DE3445319A1 - Gasabstroemungsvorrichtung - Google Patents

Gasabstroemungsvorrichtung

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    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23JREMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J13/00Fittings for chimneys or flues 
    • F23J13/02Linings; Jackets; Casings

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  • Chimneys And Flues (AREA)

Description

  • Gasabströmungsvorrichtung
  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Casabströmungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
  • Bei bekannten Gasabströmungsvorrichtungen besteht das metallische Rohr aus Edelstahl. Dieses wird in Abhängigkeit vom Säuretaupunkt der Abgase sowie durch die Bildung von SO2 ( Schwefeldioxid ), S03 ( Schwefeltrioxid ) und H2 S03 ( schweflige Säure beschädigt und zerstört. Wenn noch ein Lösungsmittel wie Niederschlagswasser der abströmenden Abgase anfällt -z.B. beim Anfahren der Feuerstätte - so ist die schnelle Zerstörung des Edelstahlrohres nur noch eine Frage der Temperaturen und der Kondensatmenge der Abgase.
  • Da sich die bisher verwendeten nichtrostenden Stähle für Abgasrohre, Innenschalen von Schornsteinen und Einsatzrohren sowie für die Schornsteirsanierung unter Beachtung neu entwickelter Feuerstätten, wie Niedertemperatur - und Brennwertkessel als nicht sicher für die Abgasleitung gezeigt haben, wurden unter Beachtung energiesparender Heiztechnik emaillierte Schornsteinrohre für die praktische Anwendung bei der Ableitung der Verbrennungsendprodukte von Feuerstßtten vorgeschlagen.
  • Es hat sich aber gezeigt, daß die Emailleschicht der metallischen Rohre unter Einwirkung der heißen und mit agressiven Bestandteilen beladenen Abgase zerstört wird. Zwar wurde versucht, die Emaillierungen von Stahlschornsteinen an die auftretenden und wechselnden Temperaturen anzupassen. Dies ist jedoch bisher ohne Erfolg geblieben, so daß die Verwendung von mit Emaille beschichteten Gasabströmungsvorrichtungen bisher keinen Eingang in die Praxis gefunden haben.
  • In Fachkreisen ist es allgemein bekannt, daß emaillierte Gasableitungsflächen eine sehr geringe Temperaturwechselbeständigkeit aufweisen und demzufolge sehr schadensanfällig und folglich für Gasabströmungsvorrichtungen nicht geeignet sind.
  • So war es bisher nicht möglich, eine emaillierte Gasableitungsfläche herzustellen, die Korrosionsschäden am Trägermaterial, d.h. am metallischen Rohr verhindert und die der Einwirkung von söhwefligen Säuren widersteht, welche in feinste Undichtigkeiten der Emailleschicht eindringen.
  • Es sind auch Schornsteinkonstruktionen bekannt geworden, deren Abgasleitungsfläche aus einem.Schwarzblechrohr mit nur einer einschichtigen Emaillierung auf der Innenfläche besteht.
  • Umgeben ist dieses allseitig mit Dämmstoffen von unterschiedlichen Materialarten und Materialdicken und demzufolge auch unterschiedlichen Wärmeleitfähigkeiten und unterschiedlichen Wärdurçhgangskcnffizienten, so daß sich über den Abströmunqsverlauf der Abgase und deren Temperaturübertragung auf die emaillierte Innenfläche des Abgasrohres erhebliche Unterschiede des Wärmedurchlaßwiderstandes ergeben und die daraus resultierende Temperatur sprünge zu Schäden an der Emaillie ung der Innenfläche des Schornsteinrohres führen.
  • Da auf der Rohraußenfläche keine Emaillebeschichtungen aufgebracht sind, können Feuchtigkeitsniederschläge aus dem Luftbereich zu Metallkorrosionen und dadurch zu Schadensbildungen führen, welche durch die nur einschichtige Emaillierung der Rohrinnenfläche begünstigt wird.Das Herausbrechen von. Emaillebeschichtungsteilen und Haarrißbildungen sind bei diesen Schornsteinkonstruktionen die Regel, was Korrosionsschäden an der darunter liegenden Metallfläche des Rohres zur Folge hat.
