(19)
(11) EP 4 524 379 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
19.03.2025  Patentblatt  2025/12

(21) Anmeldenummer: 24199649.5

(22) Anmeldetag:  11.09.2024
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
F01N 5/02(2006.01)
F23J 15/06(2006.01)
F23J 15/04(2006.01)
F01N 13/12(2010.01)
(52) Gemeinsame Patentklassifikation (CPC) :
F23J 15/06; F23J 15/04; F23J 2219/40; F01N 5/02; F01N 13/12; F01N 2240/02; F01N 2470/30; F01N 2590/10; F01N 2250/10
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
BA
Benannte Validierungsstaaten:
GE KH MA MD TN

(30) Priorität: 12.09.2023 DE 102023124618

(71) Anmelder: Denecke, Knut
38690 Goslar Niedersachsen (DE)

(72) Erfinder:
  • Denecke, Knut
    38690 Goslar Niedersachsen (DE)

(74) Vertreter: Gramm, Lins & Partner Patent- und Rechtsanwälte PartGmbB 
Frankfurter Straße 3c
38122 Braunschweig
38122 Braunschweig (DE)

 
Bemerkungen:
Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ.
 


(54) VERFAHREN ZUM ABKÜHLEN VON ABGAS UND ABGASKÜHLVORRICHTUNG


(57) Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abkühlen von Abgas mit den Schritten:
a) Bereitstellen von Brennstoff (24) in einer Brennkammer (22),
b) Verbrennen des Brennstoffes (24), sodass ein Abgas entsteht,
c) Zuleiten des Abgases in eine Flüssigkeit, sodass die Flüssigkeit von dem Abgas erwärmt und das Abgas von der Flüssigkeit gekühlt wind,
d) Zuleiten der erwärmten Flüssigkeit in einen Wärmetauscher (46) und/oder eine Wärmekraftmaschine und
e) Abkühlen der erwärmten Flüssigkeit in dem Wärmetauscher (46) und/oder in der Wärmekraftmaschine.
Die Zirkulationsleitung gewährleistet die Förderung der Flüssigkeit durch eine Venturi-Anordnung unterhalb des Flüssigkeitsspiegels in einen Behälter hinein.




Beschreibung


[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abkühlen von Abgas. Die Erfindung betrifft zudem eine Abgaskühlvorrichtung zum Durchführen eines derartigen Verfahrens, sowie eine Abgasbehandlungseinrichtung für eine solche Abgaskühlvorrichtung.

[0002] Abgas kann insbesondere bei der Verbrennung von Brennstoff in verschiedenen Anlagen wie Verbrennungsmotoren, Kraftwerken, Industrieanlagen sowie Heizsystemen entstehen. Abgas kann bei hohen Temperaturen besonders reaktiv und insbesondere korrosiv sein und somit verschiedene Komponenten in den Verbrennungsanlagen beschädigen. Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen bekannt, bei denen Wasser in Form von feinen Tröpfchen oder einem feinen Nebel in den Abgasstrom eingesprüht wird. Damit wird der Zweck verfolgt, das Abgas insbesondere mittels chemischer Reaktionen zu reinigen. Schadstoffe und Partikel sollen aus dem Abgas entfernt werden, bevor das Abgas in die Umwelt abgegeben wird, um die umweltschädlichen Emissionen zu reduzieren.

[0003] Die WO 00/07699 A2 zeigt ein Verfahren zum Beseitigen von Stickoxiden aus einem Abgas aus einer Verbrennungsanlage. Darin wird Abgas mit Wasser und Sauerstoff in Kontakt gebracht, sodass diese zu Salpetersäure reagieren. Die Salpetersäure wird anschließend mit einem Reduktionsmittel in Stickstoff und Wasser umgesetzt.

[0004] Der Brennstoff wird in Verbrennungsanlagen verbrannt, um die darin enthaltene chemische Energie nutzbar zu machen. Dies geschieht beispielsweise in einer Heizungsanlage eines Gebäudes, indem durch die beim Verbrennen des Brennstoffes freigesetzte thermische Energie eine Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, erwärmt wird. Diese erwärmte Flüssigkeit dient als Transportmittel für die thermische Energie, die an die benötigte Stelle transportiert und dort abgegeben werden kann. Dazu werden beispielsweise Wärmetauscher oder Wärmekraftmaschinen verwendet. Da bei der Verbrennung die bereits angesprochenen Abgase entstehen, die zumindest teilweise umweltschädlich sind und die Anlage angreifen können, ist man bemüht, möglichst viel der bei der Verbrennung freigesetzten Energie zu nutzen. Die Menge an nutzbarer Energie im Verhältnis zur insgesamt freigesetzten Energie bestimmt den Wirkungsgrad der Verbrennungsanlage.

[0005] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Wirkungsgrad derartiger Anlagen zu erhöhen.

[0006] Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch ein Verfahren zum Abkühlen von Abgas mit den Schritten: a) Bereitstellen von Brennstoff in einer Brennkammer, b) Verbrennen des Brennstoffes, sodass ein Abgas entsteht, c) Zuleiten des Abgases in eine Flüssigkeit, sodass die Flüssigkeit von dem Abgas erwärmt und das Abgas von der Flüssigkeit gekühlt wird, d) Zuleiten der erwärmten Flüssigkeit in einen Wärmetauscher und/oder eine Wärmekraftmaschine und e) Abkühlen der erwärmten Flüssigkeit in dem Wärmetauscher und/oder in der Wärmekraftmaschine.

[0007] In einer Brennkammer wird ein Brennstoff bereitgestellt. Vorzugsweise ist der Brennstoff ein Festbrennstoff, ein Flüssigbrennstoff und/oder ein gasförmiger Brennstoff oder beinhaltet diese. Der Brennstoff wird in der Brennkammer verbrannt, sodass ein Abgas entsteht. Das Abgas weist in der Regel einen Partikelanteil, der beispielsweise Ruß und/oder Staub aufweist, sowie einen Gasanteil auf, der beispielsweise Stickstoff, Sauerstoff, Kohlendioxid, Kohlenmonoxid, Stickstoffoxide, insbesondere Stickstoffmonoxid und/oder Stickstoffdioxid, und/oder Schwefeldioxid umfasst. Das Abgas wird aus der Brennkammer abgeführt und in einen Behälter geleitet, der eine Flüssigkeit beinhaltet. Das Abgas wird dabei in die Flüssigkeit geleitet, sodass die Flüssigkeit von dem Abgas erwärmt und das Abgas von der Flüssigkeit gekühlt wird. Das Abgas weist dazu beim Zuleiten in die Flüssigkeit eine höhere Temperatur als die Flüssigkeit auf. Vorzugsweise weist das Abgas beim Zuleiten in die Flüssigkeit eine Temperatur von mindestens 100 °C, bevorzugt mindestens 200 °C, besonders bevorzugt mindestens 300 °C auf. Bei Heiz-Öfen und Heiz-Kaminen beträgt die Temperatur beispielsweise in der Regel mehr als 235 °C und weniger als 350 °C.

