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EP4001760B1 - Vorrichtung und verfahren zur reduzierung von schadstoffen in rauchgasen - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur reduzierung von schadstoffen in rauchgasen Download PDF

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Publication number
EP4001760B1
EP4001760B1 EP20207369.8A EP20207369A EP4001760B1 EP 4001760 B1 EP4001760 B1 EP 4001760B1 EP 20207369 A EP20207369 A EP 20207369A EP 4001760 B1 EP4001760 B1 EP 4001760B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
platelets
tube
combustion chamber
plates
flue gases
Prior art date
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Active
Application number
EP20207369.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP4001760A1 (de
Inventor
Vlaj Michael
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Haas und Sohn Ofentechnik GmbH
Original Assignee
Haas und Sohn Ofentechnik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Haas und Sohn Ofentechnik GmbH filed Critical Haas und Sohn Ofentechnik GmbH
Priority to EP20207369.8A priority Critical patent/EP4001760B1/de
Publication of EP4001760A1 publication Critical patent/EP4001760A1/de
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Active legal-status Critical Current
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
    • F23J15/02—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material
    • F23J15/022—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material for removing solid particulate material from the gasflow
    • F23J15/027—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material for removing solid particulate material from the gasflow using cyclone separators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2213/00—Chimneys or flues
    • F23J2213/20—Joints; Connections
    • F23J2213/203—Joints; Connections between stack/duct and combustion apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2213/00—Chimneys or flues
    • F23J2213/30—Specific materials
    • F23J2213/303—Specific materials metallic
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2215/00—Preventing emissions
    • F23J2215/40—Carbon monoxide
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2217/00—Intercepting solids
    • F23J2217/20—Intercepting solids by baffles

Definitions

  • the invention relates to a device for reducing pollutants in flue gases according to claim 1.
  • a similar device is in the combustion chamber according to US 4,161,917 arranged.
  • Stoves for the combustion of wood and pressed biological combustion products hereinafter generally referred to as "pellets" are enjoying increasing popularity due to the fact that they mostly use energy from renewable raw material sources and that their operating costs are often lower than those of other forms of heat generation.
  • the emission of carbon dioxide (CO 2 ) is desirable in this context as a product of complete combustion, since the carbon dioxide released is ideally bound again in renewable raw materials, the emission of carbon monoxide (CO) and particulate matter is an undesirable side effect.
  • CO carbon monoxide
  • These are discharged from the combustion chamber together with the carbon dioxide and other compounds as flue gas and subsequently released into the environment. Due to the harmful effects of carbon monoxide and particulate matter on health, there is a desire to reduce these emissions as much as possible.
  • the aim and purpose of this invention is to achieve a reduction in the emission of carbon monoxide and particulate matter.
  • a device for damming and swirling flue gases which has the features of claim 1.
  • the flue gases emerging from the combustion chamber are dammed and swirled as they pass through a pipe equipped with plates and arranged after the combustion chamber, whereby CO and fine dust in the flue gases are further oxidized to CO 2 in the presence of excess air.
  • the Fig. 1 shows a furnace 1 with a pellet burner 2 and a combustion chamber 3, which is closed at the top by the device 4 according to the invention and whose upper opening leads into a heat exchanger 5.
  • the Fig. 2 shows the device 4 according to the invention, having a cover plate 6 that covers the combustion chamber 3 in the upper area, a pipe 7 for discharging the flue gas, plates 8, a fastening screw 9, a web 10 for securely centering the fastening screw 9 and locks 11 for preventing the plates 8 from twisting, in a perspective view from the viewpoint of the combustion chamber 3.
  • the cover plate 6 sits on the combustion chamber 3 as the upper end. In the middle of the cover plate 6 there are two openings that lead to the pipe 7 attached to the cover plate 6. The two openings are separated from one another by the web 10, with a hole in the middle of the web 10 for a centering aid for the plates 8.
  • the Fig. 3 shows the device 4 according to the invention in a perspective view from above the combustion chamber 3.