  • Hierin ist auch der Grund zu sehen, warum Gasabströmungsvorrichtungen aus metallischen, nur innen mit Emaille beschichteten Rohren wegen ihrer Schadensanfälligkeit keinen Eingang in die Praxis der Schornsteintechnik oder Abgasleitungstechnik gefunden haben.
  • Für die vorher beschriebenen Schadensereignisse wurde als Ursache gefunden, daß Schwarzblech ohne entsprechende technologische Eigenschaften für dauerhafte Emaillierungen wenig geeignet ist, weil in der Regel auf der Emailleschicht beim Emaillierungsvorgang sogenannte Blasen, Zeilen, Abplatzungen und Schuppen auftreten.
  • Die stark eingeschränkte Brauchbarkeit von Gasabströmungsvorrichtungen mit emaillierten Gasabströmungsinnenflächen ist auch dadurch gegeben, daß durch die Reinigung dieser Innenflächen mit Geräten, welche von einem Schornsteinfegermeister benutzt werden, z.B. einer Eisenkugel und einem Stahlbesen, die emaillierte Innenschicht Schäden in Form von Rißbildungen und Abplatzungen erleidet.
  • Es sind auch emaillierte Ofenrohre zur Verbindung der Feuerstätte mit dem Schornstein bekannt, bei welchen die Innen- und Außenflächen Emaillierungen aufweisen, die nur zur Dekoration in einer Schichtdicke von etwa 0,10 mm aufgebracht sind. Schon nach wenigen Nutzungstagen sind unter Einwirkung der Abgase und deren Kondensate die Rohrinnenflächen bzw. deren Emaillierungen völlig verbraucht, d.h. die Emaillierung verliert ihre Haftung am metallischen Ofenrohr, so daß der gewollte Schutz für das metallische Rohr völlig verloren geht.
  • Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, eine Gasabströmungsvorrichtung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei welcher eine Beschädigung der Emailleschichten des metallischen Rohres und damit des Rohres selbst durch Temperaturunterschiede und aggressive Bestandteile der Abgase sowie durch mechanische Beschädigungen beim Reinigen vermieden sind.
  • Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus der Kombination der Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruches 1.
  • Erfindungsgemäß ist auf die emaillierte Innenfläche der Gasabströmungsfläche zusätzlich eine poröse Deckschicht , insbesondere aus Sinterkeramik oder Emaille von großer Härte und säurefester Beschaffenheit mit einer Mindestdicke von 0,25 mm aufgebracht, um die innere Emailleschicht zu schützen. Das Aufbringen der porösen Deckschicht erfolgt durch kraftschlüssiges Aufschmelzen auf die innere Emailleschicht. Die technische Wirkung der aufgeschmolzenen , porösen Sinterkeramik oder Emaille besteht darin, daß diese ein Schutzelement für die innere Emailleschicht bildet. Die poröse Deckschicht ist einerseits wegen ihrer großen Härte ein Oberflächenschutz für die innere Emaillierung des Rohres der Gasabströmungsvorrichtung, welche somit bei Reinigungsarbeiten keine Schäden mehr erleidet. Andererseits weist die poröse Sinterkeramik- oder Emaille - Deckschicht eine Vielzahl kleinster Poren bzw.
  • Hohlräume auf, welche eine Kapillarwirkung haben und demzufolge d anfallenden Abgaskondensate in Form von Säuren und Wasser aus den Verbrennungsgasen aufnehmen können. Diese Aufnahme erfolgt am Anfang der Gasabströmung nach Beginn der Verbrennung.
