DE3135321A1

DE3135321A1 - APPARATUS FOR ELIMINATING HOT EXHAUST GAS

Info

Publication number: DE3135321A1
Application number: DE19813135321
Authority: DE
Inventors: Elmer Weyman 60521 Hinsdale Ill. Rothrock
Original assignee: Chicago Bridge and Iron Co
Current assignee: Chicago Bridge and Iron Co
Priority date: 1980-09-08
Filing date: 1981-09-05
Publication date: 1982-04-29
Also published as: AU7207181A; GB2083602A

Description

Apparatur Für di Apparatus for di ι ι Beseitigung heißer AbgaseElimination of hot exhaust gases

Die vorliegende Erfindung betrifft große Industrie-Schornsteine für die Beseitigung heißer Abgase, beispielsweise aus wärme- oder stromerzeugenden Kraftwerken.The present invention relates to large industrial chimneys for the removal of hot exhaust gases, for example from heat or electricity generating power plants.

Die Verbrennung fossiler Brennstoffe zur Wärme- und Stromerzeugung führt zur Bildung eines heißen Abgases, oft Rauch genannt, das beseitigt werden muß, etwa durch Ableiten in die Atmosphäre. Wegen des großen Volumens des in vielen industriellen strom- und wärmeerzeugenden Kraftwerken anfallenden heißen Abgases ist es mit Rücksicht auf die Umweltbc.'dingungen erforderlich, daß das heiße Abgas in beträchtlicher Höhe über dem Erdboden in die Atmosphäre abgelassen wird, so daß Windströmungen das heiße Gas verteilen und dabei abkühlen können, ohne daß das heiße Gas ii< unmittelbare Nähe des windseitig gelegenen Landes sowie des dort herrsehenden menschlichen, pflanzlichen und tierischen Lebens gelangt.The combustion of fossil fuels to generate heat and electricity leads to the formation of a hot exhaust gas, often called smoke that needs to be removed, say by Discharge into the atmosphere. Because of the large volume used in many industrial power and heat generating power plants Accruing hot exhaust gas, taking into account the environmental conditions, it is necessary that the hot Exhaust gas at a considerable height above the ground in the Atmosphere is released so that wind currents can distribute the hot gas and thereby cool without the hot gas ii <in the immediate vicinity of the windward one Country as well as the human ruling there, plant and animal life arrives.

Abgasschornsteine von 120 bis 180 m (4 00 bis 600 feet) oder mehr werden aus Beton errichtet. Zum Schutz des Inneren des Betonschornsteins ist es üblich, den Schornstein innen mit einem Stahlfutter auszukleiden- Derartige Schornsteine arbeiten außerordentlich gut und ergaben bei der Beseitigung heißer Abgase lange Standzeiten. So lange das Abgas heiß bleibt, liegen die Stickstoff- und Schwefel-Oxide im gasförmigen Zustand vor und sind relativ unschädlich, soweit die Korrosion des Stahlmantels davon betroffen wird.Chimneys from 120 to 180 meters (400 to 600 feet) or more are constructed of concrete. To protect the Inside the concrete chimney, it is common to line the chimney with a steel lining Chimneys work extremely well and turned out to be long idle times when removing hot exhaust gases. As long as the exhaust gas remains hot, the nitrogen and sulfur oxides in the gaseous state exist and are relatively harmless as far as the corrosion of the steel jacket is affected by it.

Zur Erfüllung der Aul Lagen des Umweltschutzes ist es in jüngerer Zeit er forderlich geworden, das heiße Abgas mit 0 Wasser zu waschen, um Feststoffe und schädliche toxische Materialien, die in uem Abgas vorhanden sind, zu entfernen.To meet the requirements of environmental protection, it is in More recently, it has become necessary to wash the hot exhaust gas with water to remove solids and harmful toxic substances Remove materials that are present in the exhaust gas.

Dieser Waschvorgang hut ein·· erhebliche Abkühlung dun Gases sowie die Umwandlung gasformiger Bestandteile, wie Schwefeloxide und Stickstoffoxide, in Säuren zur Folge, die stark korrodierend auf das Futter wirken. Beim Ableiten des gekühlten, säurehaltigen Gases durch den metallgefütterten Schornstein wurde gefunden, daß die Säuren das Metallfutter rasch korrodierten und es dadurch unwirksam machten. Demzufolge wird das Auskleiden hoher Abgasschornsteine mit einem Metallfutter zur Zeit nur sehr wenig durchgeführt. Andere Verfahren zum Schutz der inneren Oberfläche von Betonschornsteinen, wie etwa beispielsweise das erneute Erhitzen des Abgases zur Verhinderung der Kondensation der sauren Bestandteile, müßten dann angewandt werden, wenn der Schornstein aus Beton errichtet werden soll.This washing procedure hat ·· a considerable cooling dun gas and the conversion of gaseous constituents, such as sulfur oxides and nitrogen oxides in acids results in the highly corrosive to the lining. When the cooled, acidic gas was diverted through the metal-lined chimney, it was found that the acids rapidly corroded the metal liner, rendering it ineffective. As a result, lining tall exhaust chimneys with a metal lining is currently very little done. Other methods of protecting the inner surface of concrete chimneys, such as reheating the flue gas to prevent condensation of the acidic constituents, would have to be used if the chimney is to be constructed from concrete.

