CH663655A5 - Einrichtung zum ableiten von gesaettigten rauchgasen. - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Ableiten von gesättigten Rauchgasen in einem Temperaturbereich, in dem thermoplastische Materialien wie Kunststoffe oder Gummi und davon abgeleitete Materialien zur Anwendung kommen können.

Zum Ableiten gesättigter Rauchgase aus Verbrennungsanlagen werden heute, so es die Betriebstemperaturen erlauben, Rohre aus Kunststoff, bspw. glasfaserarmierte Polypropylenrohre oder mit Gummi oder auch Kunststoff beschichtete Stahlrohre verwendet. Werden bestehende Verbrennungsanlagen nachträglich mit Nasswäschern ausgerüstet, dann müssen die meist mit Schamotte gemauerten Rauchgaskanäle mit säurefesten Anstrichen bzw. Schutzbelägen gegen die chemische Einwirkung der Rauchgase auf das Mauermaterial versehen werden. Oft werden aber die gemauerten Rauchgaskanäle statt aufwendig ausgekleidet einfach abgebrochen und durch Kunststoff röhre bzw. gummibeschichtete Stahlrohre ersetzt.

Entscheidet man sich aus irgendwelchen Gründen statt für das Aufbringen von Schutzbelägen auf das Mauerwerk, für das Abbrechen bestehender gemauerter Rauchgaskanäle oder für das Verlegen von Rohren im gemauerten Rauchgaskanal, so sind neben den Kosten für den Abbruch oder die Verlegung auch die Kosten der Kunststoffleitungen in Erwägung zu ziehen. Die Herstellung von Kunststoffrohren bzw. gummierten Stahlrohren des benötigten Kalibers für die Ableitung von Rauchgasen ist aber verhältnismässig teuer; zudem können solche Rohre aus herstellungs-, transport- und montagetechnischen Gründen werkseitig schon nur bis zu einer gewissen Länge gefertigt werden. Auf der Baustelle müssen die Rauchgasleitungen dann aus diesen Einzelrohren, man nennt sie Schüsse, zusammengesetzt werden. Mit den heute bekannten Techniken kann ein den Rauchgaskanal bildendes Rauchgasableitungsrohr nicht komplett, d.h. an einem Stück im Werk gefertigt werden.

Das Zusammenstellen und Verbinden der einzelnen Schüsse auf der Montagestelle verlangt einen erheblichen Zeitaufwand und den Einsatz von Facharbeitern. Beim Nachrüsten bestehender Kamine, bspw. Betonkamine oder gemauerte Kamine, müssen die einzelnen Schüsse durch den Kaminaustritt eingebracht werden. Dazu benötigt man während der ganzen Montagezeit Hebevorrichtungen, um die Schüsse aussen am Kamin hochzuziehen und durch den Kaminaustritt in das Kamininnere abzusenken. Dort müssen die Schüsse untereinander verbunden, zum Rauchgasrohr zusammengesetzt werden.

An der Übergangsstelle der starren, das Rauchgas zuführenden Rohrleitung zum Rauchgaskanal muss im weiteren eine Einrichtung zur Kompensation der Wärmedehnung vorgesehen sein, um die Längenänderungen des Rauchgasrohres aufzunehmen. Auch an den Befestigungsstellen der Rauchgasrohre an der Stützkonstruktion müssen solche kompensatorische Massnahmen vorgesehen werden.

