecules more intensive and the entire washing process more energetic to make the table cheaper. This is e.g. B. in the CH-PS 6 58 200, SU-UR 6 54 684 and DE-AS 22 43 413 by corresponding Formation of the jet pipe, in particular the jet pipe length ge and profiling. Such constructions with fixed nozzle dimensions only allow with extraordinarily high control and / or regulation technology optimal adaptation to the combustion pro parameters and limit the economic use or the application of a beam size to relatively narrow Heating output ranges. It is also unfavorable that at least least those jet pipe sections where the maximum or an extremely high kinetic energy density of the gas flow mixture exists, from cost-intensive and high temperature resistant materials have to. Furthermore, everyone owns in the specialist literature presented theoretically conceived and practically ver jet scrubbing systems realized the lack that they were out several different assemblies (e.g. jet pipe, chimney stone pipe, liquid container) with high material, fer investment and investment costs be put together.

Eine effektive Einordnung in betehende Objekte mit Heiz kesselanlagen bzw. Wärmeerzeugungsaggregaten ist wegen des umfangreich erforderlichen Strahlwäschersortiments häufig undurchführbar. In vielen Fällen ist aufgrund des begrenz ten Platzangebotes eine Nachrüstung sogar völlig ausge schlossen. An effective classification in objects with heating boiler systems or heat generating units is because of the frequently required range of jet washers impracticable. In many cases, due to the limited retrofitting was completely exhausted closed.

Aim of the invention

Ziel der Erfindung ist es, einen Kamin zur Behandlung gas förmiger Stoffströme zu schaffen, der als universeller Strahlwäscher betrieben, in rationeller Art und Weise in typisierten Baureihen industriell vorgefertigt, am Einsatz ort mit einfachsten Mitteln errichtet und zwecks Schad stoffbeseitigung sowie Wämerückgewinnung in Abhängigkeit der variablen Parameter des Verbrennungsprozesses optimal ausgebildet wird.The aim of the invention is to gas a fireplace for treatment to create streams of matter that are more universal Jet washer operated in a rational manner typified series industrially prefabricated, in use erected with the simplest of means and for the purpose of damage substance removal and heat recovery depending the variable parameters of the combustion process optimal is trained.

State the nature of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, den Kamin zur Behandlung gas förmiger Stoffströme so auszugestalten, daß die vorgefer tigten Bauelemente und Baugruppen, gegliedert in ein mini males Typen- bzw. Baureihensortiment, bei der Montage am Einsatzort zu einer platzsparenden, statisch stabilen und funktionell zuverlässigen Neubau- oder Nachrüstungsanlage vereinigt werden können. Darüber hinaus sind einerseits kostengünstige sowie problemlos verfügbare Ausgangsmate rialien zur Anwendung zu bringen und andererseits einfach ste technisch-technologische Herstellungsbedingungen zu ge währleisten.The object of the invention is to gas the fireplace for treatment shaped flows so that the prefabricated components and assemblies, divided into a mini range of types and series, when assembling on Site of a space-saving, statically stable and functionally reliable new build or retrofit system can be united. In addition, on the one hand inexpensive and easily available starting material rialien to use and on the other hand simple technical-technological manufacturing conditions ensure.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, indem zur Neuerrichtung oder Rekonstruktion eines Kamins mit Strahl wäscherfunktion gleichartige Montageelemente, vorzugsweise aus Beton, mit einem senkrecht zur Montageelementauflage fläche angeordneten Durchbruch, als Axialdurchbruch be zeichnet und mehreren dazu parallel verlaufenden Durch brüchen als Koaxialdurchbrüche bezeichnet, welche jeweils an ihrer Oberseite radial zum Axialdurchbruch angeordnete Kanäle, Radialkanäle sowie mehrere die Koaxialdurchbrüche verbindende Kanäle, Koaxialkanäle aufweisen, verwendet und diese Montageelemente an ihrer Oberseite oder/und Un terseite mit mindestens einer Zentrierungs- bzw. Lage fixierungsmöglichkeit versehen sind. An der Oberseite der Durchbrüche der Montageelemente befinden sich muffenar tige Erweiterungen zur Aufnahme von Baugruppen. Eine die ser Baugruppen wird durch ein Flüssigkeitsstrahllreaktor element mit einem veränderbaren Strömungsquerschnitt ge bildet, welcher mittels einer oder mehrerer Druckkammmern, die durch ein dehnungselastisches und/oder formelastisches Formteil oder mehrer dehnungselastische und/oder form elastische Ringleitungen determiniert sind, in Größe und Form durch Druckbeaufschlagung regulierbar ist.According to the invention the object is achieved by New construction or reconstruction of a fireplace with a jet scrubber function of the same type, preferably made of concrete, with a perpendicular to the mounting element support surface arranged opening, be as an axial opening and several parallel runs breaks called coaxial breakthroughs, each arranged at their top radially to the axial opening Channels, radial channels and several coaxial openings connecting channels, coaxial channels are used and these mounting elements on their top or / and Un terseite with at least one centering or layer fixation are provided. At the top of the Breakthroughs in the mounting elements are muffenar expansions to accommodate modules. A the This assembly is through a liquid jet reactor element with a variable flow cross-section ge forms, which by means of one or more pressure chambers, by a stretch elastic and / or form elastic Molding or several stretch-elastic and / or form elastic ring lines are determined in size and Form is adjustable by pressurization.