Die US-PS 4 173 923 gibt an, daß Stahlauskleidungen mit säurebeständigen Steinen bedeckt wurden, um die Korrosion zu verhindern; ein solcher überzug erleidet jedoch bei Wärmeänderungen Risse.U.S. Patent 4,173,923 indicates that steel linings may be used with Acid-resistant stones were covered to prevent corrosion to prevent; however, such a coating tends to crack when exposed to changes in temperature.

Da Betonschornsteine, um brauchbar zu sein, mit einem säurebeständigen Material ausgefüttert werden müßten, wäre es ebenso sinnvoll, Schornsteine aus einem anderen Material herzustellen, das möglicherweise die raschere Errichtung eines Schornsteins erlauben würde und das, . falls erforderlich, gegen das in vielen Abgasen herrschende saure Milieu geschützt werden könnte. Seit einiger Zeit wird die bauliche Ausführung hoher Schornsteine aus Stahl erwogen. Den Schornstein jedoch in geeigneter Weise gegen die Wärme der Gase ebenso wie gegen die in ihnen enthaltenen sauren Bestandteile zu schützen, erfordert den Einsatz eines Mittels, das den Stahl in angemessener Weise schützt, so daß dessen Festigkeit durch die Temperaturänderung nicht nennenswert beeinträchtigt wird, und das gegen die Einwirkung der in dem Abgas vorhandenen korrodierenden Stoffe geschützt ist.Because concrete chimneys, in order to be usable, with one acid-resistant material would have to be lined, it would be just as useful to make chimneys from another To produce material that would possibly allow a chimney to be erected more quickly and that, . if necessary, could be protected against the acidic environment prevailing in many exhaust gases. For some time the construction of tall steel chimneys is considered. Against the chimney, however, in a suitable manner To protect the heat of the gases as well as against the acidic constituents contained in them requires the use a means which adequately protects the steel so that its strength by the change in temperature is not significantly impaired, and against the action of the corrosive substances present in the exhaust gas Substances is protected.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Apparatur für die Beseitigung heißer Abgase verfügbar gemacht, die ein senkrechtes Metallrohr,, eine Isolierschicht aus Keramikfaser, die auf der Innenseite dieses Rohres aufliegend aufgebracht ist_r und eine auf der Keramikfaser Isolierschicht befindliche Schicht aus glasigem Material umfaßt, wobei die Isolierschicht aus Keramikfaser und die Schicht aus glasigem Material in ihrer Lage relativ zu dem Metallrohr durch eine Vorrichtung gehalten werden, die temperaturbedingto Änderungen der Abmessungen der Schichten zuläßt. Die Apparatur für die Beseitigung heißer Abgase kann im wesentlichen als ein Schornstein für sich allein, jedoch auch als Auskleidung eines Schornsteins, insbesondere eines Betonschornsteins,verwendet werden.According to the present invention an apparatus for the removal of hot exhaust gases is made available comprising a vertical metal tube ,, an insulating layer of ceramic fiber, which is deposited resting on the inside of this tube _r and a layer located on the ceramic fiber insulating layer of vitreous material, wherein the insulating layer of ceramic fiber and the layer of vitreous material are held in place relative to the metal tube by a device which allows changes in the dimensions of the layers due to temperature. The apparatus for removing hot exhaust gases can essentially be used as a chimney on its own, but also as a lining for a chimney, in particular a concrete chimney.

Zweckmäßigerweise wird das glasige Material mit einer Glasurschicht, wie einer Schicht aus Natronkalkglas, überzogen, um einen zusätzlichen Oberflächenschutz gegen die korrodi jrende Wirkung der in den Abgasen vorhandenen sauren StofTe zu erreichen.Appropriately, the glassy material with a Glaze layer, like a layer of soda-lime glass, coated to provide additional surface protection To achieve the corrosive effect of the acidic substances in the exhaust gases.

Die auf der inneren Oberfläche des Metallrohres aufliegend angebrachte Isolierschicht aus Keramikfaser gelangt zweckmäßigerweiso in Form eines Tuches aus Fasermaterial zur Anwendung. Derartige Decken bewirken eine ausgezeichnete Isolierung und sind im Handel erhältlich. Eine solche käufliche Isolierdecke aus Keramikfaser wird aus Aluminiumoxid-SiLiciumoxid-Fasern hergestellt und unter der Bezeichnung "Kaowool" vertrieben.The resting on the inner surface of the metal pipe Attached insulating layer made of ceramic fiber arrives expediently in the form of a cloth made of fiber material for use. Such blankets make an excellent Insulation and are commercially available. Such Commercial ceramic fiber insulation blanket is made from aluminum oxide-silicon oxide fibers and under under the name "Kaowool".