Aus dem hier dargestellten und am Beispiel der Nachrüstung eines Kamins gezeigten Stand der Technik erkennt man die z.Z. recht aufwendigen und teuren Massnahmen, um Rauchgasleitungen im weitesten Sinne säurefest auszugestalten. Vielfach ist das nachträgliche Aufbringen von säurefesten Anstrichen, bzw. das Gummieren bestehender Stahlkamine aus arbeitshygienischen und/oder sicherheitstechnischen Gründen mit grossem Aufwand verbunden, bspw. durch die vorgeschriebene Anwendung von belüfteten Schutzanzügen und durch eine vorgeschriebene beschränkte Aufenthaltsdauer, oder die Durchführung ist aus den oben genannten Gründen gar verboten, weil bei diesen Arbeiten lösungsmittelhaltige Reinigungs- und Klebestoffe verarbeitet werden müssen, die vielfach und mitunter unvermeidlich sowohl giftig als auch feuer- und explosionsgefährlich sein können. Wünschbar wäre einerseits eine Verbilligung der einzusetzenden Mittel und andrerseits eine Verkleinerung des Aufwandes für Transport und Montage der Rauchgasleitungen.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zum Ableiten gesättigter Rauchgase zu schaffen, die auf einfache Art in bestehende, Rauchgas führende Leitungssysteme eingebracht werden kann, und mit der auch neue Leitungssysteme erstellt werden können, ohne dass zu diesem Zweck ein fester oder starrer Kanal erstellt werden muss.

Die Aufgabe wird gelöst durch die im Patentanspruch 1 definierte Erfindung.

Mit Hilfe der nachfolgend aufgeführten Zeichnungen wird die Erfindung im Detail diskutiert:

Fig. la und lb zeigen in einer skizzenartigen Darstellung das Prinzip der Erfindung, wie es in den diversen Ausführungsformen jeweils wieder zu finden ist.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, in der die Teilstücke einer flexiblen Leitung mit Verbindungsstücken, die gleichzeitig als Tragringe dienen, zu einer langen Leitung zusammengesetzt werden.

Fig. 3 zeigt die Ausführungsform nach Figur lb mit einem angesetzten Rauchgasauslass.

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Fig. 4 zeigt weitere konstruktive Details der gezeigten Ausführungsformen.

Fig. 5 zeigt in mehr allgemeiner Darstellung einen Leitungskrümmer in der Ausführung gemäss Erfindung.

Fig. 6 zeigt, ausgehend vom in Fig. 5 dargestellten Leitungskrümmer, in räumlicher Sicht eine Zu- und Weiterführung durch eine Kaminöffnung in einen Kamin, und

Fig. 7 zeigt ein Konstruktionsdetail, das es erlaubt, bspw. in einem rohrförmigen Querschnitt, dies kann das in Fig. 6 dargestellte Kamin sein, den ganzen Querschnitt auszunützen.

Das Prinzip der Erfindung besteht darin, dass man an Stelle von festen Rohren aus gummiertem Stahl oder aus Kunststoff, wie man solche bis anhin für die Rauchgasleitung, abgesehen von gemauerten Kanälen, stets verwendete, einen geschlossenen, im Verhältnis zum Umfang dünnwandigen Schlauch einsetzt. Dieser flexible Schlauch kann nach der Herstellung zur Lagerung und zum Transport zusammengelegt und am Einsatzort wie ein Feuerwehrschlauch aufgerollt werden. Es sind dabei beliebige Längen bei recht grossen Durchmessern denkbar. Verglichen mit einem Rohr gleichen Volumens ist der Schlauch als Rauchgasleitung gemäss Erfindung billiger, leichter und einfacher transportierbar.

Figur la zeigt ein Stück solch eines Rauchgas-Schlauches 1 in einer manschetten- oder ringartigen Aufspannvorrichtung 3 eingespannt und mittels der Lasche 2' an einem Tragseil 5 aufgehängt. Die Aufspannvorrichtung 3 hat bspw. über ihren Umfang verteilt eine Anzahl Haken 2, über welche die Ösen der am Schlauch fixierten Laschen 4 eingehängt werden können. Auf diese Art lassen sich bspw. horizontale bis mässig geneigte Rauchgasleitungen aufhängen. Die darin geführten Rauchgase sind in der Regel durch die vorgeschaltete Nasswäschung wenig staubbelastet, durch die fehlende oder geringe Neigung kann aber ausgefällte Flugasche, die allerdings nicht zum Verkrusten neigt, im Schlauch liegenbleiben, so dass vorteilhafterweise die Leitung mit einem Spülanschluss versehen wird, um sie periodisch einer einfach durchzuführenden Reinigung zu unterziehen.

