DE20102875U1 - Device for neutralizing condensate water in boiler systems - Google Patents
Device for neutralizing condensate water in boiler systemsInfo
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Description
(18 570)(18 570)
Vorrichtung zur Neutralisation von in Heizkesselanlagen anfallenden KondensatwässernDevice for neutralising condensate water accumulating in boiler systems
Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zur Neutralisation von in Heizkesselanlagen, insbesondere Brennwertanlagen, anfallenden Kondensatwässern gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The innovation relates to a device for neutralising condensate water accumulating in heating boiler systems, in particular condensing boiler systems, according to the preamble of claim 1.
Beim Betrieb von Heizkesseln, insbesondere Brennwertkesseln, fällt bei niedrigen Abgastemperaturen an den Wärmetauscherflächen der Heizgaszugrohre saures Kondensat an, das gegenüber einigen Werkstoffen von Abwasserleitungen aggressiv ist und daher vor der Ableitung in das normale Haushaltsabwasser neutralisiert werden muss.When operating heating boilers, especially condensing boilers, acidic condensate forms on the heat exchanger surfaces of the heating gas flue pipes at low exhaust gas temperatures. This condensate is aggressive towards some materials used in wastewater pipes and must therefore be neutralised before being discharged into normal household wastewater.
Nach der DE 198 01 066 Cl sind mehrere Vorrichtungsvarianten von Neutralisationsgeräten bzw. -anlagen bekannt. Gemeinsam ist diesen Vorrichtungen, dass das Kondensat über eine Zufuhrleitung einem mit Neutralisationsmittel gefülltem Behälter zugeführt wird, dort eine gewisse Verweilzeit in Kontakt mit dem Neutralisationsmittel ist und anschließend den Behälter über einen Abfuhranschluss verläßt.According to DE 198 01 066 Cl, several device variants of neutralization devices or systems are known. What these devices have in common is that the condensate is fed via a supply line to a container filled with neutralization agent, remains in contact with the neutralization agent for a certain period of time and then leaves the container via a discharge connection.
Als Neutralisationsmittel dient häufig Magnesiumoxyd, das in Form einer Granulatschüttung im Behälter gelagert ist und von dem saueren Kondensat überströmt wird. Dabei lagern sich Metallionen und sonstige zunächst im Kondensat gelöste Stoffe, die durch das Kondensat aus dem Wärmetauschermaterial ausgewaschen wurden, auf der Oberfläche des Neutralisationsgranulats ab und isolieren auf diese Weise praktisch die Granulatkugeln, so dass der Stoffaustausch zwischen Kondensat und Granulat mit fortschreitender Dauer des NeutralisationsprozessesMagnesium oxide is often used as a neutralizing agent. This is stored in the container in the form of a granulate bed and over which the acidic condensate flows. Metal ions and other substances initially dissolved in the condensate, which were washed out of the heat exchanger material by the condensate, are deposited on the surface of the neutralization granulate and in this way practically isolate the granulate balls, so that the exchange of substances between the condensate and the granulate increases as the neutralization process progresses.
immer mehr behindert wird, und zwar obwohl die Menge an Neutralisationsmittel ohne die Verschmutzung durch die Metallionenablagerung eigentlich noch für eine erheblich längere Zeit verwendbar gewesen wäre. Die Verschmutzung des Neutralisationsmittels findet dabei darüber hinaus in der Regel relativ gleichmäßig im Volumen der Granulatschüttung statt.is increasingly hindered, even though the amount of neutralizing agent would actually have been usable for a considerably longer period without the contamination by the metal ion deposits. Moreover, the contamination of the neutralizing agent usually takes place relatively evenly throughout the volume of the granulate bed.
Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu vermeiden, d.h. bei einer Neutralisationsvorrichtung auf möglichst einfache Weise dafür zu sorgen, dass die eingesetzte Menge an Neutralisationsmittel möglichst lange für den Neutralisationsprozess zur Verfügung steht.The aim of the innovation is to avoid this disadvantage, i.e. to ensure in the case of a neutralization device in the simplest possible way that the amount of neutralizing agent used is available for the neutralization process for as long as possible.
Diese Aufgabe ist mit einer Neutralisationsvorrichtung der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichen des Anspruchs l genannten Merkmale gelöst.This object is achieved with a neutralization device of the type mentioned at the outset by the features mentioned in the characterizing part of claim 1.