Die Druckkammern sind durch ein- oder mehrlagige, korro sions- und hochtemperaturbeständige, in Strömungsrichtung angeordnete Streifen aus Flächengeweben, z. B. imprägnier te Glasseide, geschützt. Diese Streifen ermöglichen Form veränderungen des dehnungselastischen und/oder formela stischen Formteiles bzw. der dehnungselastischen und/oder formelastischen Ringleitungen, folgen diesen, durch den Innendruck bedingten Formveränderungen und stellen somit die strömungstechnisch optimale Form im Impulsaustausch bereich ein. Die dehnungselastischen Ringleitungen sind einzeln, in Gruppen oder insgesamt regulierbar, so daß alle erforderlichen Formen prozeßabhängig realisiert wer den können.The pressure chambers are made of single or multi-layer, corro Sions- and high temperature resistant, in the direction of flow arranged strips of flat fabrics, e.g. B. impregnated te fiberglass, protected. These stripes allow shape changes in the elastic and / or formela tical molded part or the elastic and / or elastic ring lines, follow these, through the Changes in shape caused by internal pressure and thus represent the aerodynamically optimal shape in the momentum exchange area one. The elastic ring lines are individually, in groups or in total adjustable, so that all necessary forms depending on the process realized that can.

Das Flüssigkeitsstrahlreaktorelement wird durch Einbrin gen einer Ringdüseneinheit und/oder einer Korndüse in ei nem Durchbruch eines über diesem Reaktorelement eingebau ten Montageelements funktionsfähig.The liquid jet reactor element is introduced against a ring nozzle unit and / or a grain nozzle in an egg Nem breakthrough installed over this reactor element ten mounting element functional.

Das Flüssigkeitsstrahlreaktorelement kann über einem oder mehreren Muffenrohren, z. B. aus lasiertem Steinzeug, ange ordnet sein. Aus Steinzeug bestehende Muffenrohre garan tieren einen ausreichenden Schutz der Montageelemente ge genüber der aggressiven Gas-Flüssigkeit-Strömung.The liquid jet reactor element can over or several socket pipes, e.g. B. from glazed stoneware to be in order. Garn pipes made of stoneware provide adequate protection for the mounting elements compared to the aggressive gas-liquid flow.

Eine weitere Baugruppe wird durch eine entsprechende Ein gliederung von Flüssigkeitsbehältern in die Durchbrüche ge bildet. Die untereinander verbundenen Flüssigkeitsbehälter, beispielsweise flexible Kunststoffbehälter, dienen zur Auf nahme der eingesprühten Waschflüssigkeit, als Reaktions- und Pufferbereiche für die Neutralisation der Schadstoff bestandteile, zur Trennung von Flüssigkeit und gereinig tem Gas und als Reservoire für die Realisierung eines zu verlässigen Flüssigkeitskreislaufs mittels Umwälzpumpe.Another module is identified by a corresponding on breakdown of liquid containers into the openings forms. The interconnected liquid containers, For example, flexible plastic containers are used for taking the sprayed washing liquid, as a reaction and buffer areas for the neutralization of the pollutant Ingredients for separating liquid and clean gas and as a reservoir for the realization of a reliable liquid circuit by means of a circulation pump.

Zwischen Flüssigkeitsreaktorelement bzw. Muffenrohr und Flüssigkeitsbehältern sind Zuführungen zu den Abgaszügen aus den im unteren Montageelement enthaltenen Radialkanä len gebildet, welche den Transport der gereinigten und ab gekühlten Abgase in die Atmosphäre über wenigstens zwei danebenliegende Koaxialdurchbrüche garantieren. Die Ra dial- und Koaxialkanäle dienen ebenfalls zur Verlegung der notwendigen Rohrleitungen. Bei Rekonstruktion von vor handenen Heizungsanlagen werden die Rohrleitungen im Ab gaskanal des vorhandenen Kamins installiert und im Hei zungskeller herausgeführt. Damit ist ein frostsicherer Betrieb im Dachbereich des erfindungsgemäß montierten Ka mins abgesichert. Die durch die Rohrleitungen bedingte Ver minderung des Querschnittes im vorhandenen Abgasschacht, und die daraus resultierende Zugreduzierung kann durch entsprechende Veränderung der Geometrie des Flüssigkeits strahlreaktorelements und damit der Saugzuggröße ausge glichen werden.Between the liquid reactor element or sleeve pipe and Liquid containers are feeders to the exhaust flues from the radial channels contained in the lower mounting element len formed, which the transport of the cleaned and from cooled exhaust gases into the atmosphere via at least two guarantee adjacent coaxial breakthroughs. The Ra dial and coaxial channels are also used for laying the necessary piping. When reconstructing from before existing heating systems, the pipes in the Ab gas duct of the existing fireplace installed and in the hot tongue cellar led out. This makes it frost-proof Operation in the roof area of the Ka assembled according to the invention mins secured. The Ver caused by the piping reducing the cross section in the existing flue, and the resulting draft reduction can by corresponding change in the geometry of the liquid jet reactor element and thus the suction train size be compared.