Nicht von der Richtung der Schwerkraft abhängig ist die in Figur lb gezeigte Befestigung des Rauchgas-Schlauches 1, der hier, nur stilistisch dargestellt, mittels vier Spannfedern 7 aufgespannt in einem leichten Stahlrohrrahmen 6 aufgehängt ist. Auf diese Art kann die Rauchgasleitung in jeder Neigung bis zum vertikalen Verlauf geführt werden, wobei bei entsprechend verstärkter Tragkonstruktion, diese mit dem Rauchgas-Schlauch gleich als Kamin dienen kann. Die Spannfedern 7 werden mittels bekannten Massnahmen einerseits an der Tragkonstruktion und andrerseits an der Rauchgasleitung befestigt. Generell betrachtet wird der Rauchgas-Schlauch entweder in ein bestehendes Stützgerüst, das kann bspw. das schon vorhandene gemauerte oder aus Beton bestehende Kamin sein, oder in extra dafür erstellte stählerne oder betonierte Tragrohre eingehängt.

Ein wesentlicher technischer Fortschritt besteht nun darin, dass die erfindungsgemässe Rauchgasleitung an einem Stück im Werk gefertigt werden, für den Transport zusammengelegt, gefaltet oder aufgerollt und schliesslich am Montageort am Beispiel des Kamins durch die untere Kaminöffnung einfach eingezogen werden kann. Der gesamte dafür nötige Aufwand steht in einem sehr vorteilhaften Verhältnis zu den hergebrachten Methoden. Die Herstellung eines Rauchgasschlauches ist billiger als die Herstellung äquivalenter Rohre ; er ist wesentlich leichter und kann deswegen auf normalen Lastkraftwagen transportiert werden; und schliesslich ist er, wie oben gezeigt, einerseits durch das geringere Gewicht und andrerseits durch die Flexibilität ungleich einfacher zu verlegen oder montieren. Kompensatorische Massnahmen zu den Fixpunkten hin, die bei starren Rohren wegen der Wärmedehnung nötig sind, entfallen vollständig, da die Aufhängung des Rauchgas-Schlauches, wie in den Figuren la und lb gezeigt, elastisch ausgebildet werden kann.

Figur 2 zeigt eine Rauchgasleitung gemäss Erfindung von beliebiger Länge, welche hier zur übersichtlicheren Darstellung in drei Teilstücke A, B und C aufgeteilt ist. Jedes dieser Teilstücke der flexiblen Rauchgasleitung 1 wird von einem Tragring 20, der zugleich als Verbindungsstück dient, gehalten, wobei der über den Tragring 20 geschobene Rauchgasschlauch 1 mittels Briden 22 eingeklemmt und so gehalten wird. Der Tragring 20 ist mit Traversen 6' verbunden, welche ihrerseits an einem Traggerüst 6 befestigt sind. Natürlich sind die Tragringe 20 über die ganze Rauchgasleitung in grösseren Abständen angeordnet, als hier eingezeichnet ist ; jeder der gezeigten Abschnitte A, B, C mit den Trag-oder Aufspannelementen liegt ungefähr 10-20 m voneinander beabstandet, was damit der Länge der einzelnen, mit Briden gehaltenen Rauchgasschläuche 1', 1", 1"' etc. entspricht. Die Rauchgasschläuche 1 etc. bestehen in diesem Beispiel aus Gummituch ohne ein spezielles tragendes Gewebe und sind vorzugsweise an die Tragringe, welche aus gummiertem Stahl oder Kunststoff bestehen können, mit Briden mechanisch fixiert und können zusätzlich angeklebt werden. Bei einer solchen Aufteilung der Rauchgasleitung in verschiedene Abschnitte können die der Temperaturquelle ferneren Schlauchteile aus einem anderen, bspw. billigeren und dafür weniger wärmeresistenten Werkmaterial gefertigt sein. Für hauptsächlich horizontal- oder schräggeführte Leitungen kann auch eine Halterung, wie sie in Figur la gezeigt ist, verwendet werden. Auf diese Weise lassen sich auch Längen über mehrere hundert Meter (mitunter nahtlos) verlegen.

