DE2822808C2 - Vorrichtung zum Kühlen von Kaminabgasen - Google Patents

Description

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£; umfaßt einen Kompressor 3, einen als Rauchgaskühler ih ausgebildeten Verdampfer 2 und eine Drossel 6. Der hi Verdampfer 2 ist in dem Rauchgasabzugskanal des |? Warmwasserbereiiers 7 angeordnet Fine von dem s| Kühlbereich abzweigende Kondenswasserieitung ist Hl mit einem Filter 1 verbunden, wobei das sich bildende Λ Kondenswasser vom Kühlraum durci die Kondenswasi| serleitung, durch den Filter 1 und schließlich in einen % Abfluß fließt Der Filter 1 dient zur Neutralisierung der ;·( Säure und der Schwefelprodukte des Kondensat!. Das t;;-5 aus dem Kamin 12 austretende Rauchgas ist kalt und '('■ nahezu frei von Schwefelbestandteilen.

Bei dem in F i g. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein Dampferzeuger 15 in dem geschlossenen System der Vorrichtung vorgesehen, der in dem Rauchgasabzugs-., kanal des Warmwasserbereiters 7 stromaufwärts vor ft dem Verdampfer 2 angeordnet ist Der über eine Lei- :' tung 16 und eine Pumpe 17 gespeiste Dampferzeuger 15 , j verwendet die Wärme der Rauchgase in einem solchen i( Ausmaß, daß eine Verdampfung und eine Drucksteige-ν rung des Kältemittels stattfindet Eine Turbine 18 wan-' delt den erzeugten Druck auf herkömmliche Weise in mechanische Energie um, die über eine Kupplung 19 an den Kompressor 3 abgegeben wird. Demzufolge wird das Medium des geschlossenen Kältemittelkreislaufs, beispielsweise Freongas, als Antriebsmedium wie auch als Kühlmedium für die Rauchgase verwendet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Kühlen von Kaminabgasen, mit einem Warmwasserbereiter, in dem erhitztes s Wasser über eine Wasserleitung einem Wärmeverbraucher, z. B. einem Heizkörper, abgegeben wird, mit einem in der Wasserleitung stromabwärts von dem Wärmeverbraucher angeordneten Wärmetauscher und mit einem in dem Rauchgasabzugskanal des Warmwasserbereiters angeordneten Rauchgaskühler, wobei der Wärmetauscher und der Rauchgaskühler in einem geschlossenen Kühlsystem angeordnet sind, dessen Kühlmedium mittels einer Pumpe umläuft, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlsystem als Kältemittelkreislauf ausgebildet ist, wobei das Kühlmedium ein Kältemittel ist, daß der Wärmetauscher als Kondensator (4), der Rauchgaskühler als Verdampfer (2) und die Pumpe als Kompressor (3) ausgebildet sind, und daß im Kältemittelkreislauf stromaufwärts vor dem Verdampfer (2) eine Drossel (6) angeordnet ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kältemittelkreislauf einen Dampferzeuger (15) aufweist, der in dem Rauchgasabzugskanal stromaufwärts vor dem Verdampfer (2) angeordnet ist und eine Turbine (18) speist, die mit dem Kompressor (3) gekoppelt ist

