-
Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher.
-
Derartige Wärmetauscher werden beispielsweise in Wärmekraftwerken wie Kohlekraftwerken, Ölkraftwerken, Gaskraftwerken, Biomassekraftwerken oder Müllverbrennungsanlagen verwendet. Sie dienen insbesondere dazu, einem Rauchgas Wärmeenergie zu entziehen, um die Energie anderweitig nutzbar zu machen. Beispielsweise können derartige Wärmetauscher als Dampferzeuger, Überhitzer oder Strahlungsüberhitzer ausgebildet sein.
-
Wärmetauscher befinden sich typischerweise in Umgebungen, in welchen sie starken korrosiven Einflüssen durch ein Rauchgas ausgesetzt sind. Dies begrenzt die Lebensdauer eines Wärmetauschers. Aus diesem Grund ist es im Stand der Technik bereits bekannt, Schutzplatten an Wärmetauschern anzubringen, welche gewisse Komponenten des Wärmetauschers gegen korrosives Rauchgas oder zu starke Wärmeeinstrahlung schützen. Derartige Schutzplatten dienen typischerweise außerdem einer gleichmäßigen Wärmeverteilung. Problematisch an der Verwendung solcher Schutzplatten ist jedoch deren Befestigung.
-
Das Dokument
DE 20 2009 006 479 U1 offenbart eine Feuerfestplattenanordnung mit einer Anzahl Feuerfestplatten, welche an einer Wand angebracht werden können und ein oder mehrere Löcher zum Befestigen an der Wand aufweisen, sowie eine Anzahl Keramikmuttern für die Verbindung mit Bolzen, die aus der Wand hervorragen können. Die Löcher sind jeweils oder insgesamt so geformt, dass sie die Keramikmuttern aufnehmen können.
-
Das Dokument
GB 1 433 823 offenbart eine Kesselwand mit beabstandeten parallelen Wasserrohren und darauf montierten Blöcken. Darüber hinaus ist aus dem Stand der Technik die
DE 10 2009 039 389 A1 bekannt.
-
Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, einen Wärmetauscher vorzusehen, welcher im Vergleich zu Ausführungen gemäß dem Stand der Technik alternativ ausgeführt ist. Insbesondere kann der Wärmetauscher hinsichtlich der Befestigung von Schutzplatten verbessert sein.
-
Dies wird erfindungsgemäß durch einen Wärmetauscher gemäß Anspruch 1 erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen können beispielsweise den Unteransprüchen entnommen werden. Der Inhalt der Ansprüche wird durch ausdrückliche Inbezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
-
Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher. Der Wärmetauscher weist eine Mehrzahl von Rohrabschnitten auf. Er weist eine Anzahl von Stegen auf, wobei jeder Steg einen jeweiligen Zwischenraum zwischen zwei Rohrabschnitten überdeckt. Außerdem weist der Wärmetauscher eine Anzahl von Schutzplatten und eine Anzahl von Befestigungselementen auf, welche die Schutzplatten an den Stegen befestigen.
-
Bevorzugt bestehen die Befestigungselemente jeweils zumindest teilweise aus Keramik. Es hat sich gezeigt, dass dadurch eine besonders hohe chemische Stabilität der Befestigungselemente in den typischen korrosiven Rauchgasatmosphären erreicht werden kann. Dies ist insbesondere bei Müllverbrennungsanlagen der Fall, welche ein besonders aggressives und schwer kalkulierbares Rauchgas haben.
-
Weiter bevorzugt sind in den Stegen eine Anzahl von Öffnungen ausgebildet, welche mittels der Befestigungselemente abgedichtet sind. Dadurch kann der Wärmetauscher in Situationen verwendet werden, welche eine Abdichtung durch den Wärmetauscher erfordern. Beispielsweise kann der Wärmetauscher als Außenwand eines Kessels oder einer Rauchgasführung verwendet werden, wobei vorbeiströmendes Rauchgas den Wärmetauscher erwärmt und gleichzeitig vom Wärmetauscher am Austreten gehindert wird.