Das glasige Material ist zweckmäßigerweise ein säurebeständiger glasiger Ton, der in Form einer Paste aufgetragen und anschließend unter Hitzeeinwirkung glasig verschmolzen wurden kann.The glassy material is expediently acid-resistant vitreous clay, which is applied in the form of a paste and then fused to a glassy state under the action of heat may have been.

Während des Aufbaus de r Gasbeseitigungsapparatur und ebenso bei ihrer nachfolgenden Verwendung muß der beschriebenen inneren Beschichtung dia Möglichkeit belassen werden, sich aufgrund der temperatu (-bedingten Änderungen in den Abmessungen der Isolierschicht aus Keramikfaser und der Schicht aus dem glasigen Material auszudehnen und zusammenzuziehen. Zur Ermöglichung einer derartigen Ausdehnung wird eine Trägervorrirhtung für die Schichten verwendet, die sie in ihrer Lage hält, jedoch trotzdem die beschriebene Änderung der Abmessungen zuläßt. Die Trägervorrichtung umfaßt ein geführtes, ineinanderschiebbares Element, das seitlich zur Rohrv/andung frei gleiten kann. Eine solche Trägerkonstruktion kann aus einem an die Innenseite des Rohres angeschweißten Bolzen und einem darüber verschiebbar montierten teleskopartigen Eisenring bestehen. Sowohl die Isolierschicht aus Keramikfaser als auch die Schicht aus glasigem Material können durch eine Vielzahl solcher Träger in ihrer Lage gehalten werden, die in Abständen über die gesamte innere Wandung des Metallrohres verteilt angeordnet sind.During the construction of the gas removal apparatus and likewise for their subsequent use the one described must be used inner coating can be left in place due to the temperature-related changes in the Dimensions of the ceramic fiber insulating layer and the To expand and contract a layer of the vitreous material. To enable such expansion a carrier device is used for the layers which holds them in place, but still the one described Change of dimensions allows. The carrier device comprises a guided, telescoping element, which can slide freely to the side of the pipe. Such The support structure can consist of a bolt welded to the inside of the pipe and a bolt that can be slid over it mounted telescopic iron ring exist. Both the ceramic fiber insulating layer and the Layers of vitreous material can be held in place by a variety of such supports, which are spaced apart are arranged distributed over the entire inner wall of the metal tube.

Wegen der großen Höhe der Gasbeseitigungsapparatur, die für die Verteilung dei Abgase in der Luft zur Einhaltung der Umweltschutzbestimmungen erforderlich ist, ist es unzweckmäßig, die Anlage in horizontaler Lage zusammenzubauen und sie dann durch Anheben vom einen Ende her in ihre Arbeitsstellung zu bringen. Dementsprechend macht die Erfindung ein geeignetes Verfahren zur Errichtung der Apparatur verfügbar, bei dem die Innenbedeckung gleichzeitig auf das Metallrohr aufgebracht wird, während dieses in die Höhe wächst.Because of the great height of the gas removal equipment, which is necessary for the distribution of the exhaust gases in the air the environmental protection legislation is required, it is inconvenient to assemble the system in a horizontal position and then by lifting it from one end in to bring their working position. Accordingly, the invention makes a suitable method for erecting the Apparatus is available in which the inner covering is applied to the metal pipe at the same time as it is grows in height.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Apparatur für die Beseitigung heißer Abgase mitte]s eines Verfahrens errichtet werden, das die folgenden Schritte umfaßt: Man nimmt einen ersten, senkrechten röhrenförmigen Ring aus Metall und bringt auf dieAccording to a further embodiment of the present invention the apparatus for the removal of hot exhaust gases can be constructed by means of a process which comprises the following steps: Take a first, vertical, tubular metal ring and place it on the