  • the tube 7 is attached to the cover plate 6.
  • the plates 8 are arranged around the fastening screw 9. This arrangement is housed as a whole in the tube 7 and secured against twisting by locks 11.
  • a fastening bracket 12 is the counterpart to the web 10 and, like the latter, guarantees that the fastening screw 9 remains in the middle.
  • the Fig. 4 shows a perspective section through the device 4 according to the invention analogous to Fig. 2 .
  • Spacer sleeves 13 can be seen around the fastening screw 9 for axial spacing and fixing of the plates 8, as well as a fastening nut 14 which axially fixes the plates 8 and spacer sleeves 13 on the fastening screw 9.
  • the central tube axis 15 runs through the fastening screw 9.
  • the device 4 according to the invention sits directly on the combustion chamber 3.
  • the flue gas is extracted from the combustion chamber 3 by means of an induced draft fan.
  • the flue gas is dammed and swirled by the plates 8.
  • the thickness of the plates 8 depends on the heating power of the furnace. When using sheet steel and a heating power of up to 8 kW, the plates 8 preferably have a thickness of no more than 2 mm, and even more preferably a thickness of 1 mm or less. With higher heating power, correspondingly thicker plates 8 should be used.
  • the slope of the plates 8 is between 0° and 50°, preferably between 25° and 35°, with respect to a plane normal to the central pipe axis 15. Tests that lead to the optimal results for the respective application can be carried out quickly and easily by the specialist.
  • Heating begins when the air flows around the plates 8.
  • the temperature of the flue gas when it leaves the combustion chamber 3, immediately before entering the pipe 7, is between 470°C at a heating output of 4 kW and 730°C at a heating output of 8 kW.
  • These temperatures in conjunction with the turbulence of the gases, surprisingly result in a measurable reduction in carbon monoxide and fine dust.
  • the table below shows examples of the pollutants measured at 8 kW, each with and without the device 4 according to the invention.
  • the locking devices 11 are used in designs in which the plates 8 are not firmly connected to the pipe 7, as would be the case with welding or a one-piece casting. They can be connected to the pipe 7 by any means known to those skilled in the art, for example by welding, casting or 3D printing the locking device 11 and the pipe 7 as one part, by positive connection by inserting a nose or recess of the locking device 11 into a recess provided for this purpose in the pipe 7, by screwing, or by riveting.
  • the locking device 11 itself consists of a rod or at least has rod-shaped sections that engage in complementary recesses in the plates 8 and thus fix them in the circumferential direction.
  • the plates can also be fixed by axial pressure via the fixing screw 9, but a positive holding is generally preferable to a force-fitting one due to the different thermal expansions.
  • the positive locking can also be achieved by means of opposing, interlocking recesses and lugs in the plates 8 and spacer sleeves 13 in the circumferential direction.
  • all materials that are known from the state of the art for furnace construction and that meet the technical requirements can be used for the individual components.
  • all materials whose heat resistance allows them to be used can be used in particular, such as all types of steel and heat-resistant metals (cast iron, cast steel, titanium, tungsten, ...) in rolled, forged, 3D-printed, cast or sintered form, as well as any other manufacturing form known from the state of the art, depending on the possibilities for processing the materials.
  • the plates have a fan shape in a tube with a circular cross-section.
  • a fan-shaped segment is understood to mean a circular segment with an angle that is less than 180 °.
  • the fan shape changes from a circular segment to an analogous geometric pattern adapted to the tube cross-section, which is able to to cover the pipe over the desired section up to the wall of the pipe.
  • the deflection plate would, for example, transition from a circular segment into a deltoid, also known as a kite. The same applies analogously to all other possible cross-sectional shapes.
  • the illustrated version is an exemplary embodiment, whereby the invention is not limited to this embodiment.
  • Another possible embodiment is the direct fixation of the fan-shaped plates 8 to the pipe 7 by welding, or by casting or 3D printing from one piece.