Die Bedienung und Kontrolle des Pumpen- und Steuersystems wird vom Heizungskeller aus vorgenommen. Die dazu notwen dige Anlage ist in Containerform herstellbar, benötigt wenig Platz und ist in den vorhandenen Räumlichkeiten für die Wärmeerzeuger integrierbar. Die gezielte Abstimmung zwischen den strömungstechnischen Bedingungen im zirkulie renden Flüssigkeitskreislauf und den herbeizuführenden Druckwerten innerhalb der dehnungselastischen und/oder formelastischen Druckkammer oder dehnungselastischen und/ oder formelastischen Ringleitungen des Flüssigkeitsstrahl reaktorelements erfolgt in Abhängigkeit von den Fahrkur ven der Wärmeerzeuger, zweckmäßigerweise mittels Mikro rechner. The operation and control of the pump and control system is carried out from the boiler room. The necessary for this The system can be manufactured in container form, required little space and is in the existing premises for the heat generator can be integrated. The targeted coordination between the fluidic conditions in the circulie liquid circuit and the one to be brought about Pressure values within the elastic and / or form-elastic pressure chamber or stretch-elastic and / or elastic ring lines of the liquid jet reactor element takes place depending on the driving course ven the heat generator, expediently by means of micro computer.

Beim Auftreten einer Havarie, z. B. bei Pumpendefekt, wird die Abgaskanalabdeckung des Kamins geöffnet, so daß die Heizungsanlage mit natürlicher Saugzugwirkung weiter be treibbar ist.When an accident occurs, e.g. B. with pump defect open the chimney flue cover so that the Heating system with natural suction effect continue to be is drivable.

Der erfindungsgemäße Kamin für Rekonstruktionszwecke ist auch derart ausgestaltbar, daß je nach vorliegenden Rauch gasparametern einige Koaxialdurchbrüche wahlweise mit Flüssigkeitsstrahlreaktorelementen ausgerüstet und eine be stimmte zugehörige Anzahl von Koaxialdurchbrüchen zur Ab gasableitung in die Atmosphäre verwendet werden. Die er forderlichen Verbindungen zwischen den Radialkanälen las sen sich über geöffnete bzw. mittels Paßstücke verschlosse ne Radialkanäle verwirklichen. Die Montageelemente können somit an bestehende Standardschornsteine universell ange paßt und in einfacher Weise manuell hergestellt werden.The fireplace according to the invention for reconstruction purposes is can also be designed so that depending on the smoke present gas parameters some coaxial breakthroughs optionally Liquid jet reactor elements equipped and a be voted for associated number of coaxial breakthroughs gas discharge into the atmosphere can be used. Which he required connections between the radial channels read sen over open or by means of adapters Realize radial channels. The mounting elements can thus universally attached to existing standard chimneys fits and can be produced manually in a simple manner.

Für Heizungsanlagen kleiner Leistung, z. B. Ofenheizung in mehrgeschossigen Häusern, ist der erfindungsgemäße Kamin völlig ohne oder mit ungesteuertem Flüssigkeitsstrahlre aktorelement anwendbar. In den Durchbrüchen der Montage elemente, welche eine säurebeständige Schutzschicht er halten, sind Kerndüsen angeordnet. Die Wasserableitung kann z. B. aus einem Montageelement erfolgen, dessen Ko axialdurchbrüche bis zur Höhe der Radialkanäle und alle Radialkanäle bis auf einen, in dem sich ein Überlaufstück mit Verbindung zur im Axialdurchbruch installierten Rohr leitung befindet, wasserdicht verschlossen sowie säure frei ausgekleidet sein.For heating systems of low output, e.g. B. furnace heating in multi-storey houses, is the fireplace according to the invention completely without or with uncontrolled liquid jet actuator element applicable. In the breakthroughs of assembly elements that have an acid-resistant protective layer hold, core nozzles are arranged. The water drainage can e.g. B. from a mounting element, the Ko axial breakthroughs to the height of the radial channels and all Radial channels except for one in which there is an overflow piece with connection to the pipe installed in the axial opening Cable is located, sealed watertight and acid be lined freely.