Die Längendehnungen des Schlauches müssen bei der Stützkonstruktion nicht berücksichtigt werden, da diese durch die Elastizität des Schlauches ohnehin gepuffert sind. Das den Rauchgasschlauch tragende Gerüst 6 wird mittels bekannter Massnahmen befestigt. Die in Figur 2 gezeigten Traversen 6' können bspw., ohne an einem Traggerüst befestigt zu sein, direkt in einem gemauerten Rauchgaskanal in dessen Wände einzementiert werden. Das Prinzip ist klar zu sehen: ein Rauchgasschlauch aus geeignetem Material und von gewünschter Länge wird mit Hilfe von Spannvorrichtungen über einen gewünschten Verlauf geführt. Dabei ist es einerlei, ob dieser Verlauf horizontal, vertikal oder geneigt ist.

Angenommen Figur 2 wäre der vertikal aufsteigende Teil einer Rauchgasleitung gemäss Erfindung in einem Kamin, so zeigt Figur 3 den Abschluss oder Austritt 30 eines solchen. Dieser Abschluss 30 entspricht im wesentlichen einem der Tragringe 20, nur dass er ein Mehrfaches von dessen Ringhöhe aufweist. Der Rauchgasschlauch 1 ist wie schon gezeigt mittels Briden 22 auf das Abschlussstück 30 aufgezogen und befestigt. Zur Verminderung der Zugspannung auf diese Verbindung kann über am Rauchgasschlauch befestigten Laschen 32 und über Spannmittel 7 der Rauchgasschlauch an den Traversen 6' befestigten Aufhängungen 71 zusätzlich befestigt sein. Das Abschlussstück 30 ist schliesslich mit Hilfe von Stützwinkeln 33 auf den Traversen 6' abgestützt. Diese Traversen können im Falle eines bestehenden Kamins in dessen innere Wandung eingemauert sein ; im Falle eines Gerüstkamins würde das Traggerüst 6 aus entsprechend dimensionierten Stahlrohren bestehen. In Figur 3 ist im unteren Teil noch gezeigt, wie der das Rauchgas führende Schlauch mittels Spannmittel 7, die an aufgeklebten, aufge-schweissten oder aufgenähten Laschen 32 befestigt sind, zusätzlich aufgespannt wird.

Dabei ist zu erwähnen, dass der Querschnitt des Rauchgass

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schlauches beliebig ausgestaltet werden kann. So sind je nach Anzahl der Aufhängungen einer Ebene zum Stützgerüst hin 4-, 6- oder 8eckige Querschnitte möglich. Um einen runden oder zumindest angenähert runden Querschnitt zu erhalten, wird durch eine grössere Anzahl Ösen rund um den Rauchgasschlauch ein stabiler Ring geführt und dieser am Stützgerüst entsprechend befestigt.

Ebenso kann der Querschnitt des Rauchgasschlauches über die Länge verändert werden, was besonders beim Übergang vom Rauchgaskanal zum Kamin einfache Lösungen erlaubt:

Der Durchtritt des Rauchgasschlauches durch ein Tragrohr kann bspw. viereckig sein und auch im Viereckprofil gespannt werden. Im Tragrohr selbst kann der Rauchgasschlauch dann wieder vieleckig oder rund gespannt werden, was besonders beim Übergang vom Rauchgaskanal, der häufig einen quadratischen Querschnitt aufweist, zum Kamin, das im allgemeinen einen kreisrunden Querschnitt hat, einfache Lösungen erlaubt:

Im Rauchgaskanal kann auch der Rauchgasschlauch im Viereckprofil gespannt werden, während er nach dem Durchtritt ins Kamin dessen kreisrundem Querschnitt angepasst und dementsprechend mit rundem Querschnitt gespannt werden kann. Insbesondere wird der Eintritt in Betonkamine oder in gemauerte Kamine meistens als «hochstehendes» Rechteck ausgeführt, um den Querschnitt des Kamins nicht zu schwächen.