-
Die Rohrabschnitte können insbesondere ein Fluid wie Wasser oder ein anderes Medium führen, welches Wärme aus einem vorbeiströmenden Rauchgas aufnimmt und zur weiteren Verwendung zur Verfügung stellt. Beispielsweise können derartige Rohrabschnitte unter Druck stehen, um eine höhere Siedetemperatur zu erreichen. Entstehender Dampf kann beispielsweise zum Antrieb einer Dampfturbine oder zum Betreiben einer Heizung verwendet werden.
-
Die Stege verbinden typischerweise jeweils angrenzende Rohrabschnitte. Dadurch tragen sie zusammen mit den Rohren zur Abdichtung gegenüber einer Außenseite bei.
-
Die Schutzplatten können beispielsweise aus feuerfestem und/oder chemisch inertem Material ausgebildet sein, wobei sie beispielsweise aus Keramik ausgebildet sein können. Insbesondere kann feuerfeste Keramik verwendet werden. Dies dient dem Schutz der Rohrabschnitte und der Stege, welche vor dem Rauchgas geschützt werden. Es sei verstanden, dass es nicht zwingend erforderlich ist, dass die Schutzplatten das Rauchgas vollständig von den Stegen und den Rohrabschnitten fernhalten. Vielmehr ist es auch möglich, dass lediglich eine gewisse Barriere aufgebaut wird, wobei ein Teil des Rauchgases zu den Rohrabschnitten und den Stegen durchdringt. Die Schutzplatten können jedoch grundsätzlich auch so abgedichtet werden, dass kein Rauchgas mehr zu den Rohrabschnitten und den Stegen durchdringt.
-
Gemäß einer möglichen Ausführung wird jede Schutzplatte lediglich mittels eines einzigen Befestigungselements befestigt. Dies kann vermeiden, dass aufgrund von wärmebedingter Ausdehnung Spannungen auftreten. Es können jedoch auch mehrere Befestigungselemente zum Befestigen einer jeweiligen Schutzplatte verwendet werden.
-
Gemäß einer möglichen Ausführung weisen die Befestigungselemente jeweils einen Durchtrittsabschnitt auf, welcher durch jeweils eine der Öffnungen hindurchtritt. Dabei ist jeweils auf einer den Schutzplatten gegenüberliegenden Seite eines Befestigungselements ein zum Befestigungselement separater Gegenhalter vorhanden, welcher das Befestigungselement dicht in die Öffnung presst.
-
Mittels einer solchen Ausführung kann ein Gegenhalter verwendet werden, welcher für das Pressen des Befestigungselements in die Öffnung sorgt und somit ein dichtes Verschließen der jeweiligen Öffnung bewirken kann.
-
Die Gegenhalter können beispielsweise als Muttern ausgeführt sein, welche auf jeweilige Gewinde oder Gewindeabschnitte der Befestigungselemente geschraubt sind. Dies erlaubt eine einfache Montage und ein einfaches Wechseln der Muttern.
-
Die Gegenhalter können auch als Keile ausgeführt sein, welche in hierfür vorgesehene Öffnungen der Befestigungselemente geklemmt sind. Derartige Keile können einfach montiert und gegebenenfalls auch wieder entfernt werden.
-
Gemäß einer möglichen Ausführung weisen die Befestigungselemente jeweils einen Durchtrittsabschnitt auf, welcher durch jeweils eine der Öffnungen hindurchtritt. Die Befestigungselemente weisen dabei jeweils auf einer von den Schutzplatten abgewandten Seite einen Halteabschnitt auf, welcher das Befestigungselement dicht in der Öffnung hält. Dies erlaubt eine einteilige Ausführung der Befestigungselemente, was beispielsweise eine einfachere Bevorratung ermöglicht. Auch kann das Anbringen vereinfacht werden, da die einteiligen Befestigungselemente in lediglich einem Arbeitsgang montiert werden können.
-
Bevorzugt sind dabei die Befestigungselemente mittels der Halteabschnitte in jeweiligen Öffnungen eingehängt. Dies kann einen sicheren Sitz erzeugen.
