DD224464A1

DD224464A1 - Einrichtung fuer die halterung horizontal angeordneter widerstandsheizelemente

Info

Publication number: DD224464A1
Application number: DD26370684A
Authority: DD
Inventors: Werner Mautsch; Carl-Ernst Michelsen; Volker Orlamuender; Winfried Stolze
Original assignee: Glasindustrie Waermetech Inst
Priority date: 1984-06-01
Filing date: 1984-06-01
Publication date: 1985-07-03
Also published as: DD224464B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung fuer die Halterung horizontal angeordneter Widerstandsheizelemente, vorzugsweise fuer Siliziumkarbid-Heizelemente, in Waenden von Industrieoefen, insbesondere von Glasschmelzoefen und Verteilern fuer geschmolzenes Glas mit einer isolierenden Durchfuehrung. Es ist das Ziel der Erfindung, die Einsatzdauer der Heizelemente und die Anlagensicherheit zu erhoehen sowie einen problemlosen Wechsel der Heizelemente zu ermoeglichen. Die Aufgabe besteht darin, Verklebungen durch Schmelzfluesse zwischen Durchfuehrung und Anschlussende zu vermeiden. Die Loesung der Aufgabe erfolgt dadurch, dass die Durchfuehrung an dem der Ofeninnenseite zugewandten Ende eine Verengung mit einer inneren, abgeschraegten Seite aufweist und im Abstand bis zum 0,5fachen der Durchfuehrungslaenge ein keramischer Ringkoerper in der Durchfuehrung angeordnet ist. Der Innendurchmesser der Verengung betraegt das 1,3- bis 2fache, der des Ringkoerpers das 1,1- bis 1,3fache des Anschlussendes. Die Erfindung ist vornehmlich einsetzbar, wenn Staeube und Daempfe auftreten, die Schmelzfluesse entstehen lassen.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Einrichtung für die Halterung horizontal angeordneter Widerstandsheizelemente, vorzugsweise für Siliziumkarbid-Heizelemente, in Wänden von Industrieöfen, insbesondere von Glasschmelzofen und Verteilern für geschmolzenes Glas, mit einer gegen die Wand elektrisch isolierenden Durchführung und zwischen Durchführung und Anschlußende des Widerstandsheizelementes angeordnetem isolierendem Material.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Horizontal angeordnete Widerstandsheizelemente, z. B. Siliziumkarbid-Heizelemente, sind in Wänden von Industrieöfen so zu haltern, daß auf sie keine mechanischen Belastungen einwirken, eine elektrische und thermische Isolierung erfolgt und eine gewisse Gasdichtheit der Durchführung erreicht wird. Aus der TGL 37978 ist übereinstimmend mit Einbauvorschriften aus Firmenprospekten der Hersteller bekannt, in fluchtende Bohrungen in gegenüberliegende Ofenwände Durchführungsrohre einzuführen.

Sie weisen die gleiche Länge wie die Ofenwanddicke auf und besitzen den 1,3- bis 1,5fachen Durchmesser der durch sie geführten Anschlußenden der Heizelemente. Durch Anwendung eines auch bei höherer Temperatur nur gering leitenden keramischen Materials, z. B. Sinterkorund, werden die Heizelemente gegen die Ofenwand elektrisch isoliert. Zentriert, in ihrer Lage fixiert, sowie abgedichtet werden die Heizelemente in den Durchführungsrohren durch Ausfüllen eines Teiles des Spaltes zwischen beiden Bauteilen, z. B. mit Asbestschnur.

Es wird ein Teil des Spaltes an der Ofenaußenwand ausgefüllt, in einer Länge von etwa 20mm.

Ein entscheidender Nachteil dieser Durchführungsgestaltung wird bei Vorhandensein von Stäuben und Dämpfen im Ofenraum deutlich. Durch das Absetzen von Stäuben und Kondensaten an der Ofenwand und im heißen Bereich der Durchführung und Halterung kommt es zum Abtropfen des entstehenden Schmelzflusses am Anschlußende. Dieser Vorgang führt nach einer gewissen Betriebsdauer des Ofens zum Zusetzen des offenen Raumes zwischen der Unterseite des Anschlußendes und dem Durchführungsrohr.