Figur 4 zeigt im oberen Teil eine mögliche Aufhängung für ein Vieleck- bis Rundprofil. Um den äusseren Umfang verteilte, am Rauchgasschlauch befestigte Laschen 32 dienen zur Mehrfachbefestigung mittels Spannfedern 7, die den Rauchgasschlauch über am Traggerüst befestigte Laschen 32' federnd aufhängen. Durch die in den Laschen 32 sich befindlichen Löcher kann auch ein im wesentlichen steifer Ring gezogen werden um einen runden Querschnitt zu erhalten. Im grossen ganzen ist die Form der Querschnittsfläche jedoch nicht kritisch, d.h. man hat in dieser Hinsicht ziemlich viel Spielraum.

Der verwendete Rauchgasschlauch kann mit Gewebeeinlagen entsprechend verstärkt sein, so dass er selbsttragend ist und nur in gewissen Abständen fixiert werden muss. Durch die Strömung der Rauchgase, die nicht immer gleichmässig ist, könnte der Rauchgasschlauch in Schwingung geraten. Die Beanspruchung an der Einspannstelle könnte dadurch zu gross werden, oder der Rauchgasschlauch könnte soweit schwingen, dass er durch die Tragkonstruktion beschädigt wird. Der Rauchgasschlauch kann aber auch aus gewöhnlichem Gummituch gefertigt werden, so dass er nicht selbsttragend ist und auf der ganzen Länge mehrmals abgestützt bzw. aufgespannt oder aufgehängt werden muss.

Um bei diesem sehr illustrativen Beispiel des Kamins zu bleiben, wobeies sich hier entweder um eine Neukonstruktion mit Stützgerüst oder um die Auskleidung eines bestehenden gemauerten oder betonierten Kamins handeln kann, zeigt Figur 5 den Eintritt der horizontal geführten Rauchgasleitung in eine untere Kaminöffnung Z von bspw. rundem Querschnitt.

Der Übergang von der horizontalen Führung in die vertikale wird vorzugsweise durch einen dafür vorgesehenen Krümmungseinsatz K realisiert, der aus mehreren Schlauch-Teilen verschiedenen Durchmessers zusammengesetzt ist. Auf diese Art wird eine Art Knie gebildet, das bspw. mittels Flanschen 22' in die Rauchgasleitung eingefügt wird. Mit

Spannmitteln 7 wird der Krümmer K offengehalten, wobei zu beachten ist, dass die hier lediglich in einer Ebene abgebildete Aufhängung natürlich adäquat über den gesamten Umfang mehrmals angeordnet ist. Eine eventuelle und durchaus denkbare 90-Grad-Krümmung des Rauchgasschlauches bei gleichbleibendem Querschnitt ergibt unbefriedigende Resultate; ein speziell ausgebildeter Krümmer ist vorzuziehen. Dieser Krümmer kann ebenfalls aus Gummituch gefertigt werden, da sich mit diesem Material gut geformte Übergänge herstellen lassen. Die Verbindung kann, wie schon erwähnt, geflanscht werden, wobei das Gummituch zwischen die Flanschen geklemmt wird.

Bei lediglich runden Zuleitungen kann der Rauchgasschlauch auch über die starre Zuleitung gezogen und mit Briden befestigt werden. Der Austritt der Rauchgase in die Umgebung kann bei sogenannten Billig- oder Sparausführungen direkt aus dem Rauchgasschlauch, ohne die Verwendung eines Abschlussstückes 30, erfolgen. Bei Ausführungen, an die höhere Ansprüche gestellt werden, also wo z.B. ein Ausregnen von Kondensat verhindert werden muss, kann die Rauchgas-Austrittsmündung wie bisher üblich ausgeführt werden, d.h. in Kunststoff oder aus gummiertem Stahl, mit Tropfenfängern, Kondensatablaufkanten usw. Dabei kann die Verbindung des Rauchgasschlauches zur Rauchgasaus-trittsmündung wie beim Eintritt bzw. bei der Zuleitung ausgebildet werden.

