DE102008025795A1

DE102008025795A1 - Abgaswärmetauscher

Info

Publication number: DE102008025795A1
Application number: DE102008025795A
Authority: DE
Inventors: Dieter Ostermann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-06-01
Filing date: 2008-05-29
Publication date: 2008-12-04

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher zum Wärmeaustausch zwischen einem heißen Abgasstrom und einem Kühlmedium mit wenigstens einem von dem heißen Abgasstrom durchströmbaren ersten Rohr (1) und wenigstens einem von dem Kühlmedium durchströmbaren zweiten Rohr (2), wobei jeweils eines der Rohre (1, 2) in dem jeweils anderen verläuft, so dass die Rohraußenwand des jeweils einen Rohrs (1, 2) der Rohrinnenwand des jeweils anderen Rohrs (2, 1) zugewandt ist. Der erfindungsgemäße Wärmetauscher ist dadurch gekennzeichnet, dass die im Betrieb mit dem heißen Abgasstrom jeweils in Kontakt stehende Rohrwand des ersten Rohrs (1) und/oder des zweiten Rohrs (2) mit einer Nanobeschichtung (1*) versehen ist, wobei die Nanobeschichtung (1*) als Polysiloxan-Harz auf Sol-Gel-Basis mit Nanopartikeln ausgeführt ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher zum Wärmeaustausch zwischen einem heißen Abgasstrom und einem Kühlmedium mit wenigstens einem von dem heißen Abgasstrom durchströmbaren ersten Rohr und wenigstens einem von dem Kühlmedium durchströmbaren zweiten Rohr, wobei eines der Rohre in dem jeweils anderen verläuft, so dass die Rohraußenwand des jeweils einen Rohrs der Rohrinnenwand des jeweils anderen Rohrs zugewandt ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Beschichten der mit einem heißen Abgasstrom in Kontakt stehenden Rohrwand eines Rohres in einem Abgaswärmetauscher mit einer Nanobeschichtung sowie eine vorteilhafte Verwendung des Wärmetauschers.
Kraftwerke unterschiedlichster Größe, die nach dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) arbeiten, erreichen durch die simultane Abgabe von Strom und Wärme sehr viel höhere Nutzungsgrade (bis zu 90%) als konventionelle Kraftwerke, die nur auf Stromproduktion ausgelegt sind. Aufgrund der hierdurch möglichen Brennstoffeinsparung sind diese Kraftwerke vor dem Hintergrund nur begrenzt zur Verfügung stehender fossiler Energieträger und der Problematik der globalen Erwärmung infolge des Ausstoßes von Treibhausgasen Gegenstand intensiver Forschungs- und Entwicklungsarbeiten.
Sogenannte Blockheizkraftwerke (BHKW) – bei diesen handelt es sich um modular aufgebaute Anlagen zur Erzeugung von elektrischem Strom und von Wärme, die vorzugsweise am Ort des Wärmeverkaufs betrieben werden – werden vielfach mit Verbrennungsmotoren betrieben, wobei als Kraftstoffe vorwiegend fossile oder regenerative Kohlenwasserstoffe wie Heizöl, Pflanzenöl, Biodiesel (für einen Dieselmotor) oder Erdgas bzw. Biogas (für ein Ottomotor, Zündstrahlmotor oder eine Gasturbine) zum Einsatz kommen. Die Nutzwärme wird dabei dem heißen Abgasstrom über Wärmetauscher entzogen. Dabei sind die Wärmetauscher üblicherweise als Rohr-in-Rohr-Konstruktionen ausgelegt, wobei der Abgasstrom in der Regel durch ein Bündel parallel verlaufender Rohre strömt, welche ihrerseits von einem mit einem Kühlmedium, an welches die Abgaswärme abgegeben wird, durchströmten Rohr umgeben sind, wobei lediglich die jeweilige Rohrinnenwand der Abgasrohre mit dem heißen Abgasstrom in Kontakt steht.
