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Ausmauerung, die von heissen Gasen beaufschlagt ist
Die Erfindung betrifft eine Ausmauerung, die von heissen Gasen beaufschlagt ist, z. B. von Feuerungsanlagen, Trockenanlagen, Heizgaskanälen u. dgl., bestehend aus Blöcken gleichen Aufbaues aus temperaturbeständigem und wärmedämmendem Material oder Materialien.
Es sind bereits Ausmauerungen gegen niedrige und mittlere Temperaturen, z. B. für Hochleistungkessel, bekannt, bei denen der Feuerraum von Steigrohren umschlossen wird, die mit geringem Zwi-
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ten, an die sich nach aussen zu Isoliersteine anschliessen, gegebenenfalls eine Aluminiumfolie, worauf noch eine Schlackenwollschichte angeordnet wird, die an der Stahlhaut des Kessels anliegt. Dieser Aufbau der bekannten Ausmauerung ist umständlich und teuer.
Weiters sind auch schon verschiedene Feuerraumumgrenzungen bekannt, die mit Kanälen für ein wärmeabführendes Mittel ausgerüstet sind. Bei einer bekannten Ausführung befinden sich diese Kanäle in einem schmelzbaren Speicherstoff, der die einzelnen Elemente der Feuerraumumgrenzung ganz oder teilweise ausfüllt. Bei einer andern Ausführung werden Kühlkanäle dadurch gebildet, dass die Formsteine mit in Längsrichtung verlaufenden Rippen versehen sind. Es ist auch schon bekannt, eine Ausmauerung als Hohlwand durch im Abstand voneinander angeordnete Platten auszubilden, wobei zwischen die Platten Binderreihen eingefügt werden.
Im Gegensatz zu diesen bekannten Ausmauerungen, die von einem Kühlmedium durchströmt werden, ist es das Ziel der Erfindung, eine Ausmauerung zu schaffen, die eine reine Wärmeisolierung bildet. Dies wird bei der eingangs beschriebenen Ausmauerung gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass die eine Wärmeisolierung bildenden Blöcke eine oder mehrere, vorzugsweise in der Wärmedurchflussrichtung hintereinander angeordnete Kammern aufweisen, deren Aussenwände aus feuerfestem Material bestehen.
Durch die Erfindung wird nicht nur eine ausgezeichnete wärmedämmende Wirkung erzielt. sondern auch eine wesentliche Ersparnis an Gewicht und ein bedeutend einfacherer Aufbau erreicht. Weiters wird durch die Erfindung die Zahl der schädlichen Spalten zwischen den einzelnen Bauelementen der Ausmauerung herabgesetzt und es werden Wärmespannungen vermieden.
Gemäss einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können die Kammern der Blöcke ganz oder teilweise mit wärmedämmendem Material oder Materialien, wie z. B. Mineralfasern, Glaswolle, Schlackenwolle, Staniolstreifen, Knitterstaniol, Vermiculit u. dgl. ausgefüllt sein. Es können auch die Wände mit Ausnahme jener, die von heissem Gas beaufschlagt sind, Unterbrechungen aufweisen. Die Blöcke können aber auch allseitig geschlossen sein oder bloss auf der in bezug auf die Wärmedurchflussrichtung aussenliegenden Seite offen ausgeführt sein.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele hervor. Es zeigen : Fig. 1 einen fünfseitig geschlossenen Block mit vier Längskammern, Fig. 2 einen fünfseitig geschlossenen Block mit vier übereinander angeordneten Kammern, Fig. 3 einen Querschnitt durch einen Block, der sechs Hohlräume aufweist, die in
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der Wärmedurchflussrichtunghintereinander liegen, Fig. 4 einen vierseitig geschlossenen Block in Draufsicht und Fig. 5 einen weiteren Block mit eingearbeiteten Befestigungsrohren ebenfalls in Draufsicht.
Gemäss Fig. 1 ist der Block 1 fünfseitig geschlossen und mit vier Längskammem 2 versehen.