Innenseite des Rings eine Isolierschicht aus Keramikfaser auf, so daß sie aufliegt,jedoch die unmittelbar dem einen Ende des röhrenförmigen Rings benachbarte Fläche freibleibt; sodann bringt man eine Schicht aus glasigem Material auf die Keramifaserisolierung des ersten röhrenförmigen Ringes auf und brennt das glasige Material; nun nimmt man einen zweiten, senkrechten röhrenförmigen Ring aus Metall und verbindet diesen zweiten Ring durch Verschweißen unter Bildung einer Naht mit dem ersten Ring; sodann bringt man eine Isolierschicht aus Keramikfaser auf die InnenseLte des zweiten Rings auf, so daß sie aufliegt, jedoch die unmittelbar dem einen Ende des Rings benachbarte Fläche freibleibt, wobei die Bedeckung aber über die den zweiten Ring mit dem ersten verbindende Schweißnaht himiusreicht und sich bis an die Keramikfaserisolierung des ersten Ringes erstreckt; danach bringt man eine Schicht aus glasigem Material auf die solchermaßen auf den zweiten Ring aufgetragene Isolierschicht aus Kerainikfaser, übei die den zweiten mit dem ersten Ring verbindende Schweißnaht hinweg bis anschließend an die glasige Schicht des ersten Ringes, auf und brennt das so aufgebrachte glasige Material; weiterhin verbindet man zusätzliche röhrenförmige Ringe aus Metall mit den bisher zusammengebauten Ringen und trägt anschließend jeweils wie beschrieben die Schichten aus Keramikfaser und aus glasigem Material auf.Inside of the ring an insulating layer made of ceramic fiber so that it rests, but the one directly End of the tubular ring adjacent surface remains free; then a layer of vitreous material is applied on the ceramic fiber insulation of the first tubular ring and fires the vitreous material; well take a second, vertical tubular metal ring and join this second ring by welding forming a seam with the first ring; an insulating layer of ceramic fiber is then applied on the inside of the second ring so that it rests on however, the area immediately adjacent to one end of the ring remains free, but the covering over the weld seam connecting the second ring to the first and extends to the ceramic fiber insulation of the first ring extends; then a layer of vitreous material is applied to it Kerainic fiber insulating layer applied to the second ring, over the weld seam connecting the second with the first ring to the glassy one Layer of the first ring, and burn it that way applied vitreous material; furthermore one connects additional tubular rings made of metal with the previous ones assembled rings and then carries out the layers of ceramic fiber and as described glassy material.

Bei der praktischen Durchführung des beschriebenen Verfahrens kann jeder zusätzliche röhrenförmige Ring am oberen Ende des bereits zusammengebauten Teiles angesetzt werden, wie dios als "Aufbau vom Kopfende her" beschrieben werden kann, oder jedor zusätzliche röhrenförmige Ring kann am unteren rinde der teilweise montierten Gasbeseitigungsappartur ,ingesetzt werden, was als "Aufbau vom Fußende her" beschrieben werden kann. Bei einem System des Aufbaus vom Fußende hör wird der bereits fertiggestellteIn practicing the method described, any additional tubular ring on the top At the end of the already assembled part, as described by dios as "structure from the head end" can be, or any additional tubular ring can be attached to the lower bark of the partially assembled gas disposal apparatus , which can be described as "assembly from the foot end". In a system of the The construction from the foot end will be the one that has already been completed

Teil der röhrenförmigen Gasbeseitigungsapparatur soweit angehoben, daß das Einsetzen des nächsten röhrenförmigen Rings darunter ermöglicht wird, so daß dieser an das untere Ende mittels einer geeigneten Verbindung, beispielsweise einer Schweißverbindung, angesetzt werden kann.Part of the tubular gas removal apparatus so far raised to allow the next tubular ring to be inserted underneath so that it can be attached to the be attached lower end by means of a suitable connection, for example a welded connection can.

Ungeachtet dessen, ob die Gasbeseitigungsapparatur in der Bauweise des Aufbaus vom Kopf her oder vom Fuß her errichtet wird,- wird es allgemein als zweckmäßig erachtet, daß der größte Teil jedes angesetzten röhrenförmigen Rings ausgekleidet wird, bevor der nächste röhrenförmige Ring hinzugefügt wird. Jedoch wird das aus der Keramikfaserschicht und der Schicht aus dem glasigen Material sowie gegebenenfalls dem glasierten Überzug auf der letzteren bestehende Futter nur .soweit auf den röhrenförmigen Ring aufgetragen, daß der Teil in Nachbarschaft zu der Kante, an die der folgende röhrenförmige Ring durch Schweißen angesetzt werden soll, freibleibt. Die Umgebung einer potentiellen Schweißnaht zwLschen zwei benachbarten rohrenförmigen Ringen bleibt so lange frei von der Auskleidung, bis die Schweißnaht fertiggestellt und geprüft ist. Erst danach wird der Bereich der Schweißnaht zweier verbundener Ringe, ebenso wie die innere Oberfläche des neu hinzugefügten röhrenförmigen Ringes, wie beschrieben ausgekleidet. Regardless of whether the gas removal apparatus is erected from the head or from the foot in the construction of the structure becomes, - it is generally considered expedient that most of each attached tubular ring is lined before the next tubular ring will be added. However, this becomes from the ceramic fiber layer and the layer of the vitreous material and optionally the glazed coating on the latter Existing lining only so far on the tubular ring plotted that the part in the vicinity of the edge to which the following tubular ring is to be attached by welding, remains free. The surroundings of a potential weld seam between two adjacent tubular Ringen remains free of the lining until the weld has been completed and checked. Only then is the area of the weld seam of two connected rings, as well as the inner surface of the new added tubular ring, lined as described.