Wie aus Figur 6 unmittelbar ersichtlich, zeigt sich wiederum ein wesentlicher Vorteil der Erfindung, nämlich dass mit verhältnismässig einfachen konstruktiven Mitteln, das wären die Spannelemente 7, natürlich immer im Zusammenhang mit dem Rauchgasschlauch, ein runder Querschnitt Ql, das ist der der Zuführung des Rauchgasschlauches 1, in einen viereckigen Querschnitt Z, das wäre die rechteckförmige Eintrittsstelle in den Kamin, und wieder zurück in einen diesmal grösseren runden Querschnitt Q2 innerhalb des Kamins K gebracht werden kann. Ein solcher Krümmer wird nach einem den topologischen Verhältnissen Rechnung tragenden Schnittmuster gefertigt und die Teilstücke mittels bekannter Technik, bspw. Verschweissung vereinigt. An den jeweiligen Endstücken wird ein solcher Krümmer, wie im Zusammenhang mit Figur 5 besprochen, mit dem zu- bzw. wegführenden Rauchgasschlauch 1 bspw. mit Briden oder Flanschen 22 verbunden.

Das Einführen eines Rauchgasschlauches gemäss Erfindung in einen schon bestehenden Rauchgaskanal muss nicht zwangsweise den Durchtritts-Querschnitt verkleinern, was bspw. dort unerwünscht ist, wo die lichte Weite vor dem Umbau schon knapp bemessen war. Dem trägt eine konstruktive Massnahme, wie sie Figur 7 zeigt, speziell Rechnung. Diese Massnahme dient dazu, den gesamten Querschnitt zu erhalten. Ein Rohr R, es kann durchaus ein Kamin sein, erhält an bestimmten Stellen Durchtrittsöffnungen 75, durch welche ein Teil des Spannmittels 7', im Gegensatz zum Spannmittel 7, eine Druck- statt Zugfeder, welche an einer Lasche 32 am Rauchgasschlauch 1 angreift und diesen an die innere Wand des tragenden Rohres R zieht. Ein Abdeckmittel 70 schützt die auf die Rohraussenseite verlegten Spannmittel gegen unerwünschte Einflüsse. Wie aus den Figuren ersichtlich, sind die zur Erfindung gehörenden konstruktiven Details nur schematisch dargestellt, es bleibt dem Fachmann überlassen, wie er solche Verbindungen gemäss Stand der Technik im Einzelnen ausgestalten will.

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3 Blatt Zeichnungen

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663655 PATENTANSPRÜCHE

1. Einrichtung zum Ableiten von gesättigten Rauchgasen in einem Temperaturbereich, in welchem thermoplastische Materialien wie Kunststoffe oder Gummi und davon abgeleitete Materialien zur Anwendung kommen können, gekennzeichnet durch eine durch Spannmittel (7) aufgespannte, schlauchförmige, zusammenleg- und/oder wickelbare Schlauchleitung ( 1 ).

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlauchleitung (1) aus Kunststoff oder Gummituch besteht.

3. Einrichtung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlauchleitung ( 1 ) aus gummiertem Gewebe besteht.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die aufgespannte Schlauchleitung (1) einen runden Querschnitt aufweist.

5. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die aufgespannte Schlauchleitung (1) einen polygonen Querschnitt aufweist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlauchleitung (1) als aufgespannter Krümmer (Fig. 5) ausgebildet ist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass einzelne Schlauchleitungsabschnitte (1', 1", 1'") mittels Verbindungsstücken (20) zu einer Schlauchleitung (1) verbunden sind.

8. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass am Ausgang einer Schlauchleitung ( 1) ein starres Abschlussstück (30) vorgesehen ist, über das die Schlauchleitung ( 1 ) gezogen und befestigt ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschlussstück (30) als Kaminausgang ausgebildet ist, und mindestens ein Teil der Schlauchleitung (1) als Kamin dient.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1,4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass ausserhalb eines starren Rauchgaskanals (R) angeordnete Spannmittel (7'), durch Öffnungen (75) in diesem, eine innerhalb des Kanals (R) verlaufende Schlauchleitung ( 1 ) aufspannen.