Dadurch tritt zum einen ein Abfließnen des Stromes über den elektrisch leitenden Schmelzfluß mit seinen nachteiligen Folgen auf. Zum anderen erschweren die Verklebungen zwischen Anschlußende und Durchführungsrohr, besonders im Bereich des isolierenden Materials im Spalt zwischen beiden, den erforderlichen Wechsel von Widerstandsheizelementen und führen häufig zu deren Zerstörung beim Ausbau. In den Ofen fallende Heizelementstücke vermögen z.B. die Qualität einer Schmelze zu beeinträchtigen.

Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung, durch die Beseitigung der Nachteile der bekannten Halterung von Widerstandsheizelementen in Öfen, bei denen kondensierende Stäube und Dämpfe auftreten, die Einsatzdauer der Widerstandsheizelemente und die Anlagensicherheit zu erhöhen sowie einen problemlosen Wechsel von Widerstandsheizelementen zu ermöglichen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Halterung horizontal angeordneter Widerstandsheizelemente, vorzugsweise von Siliziumkarbid-Heizelementen, in Wänden von '-dustrieöfen, insbesondere von Glasschmelzofen und Verteilern für geschmolzenes Glas, mit einer gegen die Wand elektrisch isolierenden Durchführung und zwischen Durchführung und Anschlußende angeordnetem isolierendem Material so vorzunehmen, daß Verklebungen durch Schmelzflüsse zwischen Durchführung und Anschlußende sowie dem isolierendem Material vermieden werden.

Die Aufgabe wird gelöst, indem die Durchführung an dem der Ofeninnenseite zugewandten Ende eine ring- und schneidenförmige Verengung ihres Innendurchmessers aufweist, deren nach dem Inneren der Durchführung gerichteten Seite abgeschrägt ist und daß in einem Abstand vom 0,1- bis 0,5fachen der Durchführungslänge von der Ofeninnenseite ein keramischer Ringkörper in die Durchführung eingesetzt ist, dessen Innendurchmesser gleich oder kleiner ist als der Innendurchmesser der Verengung. Nach weiteren Merkmalen beträgt der Innendurchmesser der Verengung das 1,3- bis 2fache und der Innendurchmesser des Ringkörpers das 1,1- bis 1,3fache des Durchmessers des Anschlußendes. Die Durchmesserverengung beträgt mindestens 4mm und der Winkel der Schräge der Verengung beträgt maximal 60°. Innen an der Unterseite der Durchführung befindet sich vorteilhafterweise eine Nut. Sie reicht von der Ofeninnenseite bis maximal zum Ringkörper.

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Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird anhand der schematischen Darstellung der Halterung eines Siliziumkarbid-Heizelementes in der Wand eines Glasschmelzofens beispielsweise erläutert.

Auf das die Glasschmelze beinhaltende Schmelzbassin ist die Wand 1 aufgesetzt. In gegenüberliegenden Wänden 1 befindet sich in vorgesehener Höhe über der Glasschmelze die Durchführung 2, die eine Bohrung oder einen anderen geeigneten Ausbruch aufweist. Die Durchführung 2 besteht aus einem keramischen Werkstoff, z. B. Sinterkorund, und ist in diesem Falle rohrförmig. Es kann jedoch vorteilhaft sein, die Durchführung 2 aus einer Schicht besonders geformter Steine in der Wand 1 oder aus keramischer Stampfmasse zu bilden. An dem der Ofeninnenseite zugewandten Ende der Durchführung 2 angeformt oder als selbständiges Teil der Durchführung 2 ausgebildet.

Der Innendurchmesser der Verengung muß zur Ausbildung einer wirksamen Abtropfk'ante mindestens etwa 4mm geringer als der der Durchführung 2 sein. Die dem Inneren der Durchführung 2 zugewandte Seite der Verengung 3 weist einen Keilwinkel, also einen Winkel gegen die Stirnfläche der Verengung 3, von 0° bis 60° auf.