Die in einem Blockheizkraftwerk erzeugten Abgase haben am Eingang des Wärmetauschers üblicherweise eine Temperatur von ca. 450–570°C und sind mit Partikeln in Form von Ruß oder unverbrannten Kohlenwasserstoffen versetzt. Die mit dem Abgasstrom in Kontakt stehenden Rohre des Abgaswärmetauschers werden mit zunehmender Betriebsdauer stark durch sich anlagernde Partikel verschmutzt, wodurch die Effizienz des Abgaswärmetauschers, die sich in pro Zeiteinheit an das Kühlmedium abgegebene Wärmeenergie bemisst, zunehmend herabgesetzt wird. Speziell im in Strömungsrichtung vorderen Bereich der Rohre lagert sich lockere Asche an, während der hintere Bereich mit zähen, klebrigen Ablagerungen in Form von Ölasche belegt ist. Ferner erhöht sich durch die Verschmutzung der Abgasgegendruck und der Wärmedurchgangswiderstand („Fouling-Widerstand"). Als Folge hat eine regelmäßige Reinigung des Abgaswärmetauschers zu erfolgen, wobei hierzu das Blockheizkraftwerk heruntergefahren, der Abgaswärmetauscher geöffnet und an den verschmutzten Rohrwänden gereinigt werden muss.
Zur Abreinigung der im Betrieb des Wärmetauschers an dessen Rohrwänden sich ablagernden Verschmutzungen sind aus dem Stand der Technik verschiedene Verfahren bekannt. Beispielsweise ist es möglich, die Rohrwände während des Betriebes in-situ durch eine Wassereinspritzung zu reinigen, was jedoch ein sehr teures und nur bei sehr großen Abgaswärmetauschern wirtschaftlich zu betreibendes Verfahren darstellt. Alternativ oder ergänzend kann die in-situ-Reinigung auch durch eine Infraschallreinigung oder eine Vibrationsreinigung erfolgen. Des Weiteren ist eine Wasser-Glykoleinspritzung möglich, die der Nachverbrennung des abgelagerten Rußes dient. Eine weitere Möglichkeit besteht in der Nachverbrennung der angelagerten Rußpartikel, wobei es jedoch zu sehr hohen Verbrennungstemperaturen im Bereich von 1500°C kommt, wodurch die Gebrauchsfähigkeit und Lebensdauer des Abgaswärmetauschers beeinträchtigt wird.
Eine Alternative zur nachträglichen Abreinigung der Verschmutzungen besteht darin, die dem heißen Abgasstrom ausgesetzten Rohrwände mit einer Beschichtung zu versehen, welche insbesondere die Partikelablagerung – hierbei handelt es sich um Ruß- und Aschepartikel, wobei bei letzteren Rußbestandteile zwischen 20 und 90% gefunden wurden – von vornherein verhindert oder doch zumindest minimiert. Eine Möglichkeit besteht in der Aufbringung einer PTFE-Beschichtung. Durch diese können zwar Partikelablagerungen weitgehend ausgeschlossen werden, jedoch hält die Beschichtung den heißen Abgastemperaturen am Eingang des Wärmetauschers (450°–570°C) in der Regel nicht stand.
Weitere Beschichtungen, beispielsweise eine sogenannte PTFE-DURNI-DISP-Schicht – hierbei handelt es sich um eine Chemisch-Nickel-Schicht, in die gleichmäßig und homogen PTFE-Gleitstoffe eingelagert sind – oder eine Phenol-Harz-Beschichtung, welche bei 250–300°C eingebrannt wird, können bei den vorhandenen Wärmetauschergeometrien an den betroffenen Stellen entweder nicht ohne übermäßigen Aufwand aufgetragen werden oder halten den hohen Abgastemperaturen nicht dauerhaft stand. Ein Einebnen der Oberfläche zum Zwecke der Verringerung einer Partikelanhaftung beispielsweise durch Elektropolieren hat in Versuchen keine Verbesserung gebracht.
Der Einsatz eines (Ruß-)Partikelfilters vor dem Abgaswärmetauscher schließlich führt zu nicht akzeptablen Abgaswärmeverlusten und zu einem zu hohen Abgasgegendruck. Ferner ist, wie bereits erwähnt, der Ascheanteil im Abgas sehr hoch, was einen Rußfilter schnell „vergiften" würde. Ein zu hoher Abgasgegendruck entsteht auch bei einer entsprechenden konstruktiven Umgestaltung des Abgaswärmetauschers, die auf eine Erhöhung der Abgasgeschwindigkeit im Wärmetauscher abzielt.