  • the invention does not require a seal between the plates 8 and the pipe 7, as can be achieved by welding, for example.
  • flue gas is considered to be the totality of all substances that are produced by combustion and that pass into the environment as a gaseous phase (e.g. CO, CO 2 , water vapor, etc. or suspended in this phase (e.g. fine dust particles, suspended ember particles,).
  • gaseous phase e.g. CO, CO 2 , water vapor, etc.
  • suspended in this phase e.g. fine dust particles, suspended ember particles,
  • Similar terms for flue gas are combustion gas, combustion air, exhaust gas or colloquially also "smoke”.
  • Pellet burner 2 is the container in which the actual combustion of wood or pellets takes place with the supply of air. Therefore, no It is not actually pellets that are burned, but basically all forms of solids that are common in stoves can be considered.
  • the term "pellet burner” is used for reasons of readability.
  • the combustion chamber 3 is located above the pellet burner 2. This is the space in which the flames are visually visible. On the one hand, the combustion chamber 3 serves to heat the flue gas, on the other hand, the combustion chamber 3 is often separated from the surroundings by a transparent pane, which creates the visual effect of an open fireplace, but without the associated risks.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reduzierung von Schadstoffen in Rauchgasen gemäß Anspruch 1. Eine solche ähnliche Vorrichtung ist in der Brennkammer nach US 4 161 917 angeordnet. Öfen für die Verbrennung von Holz sowie gepresster biologischer Verbrennungsprodukte, nachfolgend allgemein als "Pellets" bezeichnet, erfreuen sich aufgrund der zumeist aus regenerativen Rohstoffquellen stammender Energieträger und der häufig gegenüber anderen Formen der Wärmegewinnung geringeren Betriebskosten wachsender Beliebtheit. Während die Emission von Kohlendioxid (CO2) in diesem Zusammenhang als Produkt der vollständigen Verbrennung erwünscht ist, da das freigesetzte Kohlendioxid im optimalen Fall wieder in nachwachsenden Rohstoffen gebunden wird, stellt die Emission von Kohlenmonoxid (CO) und Feinstaub eine unerwünschte Begleiterscheinung dar. Diese werden gemeinsam mit dem Kohlendioxid und weiteren Verbindungen als Rauchgas aus der Brennkammer ausgeleitet und in weiterer Folge an die Umwelt abgegeben. Aufgrund der gesundheitsschädlichen Wirkung von Kohlenmonoxid und Feinstaub besteht der Wunsch, diese Emissionen möglichst stark zu reduzieren.
  • Es ist Ziel und Aufgabe dieser Erfindung eine Reduktion der Emission von Kohlenmonoxid und Feinstaub zu erreichen.
  • Erfindungsgemäß werden diese Ziele durch eine Vorrichtung zur Stauung und Verwirbelung von Rauchgasen erreicht, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Mit anderen Worten, die aus der Brennkammer austretenden Rauchgase werden bei Durchtritt durch ein mit Plättchen bestücktes, nach der Brennkammer angeordnetes Rohr gestaut und verwirbelt, wodurch im Rauchgase befindliches CO und Feinstaub unter Luftüberschuss zu CO2 weiter oxidieren.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt
    • die Fig. 1 die Position der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Verbrennungsofen,
    • die Fig. 2 die erfindungsgemäße Vorrichtung in perspektivischer Ansicht von Seite der Brennkammer,
    • die Fig. 3 die erfindungsgemäße Vorrichtung in perspektivischer Ansicht in Richtung zur Brennkammer und
    • die Fig. 4 eine geschnittene Ansicht der Vorrichtung aus Fig. 3.
  • Die Fig. 1 zeigt einen Ofen 1 mit einem Pelletbrenner 2 und einer Brennkammer 3, die oben von der erfindungsgemäßen Vorrichtung 4 abgeschlossen wird und deren obere Öffnung in einen Wärmetauscher 5 führt.
