DE2929718B1

DE2929718B1 - Winderhitzer mit innenliegendem Brennschacht

Info

Publication number: DE2929718B1
Application number: DE2929718A
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl-Ing Palz
Original assignee: Didier Werke AG
Current assignee: Didier Werke AG
Priority date: 1979-07-21
Filing date: 1979-07-21
Publication date: 1980-12-04
Also published as: AU531685B2; AR224412A1; CS215066B2; US4369954A; MX151406A; BR8004494A; AU6063480A; ZA803831B; CA1145545A; HU178389B

Description

Bekanntlich hat die Trennwand von Innenschachtwinderhitzern besonders im unteren Teil beträchtliche Temperaturunterschiede zwischen der Brennschachtseite und der davon abgekehrten Seite des Gitterschachtes. Infolge der damit verbundenen unterschiedlichen Ausdehnung des feuerfesten Steinmaterials ist die Wand bestrebt, sich zur kalten Seite zu neigen (Bimetalleffekt). Dadurch entstehen Spannungen, die Rißbildungen und Steinzerstörungen sowohl in der Trennwand als auch an deren Einbindungen in das Mantelmauerwerk des Winderhitzers zur Folge haben, was wiederum zu Kurzschlüssen zwischen Brennschacht und Gitterschacht führen kann.

Maßnahmen, diesen bei Winderhitzern zur Erzeugung von Heißwindtemperaturen bis 1300° C besonders nachteilig in Erscheinung tretenden Zerstörungen vorzubeugen, sind beispielsweise aus der DE-AS 38 432 ersichtlich. Sie bestehen im wesentlichen darin, die Trennwand und das Mantelmauerwerk im Bereich des Brennschachtes in mehrere lotrechte Steinschichten mit wenigstens im kalten Zustand vorhandenen Trennfugen aufzuteilen und eine aus Isoliersteinen bestehende Isolierschicht an der dem Brennschacht abgekehrten Seite der dortigen Trennfuge vorzusehen.

Solche Maßnahmen, zu denen auch die Anordnung einer Trennwandschicht aus Isoliersteinen an der Gitterschachtseite gehört, brachten jedoch nicht die erhoffte Wirkung, weil die infolge höherer Porosität mechanisch schwächeren Isoliersteine bedingt durch einen relativ hohen Temperaturgradienten bzw. durch einseitige Mehrausdehnung und damit verbundenen inneren Spannungen meist frühzeitig zerstört werden. "> Wird eine aus Isoliersteinen bestehende Trennwandschicht zwischen zwei harten Steinschichten eingepackt, dann ergibt sich naturgemäß eine mechanische Schwächung der Trennwand. Außerdem bleibt die gitterschachtseitige harte Steinschicht wesentlich kühler und

ίο weniger ausgedehnt als der brennschachtnahe Abschnitt des Mantelmauerwerkes, in den sie eingebunden ist, so daß an den Einbindungsecken zerstörend wirkende Dehnungsspannungen nicht auszuschließen sind.

Aus vorgenannter Schrift ist ferner bekannt, in der Trennwand eine Metallplatte aus wärmebeständigem Stahl vorzusehen, mit der die Trennwand auch noch nach einer langen Betriebszeit gasdicht gehalten werden soll.

2ü Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, durch eine verbesserte Anordnung und Ausbildung der Isolierung den Aufbau der Trennwand zu vereinfachen und ihre Betriebszeit zu verlängern.

Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Isolierung frei von der Trennwand im Spalt zwischen dieser und den Gittersteinen vorgesehen ist und aus feuerfestem Fasermaterial besteht. Auf diese Weise ist die Isolierung aus der Trennwand entfernt, die nunmehr über den

jo ganzen Querschnitt aus harten Steinen mit entsprechend hohen physikalischen Festigkeitswerten aufgebaut werden kann. Es entsteht ein stabiles Mauerwerk, dessen Querschnitt durch die Isolierung auf weitgehend ausgeglichenen Temperaturen gehalten wird. Dadurch

r> werden zu Rißbildungen und Zerstörungen führende Wärmespannungen vermieden. Zur Herstellung der Isolierung selbst bedarf es kaum eines Aufwandes, da für die Herrichtung des Spaltes zwischen der Trennwand und dem Gitterwerk zum Einbringen geeigneten Fasermaterials nur relativ geringfügige Vorkehrungen zu treffen sind.

Zweckmäßig ist zwischen der Isolierung und den Gittersteinen eine hitzebeständige Folie vorzugsweise aus Edelstahl angeordnet, die das Einbringen des

Ί·"' Fasermaterials in den Spalt erleichtert sowie den im Gitterschacht strömenden Wind abhält und außerdem zusätzlich zur gasdichten Abschirmung des Brennschachtes und Gitterschachtes beiträgt. Die Folie besteht sachdienlich aus rechteckigen Abschnitten mit

■50 einer Dicke von 0,1—0,2 mm, die überlappt und mit einer Abknickung des oberen Randes zwischen zwei Lagen der Gittersteine festgeklemmt sind.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist darin zu sehen, daß die insbesondere eine Dicke zwischen 50 und 60 mm aufweisende Isolierung aus Isolierwolle gestopft ist, wobei die Wolle im Bereich der Einbindung der Trennwand in das Mantelmauerwerk des Winderhitzers und im oberen Abschlußbereich mit lufthärtendem Mörtel (Wasserglasmörtel) getränkt ist. Dadurch wird

w) die Wolle der Isolierung an den gefährdeten Stellen vor dem Abtragen durch Gas- oder Windströme geschützt.