-
Gemäß einer möglichen Ausführung weisen die Befestigungselemente jeweils ein Gewinde auf und die Öffnungen weisen jeweils ein Gegengewinde auf. Jedes Befestigungselement ist dabei mit seinem Gewinde in ein Gegengewinde einer Öffnung dicht eingeschraubt. Dies ermöglicht eine Befestigung der Befestigungselemente durch Schrauben. Die Befestigungselemente sind dabei typischerweise einteilig ausgeführt, was eine vereinfachte Lagerhaltung ermöglicht.
-
Gemäß einer Ausführung weisen die Befestigungselemente einen jeweiligen Abdeckabschnitt auf, wobei jeder Abdeckabschnitt unmittelbar an einen Steg angrenzt und einen zum Steg hin vergrößerten Querschnitt aufweist. Ein solcher Abdeckabschnitt kann für eine zusätzliche Dichtigkeit und für einen Korrosionsschutz des eine Öffnung umgebenden Materials sorgen. Der Abdeckabschnitt kann vom Steg aus gesehen insbesondere auf der Seite der jeweiligen Schutzplatte angeordnet sein. Dadurch können die Dichtigkeit und die Dauerhaftigkeit weiter erhöht werden.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführung erstreckt sich ein jeweiliger Abdeckabschnitt von einem an den jeweiligen Steg angrenzenden Rohrabschnitt zum anderen an den jeweiligen Steg angrenzenden Rohrabschnitt. Dadurch kann eine Überdeckung des Stegs zwischen zwei Rohrabschnitten und damit ein vorteilhafter Schutz des die Öffnung umgebenden Materials vor Korrosion erreicht werden.
-
Bevorzugt bilden die Rohrabschnitte, die Stege und die Befestigungselemente zusammen eine dichte Fläche. Rauchgas kann damit auf einer Seite des Wärmetauschers gehalten und am Austreten gehindert werden.
-
Bevorzugt wird die dichte Fläche zwischen zwei endseitigen Rohrabschnitten ununterbrochen gebildet. Die endseitigen Rohrabschnitte begrenzen dabei typischerweise in zumindest einer Richtung den Wärmetauscher. Es kann somit davon ausgegangen werden, dass quer zur dichten Fläche kein Rauchgas durch den Wärmetauscher durchtritt, wodurch dieser beispielsweise als Wand eines Kessels oder einer Rauchgasführung dienen kann.
-
Die dichte Fläche ist bevorzugt gegen das Durchdringen von Luft und/oder Rauchgas abgedichtet. Dies sind typische Gase, welche mit dem Wärmetauscher in Kontakt kommen und welche durch ihn nicht durchdringen sollen. Bei dem Rauchgas kann es sich beispielsweise um das Rauchgas eines Wärmekraftwerks wie eines Kohlekraftwerks, eines Gaskraftwerks, eines Ölkraftwerks, eines sonstigen mit fossilen Brennstoffen befeuerten Kraftwerks, eines Biomassekraftwerks oder auch einer Müllverbrennungsanlage handeln.
-
Bevorzugt weist jedes Befestigungselement einen Haken oder einen geformten Kopf auf, an welchem jeweils eine Schutzplatte eingehängt ist. Dies ermöglicht ein einfaches und zuverlässiges Befestigen der Schutzplatten.
-
Die Rohrabschnitte können beispielsweise von einem Querrohr zu einem anderen Querrohr reichen, wobei über die beiden Querrohre eine Zu- bzw. Ableitung von Fluid zu und von den Rohrabschnitten erfolgt. Alternativ können die Rohrabschnitte jedoch auch Teil eines Rohrs sein, wobei ein jeweiliges Rohr mehrere miteinander verbundene Rohrabschnitte umfasst.