Diese können zur Verminderung der konvektiven Wärmeübertragung mit wärmedämmendem Material ausgefüllt sein. Als solches eignet sich Schlackenwolle, Mineralwolle, Glaswolle, Knitterstaniol, Staniolstreifen, Vermiculit u. dgl. Die Wände des Blocks bestehen aus feuerfestem Material, z. B. Schamotte.
Es ist zweckmässig, wenn die erfindungsgemässen Blöcke so tief ausgebildet werden, dass es sich er- übrigt, mehrere Blockscharen in der Wärmedurchgangsrichtung A hintereinander anzuordnen. Weist der Block 1 rechteckigen Querschnitt auf, so kann er zur Herstellung verschieden dicker Ausmauerungen dienen. Infolge seines Aufbaues kann die Wärmedurchflussrichtung entsprechend den in der Fig. 1 dargestellten Pfeilen A oder B sein. Wenn alle vier Längswände des Blockes annähernd gleich ausgeführt sind, eignet sich dieser für rasche Notreparaturen, indem der meist auf der Feuerungsseite beschädigte Block herausgenommen, um 1800 gedreht und mit der bisherigen Rückseite wieder eingesetzt wird.
Der Block 1 kann auch auf beiden Stirnseiten offen sein.
Nachdem die Tiefe des Blockes 1 durch die Dicke der Ausmauerung vorbestimmt ist, ergeben sich die Breite und die Höhe dieses Blockes durch die Begrenzung seines Gewichtes, um die leichte Handhabung dieses Blockes nicht zu gefährden. Im allgemeinen wird man die Blöcke nicht schwerer als 50 kg machen.
Meist ist auch die Breite der Blöcke durch den Aufbau des Kessels od. dgl. vorgegeben, so dass nur mehr dieHöhe entsprechend variiert werden kann. Jedenfalls übertrifft die Grösse des erfindungsgemässen Blockes die Ausmasse der bisherigen Steine für die herkömmliche Ausmauerung um ein Vielfaches, so dass sich ein sehr rascher Aufbau der Ausmauerung ergibt.
Der in Fig. 2 dargestellte Block 3 weist eine offene Rückseite auf und ist mittels Trennwände 4 in mehrere übereinanderliegenden Kammern unterteilt. Die offene Rückseite kann nach Einbringung des wärmedämmendenMaterialsverschlossen werden. Oft genügt ein Transportverschluss, derverhindemsoll dass während des Transports und der Montage des Blockes das eingebrachte Dämmungsmaterial herausfällt. Zu solchem Verschluss genügt die Anordnung von Folien, Pappe, Drahtgitter u. dgl. Eine Zerstörung dieses Transportverschlusses im Betrieb, z. B. des Kessels, schadet nicht, da die Ausmauerung noch durch einen Verputz oder eine Stahlhaut u. dgl. abgedeckt ist.
Diese Abdeckung kann auch so ausgeführt sein, dass sie zusätzliche Isoliereffekte bringt und Abdichteigenschaften hat, z. B. durch Verwendung einer Metallfolie. Hiebei kann die Abdeckung über die Blockfläche hinausragen und dieser überstehende Rand mit den benachbarten Blöcken verklebt werden.
Bei dem in Fig. 3 im Querschnitt dargestellten Block 5 sind sechs Hohlräume 6 in der Wär- medurchflussrichtung A hintereinander angeordnet. Diese Hohlräume können ebenfalls mit wärmedämmendem Material gefüllt sein. Dies geschieht zweckmässigerweise durch einen schichtweisen Aufbau bei der Herstellung des Blockes, indem zuerst die Wand 7 als Boden gegossen, sodann eine zugeschnittene Schlackenwollmatte od. dgl. aufgelegt und sodann die erste Zwischenwand 8 hergestellt wird usw. Der Block 5 kann an einer oder an beiden Stirnseiten geschlossen sein. Durch die geschilderte Herstellungsweise ist das wärmedämmende Material einem feuerfesten Material, das die Blockwand bildet, eingebunden, so dass sich eine hervorragende mechanische Festigkeit ergibt.