Verbesserungsarbeiten an Abgaswärmetauschern haben stets auch das Ziel, deren Effizienz in der Weise zu erhöhen, dass die dem Abgasstrom pro Zeiteinheit entzogene und auf das Kühlmedium übertragene Wärmeenergie maximiert wird, was bedeutet, dass die am Ausgang des Wärmetauschers gemessene Abgastemperatur immer weiter abgesenkt wird. Hierbei besteht im Falle des Einsatzes schwefelhaltiger Brennstoffe das spezielle Problem, dass es zur Bildung flüssiger Schwefelsäure kommt, sobald die Abgastemperatur im Wärmetauscher unter den Taupunkt der Schwefelsäure (in Abhängigkeit von der Schwefelkonzentration im Abgas ca. 100° bis 160°C) absinkt. Dies führt dann infolge von Korrosion zu einer schnellen Zerstörung des Abgaswärmetauschers.
Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der Erfindung, einen Wärmetauscher zu schaffen, welcher derart ausgelegt ist, dass einerseits eine Partikelablagerung auf den mit dem Abgasstrom in Kontakt stehenden Rohrwandflächen verhindert wird und andererseits eine hinreichende Korrosionsbeständigkeit gewährleistet ist, so dass der Abgaswärmetauscher auch bei Temperaturen beispielsweise unterhalb des Taupunktes von Schwefelsäure sicher betrieben werden kann.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Wärmetauscher gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 dadurch gelöst, dass die mit dem heißen Abgasstrom jeweils in Kontakt stehende Rohrwand des ersten Rohrs und/oder des zweiten Rohrs mit einer Nanobeschichtung versehen ist, wobei die Nanobeschichtung als Polysiloxan-Harz auf Sol-Gel-Basis mit Nanopartikeln ausgeführt ist.
Ein Sol-Gel ist eine kolloidale Lösung (Sol) anorganischer, katalytischer Siliziumoxid-Partikel, die durch Gelation in ein Gel umgewandelt wurden. Man bezeichnet diesen Prozess als Sol-Gel-Prozess. Anwendungsgebiete sind unter anderem, wie vorliegend, Nanobeschichtungen, Xerogele, Aerogele und keramische Fasern. Der Sol-Gel-Prozess seinerseits ist ein Verfahren zur Synthese von Gelen auf Basis eines Sols (Sol-Gel). Die Produkte des Prozesses sind sehr feine Pulver, monolithische Keramiken und Glase, Keramikfasern, inorganische Membranen, dünne Beschichtungen und Aerogele. Jedes dieser Produkte kann je nach Details im Verfahrensablauf ein breites Spektrum unterschiedlicher und meist besonderer Eigenschaften aufweisen, weshalb der Sol-Gel-Prozess eine wichtige Rolle in der Materialforschung spielt. Das Sol wird hergestellt, indem Feststoffpartikel eines geringen Durchmessers von wenigen hundert Nanometern in einer Flüssigkeit gelöst werden. Diese Ausgangsmaterialien werden auch als Precursor bezeichnet und sind meist Tetraethoxysilan, Tetramethylorthosilikat, Natriumsilikat oder Glykolester. Bei typischen Sol-Gel-Prozessen kommt es zu einer Vielzahl von Hydrolyse- und Polymerisationsreaktionen, die die Herausbildung einer kolloidalen Lösung zur Folge haben. Die Partikel kondensieren daraufhin zu einem Gel.
Eine geeignete Zusammensetzung der erfindungsgemäßen Nanobeschichtung ist in der EP 1 337 219 B1 , auf deren Offenbarungsgehalt hier ausdrücklich Bezug genommen wird, beschrieben. Durch dieses Beschichtungsmaterial wird eine mechanisch widerstandsfähige Beschichtung mit hohem Haftungsvermögen auf Metallen, speziell Edelstahl, erzeugt, die antihaftende Eigenschaften besitzt.