Erfindungsgemäß erfolgt der Neubau von Kaminen mit gleich artigen Montageelementen auf Fundamenten, in denen Kanäle zur Durchführung von Rohrleitungen vorgesehen sind. Die Größe der Montageelemente, erforderlichen Baugruppen und Bauteile ist einzeln oder in Typen- bzw. Baureihen der Leistung der Wärmeerzeuger angepaßt. Der Kamin kann wahl weise mit einem Axialdurchbruch oder mehreren Koaxial durchbrüchen zur Abgasleitung ausgerüstet werden. An einen Axialdurchbruch zur Abgasleitung sind z. B. mehre re als Strahlrohr dienende Koaxialdurchbrüche, die mehre ren einzeln betreibbaren Wärmeerzeugern zugeordnet sind, anschließbar.According to the new chimneys are built with the same like mounting elements on foundations in which channels are provided for the implementation of pipelines. The Size of the mounting elements, required assemblies and Components are individually or in types or series of Performance of the heat generator adjusted. The fireplace can choose wise with an axial opening or several coaxial breakthroughs to the exhaust pipe. At an axial breakthrough to the exhaust pipe z. B. more re serving as a jet pipe coaxial breakthroughs, the more are assigned to individually operable heat generators, connectable.

Umgekehrt besteht die Möglichkeit, an mehrere Koaxial durchbrüche zur Abgasableitung einen als Strahlrohr die nenden Axialdurchbruch, dem ein oder mehrere, einzeln be treibbare Wärmeerzeuger zugeordnet sind, anzuschließen.Conversely, there is the possibility of several coaxial Breakthroughs for exhaust gas discharge as a jet pipe axial breakthrough, the one or more, be individually drivable heat generators are assigned to connect.

Ein besonderer Vorzug des Flüssigkeitsstrahlreaktorele ments resultiert daraus, daß die dehnungselastischen Ele mente und Ringleitungen infolge ihrer innenseitigen Frischwasserbenetzung bzw. -umspülung gekühlt werden, wo mit der Einsatz von hochtemperaturbeständigen elastischen Materialien vermieden wird.A special advantage of the liquid jet reactor results from the fact that the elastic elements elements and ring lines due to their inside Fresh water wetting or rinsing are cooled where with the use of high temperature resistant elastic Materials is avoided.

Alle Baugruppen und -elemente sind grundsätzlich so ge staltet, daß sie von oben montierbar und demontierbar sind. Für Einbau-, Wartungs- und Reparaturarbeiten können die Montageelemente mit seitlichen Aussparungen versehen werden.All assemblies and elements are basically ge designed that they can be assembled and disassembled from above are. For installation, maintenance and repair work provide the mounting elements with side recesses will.

Sollten die vorgeschriebenen Mindesthöhen zur Ableitung der Abgase in die Atmosphäre mittels der funktionsbe dingt anzuordnenden Montageelemente nicht erreicht werden, sind die Durchbrüche der Montageelemente durch Rohre zu verlängern.Should the prescribed minimum heights for derivation the exhaust gases into the atmosphere by means of the function mandatory assembly elements not reached the breakthroughs of the assembly elements are through Extend pipes.

Embodiment

Nachfolgend wird die Erfindung anhand detaillierter Bei spiele näher erläutert.The invention is explained in more detail below games explained.

In den Zeichnungen zeigtIn the drawings shows

Fig. 1 Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Kamins für Neubauvorhaben entsprechend Linie I-I der Fig. 2, Fig. 1 view of a fireplace according to the invention for new building projects, corresponding to line II of Fig. 2,

Fig. 2 Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Montage elements entsprechend Linie II-II der Fig. 1, Fig. 2 shows a section view of a mounting according to the invention elements corresponding to line II-II of Fig. 1,

Fig. 3 Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Kamins für Rekonstruktionsvorhaben entsprechend Linie III-III der Fig. 4, Fig. 3 view of a fireplace according to the invention for reconstruction projects in accordance with line III-III of Fig. 4,

Fig. 4 Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Montageele ments entsprechend Linie IV-IV der Fig. 3. Fig. 4 a sectional view Montageele ments according to the invention corresponding to line IV-IV of FIG. 3.

Der in Fig. 1 und 2 gezeigte Kamin für Neubauzecke be steht aus einem Fundamentteil 28 und mehreren gleicharti gen Montageelementen 1, welche jeweils einen Axialdurch bruch 2, Koaxialdurchbrüche 3, Radialkanäle 4, Koaxialka näle 5 sowie Zentrierringe 13 enthalten. Die Montageele mente 1, die Paßstücke 16 und das Fundamentteil 28 sind z. B. aus Beton hergestellt.The fireplace shown in Fig. 1 and 2 for new building be consists of a foundation part 28 and several similar mounting elements 1 , each containing an axial breakthrough 2 , coaxial breakthroughs 3 , radial channels 4 , Koaxialka channels 5 and centering rings 13 . The Montageele elements 1 , the adapters 16 and the foundation part 28 are z. B. made of concrete.

