DE19616669A1

DE19616669A1 - Ceramic pipe for firing plant chimney

Info

Publication number: DE19616669A1
Application number: DE1996116669
Authority: DE
Original assignee: Braas GmbH
Current assignee: Braas GmbH
Priority date: 1996-04-26
Filing date: 1996-04-26
Publication date: 1997-11-06
Also published as: AT404616B; ATA38097A

Abstract

The pipe (10) has regions (14,114) running in its longitudinal direction. These regions have a reduced strength so that the wall fractures in this region under high thermal stresses. In the first region (14), the wall is made of a material having a lower strength in comparison to that of the rest of the wall. The second region has a 50% smaller thickness than the rest of the wall, having a depression formed in the outer surface of the wall.

Description

Die Erfindung betrifft ein keramisches Rohr für einen Schornstein.The invention relates to a ceramic tube for one Chimney.

Bei modernen Feuerungsanlagen wird das Rauchgas mit einer niedrigen Abgastemperatur dem abgasführenden Rohr des Schornsteins zugeführt. Häufig liegt die Abgastemperatur unterhalb des Taupunkts, so daß in dem abgasführenden Rohr des Schornsteins Kondensatbildung einsetzt. Das Rohr muß daher gegen kapillaren und diffusen Wassertransport dicht sein.In modern combustion plants, the flue gas with a low exhaust gas temperature the exhaust pipe Chimney fed. The exhaust gas temperature is often low below the dew point, so that in the exhaust pipe Chimney condensation starts. The pipe must therefore be tight against capillary and diffuse water transport.

Da im Rauchgas Kohlendioxid, Schwefel und Stickoxide enthalten sind, bilden sich im Kondensat Säuren. Abgasführende Rohre sind daher aus säurebeständigem Material herzustellen.Because the flue gas contains carbon dioxide, sulfur and nitrogen oxides acids form in the condensate. Exhaust pipes are therefore to be made from acid-resistant material.

Besonders geeignet sind keramische Rohre, die neben einer hohen Säurebeständigkeit eine hohe Temperaturbeständigkeit aufweisen. Je dichter jedoch das Material gegen Wassertransport ist, um so empfindlicher wird es gegen Rißbildung unter extremen termischen Beanspruchungen.Ceramic tubes are particularly suitable high acid resistance high temperature resistance exhibit. However, the denser the material is against Water transport is all the more sensitive to it Cracking under extreme thermal stress.

Eine derartige extreme thermische Beanspruchung eines keramischen Rohres kann beispielsweise bei Rußbrand mit einer Temperatur von etwa 1000°C auftreten. Dabei können aufgrund der Querdehnung des Rohres Risse mit starker Querverästelung entstehen, so daß ein ausgebranntes keramisches Rohr nach dem Abkühlen nicht mehr die in der DIN 18160, Teil 6, Seite 2 geforderte Gasdichtigkeit besitzt. Nach einem Rußbrand sind undichte keramische Rohre des Schornsteins zu entfernen und durch neue keramische Rohre zu ersetzen.Such extreme thermal stress on a Ceramic tube can, for example, with a soot fire Temperature of about 1000 ° C occur. It can be due to the transverse expansion of the pipe cracks with strong cross-branching arise so that a burned-out ceramic tube after the No longer cool down those in DIN 18160, part 6, page 2 required gas tightness. After a soot fire remove leaky ceramic pipes from the chimney and to be replaced by new ceramic pipes.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein keramisches Rohr für einen Schornstein zu schaffen, das sowohl gegen kapillaren und diffusen Wassertransport dicht ist, als auch nach einem Ausbrand die baugesetzlich vorgeschriebenen Anforderungen an die Gasdichtigkeit erfüllt, so daß eine arbeitsaufwendige und kostenintensive Sanierung des Schornsteins nicht erforderlich ist.The object of the present invention is a ceramic Pipe for a chimney to create both against capillary and diffuse water transport is tight, as well after a burnout the building regulations prescribed Requirements for gas tightness met, so that a Labor-intensive and costly renovation of the Chimney is not required.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Rohr zumindest einen in Längsrichtung des Rohres verlaufenden Bereich mit verringerter Festigkeit aufweist, so daß die Wandung des Rohres bei extremer thermischer Beanspruchung in dem vorgegebenen Bereich aufreißt.The object is achieved in that the tube at least one extending in the longitudinal direction of the tube Has area with reduced strength, so that the Wall of the tube with extreme thermal stress in tears open the specified area.