  • Die Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung 4, aufweisend ein Abdeckblech 6, das die Brennkammer 3 im oberen Bereich abdeckt, ein Rohr 7 zur Ableitung des Rauchgases, Plättchen 8, eine Befestigungsschraube 9, einen Steg 10 zur sicheren Zentrierung der Befestigungsschraube 9 und Arretierungen 11 zur Verdrehsicherung der Plättchen 8, in perspektivischer Darstellung aus der Sicht der Brennkammer 3. Das Abdeckblech 6 sitzt dabei als oberer Abschluss auf der Brennkammer 3 auf. In der Mitte des Abdeckblechs 6 sind zwei Öffnungen, die zu dem auf dem Abdeckblech 6 angebrachten Rohr 7 führen. Die beiden Öffnungen sind durch den Steg 10 voneinander getrennt, wobei sich in der Mitte des Stegs 10 ein Loch für eine Zentrierhilfe der Plättchen 8 befindet.
  • Die Fig. 3 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung 4 in perspektivischer Ansicht von oberhalb der Brennkammer 3. Das Rohr 7 ist auf dem Abdeckblech 6 angebracht. Die Plättchen 8 sind rund um die Befestigungsschraube 9 angeordnet. Diese Anordnung ist als Gesamtes im Rohr 7 untergebracht und durch Arretierungen 11 gegen Verdrehen gesichert. Ein Befestigungsbügel 12 ist das Gegenstück zu Steg 10 und garantiert wie dieser, dass die Befestigungsschraube 9 mittig bleibt.
  • Die Fig. 4 zeigt einen perspektivischen Schnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung 4 analog zur Fig. 2. Es sind Distanzhülsen 13 zu sehen, die um die Befestigungsschraube 9 herum zur axialen Distanzierung und Fixierung der Plättchen 8 dienen sowie eine Befestigungsmutter 14, die die Plättchen 8 und Distanzhülsen 13 auf der Befestigungsschraube 9 axial fixieren. In der Mitte des Rohrs 7 verläuft die zentrale Rohrachse 15 durch die Befestigungsschraube 9.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung 4 sitzt unmittelbar auf der Brennkammer 3 auf. Um den Abzug des Rauchgases aus der Brennkammer 3 und das Passieren des Rohrs 7 sicherzustellen, erfolgt im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Absaugung des Rauchgases aus der Brennkammer 3 mittels eines Saugzuggebläses. Während der Passage des Rauchgases durch das Rohr 7 wird das Rauchgas durch die Plättchen 8 gestaut und verwirbelt.
  • Die Stärke der Plättchen 8 ist dabei von der Heizleistung des Ofens abhängig. So besitzen die Plättchen 8 bei der Verwendung von Stahlblech und einer Heizleistung von bis zu 8 kW bevorzugt eine Stärke von höchstens 2 mm, noch bevorzugter liegt die Stärke bei 1 mm oder weniger. Bei höherer Heizleistung sind entsprechend dickere Plättchen 8 zu verwenden. Die Steigung der Plättchen 8 liegt bezüglich einer auf die zentralen Rohrachse 15 normal stehenden Ebene zwischen 0° und 50°, bevorzugt zwischen 25° und 35°. Versuche, die zu den für den jeweiligen Anwendungsfall optimalen Ergebnissen führen, sind für die Fachperson schnell und einfach durchführbar.
  • Bei der Umströmung der Plättchen 8 setzt eine Erwärmung ein. Die Temperatur des Rauchgases bei Austritt aus der Brennkammer 3, unmittelbar vor Eintritt in das Rohr 7, liegt zwischen 470°C bei einer Heizleistung von 4 kW und 730°C bei einer Heizleistung von 8 kW. Durch diese Temperaturen wird in Verbindung mit den Verwirbelungen der Gase überraschenderweise eine messbare Reduktion von Kohlenmonoxid und Feinstaub erzielt. Die untenstehende Tabelle zeigt beispielhaft die gemessenen Schadstoffe bei 8 kW jeweils mit und ohne die erfindungsgemäße Vorrichtung 4.