Nach der Neuerung ist also vorgesehen, dass das Kondensat über den Zufuhranschluss in einen Neutralisationsbehälter einströmt,, der mindestens zwei Kammern aufweist, die beide mit Neutralisationsmittel gefüllt sind. Wichtig ist nun, dass das Kondensat bedingt durch eine entsprechende Strömungsführung zuerst nur in die erste Kammer gelangt und dort in einem ersten Neutralisationsprozess insbesondere die Metallionen an das Granulat abgibt. Erst danach, und dies ist mit dem Ausdruck "seriell" (in Reihe) gemeint, gelangt das Kondensatwasser in die zweiter Kammer, in der das Granulat gewissermaßen aufgrund der "Vorfilterung" in der ersten Kammer eine erheblich längere Zeit frei von Metallionenablagerung bleibt.According to the innovation, the condensate flows through the supply connection into a neutralization tank that has at least two chambers, both of which are filled with neutralizing agent. It is now important that the condensate initially only reaches the first chamber due to appropriate flow guidance and there releases the metal ions in particular to the granulate in a first neutralization process. Only then, and this is what is meant by the term "serial" (in series), does the condensate water reach the second chamber, in which the granulate remains free of metal ion deposits for a considerably longer time due to the "pre-filtering" in the first chamber.
Mit der Formulierung "mindestens zwei Kammern" wird dabei zum Ausdruck gebracht, dass selbstverständlich - und dies wird bevorzugt - auch drei oder noch mehr Kammern hintereinanderThe wording "at least two chambers" expresses the fact that, of course - and this is preferred - three or more chambers in succession
geschaltet sein können, um die Standzeit des Neutralisationsmittels zu erhöhen. Die Gesamtmenge an Granulat entspricht dabei in etwa derjenigen, die beim Stand der Technik in einer einzigen Kammer untergebracht ist. Vorzugsweise wird, wie erwähnt, als Neutralisationsmittel Magnesiumoxidgranulat verwendet. can be connected in order to increase the service life of the neutralizing agent. The total amount of granulate corresponds approximately to that which is accommodated in a single chamber in the prior art. As mentioned, magnesium oxide granulate is preferably used as the neutralizing agent.
Versuche haben gezeigt, dass mit dieser segmentartigen Anordnung das Granulat in Fließrichtung kammerweise immer weniger verschutzt wird, d.h. die Vorrichtung eine erheblich höhere Standzeit und damit längere Wartungsintervalle hat.Tests have shown that with this segment-like arrangement, the granulate is increasingly less protected in the flow direction chamber by chamber, i.e. the device has a considerably longer service life and thus longer maintenance intervals.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung besteht darin, dass jede Kammer einen Zu- und einen Ablauf aufweist und bis zu einer bestimmten Füllstandshöhe mit Neutralisationsmittel befüllt ist und dass sowohl der Zu- als auch der Ablauf geodätisch oberhalb der Füllstandshöhe angeordnet sind, wobei vom Zulauf ein Kondensatführungsrohr zum Kammerbodenbereich führt. Diese Gestaltung bewirkt, dass in die Kammer einströmendes Kondensat zunächst in den unteren Kammerbereich geleitet wird. Von dort steigt es dann innerhalb der Kammer aufgrund des nachströmenden Kondensats und unter Reaktionskontakt mit dem Neutralisationsgranulat nach oben zum Ablauf, der (je nach Zahl der Kammern) entweder zur nächsten Neutralisationsstufe (Kammer) oder zum Abfuhranschluss führt.An advantageous development of the device is that each chamber has an inlet and an outlet and is filled with neutralizing agent up to a certain fill level and that both the inlet and the outlet are arranged geodetically above the fill level, with a condensate guide pipe leading from the inlet to the chamber floor area. This design means that condensate flowing into the chamber is first guided into the lower chamber area. From there it then rises within the chamber due to the inflowing condensate and under reaction contact with the neutralization granulate up to the outlet, which (depending on the number of chambers) leads either to the next neutralization stage (chamber) or to the discharge connection.
Zur weiteren Verlängerung der Standzeit ist vorgesehen, dass den mindestens zwei Kammern wahlweise sowohl eine Schlammkammer und/oder eine mit Aktivkohle befüllte Schmutzkammer vorgeschaltet ist. Während die Schlammkammer zur Aussonderung grober Verunreinigungen dient, sorgt die Aktivkohle für die Bindung der restlichen Kohlenwasserstoffe und sonstiger Schmutzanteile im Kondensatwasser.To further extend the service life, it is planned that either a sludge chamber and/or a dirt chamber filled with activated carbon can be installed upstream of the at least two chambers. While the sludge chamber serves to separate out coarse contaminants, the activated carbon ensures that the remaining hydrocarbons and other dirt particles in the condensate water are bound.
Die Neuerung und ihre vorteilhaften Weiterbildungen gemäß der abhängigen Ansprüche 2 bis 5 werden nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.The innovation and its advantageous developments according to the dependent claims 2 to 5 are explained in more detail below with reference to the drawing of an embodiment.
Es zeigtIt shows
Fig. 1 perspektivisch eine Neutralisationsvorrichtung mit Schlamm- und Schmutzkammer sowie einer dreistufigen Magnesiumoxid-Neutralisierung undFig. 1 shows a perspective view of a neutralization device with sludge and dirt chamber as well as a three-stage magnesium oxide neutralization and
Fig. 2 in Seitenansicht und im Schnitt die Vorrichtung nach Fig. 1.Fig. 2 in side view and in section the device according to Fig. 1.