[0008] Das in die Flüssigkeit eingeleitete Abgas steigt aufgrund seiner geringeren Dichte in Form von Blasen an die Oberfläche der Flüssigkeit. Dadurch wird erreicht, dass ein großes Verhältnis von Oberfläche zu Volumen vorliegt, also eine besonders effektive Wärmeübertragung zwischen dem Abgas und der Flüssigkeit erfolgt. So kann eine möglichst große Menge der in dem Abgas enthaltenen Wärmeenergie auf die Flüssigkeit übertragen werden. Diese Übertragung erfolgt in der unmittelbaren Umgebung der Gasblasen, so dass sich in der Flüssigkeit ein Temperaturgradient einstellen würde. Der die Blasen unmittelbar umgebende Bereich der Flüssigkeit würde in diesem Fall eine höhere Temperatur als der Rest der Flüssigkeit aufweisen.

[0009] Durch die aufsteigenden Blasen kommt es in der Flüssigkeit jedoch zu einer Verwirbelung und damit zu einer Verteilung der von den Gasblasen auf die Flüssigkeit übertragenen Wärmeenergie. Dadurch wird einerseits der die Blasen und damit das Abgas unmittelbar umgebende Bereich der Flüssigkeit gekühlt, so dass er neue Energie aus dem Abgas aufnehmen kann, und andererseits der Teil der Flüssigkeit, der dem Wärmetauscher und/oder der Wärmekraftmaschine zugeführt wird, erwärmt. Die erwärmte Flüssigkeit wird einem Wärmetauscher und/oder einer Wärmekraftmaschine zugeführt.

[0010] Die Flüssigkeit ist vorzugsweise Wasser oder Öl.

[0011] Unter einem Wärmetauscher wird insbesondere eine Vorrichtung oder Anordnung zum Übertragen von thermischer Energie von einem Medium auf ein anderes Medium verstanden. Vorzugsweise ist das eine Medium die erwärmte Flüssigkeit und das andere Medium ein Fluid, bevorzugt Wasser, Öl oder Luft. Unter einer Wärmekraftmaschine wird eine Vorrichtung zum Umwandeln von Wärmeenergie in mechanische Energie verstanden, insbesondere eine Gasturbine, eine Dampfturbine oder ein Stirlingmotor. In dem Wärmetauscher und/oder der Wärmekraftmaschine wird die erwärmte Flüssigkeit beispielsweise in einem Wärmeübertragungsprozess oder einem Kreisprozess als Arbeitsmedium verwendet. Dabei wird die thermische Energie der erwärmten Flüssigkeit zumindest teilweise verwertet, sodass die erwärmte Flüssigkeit in dem Wärmetauscher und/oder der Wärmekraftmaschine abgekühlt wird. Da zumindest ein Teil des Partikelanteils, der durch seine größere Dichte in der Flüssigkeit nach unten sinkt und so aus dem Abgas entfernt wird, wird das Abgas zusätzlich gereinigt.

[0012] Vorteilhaft an dem erfindungsgemäßen Verfahren ist, dass die Energieeffizienz von Abgaserzeugungsanlagen oder gegebenenfalls übergeordneten Anlagen gesteigert werden kann, indem die thermische Energie des Abgases erfindungsgemäß genutzt wird. Die Erfindung ermöglicht es, das Abgas so weit zu kühlen, dass es beim Ausleiten aus der Flüssigkeit eine Temperatur von weniger als 50 °C, bevorzugt weniger als 35 °C, besonders bevorzugt weniger als 25 °C aufweist. Vorzugsweise wird das so gekühlte Abgas in die Atmosphäre abgeleitet. Durch die geringe Temperatur, die das Abgas dabei aufweist, kann auf aufwändige bauliche Maßnahmen, beispielsweise bei einer nachträglichen Kamininstallation, verzichtet werden. Dadurch wird diese Installation weniger aufwändig und damit kostengünstiger. Zudem wird durch die Nutzung eines Teils der in dem Abgas enthaltenen Wärmeenergie die Effizienz der Anlage verbessert.

[0013] Vorzugsweise wird das Abgas durch eine Zuleitung in einen Behälter zugeleitet, der bis zu einem Flüssigkeitsstand mit der Flüssigkeit gefüllt ist. Vorteilhaft daran ist, dass zumindest ein Teil des Abgases, der Feststoffe aufweist, sich mit der Zeit am Boden des Behälters absetzt, sodass die Schadstoffemissionen der Anlage reduziert werden. Einige der im Abgas enthaltenen Schadstoffe werden zudem in der Flüssigkeit, beispielsweise im Wasser, gelöst und können dann chemisch neutralisiert werden. Feinstaubanteile im Abgas werden zumindest teilweise ausgewaschen und setzen sich zusammen mit anderen Feststoffanteilen des Abgases am Boden des Behälters ab.

[0014] Bevorzugt wird beim Vorliegen zumindest eines Ablasskriteriums oder kontinuierlich sedimentierter Schlamm über ein Ablassventil aus dem Behälter abgelassen. Das zumindest eine Ablasskriterium ist vorteilhafterweise eine Zeit, oder eine Abmessung des Partikelschlammes, beispielsweise eine Höhe des Partikelschlammes. Der sedimentierte Schlamm umfasst insbesondere sedimentierte Partikel des Partikelanteils des Abgases und/oder einen kondensierten Teil des Gasanteils des Abgases, der sich mit der Zeit am Boden des Behälters absetzt. Vorteilhafterweise erfolgt das Ablassen des sedimentierten Schlammes automatisch und/oder automatisiert. Alternativ oder zusätzlich dazu ist es möglich den sedimentierten Schlamm manuell abzulassen.