Im oberen Bereich des Kamins erfolgt der Anschluß der Rauchgaszuführung 27 an eine Ringdüseneinheit 23. Im Axialdurchbruch 2, d. h. unmittelbar unterhalb der Ringdü seneinheit 23, ist ein Flüssigkeitsstrahlreaktorelement 6, das sich aus einer dehnungselastischen Ringleitung 25, ei nem dehnungselastischen und/oder formelastischen Formteil 26 und einem Mantelrohr 31 zusammensetzt, montiert. Die Axialdurchbrüche 2 der Montageelemente 1 sind vorzugwei se im oberen Bereich mit einem oder mehreren säurebestän digen Muffenrohren 19 ausgestattet. Die Muffenerweiterun gen 20 dienen dabei zur Befestigung bzw. Halterung. Die Ra dialkanäle 4 stellen die Verbindung zu den aus Koaxial durchbrüchen 3 gebildeten Abgaszügen her, welche über Ko axialkanäle 5 miteinander in Verbindung stehen. In die im Bereich des Kamins angeordneten Montageelemente 1 sind Be hälter 8 zur Aufnahme der Waschflüssigkeit 18 eingehangen. Die Behälter 8 sind durch Überlaufstücke 22 untereinander verbunden. Die an die Behälter 8 angeschlossene Rohrlei tung 12 führt z. B. zu einem nicht dargestellten rekupera tiven Wärmetauscher, in welchem ein Großteil der Enthal pie der Waschflüssigkeit 18 an einen Nutzwasserstrom über tragen wird. Anschließend gelangt die ausgekühlte Wasch flüssigkeit 18 über eine Pumpe sowie die Rohrleitung 10 wieder zur Ringdüseneinheit 23, wird hier unter Einwir kung des Pumpendruckes versprüht und saugt damit eine be stimmte Rauchgasmenge aus der Rauchgaszuführung 27 ab. Die Rohrleitung 12 dient außerdem zur Ableitung von wäßrigen chemischen Reaktions- bzw. Neutralisationsprodukten.The flue gas supply 27 is connected to an annular nozzle unit 23 in the upper region of the chimney. In the axial breakthrough 2 , ie immediately below the Ringdü seneinheit 23 , a liquid jet reactor element 6 , which is composed of an elastic ring line 25 , egg nem elastic and / or elastic molded part 26 and a jacket tube 31 is mounted. The axial openings 2 of the mounting elements 1 are vorzugwei se in the upper area equipped with one or more acid-resistant sleeve pipes 19 . The sleeve extensions 20 serve for attachment or mounting. The Ra dialkanäle 4 make the connection to the formed from coaxial breakthroughs 3 exhaust ducts, which are connected via Ko axial channels 5 . In the assembly elements 1 arranged in the region of the chimney Be containers 8 are suspended for receiving the washing liquid 18 . The containers 8 are connected to one another by overflow pieces 22 . The connected to the container 8 Rohrlei device 12 leads z. B. to a not shown recuperative heat exchanger, in which a large part of the enthalpy of the washing liquid 18 will be transmitted to a useful water stream. Subsequently, the cooled washing liquid 18 via a pump and the pipeline 10 again to the ring nozzle unit 23 , is sprayed here under the action of the pump pressure and thus sucks a certain amount of flue gas from the flue gas supply 27 . The pipeline 12 also serves to discharge aqueous chemical reaction or neutralization products.

Durch Einspeisen eines unter Druck stehenden Fluids über die Rohrleitung 11 in die dehnungselastische Ringleitung 25 sind entsprechende Formänderungen des dehnungselasti schen und/oder formelastischen Formteils 26 realisierbar. Die Veränderlichkeit des Strömungsquerschnitts 30 gestat tet in Abhängigkeit von der Betriebsweise des Wärmeerzeu gers eine Herbeiführung optimaler Wärme- und Stoffaustausch bedingungen zwischen Rauchgas 17 und Waschflüssigkeit 18.By feeding a fluid under pressure via the pipeline 11 into the stretch-elastic ring line 25 , corresponding changes in shape of the stretch-elastic and / or shape-elastic molded part 26 can be realized. The variability of the flow cross-section 30 allows, depending on the mode of operation of the heat generator, to bring about optimal heat and mass transfer conditions between the flue gas 17 and the washing liquid 18 .