-
Die Keramik kann beispielsweise ein SiC-Material, ein SiN-Material und/oder ein Flüssigsilizium-infiltriertes Material aufweisen oder sein. Dies hat sich für typische Anwendungsgebiete, insbesondere in den bereits erwähnten Arten von Wärmekraftwerken, als vorteilhaft erwiesen. Diese Materialen können auch gemischt werden. Derartige Materialen haben eine hohe chemische Resistenz gegen die Rauchgase bei den auftretenden Temperaturen von beispielsweise 400 °C oder 500 °C, oder auch höher wie beispielsweise bis 700 °C oder 1100 °C.
-
Gemäß einer Ausführung bestehen die Befestigungselemente jeweils vollständig aus Keramik. Damit kann eine besonders hohe Resistenz gegenüber Korrosion erreicht werden. Die Befestigungselemente können jedoch auch teilweise aus anderen Materialien wie beispielsweise Metall oder Stahl ausgebildet sein, was deren Herstellung vereinfachen kann und wodurch diese weitere Eigenschaften wie bessere Verarbeitbarkeit oder bessere Werkstoffmerkmale erhalten können.
-
Der Wärmetauscher kann beispielsweise ein Verdampfer, ein Überhitzer oder ein Strahlungsüberhitzer sein. Ein Verdampfer erzeugt typischerweise aus flüssigem Fluid, beispielsweise flüssigem Wasser, einen Dampf und entzieht dabei einem vorbeiströmenden Rauchgas Wärme. Ein Überhitzer sorgt typischerweise für eine noch weitere Erwärmung des Dampfes, beispielsweise auf 400 °C, wodurch ein Wirkungsgrad eines Wärmekraftwerks erhöht werden kann. Hierzu kann dem Rauchgas weitere Energie entzogen werden. Ein Strahlungsüberhitzer kann insbesondere dem Rauchgas Strahlungsenergie entziehen und an einen bereits gebildeten Dampf abgeben. Dadurch können noch höhere Temperaturen von beispielsweise 500 °C erreicht werden. Ein Strahlungsüberhitzer ist typischerweise weiter vorne im Rauchgasstrom angeordnet als ein Überhitzer. Dies sorgt für eine noch weitere Erhöhung des Wirkungsgrads eines Wärmekraftwerks.
-
Die Öffnungen können beispielsweise einen runden Querschnitt haben, insbesondere wenn sie ein Innengewinde aufweisen. Dies erleichtert das Eindrehen von Befestigungselementen. Die Öffnungen können jedoch beispielsweise auch einen eckigen, insbesondere einen rechteckigen Querschnitt aufweisen. Damit kann eine besonders gute Fixierung und Stabilisierung des jeweiligen Befestigungselements erreicht werden. Das Befestigungselement kann beispielsweise komplementär zur jeweiligen Öffnung ausgebildet sein.
-
Weitere Merkmale und Vorteile wird der Fachmann den nachfolgend mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispielen entnehmen. Dabei zeigen:
- 1: einen Wärmetauscher in einer perspektivischen Ansicht,
- 2: einen Ausschnitt aus dem Wärmetauscher von 1,
- 3 bis 6: Details eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
- 7 bis 10: Details eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
- 11 bis 14: Details eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
- 15 bis 18: Details eines vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
- 19 bis 22: Details eines fünften Ausführungsbeispiels der Erfindung.
-
1 zeigt einen Wärmetauscher 10 in einer perspektivischen Ansicht. Der Wärmetauscher 10 kann gemäß den mit Bezug auf die 3 bis 22 dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispielen ausgebildet sein. 1 dient im Wesentlichen zur Darstellung der wichtigsten Komponenten und des Aufbaus. Dementsprechend sind einige Komponenten nicht dargestellt.
-
Der Wärmetauscher 10 weist eine Mehrzahl von Rohrabschnitten 20 auf. Diese sind alle parallel zueinander angeordnet. Jeder der Rohrabschnitte 20 erstreckt sich in der Darstellung von 1 vertikal. Durch die Rohrabschnitte 20 kann im Betrieb des Wärmetauschers 10 ein Fluid geleitet werden, um dieses mittels eines am Wärmetauscher 10 vorbeiströmenden, nicht dargestellten Rauchgases zu erwärmen. Dadurch kann das Fluid beispielsweise verdampft werden, oder es kann Dampf überhitzt werden.