[0015] Vorzugsweise wird kontinuierlich gekühltes Abgas über eine Auslassöffnung des Behälters aus dem Behälter abgeführt. Die Auslassöffnung ist dazu zumindest teilweise, vorzugsweise jedoch vollständig, oberhalb des Flüssigkeitsstandes angeordnet. Alternativ zu dieser in der Regel vorteilhaften Ausgestaltung kann es in einzelnen Ausführungsformen sinnvoll sein, erst beim Vorliegen zumindest eines Auslasskriteriums das gekühlte Abgas aus dem Behälter abzuführen. Ein solches Auslasskriterium ist beispielsweise eine Zeit, ein Strömungsparameter, beispielsweise eine Durchflussmenge oder eine Durchflussgeschwindigkeit des Abgases oder der Flüssigkeit, oder ein Druck. Das Auslassen bei Erreichen eines Auslasskriteriums ist beispielsweise dann sinnvoll, wenn das Abgas nicht in die Atmosphäre ausgelassen werden soll oder kann, sondern beispielsweise in Behälter abgefüllt werden soll oder muss.

[0016] Eine bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass der Wärmetauscher und/oder die Wärmekraftmaschine in einer Zirkulationsleitung angeordnet ist und die Flüssigkeit nach dem Passieren des Wärmetauschers und/oder der Wärmekraftmaschine zurück in den Behälter geleitet wird.

[0017] Vorzugsweise ist die Zuleitung eine Flüssigkeitsleitung, durch die die Flüssigkeit in den Behälter geleitet wird, wobei die Zuleitung eine Venturi-Düse mit einer Saugleitung aufweist, über die das Abgas in die Zuleitung zugeleitet wird. Bevorzugt weist die Venturi-Düse eine Verengung auf, wobei die Saugleitung in Strömungsrichtung der Flüssigkeit vor der Verengung oder in der Verengung angeordnet ist.

[0018] In dieser Ausgestaltung wird das Abgas also durch den Venturi-Effekt der Venturi-Düse aus der Brennkammer in die Zuleitung und damit in die Flüssigkeit gesaugt. Dadurch ist eine weitere Saugeinrichtung, beispielsweise eine Pumpe, unnötig. Dies betrifft beispielsweise auch einen Schornstein, der zum Ableiten von Abgasen aus einer Feuerstelle, beispielsweise einem Kamin, in einem Gebäude, insbesondere einem Wohngebäude, verwendet wird. Ein Schornstein macht sich den sogenannten Kamineffekt zunutze, der eine Sogwirkung auf die Brennkammer, die in diesem Fall auch Brennraum oder Feuerstelle genannt werden kann, ausübt. Daher muss ein funktionierender, insbesondere also nicht verstopfter, Schornstein vorhanden sein, wenn ein offener Kamin oder eine andere offene Feuerstelle in einem Wohnraum betrieben werden soll. Damit wird verhindert, dass gegebenenfalls giftige Abgase aus der Brennkammer in den Wohnraum eindringen und zu einer Gesundheitsgefahr werden. Wenn das Abgas durch die Sogwirkung der Venturi-Düse aus der Brennkammer gesaugt wird, ist ein Schornstein nicht mehr notwendig, was insbesondere dann von Vorteil ist, wenn nachträglich ein Wohnraum mit einem Kamin oder einer anderen offenen Feuerstelle ausgerüstet werden soll.

[0019] Durch die Sogwirkung der Venturi-Düse auf das Abgas in der Brennkammer wird ein Unterdruck in der Brennkammer erzeugt. Die Brennkammer weist vorzugsweise eine Zuluftleitung auf, durch die frische Luft und damit Sauerstoff in die Brennkammer eintreten kann. Vorzugsweise weist diese Zuluftleitung ein Rückschlagventil auf, so dass die Zuluftleitung nur in eine Richtung, nämlich in die Brennkammer hinein, durchströmt werden kann. In einer bevorzugten Ausgestaltung sorgt der von der Venturi-Düse erzeugte Unterdruck dafür, dass das Rückschlagventil geöffnet wird und frische sauerstoffhaltige Luft in die Brennkammer eintreten kann.

[0020] Damit ist zugleich eine Sicherung eingerichtet, die verhindert, dass Abgase aus der Brennkammer in einen Wohnraum oder in einen anderen unerwünschten Bereich austreten können. Wenn die Venturi-Düse ihre Sogwirkung ausübt, wird das Abgas aus der Brennkammer gesaugt und gleichzeitig das Rückschlagventil der Zuluftleitung geöffnet, so dass frische Luft in die Brennkammer eintreten kann. Sobald die Venturi-Düse keine Sogwirkung mehr ausübt, beispielsweise weil keine Flüssigkeit mehr durch die Zuleitung strömt, wird kein Abgas mehr aus der Brennkammer gesaugt. Das führt dazu, dass kein Unterdruck in der Brennkammer erzeugt wird, so dass das Rückschlagventil in der Zuluftleitung geschlossen bleibt und keine frische Luft in die Brennkammer eindringen kann. Der Sauerstoffgehalt in der Brennkammer wird beim Verbrennen des Brennstoffes in der Brennkammer immer weiter reduziert, bis der Brennvorgang mangels Sauerstoffs zum Erliegen kommt und das Feuer, beispielsweise in dem Kamin erlischt. Anders als bei einem verstopften Schornstein, der zur Folge hätte, dass das Abgas aus der Brennkammer in den Wohnraum eindringt, hat die hier beschriebene Ausgestaltung der Erfindung zur Folge, dass das Feuer erlischt, ohne dass Abgas in den Wohnraum eindringen kann.

[0021] Gleiches kann erreicht werden, wenn statt der Venturi-Düse eine Pumpe verwendet wird, die das Abgas aus der Brennkammer pumpt, wenn die Brennkammer eine Zuluftleitung mit dem hier beschriebenen Rückschlagventil aufweist.

[0022] Durch eine Veränderung des Flüssigkeitsstromes durch die Venturi-Düse kann die Stärke der Sogwirkung verändert und auf einen gewünschten Wert eingestellt werden. Dies ist auch mit einer einstellbaren Pumpe möglich, deren Saugleistung veränderbar ist. Dadurch lässt sich in beiden Fällen einstellen, wie stark der durch die jeweils erreichte Sogwirkung hervorgerufene Unterdruck in der Brennkammer ist. Weist in diesem Fall die Zuluftleitung ein einstellbares Rückschlagventil auf, kann durch die eingestellte Sogwirkung die Menge an Frischluft, die durch die Zuluftleitung in die Brennkammer gesaugt wird, eingestellt werden. Dazu ist ein Rückschlagventil von Vorteil, dessen Durchflussmenge von der Druckdifferenz auf beiden Seiten des Ventils abhängt. Je größer die Druckdifferenz ist, desto mehr Luft kann durch das Rückschlagventil in die Brennkammer strömen. Auf diese Weise kann die Brennintensität innerhalb der Brennkammer eingestellt werden.

