DE1646695C3 - Verfahren zur Herstellung eines Austauschkörpers - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines AustauschkörpersInfo
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Description
20
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Austauschkörpers für gasförmige und/oder
flüssige Medien, insbesondere für den Wärme- und/oder Feuchtigkeitsaustausch, der aus dünnen Asbestschichten
besteht, die unter Ausbildung durchlaufender Kanäle sich gegenseitig abstützend zusammengesetzt sind,
wobei die Festigkeit der Schichten mit einer Imprägnierung erhöht wird, die mittels zweier miteinander
reagierender und einen unlöslichen Niederschlag auf den Asbesifasem bildender Stoffe, von denen einer
Wasserglas ist, vorgenommen wird.
Es ist bekannt, Austauschkörper aus keramischem Werkstoff herzustellen. Hierbei wird der Werkstoff in
plastischem Zustand auf eine Bahn aus Metall oder Tuch aufgebracht, die so beschaffen ist, daß sie bei der
Erhitzung des keramischen Werkstoffes auf die Sintertemperatur verschwindet. Die Bahn dient also
lediglich während der Herstellung zur Ausbreitung des keramischen Werkstoffes in Form der Schichten.
Ferner ist es bekannt, die Schichten aus miteinander verfilzten Asbestfasern herzustellen. Es werden gewöhnlich
organische Bindemittel zugesetzt zwecks Verbesserung der an sich unbedeutenden mechanischen
Festigkeit, welche die Asbestfasern selbst aufweisen. Es ist bekannt, die organischen Bestandteile der Fasern zu
beseitigen und durch anorganische Stoffe zu ersetzen, wobei die Schichten unbrennbar werden und zugleich
erhöhte Festigkeit, auch im nassen Zustand, erhalten. Hierbei ist der Kristallisationspunkt der Asbestfasern
besonders beachtet worden, weil man erkannt hat, daß die Fasern, wenn sie auf eine allzu hohe Temperatur
erhitzt werden, Kristallwasser verlieren und dadurch sehr spröde werden. Der zugesetzte Stoff war deshalb
von solcher Beschaffenheit, daß er unterhalb der kritischen Temperatur, die zwischen 4OO-6OO°C liegt,
wirksam wird. Der die Asbeststruktur verstärkende anorganische Stoff ist auf den faserigen Stoff u. a. als
Dispersion, z. B. in Wasser, aufgebracht worden.
Weiterhin ist es bekannt (FR-PS 13 10 918), einen Niederschlag auf Asbestschienten durch zwei einander
chemisch beeinflussende Stoffe, wie Wasserglas und Kalziumchlorid, zu schaffen. Hierbei können jedoch in
dem fertigen Austauschkörper starke Schrumpfspannungen entstehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Festigkeit der Asbestfaserschichten weiter zu steigern.
Diese Aufgabe ist bei dem Verfahren der eingangs geschilderten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
der Austauschkörper auf eine Temperatur erhitzt wird, die höher ist als der Kristallisationspunkt des Asbestes.
Wie bereits erwähnt, bestehen die einzelnen Asbestfasern
aus Faserbündeln mit äußerst geringem Durchmesser. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren beginnt
mit dem Überschreiten des Kristallisationspunktes das Kristallwasser die Fasern zu verlassen. Gleichzeitig
werden die auf den Fasern vorhandenen Imprägnierstoffe nach der Verdampfung der Flüssigkeit in
zunehmendem Maße in eine solche Form überführt, daß sie die tragende Funktion in den Schichten übernehmen.
Durch die Erhitzung wird die Faserstruktur des Asbestes weitgehend zerstört Die Asbestfasern gehen
in einen keramischen Zustand über und verbinden sich mit dem Imprägnierungsmittel zu einer Schicht von
verhältnismäßig hoher Festigkeit und wesentlich verbesserter Temperaturbeständigkeit sowie einer besonders
guten chemischen Beständigkeit Auf diese Weise wird der Austauschkörper zu einer keramischen
Skelettstruktur gesintert
Zunächst wird der Austauschkörper hergestellt, indem eine einschichtige Bahn mit Wellungen oder
Faltungen versehen und mit anderen mittels eines zweckgeeigneten Bindemittels, wie Wasser, vereinigt
wird. Hierbei kann man so vorgehen, daß zunächst eine gewellte Asbestfolie und eine ebene Asbestfolie mit
Hilfe eines solchen Bindemittels vereinigt wird und dann ohne Bindemittel zu einem zylindrischen Körper
gewünschten Durchmessers aufgerollt wird. Dieser Körper hat gerade ausreichende Festigkeit, um in eine
Lösung, z. B. in Wasser, eingetaucht werden zu können.