-
Zwischen jeweils zwei benachbarten Rohrabschnitten 20 ist ein jeweiliger Steg 30 ausgebildet. Die Stege 30 verbinden die jeweils benachbarten Rohrabschnitte 20.
-
In den Stegen 30 sind eine Mehrzahl von Öffnungen 35 ausgebildet. In den Öffnungen 35 sind Befestigungselemente 100 aufgenommen.
-
Es sei verstanden, dass in der Darstellung von 1 nur in einem Teil der Löcher 35 jeweilige Befestigungselemente 100 aufgenommen sind. Dies dient zur Illustration.
-
Die Befestigungselemente 100 dichten die jeweilige Öffnung 35 ab. Sofern in jede der Öffnungen 35 ein jeweiliges Befestigungselement 100 aufgenommen ist, entsteht somit insgesamt eine durchgehende dichte Fläche zwischen einem linken endseitigen Rohrabschnitt 21 und einem rechten endseitigen Rohrabschnitt 22. Diese dichte Fläche ist insbesondere dicht gegen das Durchdringen von Rauchgas, wie es in typischen Wärmekraftwerken vorkommt.
-
Der Wärmetauscher 10 weist ferner eine Anzahl von Schutzplatten 40 auf. Diese überdecken die Rohrabschnitte 20 und die Stege 30. Sie sind mittels der Befestigungselemente 100 befestigt.
-
In den Schutzplatten 40 sind Öffnungen 45 ausgebildet, in welche die Befestigungselemente 100 eingeführt werden können. Dies ist hier jedoch nicht näher dargestellt.
-
Die Schutzplatten 40 sind aus feuerfester Keramik hergestellt, so dass die Rohrabschnitte 20 und die Stege 30 sowie die Befestigungselemente 100 zumindest weitgehend vor korrosivem Rauchgas geschützt werden. Die Schutzplatten 40 nehmen ferner Wärme aus dem Rauchgas auf und verteilen diese gleichmäßig über die Rohrabschnitte 20. Dies verbessert die Funktion des Wärmetauschers 10.
-
Auf die Ausgestaltung der Öffnungen 35 und der Befestigungselemente 100 wird weiter unten mit Bezug auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele näher eingegangen. Grundsätzlich kann jede dieser Ausführungen verwendet werden.
-
2 zeigt einen Ausschnitt aus dem Wärmetauscher 10 von 1 in einer vergrößerten Darstellung. Dabei sind die erwähnten Komponenten zu erkennen. Auf die Beschreibung von 1 wird verwiesen.
-
3 zeigt Komponenten des Wärmetauschers 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Dabei sind zwei Rohrabschnitte 20 nur noch partiell dargestellt. Zwischen diesen befindet sich ein Steg 30 mit einer darin angeordneten Öffnung 35. In der Öffnung 35 ist ein Befestigungselement 100 aufgenommen.
-
Das Befestigungselement 100 weist einen Haken 110 auf, welcher in 3 an der linken Seite angeordnet ist und zum Einhängen einer Schutzplatte 40 dient. Das Befestigungselement 100 weist ferner einen Hauptabschnitt 120 auf, welcher sich in der Anordnung von 3 horizontal erstreckt. Der Haken 110 erstreckt sich im Vergleich zum Hauptabschnitt 120 vertikal nach oben. Somit kann eine Schutzplatte 40 eingehängt und mittels des Befestigungselements 100 gehalten werden.
-
In Verlängerung des Hauptabschnitts 120 weist das Befestigungselement 100 einen Durchtrittsabschnitt 130 auf. Dieser Durchtrittsabschnitt 130 tritt durch die Öffnung 35 des Stegs 30 hindurch. Dadurch wird die Öffnung 35 abgedichtet.