    mittlerer CO-Gehalt bezogen auf 13% 02 - mit herkömmlicher Zugumlenkung mittlerer CO-Gehalt bezogen auf 13% 02 - mit neuer Zugumlenkung mittlerer Staub-Gehalt bezogen auf 13% 02 - mit herkömmlicher Zugumlenkung mittlerer Staub-Gehalt bezogen auf 13% 02 - mit neuer Zugumlenkung
    95 mg/Nm3 bis 110 mg/Nm3 16 mg/Nm2 bis 36 mg/Nm3 20 mg/Nm3 bis 45 mg/Nm3 4 mg/Nm3 bis 10 mg/Nm3
  • Es ist nicht klar worin genau die Ursache für diese Reduktion liegt. Auf Basis von Versuchen lässt sich aber annehmen, dass es sich um einen Effekt handelt der teils an der lokalen Strömung an den Kanten der Plättchen 8, teils an deren gleichmäßigen Erwärmung und teils an der höheren Verweildauer bei gleichzeitigem Luftüberschuss liegt. In diesem Fall würde eine durchgehende schraubenförmige Steigung den gewünschten Effekt nicht, oder zumindest nicht in der gleichen Qualität hervorrufen. Möglich ist auch, dass das Auftreffen von Feinstaub und die damit verbundenen lokalen Temperaturerhöhungen zu dem Effekt beitragen. In diesem Fall wären unter gleichen Betriebsbedingungen für Plättchen 8, die aus Keramiken gefertigt werden dünnere Stärken zu wählen als für entsprechende Plättchen 8 aus Metall. Versuche, die zu den für den jeweiligen Anwendungsfall optimalen Ergebnissen führen, sind für die Fachperson schnell und einfach durchführbar.
  • Die Arretierungen 11 finden bei Ausführungen Anwendung, bei denen die Plättchen 8 nicht fest, wie es etwa bei Verschweißen oder einem Guss aus einem Stück der Fall wäre, mit dem Rohr 7 verbunden sind. Sie können mit allen der Fachperson bekannten Mitteln mit dem Rohr 7 verbunden sein, also beispielsweise durch Verschweißen, Guss oder 3D-Druck von Arretierung 11 und Rohr 7 als ein Teil, formschlüssigem Verbinden durch Stecken einer Nase oder Ausnehmung der Arretierung 11 in eine dafür vorgesehene Ausnehmung im Rohr 7, durch Verschrauben, oder durch Vernieten. Die Arretierung 11 selbst besteht aus einem Stab oder weist zumindest stabförmige Abschnitte auf, die in komplementäre Ausnehmungen der Plättchen 8 eingreifen und sie so in Umfangsrichtung fixieren. Die Plättchen können auch durch axialen Druck über die Fixierschraube 9 fixiert werden, doch ist eine formschlüssige Halterung einer kraftschlüssigen schon wegen der unterschiedlichen thermischen Ausdehnungen im Allgemeinen vorzuziehen. Die Formschlüssigkeit lässt sich neben der Arretierung 11 auch durch gegengleiche, in einander greifende Ausnehmungen und Nasen in den Plättchen 8 und Distanzhülsen 13 in Umfangsrichtung verwirklichen.