[0023] Bevorzugt weist die Zirkulationsleitung die Zuleitung auf. Besonders bevorzugt ist der Wärmetauscher und/oder die Wärmekraftmaschine dann in Strömungsrichtung der Flüssigkeit vor der Venturi-Düse angeordnet.

[0024] Vorteilhafterweise wird Zuluft über eine Zuluftleitung in die Brennkammer zugeleitet, wobei in der Zuluftleitung vorzugsweise ein Rückschlagventil angeordnet ist. Vorzugsweise ist an und/oder in der Brennkammer eine Heizleitung angeordnet, in der ein zu erhitzender Wärmeträger strömt. Bevorzugt umfasst oder ist der Wärmeträger Wasser, Dampf, Luft und/oder ein Öl.

[0025] Gemäß einem zweiten Aspekt löst die Erfindung die gestellt Aufgabe durch eine Abgaskühlvorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens mit a) einer Abgaserzeugungseinrichtung mit i) einer Brennkammer zum Verbrennen eines Brennstoffes zum Erzeugen von Abgas und ii) einer Ableitung zum Ableiten von Abgas aus dem Brennkammer und b) einer Abgasbehandlungseinrichtung mit i) einem Behälter, der bis zu einem Flüssigkeitsstand mit einer Flüssigkeit gefüllt ist, ii) einer Zuleitung zum Zuleiten von Abgas in den Behälter, die mit der Ableitung der Abgaserzeugungseinrichtung strömungstechnisch verbunden ist, und c) einem Wärmetauscher und/oder einer Wärmekraftmaschine, wobei der Wärmetauscher und/oder die Wärmekraftmaschine mit dem Behälter strömungstechnisch verbunden ist.

[0026] Vorteilhafterweise weist die Abgaskühlvorrichtung eine Zirkulationsleitung zum Zirkulieren von erwärmter Flüssigkeit auf, die mit dem Behälter strömungstechnisch verbunden ist und in der der Wärmetauscher und/oder die Wärmekraftmaschine angeordnet ist.

[0027] Vorzugsweise mündet die Zuleitung über eine Einlassöffnung in den Behälter, wobei die Einlassöffnung vorzugsweise unterhalb des Flüssigkeitsstandes angeordnet ist.

[0028] Vorteilhafterweise weist der Behälter eine Auslassöffnung zum Auslassen von gekühltem Abgas aus dem Behälter auf, die zumindest teilweise, vorzugsweise jedoch vollständig, oberhalb des Flüssigkeitsstandes angeordnet ist. Vorzugsweise ist die Auslassöffnung mit einer Abgasleitung strömungstechnisch verbunden. Vorzugsweise wird das Abgas automatisch insbesondere durch einen im Behälter herrschenden Überdruck abgeführt. Alternativ oder ergänzend dazu ist eine Pumpe zum Fördern des Abgases aus dem Behälter an der Abgasleitung angeordnet.

[0029] Bevorzugt ist die Auslassöffnung zugleich als Überlauf zum Ableiten von überschüssiger Flüssigkeit aus dem Behälter ausgebildet. Alternativ oder ergänzend dazu weist der Behälter einen separaten Überlauf zum Ableiten von überschüssiger Flüssigkeit aus dem Behälter auf.

[0030] Vorzugsweise ist an dem Behälter eine Befüllleitung zum Befüllen des Behälters mit der Flüssigkeit angeordnet. Bevorzugt ist in der Befüllleitung ein Befüllventil angeordnet, durch das der Zustrom der Flüssigkeit über die Befüllleitung in den Behälter einstellbar ist.

[0031] Vorzugsweise weist die Abgaskühlvorrichtung ein Ablassventil zum Ablassen von sedimentiertem Schlamm aus dem Behälter auf. Bevorzugt ist das Ablassventil in einem unteren Bereich des Behälters, insbesondere an einer Unterseite des Behälters, angeordnet.

[0032] Vorteilhafterweise weist die Abgaskühlvorrichtung eine Steuereinheit auf, die eingerichtet ist zum Öffnen und Schließen des Ablassventils. Vorzugsweise weist der Behälter einen Sensor auf, der angeordnet und eingerichtet ist zum Detektieren des sedimentierten Schlammes und/oder zum Detektieren einer Höhe des sedimentierten Schlammes, wobei das Ablassen des sedimentierten Schlammes in Abhängigkeit der Sensordaten erfolgt. Alternativ oder ergänzend dazu kann das Ablassen des sedimentierten Schlammes in Abhängigkeit von der Zeit und/oder einem Massestrom des Abgases und/oder der Flüssigkeit, erfolgen.

[0033] Vorzugsweise ist die Zuleitung eine Flüssigkeitsleitung, die eine Venturi-Düse mit einer Saugleitung aufweist, wobei die Saugleitung mit der Ableitung der Abgaserzeugungseinrichtung strömungstechnisch verbunden ist und die Venturi-Düse angeordnet und eingerichtet ist zum Ansaugen des Abgases aus der Brennkammer und zum Zuleiten des Abgases über die Saugleitung in die Zuleitung.

[0034] Vorteilhafterweise weist die Zirkulationsleitung die Zuleitung auf. Der Wärmetauscher und/oder die Wärmekraftmaschine ist dann vorzugsweise in Strömungsrichtung der Flüssigkeit vor der Venturi-Düse, insbesondere vor der Verengung, in der Zirkulationsleitung angeordnet.

[0035] Vorzugsweise weist die Zuleitung in Strömungsrichtung der Flüssigkeit hinter der Venturi-Düse eine Aufweitung auf. Die Aufweitung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die Zuleitung in Strömungsrichtung der Flüssigkeit vor der Aufweitung eine geringere innere Querschnittsfläche aufweist als hinter der Aufweitung. Dadurch kann bei gleichbleibender Länge der Zuleitung eine größere Verweildauer des Abgases in der Flüssigkeit erzielt werden, sodass eine größere Zeit einer Wärmeübertragung zwischen dem Abgas und der Flüssigkeit erreicht wird.

[0036] Alternativ oder ergänzend dazu ist in der Zuleitung und/oder in dem Behälter zumindest ein Strömungslenkelement, wie beispielsweise eine oder mehrere Lochblenden, Siebe und/oder Drahtgestricke, angeordnet, der ausgebildet und eingerichtet ist zum Vergrößern der Verweildauer des Abgases in der Flüssigkeit.