-
In weiterer Verlängerung des Durchtrittsabschnitts 130 weist das Befestigungselement 100 einen Gewindeabschnitt 140 auf. Auf diesen ist ein Gegenhalter in Form einer Mutter 150 aufgeschraubt. Die Mutter 150 ist fest angezogen, so dass der Durchtrittsabschnitt 130 fest in die Öffnung 35 gedrückt wird. Dies sichert ein gutes Verschließen und einen festen Halt.
-
4 zeigt das Befestigungselement 100 sowie die Mutter 150 in einer Seitenansicht. Dabei ist zu erkennen, dass der Durchtrittsabschnitt 130 nach rechts hin verjüngt ausgeführt ist. Dies sichert einen besonders guten Halt in der Öffnung 35 und sorgt für ein geeignetes Abdichten. Die Öffnung 35 ist vorliegend hierzu komplementär ausgeführt. Es sei jedoch verstanden, dass der Durchtrittsabschnitt 130 alternativ auch zylinderförmig ausgeführt sein kann, und die Öffnung 35 entsprechend komplementär ausgeführt sein kann.
-
5 zeigt das Befestigungselement 100 sowie die Mutter 150 in einer perspektivischen Ansicht. Dabei ist ebenfalls die Ausführung mit dem sich verjüngenden Durchtrittsabschnitt 130 sowie dem anschließenden Gewindeabschnitt 140 zu erkennen. Auf den Gewindeabschnitt 140 ist die Mutter 150 aufgeschraubt.
-
6 zeigt das Befestigungselement 100 sowie die Mutter 150 in einer nochmals anderen perspektivischen Darstellung.
-
7 zeigt Komponenten des Wärmetauschers 10 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Es wird nachfolgend bei der Beschreibung des zweiten Ausführungsbeispiels und auch der weiteren Ausführungsbeispiele im Wesentlichen lediglich auf die Unterschiede zum ersten Ausführungsbeispiel eingegangen. Bezüglich nicht eigens beschriebener Komponenten sei auf die Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels verwiesen.
-
Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ein Abdeckabschnitt 160 an dem Befestigungselement 100 vorgesehen. Der Abdeckabschnitt 160 vergrößert den Querschnitt des Befestigungselements 100 unmittelbar vor der Öffnung 35 auf der Seite des Hakens 110 bzw. der Schutzplatte 40, so dass die Öffnung 35 noch besser gegen korrosives Rauchgas geschützt ist. Außerdem wird die Stabilität des Befestigungselements 100 am Steg 30 erhöht. Es sei verstanden, dass das Merkmal des Abdeckabschnitts 160 separat gesehen und mit allen anderen hierin offenbarten Ausführungen und Varianten kombiniert werden kann. Es stellt einen eigenständigen Erfindungsaspekt dar.
-
8 zeigt das Befestigungselement 100 sowie die Mutter 150 in einer Seitenansicht. Dabei ist zu erkennen, dass der Abdeckabschnitt 160 scheibenförmig ausgeführt ist.
-
Der Durchtrittsabschnitt 130 ist bei diesem Ausführungsbeispiel nicht konisch, sondern zylinderförmig ausgeführt. Entsprechend ist die Öffnung 35 zylinderförmig bzw. mit konstantem Querschnitt ausgeführt.
-
Die Ausführung des Befestigungselements 100 mit dem scheibenförmigen Abdeckabschnitt 160 sowie den weiteren Komponenten und auch die Ausführung des Durchtrittsabschnitts 130 sind auch in den perspektivischen Darstellungen der 9 und 10 zu erkennen.
-
11 zeigt Komponenten des Wärmetauschers 10 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist dabei keine Mutter 150 vorhanden, sondern ein Gegenhalter in Form eines Halteabschnitts 170 ausgeführt. An diesem grenzt der Durchtrittsabschnitt 130 an, welcher durch die Öffnung 35 hindurchtritt. An den Durchtrittsabschnitt 130 grenzt wiederum ein gewinkelter Abschnitt 132 an, an welchen dann noch weiter links der Hauptabschnitt 120 angrenzt. Das Befestigungselement 100 ist somit einteilig ausgeführt.