Die erfindungsgemäß vorgesehene Beschichtung der mit dem Abgasstrom in Kontakt stehenden Rohrwand ist besonders temperaturbeständig, so dass die am Eingang des Wärmetauschers herrschenden Abgastemperaturen im Bereich von ca. 450°C, in der Spitze bis 570°C, auch im Dauerbetrieb nicht zu einer Zerstörung der Beschichtung führen. Ferner weist die Beschichtung eine hohe Abriebfestigkeit sowie hinreichende Antihaft-Eigenschaften auf, so dass eine Partikelablagerung vermieden werden kann. Hierbei sind besonders die (super)hydro- und oleophoben Eigenschaften der Nanobeschichtung von Bedeutung, welche die Anlagerung von Rußpartikeln und auch Ölaschepartikeln wirksam verhindern. Besonders gute Antihafteigenschaften werden erzielt, wenn die Nanobeschichtung Gold-, Silber-, Platin-, Palladium-, Bornitrid- oder Graphitpartikel als Nanopartikel enthält. Eine weitere Maßnahme, die Antihaft-Eigenschaften der Nanobeschichtung zu verbessern besteht darin, zumindest die oberflächlichen Silizium-Atome der Nanobeschichtung zu fluoridieren. Dies führt zu einer bis 500°C beständigen hydrophoben Schicht.
Ferner kommt der Nanobeschichtung ein hohes Maß an Abrasionsbeständigkeit zu, so dass zumindest ein Abgasmassenstrom von ca. 500 kg/h nicht zu einer messbaren Schichtdickenreduzierung führt. Schließlich ist die Nanobeschichtung in einem weiten Temperaturbereich unterhalb des Taupunktes von Schwefelsäure, welcher seinerseits in Abhängigkeit von der Schwefelkonzentration im Abgas zwischen ca. 100° und 160°C liegt, korrosionsbeständig, so dass der Wärmetauscher auch bei Einsatz schwefelhaltiger Brennstoffe mit einer hohen Wärmeübertragungsleistung, d. h. mit einer stark abgesenkten Abgastemperatur am Ausgang des Wärmetauschers, und somit mit einer hohen Effizienz betrieben werden kann. Die hohe Beständigkeit der Beschichtung bezieht sich hierbei ausschließlich auf saure Kondensate.
Die erfindungsgemäß vorgesehene Nanobeschichtung, die bevorzugt im Tauch- oder Flutverfahren auf die zu schützenden Bauteile aufgetragen wird, kann bei entsprechender Zusammensetzung der Nanopartikel darüber hinaus auch katalytische Eigenschaften haben. So ist es möglich, die im Abgasstrom enthaltenen Rußpartikel bei einer vergleichsweise geringen Abbrandtemperatur von ca. 250°C zu CO oder CO₂ zu verbrennen. Nanopartikel mit katalytischen Eigenschaften sind insbesondere Edelmetallpartikel und Metalloxidpartikel, speziell Seltenerd-Oxide, wie Ceroxide oder Zirkondioxid. Eine Nachverbrennung der Asche-/Ölaschepartikel ist allein durch die katalytischen Eigenschaften der Nanobeschichtung zwar nicht erreichbar, jedoch kann beispielsweise auf Seiten des Kraftwerksbetreibers durch eine Verwendung von Motorölen mit geringen Verbrennungsrückständen („Low-Ash-Öle") oder von geeigneten Kraftstoffadditiven zu einer Minimierung von Ascherückständen in den Abgasen beigetragen werden.
Insgesamt wird ein extrem hoher Schutz vor Partikel- und Korrosionsfouling im Abgaswärmetauscher erreicht.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Wärmetauschers verläuft das erste von dem heißen Abgasstrom durchströmte Rohr in dem zweiten von dem Kühlmedium durchströmten Rohr, wobei die im Betrieb mit dem Abgasstrom in Kontakt stehende Rohrinnenwand des ersten Rohres mit der Nanobeschichtung versehen ist.