[0037] Vorteilhafterweise weist die Abgaserzeugungseinrichtung eine Zuluftleitung zum Zuleiten von Zuluft in die Brennkammer auf. Vorzugsweise ist in der Zuluftleitung ein Rückschlagventil angeordnet. Bevorzugt ist in der Zuluftleitung eine Pumpe zum Fördern der Zuluft angeordnet. Alternativ dazu ist keine Pumpe in der Zuluftleitung angeordnet. Insbesondere wird dann die Zuluft durch die Saugleistung der Venturi-Düse in der Zuleitung in die Brennkammer gefördert.

[0038] Vorzugsweise weist die Abgaskühlvorrichtung eine Abgasnachbehandlungseinrichtung zum Nachbehandeln des Abgases auf, die in Strömungsrichtung des Abgases hinter der Abgasbehandlungseinrichtung angeordnet ist. Bevorzugt weist die Abgasnachbehandlungseinrichtung zumindest einen Katalysator. Vorzugsweise ist der zumindest eine Katalysator ein Drei-Wege-Katalysator, ein Reduktionskatalysator (SCR-Katalysator), ein Oxidationskatalysator oder ein Partikelfilter.

[0039] Bevorzugt weist die Abgasnachbehandlungseinrichtung einen weiteren Behälter auf, der bis zu einem weiteren Flüssigkeitstand mit einer weiteren Flüssigkeit, die vorzugsweise Wasser ist oder umfasst, gefüllt ist. Vorzugsweise sind in dem weiteren Behälter photosynthetische Organismen, insbesondere Algen, zum zumindest kurzfristigen Absorbieren von Kohlendioxid und zum Umsetzen des Kohlendioxids durch Photosynthese angeordnet. Insbesondere können die photosynthetischen Organismen geerntet und getrocknet werden und anschließend als Brennstoff in der Brennkammer der Abgaserzeugungseinrichtung verwendet werden.

[0040] Vorteilhafterweise weist der weitere Behälter eine zumindest teilweise, vorzugsweise jedoch vollständig lichtdurchlässig ausgebildete Wandung auf. Alternativ oder ergänzend dazu ist der weitere Behälter einseitig offen ausgebildet und/oder weist zumindest eine Öffnung zum Einlassen von Licht in den weiteren Behälter auf.

[0041] Die Erfindung löst die gestellt Aufgabe zudem durch eine Abgasbehandlungseinrichtung für eine erfindungsgemäße Abgaskühlvorrichtung.

[0042] Mithilfe der beiliegenden Figuren werden nachfolgend Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 -
die schematische Darstellung einer Abgaskühlvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und
Figur 2 -
die schematische Darstellung einer Abgaskühlvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.


[0043] Die in Figur 1 dargestellte Abgaskühlvorrichtung 10 weist eine Abgaserzeugungseinrichtung 20 und eine Abgasbehandlungseinrichtung 30 auf. Die Abgaserzeugungseinrichtung weist eine Brennkammer 22 auf, in der ein Brennstoff 24 verbrannt wird. Über eine Zuluftleitung 21 wird Zuluft in die Brennkammer 22 gefördert. In der Zuluftleitung 21 ist ein Rückschlagventil 23 angeordnet, das ein Zurückströmen von Fluiden, insbesondere Abgas und Zuluft, verhindert.

[0044] An der Brennkammer 22 ist eine Heizleitung 25 mit einer Heiztasche 27 angeordnet. In der Heizleitung 25 ist eine Wärmeträgerpumpe 28 zum Fördern eines Wärmeträgers, beispielsweise Wasser, angeordnet. Der Wärmeträger wird durch die bei der Verbrennung des Brennstoffes 24 entstehende Wärme erhitzt. Über die Heizleitung 25 wird der erhitzte Wärmeträger zu einem in der Heizleitung 25 angeordneten Wärmetauscher 46 und anschließend wieder in die Heiztasche 27 gefördert.

[0045] Bei der Verbrennung entsteht zudem ein Abgas, das über eine Ableitung 26 aus der Brennkammer 22 abgeleitet und zu der Abgasbehandlungseinrichtung 30 gefördert wird. Die Abgasbehandlungseinrichtung weist einen Behälter 32, der bis zu einem Flüssigkeitsstand mit einer Flüssigkeit gefüllt ist, und eine Zuleitung 34 zum Zuleiten von Abgas in den Behälter 32 auf. Die Zuleitung 34 ist strömungstechnisch mit der Ableitung 26 der Abgaserzeugungseinrichtung 20 verbunden.

[0046] Die Zuleitung 34 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Flüssigkeitsleitung ausgebildet, in der eine Venturi-Düse 42 mit einer Saugleitung 44 angeordnet ist. Die Saugleitung 44 ist strömungstechnisch mit der Ableitung 26 der Abgaserzeugungseinrichtung 20 verbunden. Durch den Venturi-Effekt entsteht in der flüssigkeitsdurchströmten Venturi-Düse 42 ein Unterdruck, durch den Abgas über die Saugleitung 44 angesaugt und in die Zuleitung 34 zugeleitet wird. Die Flüssigkeit und das Abgas werden über die Zuleitung 34 in den Behälter 32 zugeleitet.

[0047] Infolge der Wärmeübertragung zwischen der Flüssigkeit und dem Abgas wird die Flüssigkeit erwärmt und das Abgas gekühlt. In dem Behälter 32 steigt zumindest ein Teil des Abgases mit der Zeit nach oben und sammelt sich oberhalb des Flüssigkeitsstandes an. Der Behälter 32 weist eine Auslassöffnung 38 zum Auslassen von gekühltem Abgas aus dem Behälter 32 auf, die in dem gezeigten Ausführungsbeispiel teilweise oberhalb des Flüssigkeitsstandes angeordnet ist. Die Auslassöffnung 38 dient in dem gezeigten Beispiel somit auch als Überlauf zum Ableiten von überschüssiger Flüssigkeit aus dem Behälter 32. Dazu ist die Auslassöffnung 38 neben einer Abgasleitung 48 auch strömungstechnisch mit einer Abwasserleitung 49 verbunden. Als zusätzliche Option kann in die Abgasleitung 48 eine Gaspumpe 50, beispielsweise eine Membranpumpe, eingesetzt sein, die die Ableitung des Gases unterstützt. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn bei einer nachgeschalteten Verwertung des Abgases der Gegendruck in der Abgasleitung 48 gegenüber dem Behälterinnendruck zu hoch ist oder sein könnte. Alternativ oder zusätzlich dazu kann es in diesem Fall sinnvoll sein, das Erreichen eines Auslasskriteriums abzuwarten, bevor das Abgas der Verwertung zugeführt wird. Ein solches Kriterium ist beispielsweise das Erreichen eines ausreichend hohen Behälterinnendruckes.