Nach diesem intensiven Kontakt im Bereich des Flüssig keitsstrahlreaktorelements 6 und im darunterliegenden Be reich des aus mehreren Montageelementen 1 gebildeten axia len Strahlreaktors strömt das gereinigte und bis zur Tau punkttemperatur bzw. bis in Taupunkttemperaturnähe abge kühlte Abgas 32 über die Radialkanäle 4 sowie Koaxial durchbrüche 3 ins Freie.After this intensive contact in the area of the liquid jet reactor element 6 and in the underlying area of the axia len jet reactor formed from a plurality of mounting elements 1 , the cleaned and cooled down to the dew point temperature or cooled down to the dew point temperature near exhaust gas 32 via the radial channels 4 and coaxial openings 3 ins Free.

Im Flüssigkeitsstrahlreaktorelement 6 können anstelle ei ner dehnungselastischen und/oder formelastischen Ringlei tung 25 auch mehrere derartiger Leitungen längs des deh nungselastischen und/oder formelastischen Formteils 26 aneinandergereiht, durch geeignete Verbundteile auf Di stanz gehalten und gemeinsam am Mantelrohr 31 aufgehan gen werden. Es besteht damit die Möglichkeit, über die Rohrleitung 11 und einer oder mehreren Abzweigleitungen die dehnungselastischen und/oder formelastischen Ringlei tungen 25 je nach Bedarf einzeln, in Gruppen oder voll ständig mit einem unter Druck stehenden Medium zu beauf schlagen. Damit ist nicht nur eine Querschnittsverände rung des dehnungselastischen Formteils 26, sondern auch eine Varianz hinsichtlich dessen geometrischer Gesamtstruk tur erzielbar. Ein zusätzlicher Beschädigungsschutz kann beispielsweise durch Belegung des dehnungselastischen und/ oder formelastischen Formteils 26 mit hochtemperatur- und korrosionsbeständigen Flächengewebestreifen, vorzugsweise aus imprägnierter Glasseide, gewährleistet werden.In the liquid jet reactor element 6 , instead of egg ner elastic and / or elastic ring 25 , several such lines can also be strung together along the elastic and / or elastic molded part 26 , held in place by suitable composite parts, and jointly suspended on the jacket tube 31 . There is thus the possibility, via the pipeline 11 and one or more branch lines, to stretch the elastic and / or elastic ring lines 25 as required, individually, in groups or completely with a pressurized medium. This not only achieves a cross-sectional change in the stretch-elastic molded part 26 , but also a variance in terms of its overall geometric structure. Additional protection against damage can be ensured, for example, by covering the stretch-elastic and / or form-elastic molded part 26 with high-temperature and corrosion-resistant flat fabric strips, preferably made of impregnated glass silk.

Alle Flächen der Montageelemente 1, welche mit Rauchgas 17, Abgas 32 oder Waschflüssigkeit 18 in Berührung kommen, sind mit einem Schutzbelag, bevorzugt mit Anstrichsystemen aus Bitumenstoffen und/oder speziellen Epoxidharzdispersionen mit Aushärtungsfähigkeit auf frischem Zementmörtel, zu ver sehen. Solche Korrosionsschutzbeläge, welche beispiels weise in Verbindung mit PVC- oder PE-Folienmaterial kom plettiert werden können, ermöglichen auch einen Verzicht auf separate Behälter 8, d. h. wenn sowohl der Axialdurch bruch 2, die Koaxialdurchbrüche 3 sowie die offenen Ra dial- und Koaxialkanäle 4, 5 der Montageelemente 1 als auch die durch das Fundamentteil 28 abgeschlossenen Bodenflä chen entsprechend behandelt werden.All surfaces of the assembly elements 1 , which come into contact with flue gas 17 , exhaust gas 32 or washing liquid 18 , are to be seen with a protective covering, preferably with coating systems made of bitumen materials and / or special epoxy resin dispersions with hardenability on fresh cement mortar. Such anticorrosive coatings, which can be combined, for example, in connection with PVC or PE film material, also make it possible to dispense with separate containers 8 , ie if both the axial breakthrough 2 , the coaxial breakthroughs 3 and the open Ra dial and coaxial channels 4, 5 of the mounting elements 1 as well as the ground surfaces closed by the foundation part 28 are treated accordingly.

In die Koaxialdurchbrüche 5 sind z. B. auch nicht einge zeichnete Wärmetauscher installierbar, durch welche die für die Verbrennung benötigte Luft mittels der Restwärme der Abgabe 32 vorgewärmt wird. Die Einleitung dieser vor gewärmten Luft in die Wärmeerzeugungsanlage garantiert eine Wirkungsgradverbesserung.In the coaxial openings 5 z. B. not shown heat exchangers can be installed, through which the air required for combustion is preheated by means of the residual heat of the discharge 32 . The introduction of this pre-heated air into the heat generation system guarantees an improvement in efficiency.