-
Durch diese Ausführung hängt sich das Befestigungselement 100 in die Öffnung 35 ein. Der Halteabschnitt 170 ist dabei plattenförmig ausgeführt. Der Halteabschnitt 170 ist in der Darstellung von 11 rechtsseitig zum Steg 30 bzw. hinter dem Steg 30 angeordnet, so dass er als Gegenhalter wirken kann. Eine an dem Befestigungselement 100 befestigte Schutzplatte 40 zieht den Haken 110 und den Hauptabschnitt 120 nach unten, so dass sich das Befestigungselement 100 mittels des Halteabschnitts 170 in die Öffnung 35 einhängt.
-
Die Öffnung 35 wird bei dieser Ausführung sowohl durch den Durchtrittsabschnitt 130 wie auch durch den Halteabschnitt 170 abgedichtet. Somit wird ein Durchtreten von Rauchgas verhindert.
-
Wie in 11 weiter zu sehen ist, ist der Haken 110 gemäß dieser Ausführung mit einem achteckigen Querschnitt ausgeführt. Eine solche Ausführung kann auch zusammen mit anderen hierin gezeigten oder sonstigen Ausführungsbeispielen kombiniert werden. Sie stellt einen eigenständigen Erfindungsaspekt dar.
-
12 zeigt das Befestigungselement 100 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel in einer Seitenansicht. Der Halteabschnitt 170 ist Teil des Befestigungselements 100. Die plattenförmige Ausführung ist in 12 gut zu erkennen.
-
Das Befestigungselement 100 ist auch in den beiden perspektivischen Darstellungen der 13 und 14 zu sehen. Dabei ist insbesondere auch die Ausführung mit dem an den Halteabschnitt 170 angrenzenden, vorliegend zylinderförmigen Durchtrittsabschnitt 130 und dem gewinkelten Abschnitt 132 zu erkennen.
-
15 zeigt Komponenten des Wärmetauschers 10 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel.
-
Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel wird der Gegenhalter dabei nicht durch eine Mutter 150, sondern durch einen Keil 184 gebildet. Der Keil 184 tritt hinter dem Steg 30 durch eine Öffnung 182 durch, welche in einem Verlängerungsabschnitt 180 des Befestigungselements 100 ausgebildet ist. Der Verlängerungsabschnitt 180 verlängert den Hauptabschnitt 120 und den Durchtrittsabschnitt 130 in horizontaler Richtung. Er ist vorliegend mit rundem Querschnitt ausgeführt.
-
Durch den eingeschobenen Keil 184 wird das Befestigungselement 100 in die Öffnung 35 gepresst, so dass die Öffnung 35 zuverlässig gegen Rauchgas abgedichtet wird und für einen stabilen Halt gesorgt wird.
-
16 zeigt das Befestigungselement 100 mit dem Keil 184 in einer Seitenansicht. Dabei ist gut zu erkennen, dass sich der Keil 184 unmittelbar rechtsseitig zum Durchtrittsabschnitt 130 befindet.
-
Der Keil 184 grenzt im eingebauten Zustand unmittelbar an den Steg 30 an. Er kann sich also anders ausgedrückt am Steg 30 abstützen. Je weiter der Keil 184 nach unten geschoben wird, desto mehr drückt er das Befestigungselement 100 nach rechts. Dies bezieht sich auf die Darstellung der 16. Somit kann die Kraft, mit welcher das Befestigungselement 100 in die Öffnung 35 gedrückt wird, eingestellt werden.
-
Die 17 und 18 zeigen das Befestigungselement 100 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel zusammen mit dem Keil 184 in jeweiliger perspektivischer Darstellung.
-
19 zeigt Komponenten des Wärmetauschers 10 gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel.
-
Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist dabei kein Gegenhalter vorgesehen, sondern es ist ein Gewindeabschnitt 190 in Verlängerung des Hauptabschnitts 120 ausgebildet.
-
In der Öffnung 35 ist ein Innengewinde 37 ausgebildet.