Dadurch besitzt die Verengung 3 ein schneidenförmiges Profil. In einem Abstand von der Ofeninneriseite, der der 0,1- bis 0,5fachen Durchführungslänge entspricht, ist in der Durchführung 2 ein keramischer Ringkörper 4 angeordnet. An seinem Umfang dichtet er den Raum vor dem Ringkörper 4 zur Ofeninnenseite hin ab. Das wird gegebenenfalls durch Einkitten in die Durchführung 2 erreicht. Wesentlich ist, daß die Innendurchmesser der Verengung 3 und des Ringkörpers 4 in einem bestimmten Verhältnis zueinander und zum Durchmesser des Anschlußendes 6 des Widerstandsheizelementes 5 stehen. So beträgt der Innendurchmesser der Verengung 3 das 1,3-bis2fache und der Innendurchmesser des Ringkörpers 4 das 1,1-bis 1,3fache des Anschlußendendurchmessers. Gleichgroße Innendurchmesser beider Bauteile treten praktisch nicht auf. Der sich durch Stäube des Gemenges und/oder Dämpfe der Schmelze ausbildende Schmelzfluß an der Ofeninnenwand läuft fast vollständig an der Verengung 3, die als Abtropfkante wirkt, ab. In das Innere der Durchführung 2 gelangender Schmelzfluß bzw. sich dort bildender Schmelzfluß wird im Raum vor dem Ringkörper 4 im unteren Teil gesammelt und da der Ringkörper in diesem Raum eine erhöhte Temperatur bewirkt, fließt der Schmelzfluß durch die Verengung 3 ab, ohne Verklebungen zum Anschlußende 6 zu bildenrDie geringe Breite des Ringkörpers 4 ermöglicht es, ihm einen relativ geringen Innendurchmesser zu geben. Das Abfließen des Schmelzflusses wird vorteilhaft unterstützt durch eine Nut im unteren Teil der Durchführung 2, die sich von der Ofeninnenseite bis zum Ringkörper 4 erstrecken wird.

Das isolierende Material 7 besteht aus einem oder mehreren Teilen und gewährleistet neben der thermischen und elektrischen Isolierwirkung durch seine Formgestaltung eine gute Zentrierung, einen unkomplizierten Ein- und Ausbau des Widerstandsheizelementes 5 und auch eine gewisse Gasdurchlässigkeit: Es findet sowohl z. B. Asbestschnur, wie bei bekannten Halterungen Anwendung, als auch z. B. längsgeteiJte Schamotteteile, wenn eine gute Fluchtung der Durchführung 2 in gegenüberliegenden Wänden gewährleistet ist.

Claims

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Erfindungsansprüche:

1. Einrichtung für die Halterung horizontal angeordneter Widerstandsheizelemente, vorzugsweise für Siliziumkarbid-Heizelemente, in Wänden von Industrieöfen, insbesondere von Glasschmelzofen und Verteilern für geschmolzenes Glas, mit einer gegen die Wand elektrisch isolierenden Durchführung und zwischen Durchführung und Anschlußende des Widerstandsheizelementes angeordnetem isolierendem Material, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchführung (2) an dem der Ofeninnenseite zugewandten Ende eine ring- und schneidenförmige Verengung (3) ihres Innendurchmessers aufweist, deren nach dem Inneren der Durchführung (2) gerichtete Seite abgeschrägt ist und daß in einem Abstand vom 0,1- bis 0,5fachen der Durchführungslänge von der Ofeninnenseite ein keramischer Ringkörper (4) in die Durchführung (2) eingesetzt ist, dessen Innendurchmesser gleich oder kleiner ist als der Innendurchmesser der Verengung (3).
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser der Verengung (3) das 1,3- bis 2fache und der Innendurchmesser des Ringkörpers (4) das 1,1- bis 1,3fache des Durchmessers des Anschlußendes (6) beträgt.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser der Verengung (3) mindestens 4mm kleiner ist als der der Durchführung (2) und der Winkel der Schräge, der nach dem Inneren der Durchführung (2) gerichteten Seite, maximal 60° beträgt.
4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchführung (2) innen an der Unterseite eine Nut besitzt, die sich vom der Ofeninnenseite zugewandten Ende der Durchführung (2) maximal bis zum Ringkörper (4) erstreckt.

rfierzu 1 Seite Zeichnung