Bei einem Rußbrand erfährt das keramische Rohr neben einer erheblichen Längendehnung eine Querdehnung, die aufgrund des großen Temperaturgradienten zwischen der Innen- und der Außenfläche des Rohres Spannungen in der Wandung des Rohres verursachen und letztendlich zum Aufreißen der Wandung führt. Beim Abkühlen des ausgebrannten Rohres verringert sich die Querdehnung wieder und der ringförmige Querschnitt des Rohres zieht sich zusammen. Hierbei kann ein feiner Längsriß im Gegensatz zu einem Querriß wieder verschlossen werden. Das erfindungsgemäße keramische Rohr weist daher einen vorgegebenen Bereich mit verringerter Festigkeit auf, der als Sollbruchstelle wirkt, so daß beim Aufreißen der Wandung die Entstehung eines feinen Längsrisses begünstigt und die Ausbildung von Querverästelungen verhindert wird. Der entstandene feine Längsriß wird beim Abkühlen des ausgebrannten Rohres wieder verschlossen, so daß das auf die übliche Abgastemperatur abgekühlte Rohr noch eine ausreichende Gasdichtigkeit besitzt.In the event of a soot fire, the ceramic tube experiences next to one considerable elongation is a transverse expansion, which is due to the large temperature gradients between the inside and the External surface of the tube Tensions in the wall of the tube cause and ultimately leads to tearing of the wall. When the burnt-out tube cools down, the Cross stretch again and the annular cross section of the tube contracts. Here, a fine longitudinal crack in Contrary to a transverse tear be closed again. The Ceramic tube according to the invention therefore has a predetermined area with reduced strength, which as The predetermined breaking point acts so that when the wall is torn open The development of a fine longitudinal crack favors and Formation of cross branches is prevented. Of the The fine longitudinal crack that is formed is reduced when the burned tube closed again, so that on the usual exhaust temperature cooled pipe still sufficient Has gas tightness.

Das keramische Rohr kann aus verschiedenen Materialien hergestellt sein, wobei in dem als Sollbruchstelle wirkenden vorgegebenen Bereich mit verringerter Festigkeit ein Material vorgesehen ist, dessen Festigkeit gegenüber dem Material in den übrigen Bereichen der Wandung geringer ist. In diesem Fall kann die Wanddicke konstant sein.The ceramic tube can be made of different materials be produced, which acts as a predetermined breaking point predetermined area with reduced strength a material is provided, the strength of the material in the other areas of the wall is less. In this case the wall thickness can be constant.

In dem Bereich mit verringerter Festigkeit kann auch die Wandung des keramischen Rohres eine verringerte Materialdicke aufweisen. In die Wandung des Rohres kann beispielsweise ein in Längsrichtung verlaufender Kanal eingeformt sein. Bei einer anderen Ausführung kann im Bereich mit verringerter Festigkeit in der Wandung des Rohres eine in Längsrichtung des Rohres verlaufende Vertiefung vorgesehen sein. Die Vertiefung kann als Nut mit rechteckigem Querschnitt oder als Einsenkung mit halbrundem Querschnitt ausgeführt sein. Vorzugsweise ist die Vertiefung als keilförmige Kerbe mit spitzem Kerbgrund ausgebildet.In the area with reduced strength, the Wall of the ceramic tube a reduced material thickness exhibit. For example, in the wall of the tube be formed in the longitudinal channel. At a other execution can be in the area with reduced strength in the wall of the tube one in the longitudinal direction of the tube extending depression may be provided. The deepening can as a groove with a rectangular cross-section or as a depression with semicircular cross section. Preferably, the Deepening as a wedge-shaped notch with a pointed notch base educated.

Die Herstellung des keramischen Rohres und das Einbringen der Vertiefung kann nacheinander erfolgen, wobei die Vertiefung nachträglich in die Wandung des Rohres eingeschliffen wird. Eine wirtschaftlichere Herstellung des keramischen Rohres ist im kalt-isostatischen Preßverfahren möglich, denn hierbei kann die Vertiefung problemlos mit in die Wandung des Rohres eingeformt werden.The manufacture of the ceramic tube and the introduction of the Deepening can take place in succession, the deepening is subsequently ground into the wall of the pipe. A more economical production of the ceramic tube is possible in the cold isostatic pressing process, because this can the depression easily into the wall of the tube be molded.

Vorteilhafterweise ist die Vertiefung in dem Bereich mit verringerter Festigkeit in die äußere Mantelfläche des Rohres eingeformt, wodurch die Griffigkeit und die Handhabung des keramischen Rohres verbessert wird.The depression is advantageously in the area with reduced strength in the outer surface of the tube molded, which makes the grip and the handling of the ceramic tube is improved.

Im Bereich des Grundes der Vertiefung sollte die Materialdicke der Wandung des keramischen Rohres auf etwa 50% reduziert sein.The material thickness should be in the area of the bottom of the recess reduced the wall of the ceramic tube to about 50% be.

Das keramische Rohr kann mehrere Bereiche mit verringerter Festigkeit aufweisen. Sofern beispielsweise Rußbrand nicht gleichmäßig über den Umfang verteilt auftritt, ist bei Anordnung mehrerer Bereiche mit verringerter Festigkeit stets einer dieser Bereiche dort, wo an der Innenwandung die höchste Temperatur eintritt, so daß an dieser Stelle die Bildung eines Längsrisses erfolgen kann. Sind Vertiefungen auf dem Außenmantel vorgesehen, so entsteht ein keramisches Rohr mit einer vergrößerten äußeren Mantelfläche.The ceramic tube can have multiple areas with reduced Have strength. Unless, for example, soot fire occurs evenly distributed over the circumference Always arrange multiple areas with reduced strength one of these areas where the highest on the inner wall Temperature occurs, so that the formation of a Longitudinal crack can take place. Are wells on the Provided outer jacket, so a ceramic tube with an enlarged outer surface.