  • In den Heizpausen beim intermittierenden Heizbetrieb werden nack Erwärmung der Gasabströmungsvorrichtung, begünstigt durch die äußere Wärmedämmung, die eingedrungenen Kondensate wieder in den Abströmungsverlauf durch Verdunstung bzw. Vergasung eingegeben. Die aufgeschmolzene , poröse Deckschicht hat es somit neben der Funktion einer meçhanischen Schutzschicht für die innere Emailleschicht die Wirkung, daß die bei der Verbrennung anfallenden Abgaskondensate in Form von Säuren und Wasser aufgenommen und später wieder abgegeben werden. Wie ein Schwamm saugt die poröse Deckschicht sich die Wasser- und Säureanteile aus den sich auf ihr niederschlagenen Abgaskondensaten auf und führt die eingedrungenen Stoffe nach einer Temperatureinwirkung der Abgaswärme der an der porösen Deckschicht vorbeiströmenden Verbrennungsgase wieder im Gas- und Dampfzustand in die freie Atmosphäre ab. Der Anfall von flüssigen Kondensaten ist hierdurch bedingt an der Sohle der Gasabströmungsvorrichtung geringer im Vergleich zu Gasableitungsflächen, die durch ihre Dichtigkeit, wie z.B.
  • Metallflächen oder glasierte Schamotterohre, den Kondensatanfall direkt in Richtung der Sohle abfließen lassen, wobei die Beseitigung des angefallenen Kondensats durch Neutralisation oder direkte Einleitung in das Abwassernetz kostenaufwendig ist.
  • Durch..die Wärmedämmschicht mit den erfindungsgemäß genau bestimmten Eigenschaften werden durch Temperaturunterschiede auftretende Spannungen zwischen der Innenfläche und der Außenfläche der Gasabströmungsvorrichtung, bezogen auf die Emaillebeschichtungen: ausgeglichen, so daß Schäden an der emaillierten Gasabströmungsvorrichtung vermieden sind.
  • Auch Temperaturdifferenzen durch Änderungen der Umgebungstemperatur, hervorgerufen z.B. durch Sonnenbestrahlung oder Kälteeinwirkung, werden durch die auf der Außenseite der emaillierten Abgasleitung aufgebrachte Wärmedämmschicht aufgehoben, so daß die Emailleschichten nicht gefährdet werden. Es ist völlig unbedeutend, welche Abgasstruktur gegeben ist, sofern nur erreicht wird, daß die Enailleschichten der Abgasleitung innen durch die hygroskopische, poröse Emaille - Deckschicht geschützt sind und das emaillierte Rohr außen durch die Wärmedämmschicht mit den genau bestimmten Eigenschaften ummantelt und so geschützt ist. Wenn keine extrem hohen Abgastemperaturunterschiede, wie eine Eintrittstemperatur von mehr als 300 ° C und eine Taupunkttemperatur im Bereich der Abgasabströmung vorhanden sind, ist die Wärmedämmschicht der Gasabströmungsvorrichtung mit einem Wärmedurchlaßwiderstand von 0,15 m2 K/W völlig ausreichend für die Sicherheit der Emailleschichten.
  • Ein erheblicher Temperaturabfall der abzuführenden Gase über die Abströmfläche, welcher z.B. bei hohen Schornsteinen auftritt, bewirkt aber -bei den großen Temperaturdifferenzen der Gase zwischen ihrer Einströmung in die Gasabströmungsvorrichtung und ihrer Abströmung in das Freie auch bei gleichbleibender Wärmedämmung mit einem Wärmedurchgangswiderstand von 0,15 m2 K/W im Verlaufe der Gasabströmungsflächen Schäden an den aufgebrachten Emaillierungen. Durch weitere Versuche wurde festgestellt, daß die an sehr hohen Gasabströmungsvorrichtungen durch Temperaturunterschiede auftretenden Schäden gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 2 vermieden werden können.
  • Hiermit wird über den Gasabströmungsverlauf ein sich erhöhender Wärmedurchlaßwiderstand erreicht, der eine schadensfreie Verteilung der Oberflächentemperaturen für die Emailleschichten gewährleistet. Eine weitere Erhöhung des Wärmedurchlaßwiderstandes über 0,65 m2 K/W hinaus wirkt sich nicht mehr schadensmindernd aus.