[0048] In dem Behälter 32 sind Strömungslenkelemente 31 in Gestalt von Lochblenden angeordnet, die den Strömungsweg des Abgases verlängern und somit die Verweildauer des Abgases in der Flüssigkeit vergrößern.

[0049] Die Zuleitung 34 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Teil einer Zirkulationsleitung 36 ausgebildet, in der ein Wärmetauscher 46 angeordnet ist. Alternativ oder ergänzend zu dem Wärmetauscher 46 kann eine nicht gezeigte Wärmekraftmaschine in der Zirkulationsleitung 36 angeordnet sein. Die durch das Abgas erwärmte Flüssigkeit wird in dem gezeigten Ausführungsbeispiel mithilfe einer Zirkulationspumpe 37 in der Zirkulationsleitung 36 zu dem Wärmetauscher 46 und/oder der Wärmekraftmaschine gefördert. In dem Wärmetauscher 46 und/oder der Wärmekraftmaschine wird die Wärmeenergie der erwärmten Flüssigkeit genutzt, sodass die Flüssigkeit abkühlt. In Strömungsrichtung der Flüssigkeit hinter dem Wärmetauscher 46 und/oder der Wärmekraftmaschine ist die Venturi-Düse 42 in der Zirkulationsleitung angeordnet. In Strömungsrichtung hinter der Venturi-Düse 42 weist die Zuleitung 34 eine Aufweitung 43 auf. Die innere Querschnittsfläche der Zuleitung 34 ist in Strömungsrichtung der Flüssigkeit hinter der Aufweitung 43 größer als vor der Aufweitung 43. Durch die größere Querschnittsfläche sinkt die Geschwindigkeit des Fluidstroms in der Zuleitung 34, sodass die Verweildauer des Abgases in der Flüssigkeit und insbesondere in der Zuleitung 34 verlängert wird.

[0050] Mit der Zeit setzen sich insbesondere Partikel des Partikelanteils des Abgases und/oder ein kondensierter Teil des Gasanteils des Abgases als Partikelschlamm am Boden des Behälters ab. Im unteren Bereich des Behälters 32 ist daher ein Ablassventil 40 zum Ablassen von sedimentiertem Partikelschlamm aus dem Behälter 32 angeordnet.

[0051] An dem Behälter 32 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine Befüllleitung 33 zum Befüllen des Behälters mit der Flüssigkeit angeordnet. In der Befüllleitung 33 ist ein Befüllventil 35 angeordnet, durch das der Zustrom der Flüssigkeit über die Befüllleitung 33 in den Behälter 32 einstellbar ist.

[0052] Figur 2 zeigt eine Abgaskühlvorrichtung 10 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel mit einer Abgaserzeugungseinrichtung 20 und einer Abgasbehandlungseinrichtung 30. Die Abgaserzeugungseinrichtung 20 weist eine Brennkammer 22. Zuluft wird mittels einer Zuluftpumpe 29 über eine Zuluftleitung 21 in die Brennkammer 22 geleitet. Die Zuluftleitung weist ein Rückschlagventil 23 auf, um ein Rückströmen der Zuluft und/oder von Abgas zu verhindern. In der Brennkammer 22 wird ein Brennstoff 24 verbrannt. Mit der dabei entstehenden Wärme wird ein Wärmeträger, der in einer Heiztasche 27 strömt, erhitzt. Die Heiztasche 27 ist Teil einer Heizleitung 25, in der der Wärmeträger strömt. Der Wärmeträger wird in der Heizleitung 25 über eine Wärmeträgerpumpe 28 gefördert. Der Wärmeträger wird von der Heiztasche 27 über die Heizleitung 25 zu einem Wärmetauscher 46 und von dem Wärmetauscher 46 zurück zu der Heiztasche 27 gefördert.

[0053] Bei der Verbrennung des Brennstoffes 24 in der Brennkammer 22 entsteht Abgas, das über eine Ableitung 26 aus der Brennkammer 22 geleitet wird. Die Ableitung 26 ist strömungstechnisch mit einer Zuleitung 34 der Abgasbehandlungseinrichtung 30 verbunden. Die Zuleitung 34 mündet über einen Abgasverteiler 47 in einen Behälter 32, der bis zu einem Flüssigkeitsstand mit einer Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, gefüllt ist. Der Abgasverteiler 47 ist unterhalb des Flüssigkeitsstandes angeordnet. Das Abgas strömt daher in dem Behälter 32 nach oben.

[0054] In dem Behälter sind Strömungslenkelemente 31 in Gestalt von gelöcherten Blechen angeordnet, die den Strömungsweg des Abgases hin zum Flüssigkeitsstand vergrößern und somit die Verweildauer des Abgases in der Flüssigkeit vergrößern. Das Abgas wird durch den Kontakt mit der Flüssigkeit gekühlt, während die Flüssigkeit dadurch erwärmt wird.

[0055] Der Behälter 32 ist strömungstechnisch mit einer Zirkulationsleitung 36 verbunden, in der ein Wärmetauscher 46 angeordnet ist. Die erwärmte Flüssigkeit wird mittels einer Zirkulationspumpe 37 über die Zirkulationsleitung 36 zu dem Wärmetauscher 46 gefördert und in diesem abgekühlt und strömt anschließend zurück in den Behälter 32.

[0056] Der Behälter 32 weist an seiner Unterseite eine Leitung auf, in der ein Ablassventil 40 zum Ablassen von sedimentiertem Schlamm auf. Der sedimentierte Schlamm setzt sich beispielsweise zusammen aus sedimentierten Partikeln des Partikelanteils des Abgases und/oder einem kondensierten Teil des Gasanteils des Abgases, der sich mit der Zeit am Boden des Behälters 32 absetzt.

[0057] Der Behälter 32 weist an seiner Oberseite eine Auslassöffnung 38 zum Auslassen von gekühltem Abgas aus dem Behälter 32 auf. Die Auslassöffnung 38 ist strömungstechnisch mit einer Abgasleitung 48 verbunden, über die das Abgas beispielsweise in die Umwelt abgegeben oder einer Abgasnachbehandlungseinrichtung zugeführt wird.