In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das im folgendem näher erläutert wird.In the drawing, a preferred embodiment of the Invention shown, which is explained in more detail below.

Es zeigtIt shows

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes keramisches Rohr in der Draufsicht. Fig. 1 shows a ceramic tube according to the invention in plan view.

In Fig. 1. ist ein keramisches Rohr 10 für einen Luft-Abgas- Schornstein in der Draufsicht dargestellt. Das aus Schamotte im kalt-isostatischen Preßverfahren hergestellte Rohr 10 besitzt einen kreisringförmigen Querschnitt, dessen Wandung 12 eine Materialdicke von 10 mm aufweist. In seiner Längsrichtung verlaufend weist das Rohr 10 einen Bereich 14 bzw. 114 mit verringerter Festigkeit auf. Dieser Bereich 14, 114 mit verringerter Festigkeit hat die Funktion einer Sollbruchstelle, so daß bei einer extremen thermischen Beanspruchung des Rohres 10 in der Wandung 12 ein feiner Längsriß ohne Querverästelung entsteht, der sich beim Abkühlen und Zusammenziehen des Querschnitts des Rohres 10 wieder ausreichend gasdicht verschließt.In Fig. 1, a ceramic tube 10 for an air exhaust chimney is shown in plan view. The tube 10 made from chamotte in the cold isostatic pressing process has an annular cross section, the wall 12 of which has a material thickness of 10 mm. Running in its longitudinal direction, the tube 10 has an area 14 or 114 with reduced strength. This area 14 , 114 with reduced strength has the function of a predetermined breaking point, so that in the event of extreme thermal stress on the tube 10 in the wall 12, a fine longitudinal crack is formed without transverse branching, which closes again in a sufficiently gas-tight manner when the cross-section of the tube 10 cools and contracts .

Das erfindungsgemäße Rohr 10 kann, wie in der oberen Hälfte der Fig. 1 dargestellt, aus verschiedenen Schamottearten hergestellt sein, wobei in dem Bereich 14 mit verringerter Festigkeit eine Schamotteart angeordnet ist, deren Festigkeit gegenüber der in den übrigen Bereichen der Wandung 12 verwendeten Schamotteart geringer ist.The tube 10 according to the invention can, as shown in the upper half of FIG. 1, be made from different types of fireclay, a type of fireclay being arranged in the region 14 with reduced strength, the strength of which is lower than the type of fireclay used in the other areas of the wall 12 is.

In der unteren Hälfte der Fig. 1 hingegen weist das Rohr 10 im Bereich 114 mit verringerter Festigkeit eine Vertiefung auf, bei der die Materialdicke der Wandung 12 von 10 mm bis auf 5 mm verringert ist. Die Vertiefung ist als in die äußere Mantelfläche 16 des Rohres 10 eingeformte keilförmige Kerbe mit spitzem Kerbgrund ausgebildet.In the lower half of FIG. 1, however, the tube 10 has a recess in the region 114 with reduced strength, in which the material thickness of the wall 12 is reduced from 10 mm to 5 mm. The depression is designed as a wedge-shaped notch with a pointed notch base formed in the outer lateral surface 16 of the tube 10 .

Claims

1. Ceramic pipe ( 10 ) for a chimney, characterized in that the pipe ( 10 ) has at least one in the longitudinal direction of the pipe ( 10 ) extending region ( 14 , 114 ) with reduced strength, so that the wall ( 12 ) of the pipe ( 10 ) tears open in the predetermined range ( 14 , 114 ) under extreme thermal stress.

2. Ceramic tube according to claim 1, characterized in that a material is arranged in the region ( 14 ) with reduced strength, the strength of which is lower than the material in the other regions of the wall ( 12 ).

3. Ceramic tube according to claim 1 or 2, characterized in that in the region ( 114 ) with reduced strength, the wall ( 12 ) has a reduced material thickness.

4. Ceramic tube according to claim 3, characterized in that in the region ( 114 ) with a reduced strength, a recess in the wall ( 12 ) of the tube ( 10 ) is formed.

5. Ceramic tube according to claim 4, characterized in that the recess in the outer circumferential surface ( 16 ) of the tube ( 10 ) is molded.

6. Ceramic tube according to one of claims 3 to 5, characterized in that in the region of the bottom of the recess, the material thickness of the wall ( 12 ) of the tube ( 10 ) is reduced to approximately 50%.

7. Ceramic tube according to one of claims 1 to 6, characterized in that it has several areas ( 14 , 114 ) with reduced strength.