  • Durch die erfindungsgemäße Merkmalskombination werden Schutzmaßnahmen für eine ausreichende Temperaturwechselbeständigkeit erzielt, wodurch Haarrißbildungen, Herausbrechen von Emailleschichten und die in beiden Fällen damit verbundene Korrosion der darunter liegenden Metallflächen vermieden werden. Auch werden durch die beiderseitige Beschichtung des metallischen Rohres Korrosionsschäden durch Feuchtigkeit der Umgebungsluft vermieden. Durch die Wärmedämmung der Gasabströmungsfläche von außen her werden Schäden sowohl durch die Luftfeuchtigkeit als auch durch die Sonneneinwirkung vermieden.
  • Als Material für das metallische Rohr , welches als Trägermaterial für die Emailleschichten einschließlich der zusätzlichen Beschichtung der Innenfläche mit der Deckschicht dient, kommen insbesondere weiche, unlegierte und verzugsarme Stähle zur Anwendung, deren Verwendung über große Temperaturbereiche möglich ist, welche überlicherweise bei Verbrennungsprozessen auftreten können. Zum Beispiel können die Stahlsorten EK 2,ED 3 gemäß DIN 1623, Teil B, Vornorm Februar 1983, verwendet werden. Die Stahlbänder und -bleche sollen zum Schweißen geeignet sein.
  • Die Dicke der porösen Deckschicht auf der Innenfläche des mit Emaille beschichteten Rohres soll eine Mindestdicke von 0,25 mm nicht unterschreiten. Die poröse Deckschicht. soll die Außenkante überdecken und ferner einen umlaufenden Außenrand von mindestens 20 mm Breite auf der äußeren Emailleschicht bilden.
  • Die Emailleschichten selbst sollen mindestens aus einer Zweischichtenemaillierung gebildet sein, welche auch in unterschiedlichen Schichtdicken hergestellt sein kann. Die Emailleschichten sollen die Rohrinnen- und Rohraußenflächen und insbesondere auch die Rohrkanten vollständig überdecken. Durch die sorgfältige Auswahl der Beschichtung kann bereits ein Materialspannungsausgleich erzielt werden.
  • Durch die erfindungsgemäße Merkmalskombination der innen und außen vollständig mit Emaille beschichteten metallischen Gasabströmungsflächen und der innenseitigen Deckschicht als Schutzschichtaus Emallle:.sowieder außenseitigen Wärmedämmschicht mit genau bestimmtem Wärmedurchlaßwiderstand wird gezielt auf die Emaillierung, insbesondere auf die innere Emaillierung des Rohres eingewirkt, welches dadurch eine verbesserte Haltbarkeit und damit Brauchbarkeit für den Anwendungsfall bei Gasabströmungsvorrichtungen erhält.
  • Durch die erfindungsgemäße Merkmalskombination wird gezielt auf die Emaillierung des metallischen Rohres, insbesondere auf dessen innere Emailleschicht eingewirkt. Hierdurch werden schädigende Einwirkungen auf die innere Emailleschicht, wie insbesondere schnelle Temperatursprünge vermieden. Der Verbundwerkstoff aus Metall und Glas, nämlich Emaille, wird durch diese Schutzmaßnahmen temperaturbeständig, bleibt verschleißfest, chemisch ausreichend widerstandsfähig gegen Abgaskondensate und mechanisch widerstands fähig gegen die Beschädigungsgefahr beim Reinigen der Gasabströmungsvorrichtung mit mechanischen Mitteln. Die gezielte Wahl der genau bestimmten Emailleschichten als Oberflächenschutz des Rohres gegen Korrosion und die innere hygroskopische und poröse Emaille- Deckschicht in Verbindung mit der äußeren Dämmschicht ermöglichen die sichere Anwendung für eine schadens freie Brauchbarkeit der so hergestellten Gasabströmungsvorrichtungen auf dem Gebiet des Hausbrandes und auf dem Gebiet auszuwählender Bereiche der Industrie, wobei nunmehr der Einsatz von außen und innen emaillierten metallischen Rohren als Gasabströmungsvorrichtung für Schornsteine, Schornsteineinsatzrohre, Kanäle, Verbindungsrohre zwischen Feuerstätte und Schornstein u. dgl. ermöglicht wird. Das als Schutzmittel gegen Zerstörungen der metallischen Abgasrohre verwendete Emaille kann nun mit hohem Nutzeffekt auch bei neuzeitigen Feuerstätten angewendet werden, wie z.B.