  • Für die einzelnen Bauteile kommen grundsätzlich alle Materialen in Betracht, die aus dem Stand der Technik für den Ofenbaus bekannt sind und die technischen Anforderungen erfüllen. Für die Plättchen 8 kommen speziell alle Materialien in Frage, deren Hitzebeständigkeit eine Verwendung zulässt, so beispielsweise alle Arten von Stählen und hitzebeständigen Metallen (Gusseisen, Stahlguss, Titan, Wolfram,...) in gewalzter, geschmiedeter, 3D-gedruckter, gegossener oder gesinterter Form sowie jeder anderen aus dem Stand der Technik bekannten Herstellungsform, je nach Möglichkeiten zur Verarbeitung der Materialien. Die Plättchen haben dabei in einem Rohr mit Kreisquerschnitt Fächerform. Als fächerförmig wird im Rahmen dieser Erfindung ein Kreissegment mit einem Winkel verstanden, der kleiner als 180° ist. Befindet sich das Plättchen 8 in einem Rohr, dessen Querschnitt nicht kreisförmig ist, so geht die Fächerform von einem Kreissegment in ein analoges geometrisches, an den Rohrquerschnitt angepasstes, Muster über, das in der Lage ist, das Rohr über den gewünschten Abschnitt bis zur Wand des Rohres hin abzudecken. Für ein Rohr mit polygenem, insbesondere viereckigem Querschnitt würde das Umlenkblech von einem Kreissegment also beispielsweise in ein Deltoid, auch Drachenviereck genannt, übergehen. Analoges gilt sinngemäß auch für alle anderen möglichen Querschnittsformen.
  • Bei der dargestellten Fassung handelt es sich um eine beispielhafte Ausführung, wobei die Erfindung nicht auf diese Ausführung beschränkt ist. Speziell ist es möglich mehrere Stege, anstatt des einen Stegs 10 vorzusehen. Weiters ist es möglich, anstatt eines Aufbaus mit den Plättchen 8 und den Distanzhülsen 13 ein Einzelteil zu verwenden, das mit einer aus dem Stand der Technik bekannten Methode, z.B. durch 3D-Druck, Gießen, oder Sintern, hergestellt wurde.
  • Eine weitere mögliche Ausführungsform ist die unmittelbare Fixierung der fächerförmigen Plättchen 8 am Rohr 7 durch Schweißen, oder durch einen Guss oder 3D-Druck aus einem Stück. Die Erfindung setzt jedoch keine Abdichtung zwischen den Plättchen 8 und dem Rohr 7 voraus, wie sie sich etwa durch verschweißen erreichen lässt. Ein Spalt, der klein ist im Vergleich zum Durchmesser des Rohrs 7, in den durchgeführten Versuchen traten Spalten bis zu 1 mm Breite auf, hatte in den durchgeführten Versuchen keine negativen Einflüsse. Dadurch lässt sich beispielsweise auch ein Zusammenbau der Plättchen 8, Distanzhülsen 13 und Fixierschraube 9 an einer Aufhängung von Oben in das Rohr 7 einhängen. Im Bedarfsfall lässt sich die maximal zulässige Breite dieses Spaltes durch eine Fachperson schnell und einfach durch Versuche ermitteln. Auch eine Ausführung der Plättchen mit Löchern unterschiedlicher Größe ist möglich. Diese Aufzählungen sind beispielhaft und nicht abschließend zu sehen. Die Erfindung ist daher nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann vielfach abgewandelt werden. So ist es insbesondere möglich, Teilaspekte beliebig zu kombinieren und/oder zu vervielfachen.
  • Als Rauchgas wird in diesem Zusammenhang die Gesamtheit aller Stoffe angesehen, die durch die Verbrennung entstehen und als Gasförmige Phase (z.B. CO, CO2, Wasserdampf,...), oder in dieser schwebend (z.B. Feinstaubpartikel, schwebende Glutpartikel,...), in die Umgebung übergehen. Ähnliche Ausdrücke für Rauchgas sind Verbrennungsgas, Verbrennungsluft, Abgas oder umgangssprachlich auch "Rauch".
  • Als Pelletbrenner 2 wird der Behälter bezeichnet, in dem unter Zufuhr von Luft die eigentliche Verbrennung von Holz bzw. der Pellets stattfindet. Es müssen daher nicht tatsächlich Pellets verbrannt werden sondern es kommen grundsätzlich alle Formen von bei Ofen üblichen Feststoffen in Betracht. Die Bezeichnung "Pelletbrenner" wird aus Gründen der Lesbarkeit verwendet.