Die Imprägnierung des Austauschkörpers wird mittels zweier Stoffe durchgeführt, die beide in einer
Flüssigkeit, wie z. B. Wasser, löslich sind und die zusammen einen unlöslichen Niederschlag bilden, der
bei einer Temperatur oberhalb der Kristallisationstemperatur des Asbestkristallwassers, wie um 800—11000C,
etwa 10O0°C, sintert oder schmilzt Als Beispiele für derartige Stoffe können Aluminiumchlorid und Wasserglas
in Wasserlösung genannt werden, die zusammen einen Niederschlag von Aluminiumsilikat bilden, der bei
Erhitzung eine Schmelze, bestehend aus Aluminiumoxid und Siliciumdioxid (Kaolin), bildet.
Der Austauschkörper hält eine hochgradige Wärmebeständigkeit und ist somit unempfindlich gegen die z. B.
in Gasturbinen auftretenden Abgastemperaturen. Ferner kann der Austauschkörper ganz unhygroskopisch
gemacht werden.
Gemäß einer anderen Ausführungsform kann der Austauschkörper mit einer Dispersion des Stoffes, z. B.
in Wasser aufgeschwemmtem feuerfestem Zement, getränkt werden. Die Dispersion ist genügend leichtflüssig,
um in alle Kanäle des Austauschkörpers eindringen zu können, und nach Verdampfung und Erhitzung auf
etwa 10000C bildet sich ein dünner Belag auf den und um die Asbestfasern herum.
Der Mittelabstand zwischen den Schichten soll kleiner als 1,5 mm und vorzugsweise etwa von der
Größenordnung 0,75 mm sein. Dies bedeutet, daß der Abstand zwischen den ebenen Schichten in einem
Austauschkörper, in welchem jede zweite Schicht gefaltet oder gewellt ist, kleiner als 3 mm sein soll. Die
Asbestschichten können an sich eine Dicke von nur einem oder einigen wenigen Zehnteln Millimeter haben.
Die Gewichtserhöhung durch die Wärmebehandlung gemäß der Erfindung soll innerhalb weniger Vielfacher
des Asbestgewichtes gehalten werden.
Durch ihren Reichtum an äußerrt feinen Faserfäden
hat die Asbestschicht eine außerordentlich große exponierte Oberfläche der Flächeneinheit Auch wenn
die Asbestf&sern selbst infolge der Hochtemperaturbehandlung ihre ursprüngliche Festigkeit verlieren, wird
doch die Struktur im großen beibehalten,, was bedeutet, daß das Oberführungsvermögen für sowohl Wärme als
auch Feuchtigkeit je Flächeneinheit der Schichten außerordentlich groß wird. Gemäß der Erfindung erhält
man eine Verbindung der Schichten miteinander an den Kontaktstellen durch das Schmelzen oder Sintern der
zugeführten Stoffe.
Die Erfindung ist auch für Austauschkörper in Kühltürmen geeignet.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung eines Austauschkörpers für gasförmige und/oder flüssige Medien, insbesondere für den Wärme- und/oder Feuchtigkeitsaustausch, der aus dünnen Asbestschichten besteht, die unter Ausbildung durchlaufender Kanäle sich gegenseitig abstützend zusammengesetzt sind, wobei die Festigkeit der Schichten mit einer Imprägnierung erhöht wird, die mittels zweier miteinander reagierender und einen unlöslichen Niederschlag auf den Asbestfasern bildender Stoffe, von denen einer Wasserglas ist, vorgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Austauschkörper auf eine Temperatur erhitzt wird, die höher ist als der Kristallisationspunkt des Asbestes.
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| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
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