In Fig. 3 und 4 ist ein Kamin für Rekonstruktions- bzw. Modernisierungszwecke, insbesondere für Schulen, Büroge bäude oder größere Wohnhäuser mit Heizungsanlagen für feste Brennstoffe, dargestellt. Die Montageelemente 1 sind dem jeweiligen Kaminquerschnitt angepaßt und für gleichartige Kamine typisiert. Die Herstellung des er findungsgemäßen Kamins erfolgt durch manuelle Montage der einzelnen Baugruppen und -teile im Dachbereich des Gebäudes, d. h. bevorzugt im Zusammenhang mit der in be stimmten Zeitabständen ohnehin notwendigen Sanierung von Schornsteinköpfen. In FIGS. 3 and 4 is a fireplace for reconstruction or modernization purposes, particularly for schools, Büroge buildings or larger buildings with heating systems for solid fuels, is shown. The mounting elements 1 are adapted to the respective chimney cross section and typed for chimneys of the same type. The manufacture of the chimney according to the invention takes place by manual assembly of the individual assemblies and parts in the roof area of the building, ie preferably in connection with the renovation of chimney heads which is necessary anyway at certain intervals.

Das erste Montageelement 1 wird durch eine Mörtelfuge 15 mit dem Mauerwerk 9, welches zuvor bis zu den festig keitsmäßig stabilen bzw. ungeschädigten Mauerwerksschich ten abgetragen wurde, verbunden. In den Koaxialkanälen 5 wird eine vorgefertigte Ringleitung 21 verlegt, deren An schlüsse einerseits zu den Behältern 8 und zum anderen zur Rohrleitung 12, welche im Kaminschacht angeordnet ist, führen. Danach erfolgt das Aufsetzen des zweiten Montageelements 1, das Einsetzen der Behälter 8 und das Anschließen des Überlaufstückes 22 an die Rohrleitung 12. In Verbindung mit dem Aufsetzen weiterer Montageelemente 1 werden in einem vertikalen Strang der Koaxialdurchbrüche 3, in welchem die Rauchgaswäsche vorgesehen ist, ein oder mehrere Muffenrohre 19 eingebracht. Als Muffenrohrwerk stoff kommt vorzugsweise Steinzeug mit lasierter Innen fläche in Frage. Das im Muffenrohr 19 angeordnete, in einfachster Bauform konzipierte Flüssigkeitsstrahlenreaktor element 6 besteht aus einem Mantelrohr 31 und einem deh nungselastischen und/oder formelastischen Formteil 26. Die zwischen beiden Bauteilen gebildete Druckkammer 7 ist über die Rohrleitung 11 mit einem unter Druck stehenden Medium beaufschlagbar, wodurch eine leistungsabhängige Steuerung des Strömungsquerschnitts vollzogen werden kann.The first mounting element 1 is connected by a mortar joint 15 to the masonry 9 , which was previously removed up to the solidly stable or undamaged masonry layers. In the coaxial channels 5 , a prefabricated ring line 21 is laid, the connections to the one hand to the containers 8 and the other to the pipe 12 , which is arranged in the chimney duct. Then the second mounting element 1 is placed , the containers 8 are inserted and the overflow piece 22 is connected to the pipeline 12 . In connection with the fitting of further assembly elements 1 , one or more socket pipes 19 are introduced in a vertical line of the coaxial openings 3 , in which the flue gas scrubbing is provided. Stoneware with a glazed inner surface is the preferred sleeve pipe material. The arranged in the socket pipe 19 , designed in the simplest design liquid jet reactor element 6 consists of a jacket tube 31 and an expansion elastic and / or resilient molded part 26th The pressure chamber 7 formed between the two components can be pressurized with a medium under pressure via the pipeline 11 , as a result of which power-dependent control of the flow cross section can be carried out.

Vor dem Auflegen des letzten Montageelements 1, welches mit einer Verschlußklappe 14 und einem Verschlußstück 29 versehen ist, wird über das Flüssigkeitsstrahlreaktorele ment 6 eine Kerndüse 24 befestigt, die mit einer durch den Kaminschacht frostsicher geführten Rohrleitung 10 für die Zugabe von Waschflüssigkeit gekoppelt ist. Die Rohr leitungen 10 und 11 werden durch einen Radialkanal 4 gelegt. Alle nicht benötigten Radialkanäle 4 sind mittels Paßstü cken 16 und entsprechender Mörtelmischung zu verschließen.Before hanging up the last mounting element 1 , which is provided with a closure flap 14 and a closure piece 29 , a core nozzle 24 is fastened via the liquid jet reactor element 6 , which is coupled to a pipe 10 through the chimney shaft which is frost-proof for the addition of washing liquid. The pipe lines 10 and 11 are placed through a radial channel 4 . All radial channels 4 that are not required are to be closed by means of adapters 16 and corresponding mortar mixture.