Um die Schicht aus dem glasigen Material zu härten und zu brennen, sowie auch zur Glasierung der Schicht aus dem glasartigen Material mit dem Glasurüberzug, wird eine Ringheizung im Inneren so angeordnet, daß jeder neue Ring wie erforderlich entlang seines gesamten inneren Umfangs erhitzt werden kann und dadurch die gesamte Schichtformation des glasigen Materials sowie gegebenfalls des Glasurüberzugs gehärtet und gebrannt werden kann. Die Ringheizung wird so angeordnet, daß sie im Inneren der Gasbeheizungsapparatur in senkrechter Richtung verschieb-In order to harden and burn the layer made of the vitreous material, as well as to glaze the layer made of the vitreous material with the glaze coating, a ring heater is arranged inside so that each new Ring can be heated as required along its entire inner circumference and thereby the entire layer formation the vitreous material and optionally the glaze coating can be hardened and fired. the Ring heater is arranged so that it can be displaced in the interior of the gas heating apparatus in a vertical direction.

bar ist, so daß die Hitze jeweils auf die bedeckten Teile des röhrenförmigen Rings gerichtet werden kann. Die Ringheizung kann aus einem gasbeheizten Ringbrenner öder auch aus einem Heizgerät mit elektrischer Widerstandsheizung bestehen.is bar so that the heat can be directed to the covered parts of the tubular ring. The ring heater can be made from a gas-heated ring burner or from a heater with electrical resistance heating exist.

Zur Erläuterung der Krfindung dienen die beigefügten Zeichnungen.The attached ones serve to explain the invention Drawings.

Fig. 1 zeigt einen Aufriß, teilweise im Schnitt, eines Rauchschornsteins aus Beton mit einem Futter gemäß der vorliegenden Erfindung;Fig. 1 shows an elevation, partly in section, of a concrete smoke chimney with a lining according to FIG present invention;

Fig. 2 zeiqt einen senkrechten Schnitt durch den Fußteil eines Betonschornste.ins, wie er in Fig. 1 dargestellt ist, der veranschaulicht, wie der erste Ring des Futters eingebaut wird;Fig. 2 shows a vertical section through the foot part a concrete chimney, as shown in Fig. 1, which illustrates how the first ring of the liner is installed;

Fig. 3 ähnelt Fig. 2, zeigt jedoch den Einbau des zweiten Rings des Futters;Fig. 3 is similar to Fig. 2, but shows the installation of the second Ring of lining;

Fig. 4 ähnelt Fig. 3, zeigt jedoch den Einbau des dritten Rings des Futters;;Fig. 4 is similar to Fig. 3, but shows the installation of the third Ring of lining ;;

Fig. 5 zeigt einen waagerechten Schnitt durch eine' Auskleidung gomäß der vorliegenden Erfindung,-Fig. 5 shows a horizontal section through a 'lining according to the present invention,

Fig. 6 zeiqt einen senkrechten Schnitt entlang der Linie 6-6 der Fiq. 5; -6 shows a vertical section along the line 6-6 of Fiq. 5; -

Fig. 7 zeigt einen senkrechten Schnitt durch eine teilweise fertiggesieilte Auskleidung gemäß der vorliegenden Erfindung undFig. 7 shows a vertical section through a partial finished liner according to the present invention Invention and

Fig. 8 zeigt einen Ausschnitt aus der in Fig. 7 abgebildeten Auskleidung in vergrößerter Darstellung.FIG. 8 shows a detail from that shown in FIG. 7 Lining in an enlarged view.