Der Block kann auch so eingebaut werden, dass der Wärmedurchfluss in der Richtung des Pfeiles B verläuft. Bei dem in Fig. 4 in Draufsicht abgebildeten Block 9 ist eine einzige Kammer 10 vorgesehen. Der Stein ist an einer Stirnseite offen, damit wärmedämmendes Material in den Hohlraum 10 eingefüllt werden kann. Die offene Rückseite des Blockes 9 ist mit einem in den Wänden 11 verankerten Maschendraht 12 verschlossen.
Die Stirnwände, die Seitenwände, die Rückwand oder die Trennwände des Blockes können mit Durchbrechungen versehen sein, um ein geringeres Gewicht des Blockes zu erzielen. Die Grösse dieser Durchbrechungen ist nur durch die Forderung begrenzt, dass das eingefüllte wärmedämmende Material nicht durch die Durchbrechungen von selbst austreten darf. Solche Durchbrechungen sind beim Block 13 gemäss Fig. 5 in den Seitenwänden angedeutet und mit dem Bezugszeichen 14 versehen. Im übrigen ist der von oben gesehene Block an einer Stirnseite offen. In ihm sind ferner mehrere Rohre 15 angeordnet, die vorzugsweise aus feuerfestem Material genügender mechanischer Festigkeit bestehen. Sie dienen der Befestigung des Blockes, indem sie auf Metalldome aufgeschoben werden, die z.
B. an den Steigrohren, an einem tragenden Gerüst oder an der Stahlaussenhaut der Anlage befestigt sind.
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Die erfindungsgemässen Blöcke gestatten nicht nur einen schnelleren und einfacheren Aufbau der Ausmauerung, sondern setzen auch die Zahl der schädlichen Spalten zwischen den einzelnen Bauelementen, verglichen mit der herkömmlichen Ausmauerungsart, herab. Dadurch, dass die Wände der erfindungsgemässen Blöcke aus einem einheitlichen Material bestehen, werden Wärmespannungen vermieden, wie solche bei der konventionellen Ausmauerungsart durch das unterschiedliche Wärmeverhalten der verschiedenen Schichten hervorgerufen werden. Ein weiterer grosser Vorteil der erfindungsge- mässenAusmauerung besteht in ihrem geringen Gewicht, so dass die tragenden Teile der Anlage und die Fundamente schwächer dimensioniert werden können.
Auch ist bei der erfindungsgemässen Ausmauerung die Ausbesserung durch den einfachen Ersatz beschädigter Blöcke durch neue Blöcke leicht durchzuführen. Auch ist die Lagerhaltung wesentlich vereinfacht, da nur in besonderen Fällen einzelne Sonderformate gebraucht werden.
Bemerkenswert ist der hohe Isoliereffekt der erfindungsgemässen Ausmauerung, der trotz hoher mechanischer Festigkeit erzielt wird. Ebenso sind bei den erfindungsgemässen Blöcken grosse Oberflächenhärte und hohe Feuerfestigkeit der Aussenschichten gepaart.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. So können die Blöcke anderes Format aufweisen, mit Ausnehmungen für die Unterbringung von Fallrohren oder Verankerungselementen usw. versehen sein. Gegebenenfalls werden die Blöcke armiert, falls besondere Gründe dies erfordern.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Ausmauerung, die von heissen Gasen beaufschlagt ist, z. B. von Feuerungsanlagen, Trockenanlagen, Heizgaskanälen u. dgl., bestehend aus Blöcken gleichen Aufbaues aus temperaturbeständigem und wärmedämmendem MaterialoderMaterialien, dadurch gekennzeichnet, dassdieeine Wärmeisolierung bildenden Blöcke (1, 3, 5, 9, 13) eine oder mehrere, vorzugsweiseinderWärmedurch- flussrichtung hintereinander angeordnete Kammern (2, 6) aufweisen, deren Aussenwände aus feuerfestem Material bestehen.