-
20 zeigt das Befestigungselement 100 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel in einer Seitenansicht. Dabei ist zu erkennen, dass an dem Gewindeabschnitt 190 ein Außengewinde 192 aufgebracht ist. Dieses Außengewinde 192 kann in das Innengewinde 37 der Öffnung 35 eingeschraubt werden. Dadurch wird die Öffnung 35 abgedichtet. Gleichzeitig wird für einen sicheren Halt des Befestigungselements 100 im Steg 30 gesorgt.
-
Die 21 und 22 zeigen das Befestigungselement 100 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel in jeweiligen perspektivischen Darstellungen.
-
Es sei verstanden, dass durch das Zusammenwirken des Außengewindes 192 des Befestigungselements 100 einerseits und dem Innengewinde 37 der Öffnung 35 andererseits für eine rauchgasdichte Abdichtung der Öffnung 35 gesorgt werden kann. Somit ist es möglich, die Öffnung 35 auch in diesem Fall als Durchgangsöffnung durch den Steg 30 auszubilden. Es sei jedoch erwähnt, dass alternativ auch die Öffnung 35 als nur einseitige Öffnung, beispielsweise also als Sacklochbohrung ausgebildet sein kann. In diesem Fall wird eine zusätzliche Barriere gegen Rauchgas gebildet.
-
Die Befestigungselemente 100 gemäß den hier gezeigten Ausführungsbeispielen bestehen vorliegend jeweils aus Keramik. Dadurch kann eine besonders hohe Korrosionsbeständigkeit gegen aggressives Rauchgas erreicht werden. Dies verlängert die Lebensdauer und verlängert Wartungsintervalle eines Wärmekraftwerks, in welchem der Wärmetauscher 10 verbaut ist.
-
Es sei erwähnt, dass die gezeigte Ausführung der Befestigungselemente 100 lediglich beispielhaft zu verstehen ist. Beispielsweise kann anstelle der gezeigten Ausführung mit dem Haken 110 ein anderer Anschluss der Schutzplatte 40 verwendet werden. Beispielsweise kann ein runder oder anders geformter Kopf verwendet werden, an welchem sich beispielsweise die Schutzplatte einhängen kann.
-
Die zur Anmeldung gehörigen Ansprüche stellen keinen Verzicht auf die Erzielung weitergehenden Schutzes dar.
-
Sofern sich im Laufe des Verfahrens herausstellt, dass ein Merkmal oder eine Gruppe von Merkmalen nicht zwingend nötig ist, so wird anmelderseitig bereits jetzt eine Formulierung zumindest eines unabhängigen Anspruchs angestrebt, welcher das Merkmal oder die Gruppe von Merkmalen nicht mehr aufweist. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Unterkombination eines am Anmeldetag vorliegenden Anspruchs oder um eine durch weitere Merkmale eingeschränkte Unterkombination eines am Anmeldetag vorliegenden Anspruchs handeln. Derartige neu zu formulierende Ansprüche oder Merkmalskombinationen sind als von der Offenbarung dieser Anmeldung mit abgedeckt zu verstehen.
-
Es sei ferner darauf hingewiesen, dass Ausgestaltungen, Merkmale und Varianten der Erfindung, welche in den verschiedenen Ausführungen oder Ausführungsbeispielen beschrieben und/oder in den Figuren gezeigt sind, beliebig untereinander kombinierbar sind. Einzelne oder mehrere Merkmale sind beliebig gegeneinander austauschbar. Hieraus entstehende Merkmalskombinationen sind als von der Offenbarung dieser Anmeldung mit abgedeckt zu verstehen.
-
Rückbezüge in abhängigen Ansprüchen sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen. Diese Merkmale können auch beliebig mit anderen Merkmalen kombiniert werden.
-
Merkmale, die lediglich in der Beschreibung offenbart sind oder Merkmale, welche in der Beschreibung oder in einem Anspruch nur in Verbindung mit anderen Merkmalen offenbart sind, können grundsätzlich von eigenständiger erfindungswesentlicher Bedeutung sein. Sie können deshalb auch einzeln zur Abgrenzung vom Stand der Technik in Ansprüche aufgenommen werden.