Wie bereits erwähnt, ist es mit der erfindungsgemäßen Beschichtung der mit dem Abgasstrom in Kontakt stehenden Rohrwände möglich, die Abgastemperatur im Wärmetauscher weiter abzusenken, was mit einer gesteigerten Effizienz des Wärmetauschers verbunden ist. Um einen entsprechend höheren Wärmeaustausch mit dem Kühlmedium zu ermöglichen, ist nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das erste Rohr an seiner Rohraußenwand Kühllamellen aufweist. Eine weitere Vergrößerung der Oberfläche kann mit einer auf die Außenwand des ersten Rohrs aufgetragenen porösen Kupferbeschichtung erreicht werden.
Untersuchungen des Anmelders hierzu ergaben, dass hierdurch eine derartige Steigerung der Austauschfläche erreicht wird, die einen 6–10 mal höheren Wärmeaustausch ermöglicht. Zu beachten ist bei der Beschichtung mit porösem Kupfer, dass dies vor dem Verschweißen der Abgasrohre zu erfolgen hat.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Beschichten einer mit einem heißen Abgasstrom in Kontakt stehenden Rohrwand eines Rohrs in einem Wärmetauscher mit einer Nanobeschichtung anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren gelöst, welches folgende Verfahrensschritte umfasst:

– Bereitstellen der Rohrwand,
– Benetzen der zu beschichtenden Rohrwand mit dem Nanopartikel enthaltenden Sol-Gel,
– Einbrennen der Beschichtung.

Handelt es sich bei den zu beschichtenden Rohrwänden um die Rohrinnenwände der Abgasrohre eines Wärmetauschers, so besteht eine vorteilhafte Durchführung des Verfahrens darin, die Rohre zunächst mit dem Gel zu fluten und nach einer Einwirkzeit von beispielsweise ca. 30 Sekunden zu entleeren. Das herausfließende Gel kann sodann für die Beschichtung weiterer Rohre verwendet werden.
Vorzugsweise erfolgt das Einbrennen der Beschichtung bei einer Temperatur von 150°C bis 270°C bei einer Einbrenndauer von ca. 30 bis 60 Minuten. Hierdurch wird eine Schichtdicke von ca. 5 bis 200 μm nach Schichthärtung erhalten.
Eine besonders gute Haftung der Beschichtung auf den Rohrwänden ist dann erreichbar, wenn diese vor der Benetzung mit Sandstrahlen behandelt und gereinigt werden. Hierdurch wird sichergestellt, dass die zu beschichtende Oberfläche frei von Fetten und Verunreinigungen ist.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
1 einen erfindungsgemäßen Wärmetauscher in schematisierter Seitenansicht,
2 einen Ausschnitt eines erfindungsgemäß beschichteten inneren Rohres des Wärmetauschers aus 1 gemäß der Einzelheit X aus 1 und
3 den Wärmetauscher aus 1 in Stirnansicht.
Der erfindungsgemäße Wärmetauscher umfasst eine Anzahl von einem heißen Abgasstrom durchströmbarer erster Rohre 1 (vorliegend 32) und ein von einem Kühlmedium, insbesondere einem Wasser-Glycol-Gemisch, durchströmbares zweites Rohr 2. Die Rohre 1 verlaufen parallel in und zu dem von dem Kühlmedium durchströmbaren zweiten Rohr 2, so dass sie im Betrieb des Abgaswärmetauschers von dem Kühlmedium, welches über einen Einfüllstutzen 2a in das Rohr 2 eingeleitet und über einen Abzugsstutzen 2b wieder ausgeleitet wird, umspült werden, wobei die Wärme des Abgasstroms auf das Kühlmittel übergeht. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist in 1 vorliegend lediglich eines der 32 Rohre dargestellt. Die Rohre sind bevorzugt sämtlich aus Edelstahl 1.4571 gefertigt.