Vorteilhaft ist diese Isolierung in einem trennwandseitig erweiterten Bereich des Spaltes angeordnet und reicht bis etwa auf halbe Trennwandhöhe, wo ein

ö5 Mauerwerkvorsprung der Trennwand die Isolierung wenigstens teilweise abdeckt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung erläutert

ORIQiNAt INSPECTED

F i g. 1 zeigt einen Innenschachtwinderhitzer im Längsschnitt,

F i g. 2 das Detail A der F i g. 1 in größerem Maßstab,

F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie B-C der F i g. 1 ebenfalls in größerem Maßstab,

F i g. 4 den Temperaturgradienten einer nicht isolierten Trennwand und

F i g. 5 den Temperaturgradienten einer nach der Erfindung isolierten Trennwand.

In der Zeichnung bedeutet 1 den Blechmantel und 2 das Mantelmauerwerk des Winderhitzers, 3 ist der mit Gittersteinen 4 besetzte Gitterschacht und 5 der Brennschacht. Beide Schächte 3 und 5 sind durch eine gasdichte Wand 6 voneinander getrennt und durch eine gemeinsame Kuppel 7 abgedeckt. Im Brennschachtfuß ist ein Brenner 8 und darüber der Heißwindaustritt 9 angeordnet, während sich im Raum 10 unterhalb des Gitterrostes 11, der Rauchgasaustritt 12 und der nicht ersichtliche Kaltwindeintritt befinden.

Die Trennwand 6 besteht aus drei Schichten 13,14,15 hochgebrannter feuerfester Steine mit guten physikalischen Eigenschaftswerten, zwischen denen lotrechte Dehn- bzw. Gleitfugen 16 und 17 vorgesehen sind. Hiervon ist die Schicht 15 in das Mantelmauerwerk 2 des Winderhitzers mittels Widerlagersteinen 18 eingebunden (F i g. 3). Sie bildet den Abschluß der Trennwand 6 zum Gitterschacht 3 hin, dessen Gittersteine 4 mit einem zur Wand 6 und zum Umfangsmauerwerk 2 verbleibenden Spalt 19 gesetzt sind.

In der unteren Hälfte der Winderhitzerhöhe ist der an der Trennwand 6 gelegene Bereich 20 des Spaltes 19 um etwa ein Drittel erweitert. Ferner ist dort an der ebenen Seite der geschnittenen Gittersteine 4 eine hitzebeständige Edelstahlfolie vorgesehen, die aus mehreren in Quer- und Höhenrichtung überlappten Folienabschnitten 21 zusammengefügt ist, wobei der obere Rand jedes Folienabschnittes eine Abknickung 22 aufweist, die zwischen zwei Gittersteinlagen greift und dort festgeklemmt ist. Der Spalt 19 weist im erweiterten Bereich 20 eine Isolierung 23 auf, die aus Isolierwolle mit einer

ι ο Dichte bis zu etwa 250 kp/m³ gestopft ist.

Zur Umfangsverfestigung der Isolierschicht 23 sind deren seitlichen Kanten 24 und 25 sowie die obere Kante 26 bis zu einer Tiefe von etwa 200 mm mit Wasserglasmörtel getränkt.

ι^r) Wie aus F i g. 4 ersichtlich, verläuft der Temperaturgradient in einer nicht isolierten Trennwand relativ steil nach unten bei einem Temperaturgefälle von 850⁰C. Dieses Gefälle erzwingt einen erheblichen Bimetaileffekt in der Trennwand 6 und verursacht in den Steinen jeder Schicht 13, 14,15 erhebliche Spannungen, so daß Wandbeschädigungen nicht ausbleiben.

Demgegenüber verläuft der Temperaturgradient einer nach der Erfindung gemäß F i g. 5 isolierten Trennwand 6 weitaus flacher. Das Temperaturgefälle

r> beträgt lediglich noch 420⁰C, so daß zerstörende Wärmespannungen nicht mehr auftreten. Da die Isolierschicht 23 nicht mehr Bestandteil der Trennwand ist, sind zerstörende Einflüsse infolge erheblicher Spannungsunterschiede des Isoliermaterials gegenüber

to dem tragenden feuerfesten Material der einzelnen Trennwandschichten von vornherein ausgeschaltet.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Winderhitzer mit innenliegendem Brennschacht und einer eine Isolierung aufweisenden Trennwand zwischen dem Brennschacht und dem mit Gittersteinen besetzten Gitterschacht, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierung (23) frei von der Trennwand (6) im Spalt (19) zwischen dieser und den Gittersteinen (4) vorgesehen ist und aus feuerfestem Fasermaterial besteht.

2. Winderhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Isolierung (23) und den Gittersteinen (4) eine hitzebeständige Folie (21, 22) angeordnet ist.

3. Winderhitzer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Edelstahlfolie aus rechteckigen Abschnitten (21) mit einer Dicke von 0,1 —0,2 mm vorgesehen ist, die überlappt und mit einer Abknickung (22) des oberen Randes zwischen zwei Lagen von Gittersteinen (4) festgeklemmt sind.

4. Winderhitzer nach den vorherigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierung (23) eine Dicke zwischen 50 und 60 mm aufweist und aus Isolierwolle gestopft ist.

5. Winderhitzer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierung (23) an den seitlichen Kanten (24 und 25) zum Mantelmauerwerk (2) des Winderhitzers und an der oberen Abschlußkante (26) mit lufthärtendem Mörtel getränkt ist.

6. Winderhitzer nach den vorherigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierung (23) in einem trennwandseitig erweiterten Bereich (20) des Spaltes (19) angeordnet ist und bis zur Hälfte der Trennwandhöhe reicht.