Soweit zweckmäßig werden die gleichen oder ähnlicher! Elemente, die in den durch die Zeichnungen dargestellten verschiedenen Ansichten erkennbar sind, durch die gleichen Zahlen bezeichnet.As far as appropriate, they will be the same or more similar! Items included in the items represented by the drawings different views can be identified, denoted by the same numbers.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 wird zuerst dor Betonschornstein 10 erbaut, und sodann wird die Apparatur 11 für die Beseitigung der heißen Abgase, in diesem Fall in Form eines Innenrohres, eingebaut. Das heiße Abgas kann dem Schornstein durch die Fuchsöffnungen 12 zugeführt werden, die mit dem Innenrohr in Verbindung stehen. Das heiße Abgas steht unter Druck, wodurch ein beschleunigter Zug durch den Schornstein bewirkt wird. Eine Innenrohr-Haube 14 ist am oberen Ende des Innenrohres gehaltert und erstreckt sich über die Oberkante des Betonschornsteins hinweg. Die Haube 14 ist an ihrer Außenkante mit einer zylindrischen Schürze versehen, die sich senkrecht relativ zum dem Betonschornsteiu bewegen kann, um die thermische Ausdehnung des Innenrohres aufzufangen. Die Haube 14 verhindert, daß Regen un<l Schnee in den Raum zwischen dem Betonschornstein und dein Innenrohr eindringen. Wiewohl in Fig. 1 nicht dargestellt werden üblicherweise in senkrechten Abständen vom Boden bis zur Spitze des Schornsteins waagerechte Stützträger zwischen dem Innenrohr 11 und dem Betonschornstein 10 angebracht. Außerdem können an der Außenseite des stählernen röhrenförmigen Teils des Innenrohres Versteifungsmanschetten angebracht werden, und das Innenrohr kann auch eines oder mehrere Ausdehnungsglieder enthalten, die eine wärmebedingte Größenänderung des Innenrohres ermöglichen. Solche Elemente bilden nicht Teile der Erfindung und sind, da sie allgemein üblich sind, in den Zeichnungen nicht dargestellt.Referring to Fig. 1, first, the concrete chimney 10 built, and then the apparatus 11 for the Removal of the hot exhaust gases, in this case in the form of an inner tube, built in. The hot exhaust gas can Chimney can be fed through the fox openings 12, which are in communication with the inner tube. The hot exhaust gas is under pressure, creating an accelerated train caused by the chimney. An inner tube hood 14 is supported and extends at the upper end of the inner tube over the top of the concrete chimney. The hood 14 is at its outer edge with a cylindrical skirt provided, which can move perpendicularly relative to the concrete chimney to the thermal Catch expansion of the inner tube. The hood 14 prevents rain and snow from entering the space between the concrete chimney and your inner pipe. Well not shown in Fig. 1 are usually at vertical distances from the bottom to the top of the chimney horizontal support beams between the inner tube 11 and the concrete chimney 10 attached. In addition, on the outside of the steel tubular part stiffening collars are attached to the inner pipe, and the inner tube can also contain one or more expansion members that allow a thermal change in size of the inner tube. Such elements do not form part of the invention and, since they are general, are are common, not shown in the drawings.

Die Fig. 2 bis 4 veranschaulichen ein Verfahren und eine Anlage für die Errichtung einer Apparatur für die Beseitigung heißer Abgase gemäß der vorliegenden Erfindunq in der Bauweise vom Fußende her. In dieser AusführungsformFigures 2-4 illustrate a method and one Plant for the construction of an apparatus for the removal of hot exhaust gases according to the present invention in the construction from the foot end. In this embodiment

wird die Apparatur als Innenrohr in einem Betonschornstein 10 verwendet. Eine Reihe von in Abständen radial angeordneten Rahmengerüsten 18, die in Fig. 2 bis 4 dargestellt sind, sind an der Innenseite des unteren Teils des Betonschornsteins 10 befestigt. Jedes Rahmengerüst 18 trägt eine hydraulisch betätigte Hebevorrichtung 20, von der eine Hebestange 21 senkrecht nach unten hinausragt, und zwar dicht neben den röhrenförmigen Metallring A. Über dem unteren Ende jeder Stange 21 ist ein Tragarm 23 schwenkbar befestigt, der lösbar mit dem Ring A verbunden ist (Fig. 2). Durch Betätigung der Hebevorrichtungen 20 wird der Ring A von den Stützträgern 25 so hoch angehoben, daß der röhrenförmige Metallring B unter den Ring A gebracht werden kann. Dann wird der Ring A wieder abgesenkt , bis er auf dem Ring B aufsitzt. Sodann wird zur Verbindung der beiden aufeinanderstoßenden Kanten der beiden Hinge eine waagerechte Umfangsschweißnaht 26 gezogen. Die hydraulisch betätigten Stangen 21 werden dann mittels der Tragarme 23 mit dem Ring B verbunden, und die verschweißten Ringe A und B werden als eine Einheit so hoch gehoben, daß der nächste Ring C unter dem Ring B in Stellung gebracht werden kann. Dann wird die aus den Ringen Λ und B bestehende Einheit wieder auf den Ring C abgesetzt, wonach die Stoßkanten der Ringe B und C miteinander verschweißt werden. Die beschriebene Arbeitsweise wird zum Ansetzen der Ringe D, E etc. wiederholt, bis das Innenrohr 11 die vorgesehene Höhe erreicht hat.the apparatus is used as an inner pipe in a concrete chimney 10 used. A series of radially spaced frame structures 18 shown in FIGS. 2-4 are on the inside of the lower part of the concrete chimney 10 attached. Every framework 18 carries a hydraulically operated lifting device 20, from which a lifting rod 21 protrudes vertically downwards, close to the tubular metal ring A. Above the lower end of each rod 21 is a support arm 23 pivotally attached, which is detachably connected to the ring A (Fig. 2). By operating the lifting devices 20, the ring A is raised by the support beams 25 so high that the tubular metal ring B below the ring A can be brought. Then the ring A is lowered again until it rests on the ring B. Then a horizontal circumferential weld is used to connect the two abutting edges of the two hinge 26 drawn. The hydraulically operated rods 21 are then connected to the ring B by means of the support arms 23, and the welded rings A and B are made as one unit lifted so high that the next ring C can be brought into position under ring B. Then the unit consisting of rings Λ and B. the ring C deposited, after which the abutting edges of the rings B and C are welded together. The described The procedure is repeated to attach the rings D, E, etc. until the inner tube 11 has the intended height has reached.