Fig. 1 zeigt perspektivisch und teilweise im Schnitt eine mögliche 'Ausführungsform der neuartigen Vorrichtung zur Neutralisation von in Heizkesselanlagen, insbesondere in Ölbrennwertgeräten anfallenden Kondensatwässern. Die Vorrichtung besteht aus einem mit Zu- 2 und Abfuhranschluss 3 versehenen Behälter'' I1 der zur Neutralisation des vom Zu- 2 zum Abfuhranschluss 3 fließenden Kondensatwassers mit Neutralisationsmittel 4 befüllbar ist.Fig. 1 shows in perspective and partly in section a possible embodiment of the novel device for neutralizing condensate water accumulating in heating boiler systems, in particular in oil condensing boilers. The device consists of a container I 1 provided with inlet 2 and outlet connection 3, which can be filled with neutralizing agent 4 for neutralizing the condensate water flowing from the inlet 2 to the outlet connection 3.
Für diese Vorrichtung ist nun wesentlich, dass der Behälter l mindestens zwei (dargestellt sind drei), jeweils mit Neutralisationsmittel befüllbare Kammern 11, 12, 13 aufweist, die mit einer das Kondensatwasser seriell durch die Kammern 11, 12, 13 leitenden Strömungsführung 5 versehen sind.For this device, it is now essential that the container 1 has at least two (three are shown), each of which can be filled with neutralizing agent, which are provided with a flow guide 5 which conducts the condensate water serially through the chambers 11, 12, 13.
Dabei ist ferner vorgesehen (siehe auch Fig. 2), dass jede Kammer 11, 12, 13 einen Zu- 51 und einen Ablauf 52 aufweist und bis zu einer bestimmten Füllstandshöhe H mit Neutralisationsmittel 4 (vorzugsweise Magnesiumoxydgranulat) befülltIt is further provided (see also Fig. 2) that each chamber 11, 12, 13 has an inlet 51 and an outlet 52 and is filled with neutralizing agent 4 (preferably magnesium oxide granulate) up to a certain filling level H.
ist und dass sowohl der Zu- 51 als auch der Ablauf 52 geodätisch oberhalb der Füllstandshöhe angeordnet sind, wobei vom Zulauf 51 ein Kondensatführungsrohr 53 zum Kammerbodenbereich führt.and that both the inlet 51 and the outlet 52 are arranged geodetically above the filling level, with a condensate guide pipe 53 leading from the inlet 51 to the chamber floor area.
Die gleiche Anordnung von Zu- und Abläufen und Kondensatführungsrohren ist im übrigen auch für die den drei Kammern 11, 12, 13 vorgeschaltete Schlamm- 6 und Schmutzkammer 7 vorgesehen, wobei erstere zur groben Vorreinigung des Kondensats als reine "Absetzkammer" ausgebildet und zweitere insbesondere zur Bindung von Kohlenwasserstoffen mit Aktivkohle gefüllt ist.The same arrangement of inlets and outlets and condensate guide pipes is also provided for the sludge chamber 6 and dirt chamber 7 upstream of the three chambers 11, 12, 13, whereby the former is designed as a pure "settling chamber" for the rough pre-cleaning of the condensate and the latter is filled with activated carbon in particular for the binding of hydrocarbons.
Bei einer alternativen, nicht dargestellten Ausführungsform ist vorgesehen, dass jede Kammer einen Zu- und einen Ablauf aufweist und bis zu einer bestimmten Füllstandshöhe mit Neutraiisationsmittel befüllt ist und dass der Zulauf im Kammerbodenbereich und der Ablauf oberhalb der Füllstandshöhe angeordnet ist. In diesem Fall müssen die Kammern, damit das Kondensat ebenfalls von unten nach oben durch die Kammern strömt, entweder treppenstufig zueinander ansteigend ausgebildet sein oder zwischen den einzelnen Kammern ist ein entsprechendes Kondensatführungsrohr vorgesehen, das einen höher gelegenen Ablauf einer ersten Kammer mit einem tiefergelegenen Zulauf einer zweiten Kammer verbindet.In an alternative embodiment, not shown, it is provided that each chamber has an inlet and an outlet and is filled with neutralizing agent up to a certain fill level, and that the inlet is arranged in the chamber floor area and the outlet above the fill level. In this case, so that the condensate also flows from bottom to top through the chambers, the chambers must either be designed to rise in steps towards each other or a corresponding condensate guide pipe is provided between the individual chambers, which connects a higher outlet of a first chamber with a lower inlet of a second chamber.
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BezugszeichenlisteList of reference symbols
Claims (5)
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