  • Die Brennkammer 3 befindet sich oberhalb des Pelletbrenners 2. Es handelt sich dabei um den Raum, in dem die Flammen visuell sichtbar sind. Die Brennkammer 3 dient einerseits der Erwärmung des Rauchgases, andererseits ist die Brennkammer 3 oft durch eine transparente Scheibe von der Umgebung getrennt, wodurch der visuelle Effekt einer offenen Feuerstelle entsteht, jedoch ohne den damit verbundenen Risiken.
  • In der Beschreibung und den Ansprüchen bedeutet "im Wesentlichen" eine Abweichung von bis zu 10 % des angegebenen Wertes, wenn es physikalisch möglich ist, sowohl nach unten als auch nach oben, ansonsten nur in die sinnvolle Richtung, bei Gradangaben (Winkel und Temperatur) sind damit ± 10° gemeint.
  • Der Begriff: "Kombination" bzw. "Kombinationen" steht, sofern nichts anderes angegeben, für alle Arten von Kombinationen, ausgehend von zwei der betreffenden Bestandteile bis zu einer Vielzahl oder aller derartiger Bestandteile, der Begriff: "enthaltend" steht auch für "bestehend aus".
  • Die in den einzelnen Ausgestaltungen und Beispielen angegebenen Merkmale und Varianten können mit denen der anderen Beispiele und Ausgestaltungen frei kombiniert und insbesondere zur Kennzeichnung der Neuerung in den Ansprüchen ohne zwangläufige Mitnahme der anderen Details der jeweiligen Ausgestaltung bzw. des jeweiligen Beispiels verwendet werden. Liste der Bezugszeichen:
    1 Ofen 9 Befestigungsschraube
    2 Pelletbrenner 10 Steg
    3 Brennkammer 11 Arretierungen
    4 Erfindungsgemäße Vorrichtung 12 Befestigungsbügel
    5 Wärmetauscher 13 Distanzhülsen
    6 Abdeckblech 14 Befestigungsmutter
    7 Rohr 15 zentrale Rohrachse
    8 Plättchen

Claims (6)

  1. Vorrichtung zur Reduzierung von Schadstoffen in Rauchgasen, die aus einer Brennkammer (3) in ein Rohr (7) mit einer zentralen Rohrachse (15) geleitet werden, wobei im Inneren des Rohrs (7), Plättchen (8) schräg zur zentralen Rohrachse (15) angeordnet sind, wobei die Plättchen (8) bei kreisförmigem Rohrquerschnitt Fächerform und bei polygener Form des Rohrquerschnitts eine an den Querschnitt angepasste Form aufweisen, wobei die angepasste Form ein Berühren der Plättchen (8) und der Wand des Rohrs (7) ermöglicht, wobei die Plättchen (8) einen Rohrabschnitt mit einem Winkel von weniger als 180° abdecken, wobei die Schrägstellung der Plättchen (8) bezüglich einer, auf eine zentrale Rohrachse (15) normal stehenden Ebene zwischen 0° und 50°, bevorzugt zwischen 25° und 35° beträgt und wobei die Plättchen (8) eben sind.
  2. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Plättchen (8) gelocht sind.
  3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Plättchen (8) aus hitzebeständigem Material, bevorzugt einem Metall bestehen.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Plättchen (8) eine Stärke von höchstens 2 mm, bevorzugt eine Stärke von 1 mm oder weniger aufweisen.
  5. Verfahren zur Reduzierung von Schadstoffen in Rauchgasen, wobei Rauchgas mit einer Temperatur von zwischen 470°C und 730°C aus der Brennkammer (3) aus- und in eine Vorrichtung (4) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 einströmt und von den Plättchen (8) in eine turbulente Strömung versetzt wird.
  6. Ofen (1) für die Verbrennung von Feststoffen, wobei der Ofen (1) eine Vorrichtung (4) zur Reduzierung von Schadstoffen in Rauchgasen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 enthält.
EP20207369.8A 2020-11-13 2020-11-13 Vorrichtung und verfahren zur reduzierung von schadstoffen in rauchgasen Active EP4001760B1 (de)

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