Das Rauchgas 17 wird infolge der durch die Kerndüse 24 hervorgerufene Strahlwirkung angesaugt, erfährt im Be reich des Strömungsquerschnitts 30 sowie in den darunter liegenden Rohrsektionen einen intensiven Wärme- und Stoff austausch mit der Waschflüssigkeit 18 und verläßt über die offenen Radialkanäle 4 und Koaxialdurchbrüche 3 als gekühltes und gereinigtes Abgas 32 den Kamin.The flue gas 17 is sucked in as a result of the jet effect caused by the core nozzle 24 , experiences in the area of the flow cross-section 30 and in the tube sections below it an intensive heat and material exchange with the washing liquid 18 and leaves via the open radial channels 4 and coaxial openings 3 as cooled and cleaned exhaust 32 the chimney.

Die Verschlußklappe 14 bleibt während des ordnungsgemäßen Betriebes des Strahlwäschersystems geschlossen und wird nur in Havariefällen oder im Zeitraum planmäßiger Funk tionseinstellungen geöffnet.The closure flap 14 remains closed during the proper operation of the jet washer system and is opened only in the event of an accident or in the period of scheduled function settings.

Aufgrund der möglichen Einfach- und Mehrfachanordnung von Kerndüsen 24 und Flüssigkeitsstrahlreaktorelementen 6 kön nen Kamine unterchiedlicher Leistungsfähigkeit mittels gleichartiger Montageelemente 1 rekonstruiert werden. Die dazu notwendigen Gesamtkostenaufwendungen stellen ein Mi nimum dar, weil sowohl eine sortimentsreduzierte industri elle Vorfertigung der Montageelemente 1 sowie aller Baugrup pen und -teile als auch eine einfache Montage im Einsatz ort in rationeller Weise durchführbar ist. Due to the possible single and multiple arrangement of core nozzles 24 and liquid jet reactor elements 6, chimneys of different capacities can be reconstructed by means of similar mounting elements 1 . The total cost required for this is a minimum, because both a reduced-assortment industrial prefabrication of the assembly elements 1 and all assemblies and parts as well as simple assembly on site can be carried out in a rational manner.

List of reference numerals used 1 assembly element
2 axial breakthrough
3 coaxial breakthrough
4 radial channel
5 coaxial channel
6 liquid jet reactor element
7 pressure chamber
8 containers
9 masonry
10 pipeline
11 pipeline
12 pipeline
13 centering ring
14 flap
15 mortar joint
16 fitting
17 flue gas
18 washing liquid
19 socket pipe
20 sleeve extension
21 loop
22 overflow piece
23 ring nozzle unit
24 core nozzle
25 elastic ring system
26 stretch-elastic molded part
27 Flue gas supply
28 foundation part
29 closure piece
30 variable flow cross-section
31 casing tube
32 cleaned exhaust gas

Claims

2. chimney for the treatment of gaseous material flows, which is composed of individual assembly modules with integrated jet washer elements and allows both cleaning and heat use of gaseous material flows by direct heat and material exchange with a washing liquid, characterized in that the chimney made of vertically stacked identically gene assembly elements ( 1 ), preferably made of concrete, with an axial opening ( 2 ) and coaxial openings ( 3 ), each of which has radial forces ( 4 ) and coaxial channels ( 5 ) on their upper side, which open into the openings, and these mounting elements ( 1 ) are provided on their top and / or bottom with at least one centering or position fixing segment, preferably a centering ring ( 13 ).

2. Chimney according to claim 1, characterized in that in or on the axial openings ( 2 ) and / or coaxial openings ( 3 ) one or more sleeve pipes ( 19 ), preferably made of glazed stoneware, liquid jet reactor elements ( 6 ) with variable flow cross-section ( 37 ), core nozzles ( 24 ) and / or ring nozzle units ( 23 ) and storage volumes for the washing liquid ( 18 ) are provided.

3. Fireplace according to claim 1 and 2, characterized in that the storage volumes either directly through the axial openings ( 2 ) and coaxial openings ( 3 ) or by arranging separate containers ( 8 ) in these openings ( 2, 3 ) are formed.

4. Chimney according to claim 1 to 3, characterized in that the liquid reactor element ( 6 ) from an outer ren jacket tube ( 31 ) and an internal stretch-elastic and / or form-elastic molded part ( 26 ) to be composed that between these parts with a flui the pressurizable pressure chamber ( 7 ) is formed and / or one or more elastic ring lines ( 25 ) under fluid pressure are arranged therein.

5. Chimney according to claim 1 to 4, characterized in that an annular nozzle unit ( 23 ) with a liquid jet reactor element ( 6 ) is combined such that the intersection of their liquid jets generated in the center of the variable flow cross-section ( 30 ) or axially behind it.