Wie in 2 gezeigt, sind die von dem Abgasstrom durchströmbaren Rohre 1 erfindungsgemäß an ihrer mit dem Abgasstrom in Kontakt stehenden Rohrinnenwand mit einer Nanobeschichtung 1* versehen, wobei die Nanobeschichtung als Polysiloxan-Harz auf Sol-Gel-Basis mit Nanopartikeln ausgeführt ist. Bei den Nanopartikeln kann es sich beispielsweise um Gold-, Palladium-, Silber-, Platin-, Bornitrid- oder Graphitpartikel handeln. Ebenso kann es sich um keramische Partikel oder Metalloxidpartikel, speziell CeO₂ oder ZrO₂, handeln. Die Beschichtung ist hoch temperaturbeständig, gleichzeitig antihaftend und korrosionsbeständig, so dass einerseits die Ablagerung von Partikeln an den so beschichteten Rohrinnenwänden der Rohre 1 verhindert wird und andererseits die Abgase in dem Wärmetauscher derart abgekühlt werden können, dass die im Falle des Einsatzes von schwefelhaltigem Brennstoff in dem vorgeschalteten Kraftwerk unterhalb ihres Taupunktes ausfallende Schwefelsäure die Oberfläche der Rohre nicht angreift.
3 zeigt eine Stirnansicht des erfindungsgemäßen Wärmetauschers, wobei mit dem Bezugszeichen 2c stirnseitige Flansche bezeichnet sind, über welche der Wärmetauscher in eine Abgasleitung eingebaut werden kann.
Bevorzugt kommt der erfindungsgemäße Wärmetauscher in einem Blockheizkraftwerk zum Einsatz.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- EP 1337219 B1 [0013]

Claims

Wärmetauscher zum Wärmeaustausch zwischen einem heißen Abgasstrom und einem Kühlmedium mit wenigstens einem von dem heißen Abgasstrom durchströmbaren ersten Rohr (1) und wenigstens einem von dem Kühlmedium durchströmbaren zweiten Rohr (2), wobei jeweils eines der Rohre (1, 2) in dem jeweils anderen verläuft, so dass die Rohraußenwand des jeweils einen Rohrs (1, 2) der Rohrinnenwand des jeweils anderen Rohrs (2, 1) zugewandt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die im Betrieb mit dem heißen Abgasstrom jeweils in Kontakt stehende Rohrwand des ersten Rohrs (1) und/oder des zweiten Rohrs (2) mit einer Nanobeschichtung (1*) versehen ist, wobei die Nanobeschichtung (1*) als Polysiloxan-Harz auf Sol-Gel-Basis mit Nanopartikeln ausgeführt ist.
Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nanopartikel Edelmetalle, insbesondere Gold, Silber, Palladium oder Platin, Bornitrid, Graphit oder Metalloxide, insbesondere Seltenerd-Oxide, speziell Ceroxide oder Zirkondioxid, enthalten.
Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die oberflächlichen Silizium-Atome der Nanobeschichtung fluoridiert sind.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das von dem heißen Abgasstrom durchströmbare wenigstens eine erste Rohr (1) in dem von dem Kühlmedium durchströmbaren wenigstens einen zweiten Rohr (2) verläuft, wobei die Rohrinnenwand des ersten Rohres (1) mit der Nanobeschichtung (1*) versehen ist.
Wärmetauscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Rohr (1) an seiner Rohraußenwand Kühllamellen aufweist.
Wärmetauscher nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohraußenwand des ersten Rohrs (1) mit einer porösen Kupferbeschichtung versehen ist.
Heizkraftwerk, insbesondere Blockheizkraftwerk, mit einem Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
Verfahren zum Beschichten einer mit einem heißen Abgasstrom in Kontakt stehenden Rohrwand in einem Wärmetauscher mit einer Nanobeschichtung (1*) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, umfassend folgende Verfahrensschritte: – Bereitstellen der Rohrwand, – Benetzen der zu beschichtenden Rohrwand mit dem Nanopartikel enthaltenden Sol-Gel, – Einbrennen der Beschichtung.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Rohrwand vor der Benetzung eine Haftvermittlerschicht aufgetragen wird.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbrennen bei einer Temperatur von 150°C bis 270°C, vorzugsweise 250°C, bei einer Einbrenndauer von ca. 30 bis 60 Minuten erfolgt, derart, dass eine Schichtdicke der Nanobeschichtung von 5 bis 200 μm erhalten wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zu beschichtende Rohrwand vor der Benetzung mit Sandstrahlen behandelt und gereinigt wird, um sie fett- und schmutzfrei zu machen.
Verwendung eines Wärmetauschers nach einem der Ansprüche 1 bis 6 in einem Blockheizkraftwerk.