So wie die röhrenförmigen Metallringe des Innenrohres 11 zusammengefügt werden, wird die Innenseite der Ringe, wie in den Fig. 5 bis 8 dargestellt, mit einer ersten Schicht aus einer Keramikfaser-Isolierbeschichtung 3 0 bedeckt, die aui der fnnenseite des röhrenförmigen Ringes aufliegend aufgebrachL wird. Dann wird über die Keramikfaser-Isolierschicht and auf ihr aufliegend eine SchichtJust as the tubular metal rings of the inner tube 11 are assembled, the inside of the rings, as shown in FIGS. 5 to 8, with a first Layer of a ceramic fiber insulating coating 3 0 covered the outside of the tubular ring lying open. Then it is over the ceramic fiber insulating layer and on top of it a layer

aus glasigem Material 32 aufgetragen. Gegebenenfalls kann eine Glasur 37 (Fig. 6) auf die Oberfläche der glasigen Schicht 32 aufgetragen werden. Jedes gebräuchliche Glasurmaterial, das gegenüber dem beim Betrieb des Schornsteins im Inneren des L'nnenrohres vorliegenden Milieu beständig ist, kann hierfür verwendet werden.applied from vitreous material 32. If necessary, can a glaze 37 (FIG. 6) can be applied to the surface of the vitreous layer 32. Any common glaze material that is resistant to the environment inside the inner pipe when the chimney is in operation can be used for this.

Wie in den Fig. 7 und 8 gezeigt wird, wird jede Schweißnaht 26 zur festen Verbindung zweier benachbarter röhrenförmiger Ringe mitein.inder gezogen, bevor ein Teilfeld der Keramikfaser-IsolιerschLcht 30 über die Schweißverbindung gelegt wird. Ideses Teilfeld der Isolierschicht 30 erstreckt sich über die Schweißnaht hinweg nach unten bis kurz oberhalb der folgenden, darunter befindlichen Schweißnaht. In ähnlicher Weise wird die Schicht aus dem glasigen Material 32 in aufeinanderfolgenden Teillagen in solcher Weise auf die Isolierschicht 30 aufgebracht, daß die Enden 3 4 der Teillagen des glasigen Materials sich oberhalb der unteren Knden 36 der Isolierschicht befinden, wie aus Fig. 8 deutlich zu ersehen ist. Diese Anordnung ermöglicht, daß el Le unteren Randzonen 38 jedes Teilfeldes der Isolierschicht 30 die dem Ende 34 der Teillage der glasigen Schicht benachbarten Teile des röhrenförmigen Metallrings Isolieren, während die glasige Schicht mittels des Ringbrenners 40 gebrannt wird.As shown in Figures 7 and 8, each weld seam 26 is used to firmly join two adjacent tubular ones Rings mitein.inder pulled before a subfield of the ceramic fiber insulating layer 30 over the welded connection is placed. This subfield of the insulating layer 30 extends downward over the weld seam to just above the following weld seam below. Similarly, the layer is made from the vitreous material 32 in successive sub-layers applied in such a way to the insulating layer 30 that the ends 3 4 of the partial layers of the vitreous material above the lower ends 36 of the insulating layer are located, as can be clearly seen from FIG. 8. This arrangement enables the lower edge zones 38 each Subfield of the insulating layer 30, the parts of the adjacent to the end 34 of the partial layer of the vitreous layer tubular metal ring isolating while the vitreous layer is fired by means of the ring burner 40.

Wenngleich in den Fig. 7 und 8 eine Glasurschicht 37 nicht dargestellt ist, kann gegebenenfalls eine derartige Schicht auf das glnsige Material aufgebracht werden, und zwar teilflächenweise oder mittels jedes anderen zweckmäßigen Verfahrens.Although a glaze layer 37 is not shown in FIGS. 7 and 8, such a layer may optionally be used Layer can be applied to the smooth material, in part or by any other expedient method.