[0058] Der Behälter 32 weist zudem in seinem oberen Bereich eine Überlauföffnung 45 auf, die strömungstechnisch mit einer Abwasserleitung 49 verbunden ist. Über die Abwasserleitung 49 kann überschüssige Flüssigkeit aus dem Behälter 32 abgeleitet werden.

[0059] An dem Behälter 32 ist eine Befüllleitung 33 zum Befüllen des Behälters 32 mit der Flüssigkeit angeordnet. In der Befüllleitung 33 ist ein Befüllventil 35 angeordnet.

Bezugszeichenliste



[0060] 
10
Abgaskühlvorrichtung
20
Abgaserzeugungseinrichtung
21
Zuluftleitung
22
Brennkammer
23
Rückschlagventil
24
Brennstoff
25
Heizleitung
26
Ableitung
27
Heiztasche
28
Wärmeträgerpumpe
29
Zuluftpumpe
30
Abgasbehandlungseinrichtung
31
Strömungslenkelement
32
Behälter
33
Befüllleitung
34
Zuleitung
35
Befüllventil
36
Zirkulationsleitung
37
Zirkulationspumpe
38
Auslassöffnung
40
Ablassventil
42
Venturi-Düse
43
Aufweitung
44
Saugleitung
45
Überlauföffnung
46
Wärmetauscher
47
Abgasverteiler
48
Abgasleitung
49
Abwasserleitung
50
Gaspumpe



Ansprüche

1. Verfahren zum Abkühlen von Abgas mit den Schritten:

a) Bereitstellen von Brennstoff (24) in einer Brennkammer (22),

b) Verbrennen des Brennstoffes (24), sodass ein Abgas entsteht,

c) Zuleiten des Abgases in eine Flüssigkeit, sodass die Flüssigkeit von dem Abgas erwärmt und das Abgas von der Flüssigkeit gekühlt wird,

d) Zuleiten der erwärmten Flüssigkeit in einen Wärmetauscher (46) und/oder eine Wärmekraftmaschine und

e) Abkühlen der erwärmten Flüssigkeit in dem Wärmetauscher (46) und/oder in der Wärmekraftmaschine.


 
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgas durch eine Zuleitung (34) in einen Behälter (32) zugeleitet wird, der bis zu einem Flüssigkeitsstand mit der Flüssigkeit gefüllt ist, wobei das Abgas unterhalb des Flüssigkeitsstandes in den Behälter eintritt.
 
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass beim Vorliegen zumindest eines Ablasskriteriums Partikelschlamm über ein Ablassventil (40) aus dem Behälter (32) abgelassen wird.
 
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass beim Vorliegen zumindest eines Auslasskriteriums oder kontinuierlich gekühltes Abgas über eine Auslassöffnung (38) des Behälters (32) aus dem Behälter (32) abgeführt wird, die oberhalb des Flüssigkeitsstandes angeordnet ist.
 
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (46) und/oder die Wärmekraftmaschine in einer Zirkulationsleitung (36) angeordnet ist und die Flüssigkeit nach dem Passieren des Wärmetauschers (46) und/oder der Wärmekraftmaschine zurück in den Behälter (32) geleitet wird.
 
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuleitung (34) eine Flüssigkeitsleitung ist, durch die die Flüssigkeit in den Behälter (32) geleitet wird, wobei die Zuleitung (34) eine Venturi-Düse (42) mit einer Saugleitung (44) aufweist, über die das Abgas aus der Brennkammer (22) angesaugt und in die Zuleitung (34) zugeleitet wird.
 
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zirkulationsleitung (36) die Zuleitung (34) aufweist.
 
8. Abgaskühlvorrichtung (10) zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche mit

a) einer Abgaserzeugungseinrichtung (20) mit

i) einer Brennkammer (22) zum Verbrennen eines Brennstoffes (24) zum Erzeugen von Abgas und

ii) einer Ableitung (26) zum Ableiten von Abgas aus der Brennkammer (22) und

b) einer Abgasbehandlungseinrichtung (30) mit

i) einem Behälter (32), der bis zu einem Flüssigkeitsstand mit einer Flüssigkeit gefüllt ist,

ii) einer Zuleitung (34) zum Zuleiten von Abgas in den Behälter (32), die mit der Ableitung (26) der Abgaserzeugungseinrichtung (10) strömungstechnisch verbunden ist, und

c) einem Wärmetauscher (46) und/oder einer Wärmekraftmaschine, wobei der Wärmetauscher (46) und/oder die Wärmekraftmaschine mit dem Behälter (32) strömungstechnisch verbunden ist.


 
9. Abgaskühlvorrichtung (10) nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Zirkulationsleitung (36) zum Zirkulieren von erwärmter Flüssigkeit, die mit dem Behälter (32) strömungstechnisch verbunden ist und in der der Wärmetauscher (46) und/oder die Wärmekraftmaschine angeordnet ist.
 
10. Abgaskühlvorrichtung (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (32) eine Auslassöffnung (38) zum Auslassen von gekühltem Abgas aus dem Behälter aufweist, die zumindest teilweise, vorzugsweise jedoch vollständig, oberhalb des Flüssigkeitsstandes angeordnet ist.
 
11. Abgaskühlvorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Ablassventil (40) zum Ablassen von sedimentiertem Partikelschlamm aus dem Behälter (32).
 
12. Abgaskühlvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuleitung (34) eine Flüssigkeitsleitung ist, die eine Venturi-Düse (42) mit einer Saugleitung (44) aufweist, wobei die Saugleitung (44) mit der Ableitung (26) der Abgaserzeugungseinrichtung (20) strömungstechnisch verbunden ist und die Venturi-Düse (42) angeordnet und eingerichtet ist zum Ansaugen des Abgases aus der Brennkammer (22) und zum Zuleiten des Abgases über die Saugleitung (44) in die Zuleitung (34).
 
13. Abgaskühlvorrichtung (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Zirkulationsleitung (36) die Zuleitung (34) aufweist.
 
14. Abgasbehandlungseinrichtung (20) für eine Abgaskühlvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 8 bis 13.
 


Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ.