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kühlen von Kaminabgasen, nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer in der DE-OS 25 12 233 beschriebenen Vorrichtung dieser Gattung ist der Rauchgasabzugskanal des Warmwasserbereiters vertikal angeordnet Das untere Ende des Rauchgasabzugskanals ist geschlossen und bildet einen Sumpf für das als Kühlmedium dienende Wasser. Das Wasser wird mit einer Pumpe vom Sumpf nach oben befördert und im oberen Bereich des Rauchgasabzugskanals frei verrieselt. Während sich die Wassertröpfchen nach unten bewegen, kommen sie mit den oberhalb des Sumpfes eingeleiteten heißen Rauchgasen in Berührung, so daß sich die Wassertröpfchen erwärmen und die Rauchgase abkühlen. In dem auf diese Weise aufgeheizten Sumpf im unteren Bereich des Rauchgasabzugskanals ist ein Wärmetauscher angeordnet, durch den das im Warmwasserbereiter zu erhitzende Wasser zur Vorwärmung hindurchgeleitet wird. Bei dieser bekannten Vorrichtung kommt es zu einem zweifachen Wärmeübergang. Das als Kühlmedium dienende Wasser nimmt nämlich einmal im Rauchgaskühler Wärme vom Rauchgas auf, und es gibt im Wärmetauscher Wärme an das Brauchwasser ab. Da die Wärmeübertragung zwischen zwei Medien mit zunehmender Temperaturdifferenz derselben zunimmt, läßt sich mit dieser bekannten Vorrichtung nur ein schlechter Wirkungsgrad erzielen. Zum Zwecke der Kondensation des Wasserdampfes aus den 200 bis 400° C heißen Rauchgasen muß das als Kühlmedium dienende Wasser auf einer Temperatur von maximal 50⁰C gehalten werden. Das als Kühlmedium dienende Wasser kann demzufolge im Wärmetauscher nur dann Wärme an das Brauchwasser abgeben, wenn dieses erheblich kälter ist als 5O⁰C. Da also das als Kühlmedium dienende Wasser einerseits wärmer sein muß als das den Wärmetauscher durchströmende Brauchwasser, und das den Rauchgaskühler durchströmende Rauchgas andererseits wärmer sein muß als das in diesem verrieselte Wasser, ist diese bekannte Vorrichtung nur dann funktionsfähig, wenn das -den Rauchgaskühler durchströmende Rauchgas erheblich wärmer ist als das den Wärmetauscher durchströmende Brauchwasser.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Vorrichtung dahingehend weiterzubilden, daß sich das den Rauchgaskühler durchströmende Rauchgas auf eine tiefere Temperatur abkühlen und das den Wärmetauscher durchströmende Brauchwasser auf eine höhere Temperatur aufheizen läßt

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 enthaltenen Merkmale gelöst

Durch diese konstruktiven Maßnahmen wird erreicht, daß das Kältemittel auf ein unterschiedliches Temperaturniveau gebracht und der Wärmeübergang vom Rauchgas zum Kühlmittel bzw. vom Kühlmittel zum Brauchwasser beträchtlich verbessert wird. Wenn das den Wärmetauscher verlassende Kältemittel in der Drossel entspannt wird, dann wird es auf eine derart niedrige Temperatur abgekühlt, daß die Rauchgase im Bereich des Verdampfers praktisch auf Raumtemperatur abgekühlt werden können. Andererseits hat das im Kondensator kondensierte Kühlmittel eine so hohe Temperatur, die ausreicht, um das Rücklaufwasser einer Warmwasserheizung zu erhitzen.

Während also beim Stand der Technik das den Rauchgaskühler verlassende Rauchgas heißer sein muß als das den Wärmetauscher verlassende Brauchwasser, ist es mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich, das den Wärmetauscher verlassende Brauchwasser auf eine Temperatur zu erhitzen, die erheblich über derjenigen des den Rauchgaskühler verlassenden Rauchgases Hegt

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann in der Weise ausgebildet werden, daß die Energie der Rauchgase zum Antreiben des Kühlmittelkompressors verwendet wird. Zu diesem Zweck ist vorgesehen, daß der Kältemittelkreislauf einen Dampferzeuger aufweist der in dem Rauchgasabzugskanal stromaufwärts vor dem Verdampfer angeordnet ist und eine Turbine speist die mit dem Kompressor gekoppelt ist.

Die einzelnen Bestandteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind im Handel erhältlich, und die Vorrichtung selbst kann in bestehende Anlagen wie auch in neue Anlagen eingebaut werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nachfolgend anhand von zwei in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Vorrichtung, die in eine Heizanlage eines.Einfamilienhauses eingebaut ist, und

F i g. 2 eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung, bei der die Wärme der Rauchgase zum Antreiben des Kühlmittelkompressors genutzt wird.

Gemäß F i g. 1 weist ein Warmwasserbereiter 7 einen herkömmlichen ölbrenner 8 und eine Rohrschlange 9 auf, die mit einem oder mehreren Heizkörpern 10 verbunden ist. Eine Rücklaufleitung U des bzw. der Heizkörper 10 umfaßt eine Umwälzpumpe 5 und einen Kondensator 4, der stromabwärts von dem bzw. den Heizkörpern 10 angeordnet ist, wobei dieser Kondensator Teil eines an sich bekannten geschlossenen Kältemittelkreislaufs ist, das ein Fluorkohlenwasserstoffkältemittel, wie z. B. Freongas enthält. Dieser Kältemittelkreislauf