Fig. 6 veranschaulicht eine Trägervorrichtung, die verwendet werden kann, um die Auskleidung des Innenrohres in ihrer Lage zu halten und trotzdem ihre Ausdehnung und Kontraktion mit den Teniperaturänderungen zu ermögli-Figure 6 illustrates a support device that can be used to support the liner of the inner tube in their position and still allow their expansion and contraction with the teniperature changes.

chen. Jede Trägervorrichtung besteht aus einem an das Innenrohr 11 angeschweißten Bolzen 50 und einem Ringbeschlag 52, der über dem Bolzen 50 frei verschiebbar ist. Eine Vielzahl derartiger Trägervorrichtungen ist so an jedem der röhrenförmigen Ringe A, B, C etc. angebracht, wie dies erforderlich ist, um die Auskleidung in ihrer Lage ordnungsgemäß festzuhalten.chen. Each support device consists of a bolt 50 welded to the inner tube 11 and a ring fitting 52, which is freely displaceable over the bolt 50. A variety of such carrier devices are so on attached to each of the tubular rings A, B, C etc., how this is required to put the lining in their Position properly held.

Obwohl die Zeichnungen die Verwendung der Erfindung in Verbindung mit einem.Betonschornstein veranschaulichen, sei ausdrücklich erwähnt, daß die Apparatur für die Beseitigung heißer Abgase auch für sich allein, ohne einen Betonschornstein, als Schornstein für Rauch verwendet werden kann.Although the drawings illustrate the use of the invention in connection with a concrete chimney, it should be expressly mentioned that the apparatus for the removal of hot exhaust gases can also be used on its own, without one Concrete chimney, can be used as a chimney for smoke.

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Claims

VON KREISLER SCHÖNWALD EISHOLD FUES VON KREISLER KELLER SELTING WERNERFROM KREISLER SCHÖNWALD EISHOLD FUES FROM KREISLER KELLER SELTING WERNER

PATENT LAWYERS Dr.-Ing. by Kreisler t 1973

Dr.-Ing. K. Schönwald, Cologne Dr.-Ing. K. W. Eishold, Bad Soden

Chicago Bridge & Iron Company Dr. J. F. Fues, Cologne

_, _. _ .., ,, _, Dipl.-Chem. Alt; k from Kreisler, Cologne

Oak Brook, 111, USA DipL-Chen, Carola Keller, Cologne

Dipl.-Ing. G. Salting, Cologne Dr. H.-K. Werner, Cologne

DEICHMANNHAUS AT THE MAIN RAILWAY STATION

D-5000 KÖLN 1D-5000 COLOGNE 1

September 4, 1981 AvK / GF

Patent application back

1. Apparatus for the removal of hot exhaust gases, comprising a vertical metal pipe,

a kerainic fiber insulation layer on the inside resting on the pipe,

a layer of vitreous material on top of the ceramic fiber insulating layer and

Devices that keep the ceramic fiber insulating layer and the layer of any other material in place Hold relative to the metal tube, but allow temperature-related changes in the size of the layers.

2. Exhaust gas removal apparatus according to claim 1, characterized in that that there is a glazed layer on the layer of vitreous material.

Telephone: (0221) 131041 Telex: 883 .'Ul "dopa d Tel.-ijranim: Dömpatenl Cologne

3. Exhaust gas removal apparatus according to claim 1, characterized in that that the ceramic fiber insulating layer is in the form of a blanket.

4. Exhaust gas removal apparatus according to claim 1, characterized in that that the devices that make up the layer Glassy material and the ceramic fiber insulating layer on the pipe, each one telescoping one into the other Include element that slides freely laterally to the pipe wall.

5. Exhaust gas removal apparatus according to claim 1, characterized in that that the ceramic fiber insulation is an insulation made of alumina-silica fibers is.

6. A method for the construction of an apparatus for the removal of hot exhausts in the open air, characterized in that that he

takes a first vertical tubular metal ring and on the inside thereof a ceramic fiber insulating layer applies so that it rests, but that at one end of the tubular Adjacent area remains free,

a layer of glassy material on top of the ceramic fiber insulation applies and the glassy material burns,

takes a second vertical tubular metal ring and welds it to the first connects, forming a weld,

a ceramic fiber insulating layer like this on the inside of the second ring applies that it rests, but that the one end of the ring adjacent surface remains free, while the insulating layer over the weld seam up to the

Ceramic fiber insulation of the first ring comes close,

a layer of vitreous material on the ceramic fiber insulating layer applied to the second ring, over which the first and second rings connect Weld away and up to the layer of vitreous material on the first ring, applies and the vitreous thus applied Material burns and

further tubular metal rings take them with the previously welded rings and then the layers of ceramic fiber and glassy material as described above.

7. The method according to claim 6, characterized in that each additional tubular metal ring on the lowest Ring of the Liehen plant, which is under construction, is added by building up from the foot end.

8. The method according to claim 6, characterized in that each further tubular metal ring to the uppermost Ring of the system under construction is added by building it up from the head end.

9. The method according to claim 6, characterized in that a glazed layer is applied to the layer of vitreous material on a tubular ring, before the next tubular ring is connected to the chimney.

10. The method according to claim 6, characterized in that the layers with the tubular rings by devices that allow temperature-related changes in the size of the layers.