1. Verfahren zum Abkühlen von Abgas mit den Schritten:

a) Bereitstellen von Brennstoff (24) in einer Brennkammer (22),

b) Verbrennen des Brennstoffes (24), sodass ein Abgas entsteht,

c) Zuleiten des Abgases in eine Flüssigkeit, sodass die Flüssigkeit von dem Abgas erwärmt und das Abgas von der Flüssigkeit gekühlt wird,

d) Zuleiten der erwärmten Flüssigkeit in einen Wärmetauscher (46) und/oder eine Wärmekraftmaschine und

e) Abkühlen der erwärmten Flüssigkeit in dem Wärmetauscher (46) und/oder in der Wärmekraftmaschine

f) wobei das Abgas durch eine Zuleitung (34) in einen Behälter (32) zugeleitet wird, der bis zu einem Flüssigkeitsstand mit der Flüssigkeit gefüllt ist,

g) wobei die Zuleitung (34) eine Flüssigkeitsleitung ist, durch die die Flüssigkeit in den Behälter (32) geleitet wird,

h) wobei die Zuleitung (34) eine Venturi-Düse (42) mit einer Saugleitung (44) aufweist, über die das Abgas der Zuleitung (34) zugeleitet wird,

i) wobei die Venturi-Düse (42) eine Verengung aufweist und das Abgas der Zuleitung (34) in Strömungsrichtung der Flüssigkeit vor der Verengung oder in der Verengung zugeleitet wird.


 
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgas unterhalb des Flüssigkeitsstandes in den Behälter eintritt.
 
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass beim Vorliegen zumindest eines Ablasskriteriums Partikelschlamm über ein Ablassventil (40) aus dem Behälter (32) abgelassen wird.
 
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass beim Vorliegen zumindest eines Auslasskriteriums oder kontinuierlich gekühltes Abgas über eine Auslassöffnung (38) des Behälters (32) aus dem Behälter (32) abgeführt wird, die oberhalb des Flüssigkeitsstandes angeordnet ist.
 
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (46) und/oder die Wärmekraftmaschine in einer Zirkulationsleitung (36) angeordnet ist und die Flüssigkeit nach dem Passieren des Wärmetauschers (46) und/oder der Wärmekraftmaschine zurück in den Behälter (32) geleitet wird.
 
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zirkulationsleitung (36) die Zuleitung (34) aufweist.
 
7. Abgaskühlvorrichtung (10) zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche mit

a) einer Abgaserzeugungseinrichtung (20) mit

i) einer Brennkammer (22) zum Verbrennen eines Brennstoffes (24) zum Erzeugen von Abgas und

ii) einer Ableitung (26) zum Ableiten von Abgas aus der Brennkammer (22) und

b) einer Abgasbehandlungseinrichtung (30) mit

i) einem Behälter (32), der bis zu einem Flüssigkeitsstand mit einer Flüssigkeit gefüllt ist,

ii) einer Zuleitung (34) zum Zuleiten von Abgas in den Behälter (32), die mit der Ableitung (26) der Abgaserzeugungseinrichtung (10) strömungstechnisch verbunden ist, und

c) einem Wärmetauscher (46) und/oder einer Wärmekraftmaschine, wobei der Wärmetauscher (46) und/oder die Wärmekraftmaschine mit dem Behälter (32) strömungstechnisch verbunden ist,

d) wobei die Zuleitung (34) eine Flüssigkeitsleitung ist, die eine Venturi-Düse (42) mit einer Saugleitung (44) aufweist,

e) wobei die Saugleitung (44) mit der Ableitung (26) der Abgaserzeugungseinrichtung (20) strömungstechnisch verbunden ist und

f) wobei die Venturi-Düse (42) angeordnet und eingerichtet ist zum Ansaugen des Abgases aus der Brennkammer (22) und zum Zuleiten des Abgases über die Saugleitung (44) in die Zuleitung (34),

g) wobei die Venturi-Düse (42) eine Verengung aufweist und die Saugleitung (44) mit der Zuleitung (34) in Strömungsrichtung der Flüssigkeit vor der Verengung oder in der Verengung strömungstechnisch verbunden ist.


 
8. Abgaskühlvorrichtung (10) nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Zirkulationsleitung (36) zum Zirkulieren von erwärmter Flüssigkeit, die mit dem Behälter (32) strömungstechnisch verbunden ist und in der der Wärmetauscher (46) und/oder die Wärmekraftmaschine angeordnet ist.
 
9. Abgaskühlvorrichtung (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (32) eine Auslassöffnung (38) zum Auslassen von gekühltem Abgas aus dem Behälter aufweist, die zumindest teilweise, vorzugsweise jedoch vollständig, oberhalb des Flüssigkeitsstandes angeordnet ist.
 
10. Abgaskühlvorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Ablassventil (40) zum Ablassen von sedimentiertem Partikelschlamm aus dem Behälter (32).
 
11. Abgaskühlvorrichtung (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Zirkulationsleitung (36) die Zuleitung (34) aufweist.
 
12. Abgasbehandlungseinrichtung (20) für eine Abgaskühlvorrichtung (10), wobei die Abgasbehandlungseinrichtung

a) einen Behälter (32), der bis zu einem Flüssigkeitsstand mit einer Flüssigkeit gefüllt ist, und

b) eine Zuleitung (34) zum Zuleiten von Abgas in den Behälter (32) aufweist, die mit einer Ableitung (26) einer Abgaserzeugungseinrichtung (10) der Abgaskühlvorrichtung (10) strömungstechnisch verbindbar ist, und

c) wobei der Behälter (32) strömungstechnisch mit einem Wärmetauscher (46) und/oder einer Wärmekraftmaschine der Abgaskühlvorrichtung (10) verbindbar ist,

d) wobei die Zuleitung (34) eine Flüssigkeitsleitung ist, die eine Venturi-Düse (42) mit einer Saugleitung (44) aufweist,

e) wobei die Saugleitung (44) mit der Ableitung (26) der Abgaserzeugungseinrichtung (20) strömungstechnisch verbindbar ist und

f) wobei die Venturi-Düse (42) angeordnet und eingerichtet ist zum Ansaugen des Abgases aus einer Brennkammer (22) der Abgaserzeugungseinrichtung (20) und zum Zuleiten des Abgases über die Saugleitung (44) in die Zuleitung (34),

g) wobei die Venturi-Düse (42) eine Verengung aufweist und die Saugleitung (44) mit der Zuleitung (34) in Strömungsrichtung der Flüssigkeit vor der Verengung oder in der Verengung strömungstechnisch verbunden ist.


 




Zeichnung










Recherchenbericht









Recherchenbericht




Angeführte Verweise

IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde ausschließlich zur Information des Lesers aufgenommen und ist nicht Bestandteil des europäischen Patentdokumentes. Sie wurde mit größter Sorgfalt zusammengestellt; das EPA übernimmt jedoch keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.

In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente