DE102014216428B4 - Pore burner with a combustion zone formed by a pore body - Google Patents

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Abstract

Porenbrenner (10) mit einer von einem Porenkörper gebildeten Verbrennungszone (11), die auf einer Verbrennungsgas in die Verbrennungszone einleitenden Durchströmungseinrichtung (12) angeordnet ist,wobei die Durchströmungseinrichtung (12) einen mit Strömungskanälen (13) versehenen Durchströmungskörper (16) aufweist, der Siliziumcarbid und eine Kohlenstofffaser-Verstärkung aufweist, wobei die Kohlenstofffaser-Verstärkung als Faserfilz (17) ausgebildet ist, der mit einer Siliziumcarbid-Beschichtung (19) versehen ist, undwobei der Porenkörper eine die Porenstruktur definierende Siliziumcarbid-Stützmatrix (31) aufweist, wobei die Siliziumcarbid-Stützmatrix (31) mit einer Siliziumcarbid-Beschichtung (32) versehen ist.Pore burner (10) having a combustion chamber formed by a pore body (11), which is arranged on a combustion gas into the combustion zone throughflow means (12), wherein the throughflow means (12) having a flow channels (13) provided with flow body (16) Silicon carbide and a carbon fiber reinforcement, wherein the carbon fiber reinforcement is formed as a fiber felt (17) provided with a silicon carbide coating (19), and wherein the porous body has a silicon carbide support matrix (31) defining the pore structure; Silicon carbide support matrix (31) is provided with a silicon carbide coating (32).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Porenbrenner mit einer von einem Porenkörper gebildeten Verbrennungszone, wobei der Porenkörpereine die Porenstruktur definierenden Siliziumcarbid-Stützmatrix aufweist. Darüber hinaus betrifft die Erfindung einen.The present invention relates to a pore burner with a combustion zone formed by a pore body, wherein the pore body has a silicon carbide support matrix defining the pore structure. Moreover, the invention relates to a.

Porenbrenner sind grundsätzlich in zwei Bereiche mit unterschiedlichen Funktionen aufgeteilt. Zur Einleitung eines Gas-Luft-Gemisches ist als ein erster Bereich eine auch als „Flammensperre“ bezeichnete Durchströmungseinrichtung vorgesehen, an die als zweiter Bereich eine Verbrennungszone anschließt, die durch einen Porenkörper, wie etwa einen porösen Schaumkörper gebildet wird. Die Durchströmungseinrichtung ist mit einer Vielzahl von Strömungskanälen versehen, die einerseits eine möglichst von Strömungsverlusten freie Einführung des Gas-Luft-Gemisches in die Verbrennungszone ermöglichen und andererseits einen Flammenrückschlag verhindern.Pore burners are basically divided into two areas with different functions. For the introduction of a gas-air mixture, a throughflow device, also referred to as a "flame arrester", is provided as a first region, followed by a combustion zone as a second region, which is formed by a porous body, such as a porous foam body. The flow device is provided with a plurality of flow channels, on the one hand allow a possible flow losses free introduction of the gas-air mixture in the combustion zone and on the other hand prevent flashback.

Zur Ausbildung der Verbrennungszone werden konventionell Siliziumcarbid-Schaumstrukturen verwendet, die offenporig ausgebildet sind, wobei die Porengröße im Bereich von 8 bis 10 mm und die Gesamtporosität des Porenkörpers bei etwa 80 bis 90 % liegt. Durch die offenporige Ausgestaltung des Porenkörpers soll eine flammenlose, volumetrische Verbrennung ermöglicht werden, sodass die Verbrennungszone eines im Betrieb befindlichen Porenbrenners als „glühender Schaum“ wirkt.For the formation of the combustion zone conventionally silicon carbide foam structures are used, which are open-pored, wherein the pore size in the range of 8 to 10 mm and the total porosity of the pore body is about 80 to 90%. Due to the open-pored design of the pore body flameless, volumetric combustion is to be made possible, so that the combustion zone of a pore burner in operation acts as a "glowing foam".

Die bislang bekannten Porenbrenner ermöglichen Verbrennungstemperaturen bis etwa 1 400 °C. Höhere Temperaturen können insbesondere aufgrund der zur Herstellung der Porenbrenner verwendeten Werkstoffe regelmäßig nicht erreicht werden.The pore burners known hitherto enable combustion temperatures of up to about 1400.degree. Higher temperatures can not be achieved regularly due in particular to the materials used to produce the pore burners.

Die hohen Verbrennungstemperaturen werden nicht nur im Bereich der eigentlichen Verbrennungszone erreicht, sondern, aufgrund der Tatsache, dass die Flammensperre die Schnittstelle zwischen der Verbrennungszone und der Gaszuleitung bildet, auch im Übergangsbereich von der Verbrennungszone zur Flammensperre. Darüber hinaus wird die Flammensperre nicht nur einer extremen Temperaturbelastung ausgesetzt, sondern unterliegt wegen der hohen Temperaturdifferenz zwischen einer Zuströmseite und der Ausströmseite der Flammensperre im Übergangsbereich zur Verbrennungszone erheblichen mechanischen Belastungen, die auf durch die Temperaturdifferenz induzierte mechanische Spannungen zurückzuführen sind.The high combustion temperatures are achieved not only in the region of the actual combustion zone, but also in the transition region from the combustion zone to the flame arrester, due to the fact that the flame arrester forms the interface between the combustion zone and the gas supply line. In addition, the flame arrester is not only exposed to an extreme temperature load, but is due to the high temperature difference between an upstream side and the outflow side of the flame arrester in the transition region to the combustion zone considerable mechanical stress, which are due to induced by the temperature difference mechanical stresses.

Zur Herstellung eines porösen Schaumkörpers für die Verbrennungszone eines Porenbrenners ist es bekannt, eine keramische Suspension aufzuschäumen und durch ein Sinterverfahren zu verfestigen, wie beispielsweise in „Keramische Werkstoffe“, J. Kriegesmann, 1997, VII, 33, 34, 35, 36 beschrieben.For producing a porous foam body for the combustion zone of a pore burner, it is known to foam a ceramic suspension and solidify it by a sintering process, as described for example in "Keramische Werkstoffe", J. Kriegesmann, 1997, VII, 33, 34, 35, 36.

Die Dokumente DE 10 2012 005 659 A1 , EP 0 337 285 A2 , DE 4400131 A1 und DE 10 2014 212 049 A1 offenbaren SiC-Beschichtungen.The documents DE 10 2012 005 659 A1 . EP 0 337 285 A2 . DE 4400131 A1 and DE 10 2014 212 049 A1 reveal SiC coatings.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung eines Porenbrenners zu ermöglichen, der auch bei höheren Temperaturen, insbesondere bei Temperaturen bis 1 600 °C, einsetzbar ist.The present invention has for its object to enable the production of a pore burner, which is also at higher temperatures, especially at temperatures up to 1 600 ° C, used.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein zur Ausbildung einer Verbrennungszone eines Porenbrenners verwendbarer Porenkörper vorgeschlagen.To solve this problem, a porous body which can be used to form a combustion zone of a porous burner is proposed.

Der Porenkörper weist eine die Porenstruktur definierende Siliziumcarbid-Stützmatrix auf, die mit einer Siliziumcarbid-Beschichtung versehen ist.The porous body has a silicon carbide support matrix defining the pore structure, which is provided with a silicon carbide coating.

Durch die zusätzliche Beschichtung der Siliziumcarbid-Stützmatrix wird ein zusätzlicher Oxidationsschutz geschaffen, der eine erhöhte Temperaturfestigkeit ermöglicht. Gleichzeitig erhöht die Siliziumcarbid-Stützmatrix bzw. Siliziumcarbid-Beschichtung auch eine mechanische Festigkeit des Porenkörpers.The additional coating of the silicon carbide support matrix creates additional oxidation protection, which enables increased temperature resistance. At the same time, the silicon carbide support matrix or silicon carbide coating also increases a mechanical strength of the pore body.

Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass der Begriff „Porenkörper“ nicht nur poröse Schaumkörper, wie aus dem vorgenannten Stand der Technik bekannt, umfasst, sondern ganz allgemein Körper bezeichnet, die unabhängig von ihrer Herstellungsart mit einer offenen Porenstruktur versehen sind, welche eine Durchströmung des Porenkörpers ermöglicht. Daher sind insbesondere auch solche Porenkörper umfasst, die in einem generativen oder additiven Verfahren hergestellt sind, wobei insbesondere die Anwendung eines generativen Verfahrens zur Herstellung des Porenkörpers die Erzeugung einer möglichst homogenen Porosität, also einer möglichst gleichmäßigen Verteilung der Poren mit möglichst einheitlicher Porengröße ermöglicht.It is expressly understood that the term "pore body" not only porous foam body, as known from the aforementioned prior art, includes, but generally referred to body, which are provided regardless of their production with an open pore structure, which a flow through the Porous body allows. Therefore, in particular those pore bodies are included, which are produced in a generative or additive process, in particular the use of a generative process for the production of the pore body allows the generation of as homogeneous as possible porosity, ie a uniform distribution of the pores as possible with uniform pore size.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Porenkörpers weist die Siliziumcarbid-Stützmatrix als Basis einen retikulierten und pyrolysierten Polymerschaum auf, wobei sich die Verwendung eines Polyurethanschaums als besonders vorteilhaft herausgestellt hat. Die Ausbildung der Siliziumcarbid-Stützmatrix kann beispielsweise durch Infiltrierung des retikulierten und pyrolysierten Polymerschaumgerüsts mit Silizium und anschließendem Reaktionsbrand des Kohlenstoffs zu Siliziumcarbid erfolgen. Gegebenenfalls verbliebenes freies Silizium kann durch Spülung der so ausgebildeten Siliziumcarbid-Stützmatrix mit Natronlauge entfernt werden. Etwaiger freier Kohlenstoff der Siliziumcarbid-Stützmatrix wird durch die zusätzliche Siliziumcarbid-Beschichtung der Siliziumcarbid-Stützmatrix abgeschirmt.According to a preferred embodiment of the pore body, the silicon carbide support matrix has as base a reticulated and pyrolyzed polymer foam, wherein the use of a polyurethane foam has been found to be particularly advantageous. The formation of the silicon carbide support matrix can be carried out, for example, by infiltrating the reticulated and pyrolyzed polymer foam skeleton with silicon and then reacting the carbon to silicon carbide. Optionally remaining free silicon can be removed by rinsing the thus formed silicon carbide support matrix with sodium hydroxide solution. Any free carbon of the silicon carbide support matrix is shielded by the additional silicon carbide coating of the silicon carbide support matrix.

Zum einen ist durch diese Vorgehensweise sichergestellt, dass kein freies Silizium vorhanden ist, welches aufgrund der im Bereich von 1440 bis 1420 °C liegenden Schmelztemperatur die Temperaturfestigkeit der Stützmatrix reduzieren könnte. Zum anderen wird gegebenenfalls verbliebener freier Kohlenstoff durch die zusätzliche Siliziumcarbid-Beschichtung abgeschirmt, um eine Oxidation des Kohlenstoffs zu vermeiden.On the one hand, this procedure ensures that no free silicon is present, which could reduce the temperature resistance of the support matrix due to the melting point lying in the range of 1440 to 1420 ° C. On the other hand, optionally remaining free carbon is shielded by the additional silicon carbide coating in order to avoid oxidation of the carbon.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Siliziumcarbid-Beschichtung durch ein aus der Gasphase abgeschiedenes Siliziumcarbid gebildet ist, da somit die gewünschte Beschichtungsstärke besonders gut einstellbar ist.It is particularly advantageous if the silicon carbide coating is formed by a silicon carbide deposited from the gas phase, since the desired coating thickness can therefore be set particularly easily.

Die Siliziumcarbid-Beschichtung kann im CVI- und/oder CVD-Verfahren aufgebracht sein, je nachdem, ob die Siliziumcarbid-Beschichtung, insbesondere im Fall der Anwendung des CVI-Verfahrens, auch zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des Porenkörpers eingesetzt werden soll oder ob, insbesondere im Fall der Anwendung des CVD-Verfahrens, eher eine die äußere Oberfläche des Schaumkörpers bedeckende Beschichtung erzeugt werden soll.The silicon carbide coating can be applied in the CVI and / or CVD method, depending on whether the silicon carbide coating, in particular in the case of the application of the CVI method, should also be used to improve the mechanical properties of the porous body or whether especially in the case of using the CVD method, it is more desirable to produce a coating covering the outer surface of the foam body.

Insbesondere zur Herstellung von Siliziumcarbid-Beschichtungen mit größerer Schichtstärke kann die Siliziumcarbid-Beschichtung auch mehrlagig ausgebildet sein.In particular, for the production of silicon carbide coatings with a greater layer thickness, the silicon carbide coating can also be formed in multiple layers.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Porenkörpers ist die Siliziumcarbid-Beschichtung durch ein sekundäres Siliziumcarbid gebildet. Dieses sekundäre Siliziumcarbid kann beispielsweise dadurch ausgebildet sein, dass die Siliziumcarbid-Stützmatrix mit einer Kohlenstoffbeschichtung versehen wird, die beispielsweise durch Abscheidung von Kohlenstoff aus der Gasphase oder auch durch Aufbringung von Ruß oder Nano-Kohlenstoff auf die Stützmatrix erfolgt, mit nachfolgender Infiltrierung des beschichteten Siliziumcarbid-Stützgerüstes mit Silizium und anschließendem Reaktionsbrand des abgeschiedenen Kohlenstoffs zur Ausbildung des sekundären Siliziumcarbids.In a further preferred embodiment of the pore body, the silicon carbide coating is formed by a secondary silicon carbide. This secondary silicon carbide may be formed, for example, by providing the silicon carbide support matrix with a carbon coating, for example by depositing carbon from the gas phase or else by depositing carbon black or nano carbon on the support matrix, with subsequent infiltration of the coated silicon carbide Support skeleton with silicon and subsequent reaction firing of the deposited carbon to form the secondary silicon carbide.

Der erfindungsgemäße Porenbrenner weist die Merkmale des Anspruchs 1 auf.The pore burner according to the invention has the features of claim 1.

Erfindungsgemäß weist der Porenbrenner einen Porenkörper auf, der die Verbrennungszone ausbildet, wobei der Porenkörper auf einer Verbrennungsgas in die Verbrennungszone einleitenden Durchströmungseinrichtung angeordnet ist.According to the invention, the porous burner has a porous body which forms the combustion zone, wherein the porous body is arranged on a combustion gas into the combustion zone introducing throughflow device.

Weiterhin erfindungsgemäß weist die Durchströmungseinrichtung einen mit Strömungskanälen versehenen Durchströmungskörper auf, der Siliziumcarbid und eine Kohlenstofffaser-Verstärkung aufweist, wobei die Kohlenstofffaser-Verstärkung als Faserfilz ausgebildet ist, der mit einer Siliziumcarbid-Beschichtung versehen ist, sodass die Durchströmungseinrichtung in ihrer Temperaturfestigkeit dem Porenkörper angepasst ist.Furthermore, according to the invention, the throughflow device has a throughflow body provided with flow channels, which has silicon carbide and a carbon fiber reinforcement, wherein the carbon fiber reinforcement is formed as a fiber felt, which is provided with a silicon carbide coating, so that the flowthrough device is adapted in its temperature resistance to the pore body ,

Darüber hinaus ermöglicht die Ausgestaltung der Durchströmungseinrichtung auf Basis eines Faserfilzes einen besonders homogenen Aufbau des Durchströmungskörpers und damit ein im Wesentlichen isotropes Werkstoffverhalten mit richtungsunabhängigen Temperaturleiteigenschaften, so dass neben der hohen Temperaturbeständigkeit der Durchströmungseinrichtung aufgrund der Siliziumcarbid-Beschichtung eine eher geringe Neigung zur Ausbildung von Spannungsrissen und damit eine hohe Zeitstandfestigkeit gegeben ist.In addition, the design of the throughflow device based on a fiber felt allows a particularly homogeneous structure of the flow body and thus a substantially isotropic material behavior with direction-independent thermal conductivity, so that in addition to the high temperature resistance of the flow through the silicon carbide due to the rather low tendency to form stress cracks and so that a high creep rupture strength is given.

Die Herstellung des Faserfilzes kann beispielsweise basierend auf Cellulose- oder vollsynthetischen Fasern, wie Polyacrylnitril (PAN), erfolgen. Dem Ausgangsmaterial zur Herstellung des Faserfilzes können bei Bedarf auch Mineralfasern oder Stahlfasern zugesetzt werden.The fiber felt can be produced, for example, based on cellulose or fully synthetic fibers, such as polyacrylonitrile (PAN). If necessary, mineral fibers or steel fibers can also be added to the starting material for producing the felt.

Insbesondere bei einer nicht ausschließlichen Verwendung von Kohlenstofffasern oder Cellulosefasern als Ausgangsmaterial für den Faserfilz kann dem Ausgangsmaterial vor Durchführung einer Pyrolyse des Faserfilzes ein kohlenstoffbasiertes Bindemittel, wie insbesondere Phenolharz, hinzugefügt werden.In particular, in a non-exclusive use of carbon fibers or cellulose fibers as the starting material for the fiber felt may be added to the starting material before performing a pyrolysis of the fiber felt, a carbon-based binder, in particular phenolic resin.

Vorzugsweise weisen die in dem Faserfilz ausgebildeten Strömungskanäle eine geradlinig ausgebildete Strömungsachse auf, sodass eine möglichst strömungsverlustfreie Durchströmung des Durchströmungskörpers zur Anbringung eines Gas-Luft-Gemisches in die Verbrennungszone des Porenbrenners ermöglicht wird. Die Gefahr eines Flammenrückschlags kann dabei durch einen möglichst kleinen Durchmesser der Strömungskanäle bei ausreichend großer Anzahl der Strömungskanäle als Voraussetzung zur Einbringung der erforderlichen Gasmenge in die Verbrennungszone vermieden werden.Preferably, the flow channels formed in the fiber felt on a rectilinear flow axis, so that a flow loss possible flow through the Durchströmungskörpers possible for attachment of a gas-air mixture in the combustion zone of the pore burner is possible. The risk of a flashback can be avoided by a small diameter of the flow channels with a sufficiently large number of flow channels as a prerequisite for introducing the required amount of gas into the combustion zone.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Durchmesser der Strömungskanäle durch die Dicke der auf eine Kanalwandung der Strömungskanäle aufgebrachten Siliziumcarbid-Beschichtung bestimmt ist. Hiermit kann die Siliziumcarbid-Beschichtung des Faserfilzes nicht nur als Oxidationsschutz für den Faserfilz eingesetzt werden, sondern dient darüber hinaus auch zur Kalibrierung der Strömungskanäle.It is particularly advantageous if the diameter of the flow channels is determined by the thickness of the silicon carbide coating applied to a channel wall of the flow channels. Hereby, the silicon carbide coating of the fiber felt can be used not only as oxidation protection for the fiber felt, but also serves to calibrate the flow channels.

Bevorzugte Verfahren zur Aufbringung der Siliziumcarbid-Beschichtung sind Verfahren, bei denen Siliziumcarbid aus der Gasphase abgeschieden wird. Die Siliziumcarbid-Beschichtung des Durchströmungskörpers ist daher vorzugsweise im CVI- oder CVD-Verfahren aufgebracht. Insbesondere in dem Fall, wenn eine besonders weitgehende Silizierung des Faserfilzes gewünscht ist, also eine möglichst weitgehende Auffüllung der Faserzwischenräume im Faserfilz, ist eine Siliziumcarbid-Beschichtung im CVI-Verfahren aufgebracht, sodass in diesem Fall die einzelnen Fasern des Faserfilzes weitestgehend mit einer Siliziumcarbid-Beschichtung umhüllt sind. Preferred methods of applying the silicon carbide coating are methods of depositing silicon carbide from the gas phase. The silicon carbide coating of the flow body is therefore preferably applied in the CVI or CVD process. In particular, in the case where a particularly extensive silicization of the fiber felt is desired, so as far as possible filling of the fiber spaces in the fiber felt, a silicon carbide coating is applied in the CVI method, so that in this case the individual fibers of the fiber felt as far as possible with a Siliziumcarbid- Coating are coated.

Vorzugsweise lässt sich der gewünschte Grad der Silizierung bzw. die gewünschte Schichtdicke der Siliziumcarbid-Beschichtung dadurch erreichen, dass die Siliziumcarbid-Beschichtung mehrlagig ausgebildet ist, was beispielsweise dadurch erreicht wird, dass nacheinander mehrere Ofenfahrten ausgeführt werden, bei denen jeweils die Ausbildung einer Siliziumcarbid-Schicht erfolgt.Preferably, the desired degree of siliconization or the desired layer thickness of the silicon carbide coating can be achieved in that the silicon carbide coating is multi-layered, which is achieved, for example, by successively executing several furnace runs, in each of which the formation of a silicon carbide coating is carried out. Layer takes place.

Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn der Durchströmungskörper eine im CVI-Verfahren auf die Kohlenstofffasern des Faserfilzes abgeschiedene erste Siliziumcarbid-Beschichtungslage und zumindest eine zweite auf die erste Beschichtungslage im CVD-Verfahren abgeschiedene Siliziumcarbid-Beschichtungslage aufweist. Somit wird einerseits durch die CVI-Beschichtung eine Siliziumcarbid-Beschichtung der einzelnen Kohlenstofffasern ermöglicht und andererseits durch die CVD-Beschichtung die Ausbildung einer gewünschten Schichtstärke auf der Oberfläche des Durchströmungskörpers beschleunigt sowie gleichzeitig auch eine möglichst genaue Kalibrierung der Strömungskanäle erreicht.It has proven particularly advantageous if the throughflow body has a first silicon carbide coating layer deposited on the carbon fibers of the fiber felt in the CVI process and at least one second silicon carbide coating layer deposited on the first coating layer in the CVD process. Thus, on the one hand by the CVI coating a silicon carbide coating of the individual carbon fibers allows and on the other accelerated by the CVD coating, the formation of a desired layer thickness on the surface of the flow body while also achieving the most accurate calibration of the flow channels.

Zur Erzielung eines noch weiter verbesserten Oxidationsschutzes für die Kohlenstofffasern des Faserfilzes hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn vor der Beschichtung des Faserfilzes mit einer Siliziumcarbid-Beschichtung eine Ausbildung einer Pyrokohlenstoffschicht auf den Fasern des Faserfilzes oder zumindest auf den an der Oberfläche des Faserfilzes angeordneten Kohlenstofffasern des Faserfilzes erfolgt. Beispielsweise kann dies durch eine Nachimprägnierung des karbonisierten Faserfilzes mit anschließender Pyrolyse des Faserfilzes erfolgen.In order to achieve a further improved oxidation protection for the carbon fibers of the fiber felt, it has proven to be advantageous if, prior to coating the fiber felt with a silicon carbide coating, a formation of a pyrocarbon layer on the fibers of the fiber felt or at least on the carbon fibers arranged on the surface of the fiber felt the felt is made. For example, this can be done by a Nachimprägnierung the carbonized fiber felt with subsequent pyrolysis of the fiber felt.

Zur Beeinflussung des Durchströmungsverhaltens der Strömungskanäle können die Strömungskanäle einen sich längs der Strömungsachse ändernden Querschnitt aufweisen, wobei vorzugsweise die Strömungskanäle einen konischen Längsschnitt aufweisen.In order to influence the flow behavior of the flow channels, the flow channels may have a cross section which changes along the flow axis, the flow channels preferably having a conical longitudinal section.

Ganz grundsätzlich ist es möglich und auch bevorzugt, die Strömungskanäle durch die Anwendung eines Wasserstrahlschneidverfahrens im Faserfilz auszubilden, wobei dieses Verfahren sich auch besonders dazu eignet, die Strömungskanäle so auszubilden, dass diese einen konischen Längsschnitt aufweisen, da dieser sich in Folge der Strahlaufweitung des Schneidstrahls ergibt. Durch eine Einstellung der Strahlaufweitung lässt sich somit auch die Längsschnittausbildung der Strömungskanäle vor Beschichtung der Kanaloberflächen durch Aufbringung der Siliziumcarbid-Beschichtung beeinflussen.In principle, it is possible and also preferred to form the flow channels by the use of a water jet cutting process in the fiber felt, this method is also particularly suitable for the flow channels in such a way that they have a conical longitudinal section, since this is due to the beam expansion of the cutting beam results. By adjusting the beam expansion can thus also influence the longitudinal section formation of the flow channels before coating the channel surfaces by applying the silicon carbide coating.

Abgesehen von der gewählten Geometrie der Strömungskanäle ist für die Funktion der Durchströmungseinrichtung die Dichte oder Verteilung der Strömungskanäle und das Verhältnis der durch die Gesamtheit der Strömungskanäle definierten Durchströmungsfläche zu einer durch die Oberfläche des Durchströmungskörpers definierten Anströmfläche maßgeblich. Betreffend das Verhältnis der Durchströmungsfläche der Strömungskanäle zur Anströmfläche des Durchströmungskörpers hat sich ein Verhältnis zwischen 0,1 % und 5 % als vorteilhaft herausgestellt.Apart from the selected geometry of the flow channels, the density or distribution of the flow channels and the ratio of the flow area defined by the entirety of the flow channels to a flow area defined by the surface of the flow body are decisive for the function of the flow device. Regarding the ratio of the flow area of the flow channels to the inflow surface of the flow body, a ratio between 0.1% and 5% has been found to be advantageous.

Als besonders vorteilhaft hat sich ein Verhältnis der Durchströmungsfläche zur Anströmfläche von 2 % bis 4 % erwiesen.A ratio of the throughflow area to the inflow area of 2% to 4% has proved to be particularly advantageous.

Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform eines porösen Schaumkörpers sowie eines aus dem Schaumkörper und einer Durchströmungseinrichtung gebildeten Porenbrenners an Hand der Zeichnung näher erläutert.Hereinafter, a preferred embodiment of a porous foam body and a pore burner formed from the foam body and a flow device will be explained in more detail with reference to the drawing.

Es zeigen:

  • 1 den prinzipiellen Aufbau eines Porenbrenners mit einer durch einen porösen Schaumkörper gebildeten Verbrennungszone und einer von einer Durchströmungseinrichtung gebildeten Flammensperre;
  • 2 ein Polymerschaumgerüst des Schaumkörpers;
  • 3 eine mit einer Siliziumcabid-Beschichtung versehene Stützmatrix des Schaumkörpers;
  • 4 einen Teilquerschnitt der Durchströmungseinrichtung gemäß Schnittlinienverlauf IV-IV in 1;
  • 5 eine vergrößerte Darstellung eines einer Verbrennungszone des Porenbrenners zugewandten Kanalaustrittsabschnitt des in 4 dargestellten Strömungskanals;
  • 6 einen Kanalübergangsabschnitt des in 4 dargestellten Strömungskanals;
  • 7 einen Kanalmittelabschnitt des in 4 dargestellten Strömungskanals.
  • 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines Porenbrenners 10 mit einer auf einer Anströmseite einer Verbrennungszone 11 angeordneten, hier als Flammensperre fungierenden Durchströmungseinrichtung 12.
Show it:
  • 1 the basic structure of a pore burner with a combustion zone formed by a porous foam body and a flame trap formed by a flow device;
  • 2 a polymer foam skeleton of the foam body;
  • 3 a support matrix of the foam body provided with a silicon-carbide coating;
  • 4 a partial cross section of the flow device according to section line IV-IV in 1 ;
  • 5 an enlarged view of a combustion zone of the pore burner facing the channel exit portion of in 4 illustrated flow channel;
  • 6 a channel transition section of in 4 illustrated flow channel;
  • 7 a channel center portion of the in 4 shown flow channel.
  • 1 shows the basic structure of a pore burner 10 with an upstream side of a combustion zone 11 arranged, acting here as a flame arrester flow device 12 ,

Die Durchströmungseinrichtung 12 weist eine Vielzahl von in einem Durchströmungskörper 16 ausgebildeten Strömungskanälen 13 auf, die eine Anströmseite 14 mit einer Ausströmseite 15 des Durchströmungskörpers 16 verbinden. Abweichend von der tatsächlich wesentlich größeren Verteilungsdichte der Strömungskanäle 13 sind zum Zwecke der schematischen Darstellung in 1 lediglich einige wenige Strömungskanäle 13 in einem tatsächlich nicht zutreffenden Größenverhältnis dargestellt.The flow device 12 has a plurality of in a flow body 16 trained flow channels 13 on, the one inflow side 14 with a discharge side 15 the flow body 16 connect. Deviating from the actually much larger distribution density of the flow channels 13 are for the purpose of schematic illustration in 1 only a few flow channels 13 represented in an actually incorrect size ratio.

3 zeigt in einer vergrößerten Darstellung einen Gefügeausschnitt aus einem die Verbrennungszone 11 des Porenbrenners 10 ausbildenden porösen Schaumkörper 30, der eine Stützmatrix 31 aus Siliziumcarbid aufweist mit einer auf der Stützmatrix 31 ausgebildeten Siliziumcarbid-Beschichtung 32. Die Ausbildung der Siliziumcarbid-Stützmatrix 31 erfolgt auf Basis eines beispielhaft in 2 dargestellten retikulierten und anschließend pyrolysierten Polymerschaums 33, der im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels als Polyurethanschaum ausgebildet ist. 3 shows in an enlarged view a structural detail of a combustion zone 11 of the pore burner 10 forming porous foam body 30 , which is a support matrix 31 of silicon carbide having one on the support matrix 31 formed silicon carbide coating 32 , The formation of the silicon carbide support matrix 31 is based on an example in 2 shown reticulated and then pyrolyzed polymer foam 33 which is formed in the case of the present embodiment as a polyurethane foam.

Zur Ausbildung der Siliziumcarbid-Stützmatrix 31 erfolgt beispielsweise eine Infiltrierung des Polymerschaumgerüsts 33 mit flüssigem Silizium und anschließendem Reaktionsbrand des durch Pyrolyse aus dem Polymer gebildeten Kohlenstoffs zu Siliziumcarbid.To form the silicon carbide support matrix 31 For example, an infiltration of the polymer foam scaffold takes place 33 with liquid silicon and subsequent reaction firing of the carbon formed by pyrolysis of the polymer to silicon carbide.

Um gegebenenfalls durch den Reaktionsbrand nicht gebundenes, freies Silizium von der Siliziumcarbid-Stützmatrix zu entfernen, erfolgt eine Spülung der Siliziumcarbid-Stützmatrix 31 mit Natronlauge.In order to remove, if necessary, unbound, free silicon from the silicon carbide support matrix by the reaction firing, the silicon carbide support matrix is rinsed 31 with caustic soda.

Um die exponierte Anordnung von gegebenenfalls an der Oberfläche der Siliziumcarbid-Stützmatrix 31 vorhandenem nicht gebundenen, freien Kohlenstoff auszuschließen, erfolgt eine anschließende Beschichtung der Siliziumcarbid-Stützmatrix 31 mit Siliziumcarbid, das als Siliziumcarbid-Beschichtung 32, beispielsweise in einem CVI-Verfahren aus der Gasphase, auf die Oberfläche der Siliziumcarbid-Stützmatrix 31 abgeschieden werden kann.To the exposed arrangement of optionally on the surface of the silicon carbide support matrix 31 To exclude existing unbound, free carbon, there is a subsequent coating of the silicon carbide support matrix 31 with silicon carbide as a silicon carbide coating 32 For example, in a CVI process from the gas phase, on the surface of the silicon carbide support matrix 31 can be deposited.

Im Zusammenhang mit der Abscheidung von Siliziumcarbid zur Ausbildung der Siliziumcarbid-Beschichtung 32 kann auch die nach der Beschichtung verbleibende Porengröße mit einem gewünschten, definierten mittleren Porendurchmesser pm eingestellt werden.In connection with the deposition of silicon carbide to form the silicon carbide coating 32 may also be the remaining after coating pore size with a desired, defined average pore diameter p m be set.

4 zeigt eine vergrößerte Querschnittsdarstellung der in 1 dargestellten Durchströmungseinrichtung 12 mit dem Durchströmungskörper 16, der einen Faserfilz 7 aufweist, der im vorliegenden Fall durch Karbonisierung von Polyacrylnitril (PAN)-Fasern gebildete Kohlenstofffasern 18 aufweist. Zur Herstellung des in 4 beispielhaft dargestellten Durchströmungskörpers 16 wird zunächst auf Basis der Polyacrylnitril (PAN)-Fasern auf bekannte Art und Weise ein Faserfilz hergestellt, der zusätzlich zur Stabilisierung mit einem beispielsweise als Phenolharz ausgebildeten Bindemittel versehen sein kann und ggf. nach hinreichender Aushärtung des Bindemittels in einem Wasserstrahlschneidverfahren zur Ausbildung der Strömungskanäle 13 bearbeitet wird. Die in dem Wasserstrahlschneidverfahren hergestellten Strömungskanäle 13 weisen einen Durchmesser d1 auf, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel 1,2 mm beträgt. 4 shows an enlarged cross-sectional view of the in 1 illustrated flow device 12 with the flow body 16 who felt a fiber 7 comprising the carbon fibers formed in the present case by carbonization of polyacrylonitrile (PAN) fibers 18 having. For the production of in 4 exemplified flow body 16 is first prepared on the basis of polyacrylonitrile (PAN) fibers in a known manner, a fiber felt, which may be provided in addition to the stabilization with a trained example as phenolic binder and, where appropriate after sufficient curing of the binder in a water jet cutting process to form the flow channels 13 is processed. The flow channels made in the waterjet cutting process 13 have a diameter d 1 on, which is 1.2 mm in the illustrated embodiment.

4 zeigt den Durchströmungskörper 16 nachfolgend einer Karbonisierung mit den zu Kohlenstofffasern 18 umgewandelten PAN-Fasern. Weiterhin zeigt 4 den Durchströmungskörper 16 nachfolgend einer Beschichtung mit Siliziumcarbid, sodass der in 4 dargestellte Durchströmungskörper 16, wie aus den vergrößerten Abschnittsdarstellungen des Strömungskanals 13 in den 5 bis 7 hervorgeht, eine Siliziumcarbid-Beschichtung 19 aufweist. 4 shows the flow body 16 following a carbonization with the carbon fibers 18 converted PAN fibers. Further shows 4 the flow body 16 following a coating with silicon carbide, so that the in 4 illustrated flow body 16 as shown in the enlarged section illustrations of the flow channel 13 in the 5 to 7 indicates a silicon carbide coating 19 having.

Die 5, 6 und 7 zeigen den Strömungskanal 13 in unterschiedlichen Abschnitten längs einer Strömungsachse 27, wobei 5 einen Kanalaustrittsabschnitt 20 des Strömungskanals 13 auf der Ausströmseite 15 des Durchströmungskörpers 16 darstellt, die 6 einen Kanalübergangsabschnitt 21 darstellt und die 7 einen Kanalmittelabschnitt 22 darstellt.The 5 . 6 and 7 show the flow channel 13 in different sections along a flow axis 27 , in which 5 a channel exit section 20 of the flow channel 13 on the outflow side 15 the flow body 16 that represents 6 a channel transition section 21 represents and the 7 a channel center section 22 represents.

Die Ausführung der Siliziumcarbid-Beschichtung 19 des Durchströmungskörpers 16 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel in mehreren Phasen erfolgt, wobei zunächst zur Ausbildung einer ersten Beschichtungslage 24 eine Beschichtung der Kohlenstofffasern 18 des Faserfilzes 17 mit Siliziumcarbid in einem CVI-Verfahren erfolgt ist, sodass aufgrund der Infiltration mit Siliziumcarbid eine große Eindringtiefe erreicht wird, mit der Folge, dass sich das Siliziumcarbid sowohl im Inneren des Durchströmungskörpers 16 abseits der Strömungskanäle 13 als auch an den eine Kanalwandung 23 ausbildenden Kohlenstofffasern 18 abscheidet, wie insbesondere in 7 zu erkennen ist.The execution of the silicon carbide coating 19 the flow body 16 is in the illustrated embodiment in several phases, initially to form a first coating layer 24 a coating of carbon fibers 18 of fiber felt 17 With silicon carbide in a CVI process is done so that due to the infiltration of silicon carbide, a large penetration depth is achieved, with the result that the silicon carbide both in the interior of the flow body 16 away from the flow channels 13 as well as to the one channel wall 23 forming carbon fibers 18 separates, in particular in 7 can be seen.

Zusätzlich zu der ersten im CVI-Verfahren hergestellten Beschichtungslage 24 weist der Durchströmungskörper 16 eine weitere Beschichtungslage 25 auf, die ebenfalls durch eine Abscheidung von Siliziumcarbid aus der Dampfphase erfolgt, wobei hier jedoch die Parameter der Dampfphasenabscheidung so gewählt sind, dass die Abscheidung der Beschichtungslage 25 im CVD-Verfahren erfolgt, also nicht die Eindringtiefe wie bei der Infiltration mit Siliziumcarbid (CVI) erreicht wird, sondern vielmehr die Beschichtungslage 25 auf der Oberfläche des Durchströmungskörpers 16 ausgebildet wird, mit der Folge, dass die Beschichtungslage 25 eine sowohl von der Anströmseite 14 als auch von der Ausströmseite 15 in Richtung des Kanalmittelabschnitts 22 abnehmende Beschichtungsstärke aufweist.In addition to the first CVI coating layer 24 has the flow body 16 another coating layer 25 on, which also takes place by a deposition of silicon carbide from the vapor phase, but here the parameters of the vapor deposition are chosen so that the deposition of the coating layer 25 In the CVD method, that is, not the penetration depth as in the infiltration with silicon carbide (CVI) is achieved, but rather the coating layer 25 on the surface of the flow body 16 is formed, with the result that the coating layer 25 one from both the upstream side 14 as well as from the outflow side 15 in the direction of the channel middle section 22 having decreasing coating thickness.

5 zeigt deutlich, dass die Siliziumcarbid-Beschichtung 19 insbesondere im Bereich eines Strömungskanalaustrittsrands 26 des Kanalaustrittsabschnitts 20 eine vergleichsweise größere Beschichtungsstärke als im Bereich des Kanalübergangsabschnitts 21 zwischen dem Kanalaustrittsabschnitt 20 und dem Kanalmittelabschnitt 22 aufweist. 5 clearly shows that the silicon carbide coating 19 in particular in the region of a flow channel outlet edge 26 of the channel exit section 20 a comparatively larger coating thickness than in the region of the channel transition section 21 between the channel exit section 20 and the channel center section 22 having.

Aufgrund der Siliziumcarbid-Beschichtung 19 im Kanalaustrittsabschnitt 20, die im Fall des dargestellten Ausführungsbeispiels eine Schichtstärke von etwa 200 µm aufweist, ist der Kanalquerschnitt von ursprünglich d1 ist gleich 1,2 mm auf d2 ist gleich 0,8 mm reduziert. Die Anzahl und Art der durchgeführten Beschichtungsgänge, als CVI oder CVD, können so gewählt werden, dass ausgehend von dem ursprünglichen Durchmesser der Strömungskanäle 13 der Durchmesser durch Aufbringung der Siliziumcarbid-Beschichtung 19 auf den gewünschten Durchmesser eingestellt werden kann.Due to the silicon carbide coating 19 in the channel exit section 20 , which in the case of the illustrated embodiment has a layer thickness of about 200 microns, is the channel cross section of original d 1 is equal to 1.2 mm d 2 is reduced equal to 0.8 mm. The number and type of coating operations carried out, as CVI or CVD, can be chosen so that starting from the original diameter of the flow channels 13 the diameter by application of the silicon carbide coating 19 can be adjusted to the desired diameter.

Im vorliegenden Fall wurde ein kombiniertes CVI-CVD-Beschichtungsverfahren gewählt mit sieben aufeinander folgenden Beschichtungsgängen im CVI-Verfahren und drei daran anschließenden Beschichtungsgängen im CVD-Verfahren.In the present case, a combined CVI-CVD coating process was selected with seven consecutive CVI coating runs and three subsequent CVD coating runs.

Claims (11)

Porenbrenner (10) mit einer von einem Porenkörper gebildeten Verbrennungszone (11), die auf einer Verbrennungsgas in die Verbrennungszone einleitenden Durchströmungseinrichtung (12) angeordnet ist, wobei die Durchströmungseinrichtung (12) einen mit Strömungskanälen (13) versehenen Durchströmungskörper (16) aufweist, der Siliziumcarbid und eine Kohlenstofffaser-Verstärkung aufweist, wobei die Kohlenstofffaser-Verstärkung als Faserfilz (17) ausgebildet ist, der mit einer Siliziumcarbid-Beschichtung (19) versehen ist, und wobei der Porenkörper eine die Porenstruktur definierende Siliziumcarbid-Stützmatrix (31) aufweist, wobei die Siliziumcarbid-Stützmatrix (31) mit einer Siliziumcarbid-Beschichtung (32) versehen ist.Porous burner (10) with a combustion zone (11) formed by a pore body, which is arranged on a combustion gas into the combustion zone introductory flow device (12), wherein the flow-through device (12) has a throughflow body (16) provided with flow channels (13) and comprising silicon carbide and a carbon fiber reinforcement, the carbon fiber reinforcement being formed as a fiber felt (17) which is coated with a silicon carbide coating (19). is provided, and wherein the pore body has a silicon carbide support matrix (31) defining the pore structure, the silicon carbide support matrix (31) being provided with a silicon carbide coating (32). Porenbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in dem Faserfilz (17) ausgebildeten Strömungskanäle (13) eine geradlinig ausgebildete Strömungsachse (27) aufweisen.Pore burner after Claim 1 , characterized in that in the fiber felt (17) formed flow channels (13) have a rectilinear flow axis (27). Porenbrenner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Strömungskanäle (13) durch die Dicke der auf eine Kanalwandung (23) der Strömungskanäle aufgebrachten Siliziumcarbid-Beschichtung (19) bestimmt ist.Pore burner after Claim 2 , characterized in that the diameter of the flow channels (13) by the thickness of the applied to a channel wall (23) of the flow channels silicon carbide coating (19) is determined. Porenbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Siliziumcarbid-Beschichtung (19) im CVI- oder CVD-Verfahren aufgebracht ist.Pore burner according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the silicon carbide coating (19) is applied in the CVI or CVD method. Porenbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Siliziumcarbid-Beschichtung (19) mehrlagig ausgebildet ist.Pore burner according to one of the Claims 1 to 4 , characterized in that the silicon carbide coating (19) is multi-layered. Porenbrenner nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Siliziumcarbid-Beschichtung (19) eine im CVI-Verfahren auf die Kohlenstofffasern (18) des Faserfilzes (17) abgeschiedene erste Beschichtungslage (24) und zumindest eine zweite auf die erste Beschichtungslage im CVD-Verfahren abgeschiedene Beschichtungslage (25) aufweist.Pore burner after Claim 5 , characterized in that the silicon carbide coating (19) has a CVI process on the carbon fibers (18) of the fiber felt (17) deposited first coating layer (24) and at least a second deposited on the first coating layer in the CVD method coating layer (25 ) having. Porenbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Siliziumcarbid-Beschichtung (19) und den Kohlenstofffasern (18) eine Pyrokohlenstoffschicht ausgebildet ist.Pore burner according to one of the Claims 1 to 6 , characterized in that a pyrocarbon layer is formed between the silicon carbide coating (19) and the carbon fibers (18). Porenbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungskanäle (13) einen sich längs der Strömungsachse (27) ändernden Querschnitt aufweisen.Pore burner according to one of the Claims 1 to 7 , characterized in that the flow channels (13) have a along the flow axis (27) changing cross section. Porenbrenner nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungskanäle (13) einen konischen Längsschnitt aufweisen.Pore burner after Claim 8 , characterized in that the flow channels (13) have a conical longitudinal section. Porenbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der durch die Gesamtheit der Strömungskanäle (13) definierten Durchströmungsfläche zu einer durch die Oberfläche des Durchströmungskörpers (16) definierten Anströmfläche (14) zwischen 0,1 % und 5 % beträgt.Pore burner according to one of the Claims 1 to 9 , characterized in that the ratio of the throughflow surface defined by the entirety of the flow channels (13) to an inflow surface (14) defined by the surface of the flow body (16) is between 0.1% and 5%. Porenbrenner nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Durchströmungsfläche zur Anströmfläche (14) 2 % bis 4 % beträgt.Pore burner after Claim 10 , characterized in that the ratio of the flow area to the inflow surface (14) is 2% to 4%.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0337285A2 (en) 1988-04-12 1989-10-18 Wacker-Chemitronic Gesellschaft für Elektronik-Grundstoffe mbH Process for the production of fluid permeable ceramic material
DE4400131A1 (en) 1994-01-05 1995-07-06 Hoechst Ceram Tec Ag Process for the production of ceramic components from silicon carbide
DE102012005659A1 (en) 2012-03-22 2013-09-26 Otto-Von-Guericke-Universität Magdeburg Filling body useful for transferring heat in heat exchangers, comprises at least one oxidically bonded silicon carbide foam having a ceramic coating
DE102014212049A1 (en) 2014-06-24 2015-12-24 Wacker Chemie Ag Fluidized bed reactor and process for producing polycrystalline silicon granules

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4445426A1 (en) * 1994-12-20 1996-06-27 Schott Glaswerke Radiant burner with a gas-permeable burner plate
JP2745208B2 (en) * 1995-06-21 1998-04-28 日本ピラー工業株式会社 Heat treatment furnace components
EP1382590A3 (en) * 2002-07-19 2004-06-30 Erbicol SA Open cell foam ceramic material

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0337285A2 (en) 1988-04-12 1989-10-18 Wacker-Chemitronic Gesellschaft für Elektronik-Grundstoffe mbH Process for the production of fluid permeable ceramic material
DE4400131A1 (en) 1994-01-05 1995-07-06 Hoechst Ceram Tec Ag Process for the production of ceramic components from silicon carbide
DE102012005659A1 (en) 2012-03-22 2013-09-26 Otto-Von-Guericke-Universität Magdeburg Filling body useful for transferring heat in heat exchangers, comprises at least one oxidically bonded silicon carbide foam having a ceramic coating
DE102014212049A1 (en) 2014-06-24 2015-12-24 Wacker Chemie Ag Fluidized bed reactor and process for producing polycrystalline silicon granules

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