  • bei Niedertemperaturkesseln mit Abgastemperaturen unter 140 ° C und bei Brennwertfeuerstätten mit Abgastemperaturen unter 80 wobei die Kondensation der Abgase keine Zerstörung der Gasabströmungsvorrichtung mehr zur Folge hat. Die metallischen Rohre der Gasabströmungsvorrichtungen werden somit auch gegen durch wechselnde Temperaturen bedingte Materialspannungen dauerhaft haltbar, so daß die Emaillierungen als beständiger Korrosionsschutz gegen Metall zerstörungen wirken können.
  • Die Erfindung ist nachfolgend anhand von zwei in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen von Gasabströmungsvorrichtungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 bis 3 Vertikalschnitte durch ein Schornsteinrohr in drei verschiedenen Ausführungsformen .
  • Die in der Fig. 1 dargestellte Gasabströmungsvorrichtung als Schornsteinrohr besteht aus einem metallischen Rohr 1 aus weichem, unlegiertem und zum Emaillieren geeigneten Blech, welches in der 1. Ausführungsform zunächst allseitig, d.h.
  • außen und innen mit einer festen Emailleschicht 2,2' von 0,20 mm Dicke versehen ist. Darüber befinden sich zweite und dritte Emailleschichten 3,3' von größerer Dicke, nämlich von je 0,5 mm. Die Emailleschichten 2,2' und 3,3' haben somit eine Gesamtdicke von mindestens 1,20 mm je Flächenseite.
  • Als Schutz für die mit den Emailleschichten 2,3 versehene Innenseite der Gasabströmungsvorrichtung bzw. des Rohres 1 ist auf die Innenseite zusätzlich eine Deckschicht 5 aus hygroskopischer, poröser Emaille von großer Härte und säurefester Beschaffenheit in einer Mindestdicke von 1,00 mm aufgebracht und mit der Emailleschicht 3 durch Schmelzen fest verbunden.
  • Das metallische Rohr 1 mit den Emailleschichten 2,2';3,3' und der inneren Emaille- Deckschicht 5 ist auf seiner Außenseite über seine gesamte Länge mit mindestens einer Wärmedämmschicht 4 mit einem Wärmedurchlaßwiderstand von mindestens 0,15 m K/W ummantelt, welche an das Rohr 1 dicht angepreßt ist.
  • Durch Versuche wurde festgestellt, daß durch die materialtemperatur-ausgleichende Wärmedämmschicht 4 am Umfang und über die volle Länge bzw. Höhe der Gasabströmungsvorrichtung mittels Dämmstoffen entsprechender Wärmeleitfähigkeit und in gleichbleibender Wärme-Durchlaßwiderstandsgüte mit einem Wärmedurch-2 laßwiderstandswert von mindestens 0,15 m K/W über den Gasabströmungsverlauf keinerlei Schäden an den Emailleschichten 2,2'; 3,3' und der porösen , hygroskopischen Emaille-Deckschicht 5 des Rohres 1 auftreten . Dies gilt in überraschender Weise auch für die imaillierte Außenfläche und deren Randzonen, insbesondere für die Rohrenden, dort wo die Sicherheitshaltbarkeit der Emaillierung normalerweise sehr gefährdet ist.
  • Durch Versuche in Temperaturbereichen der Abgase zwischen 40 ° C und 600 ° C konnten keine Schäden an den emaillierten Flächen des Rohres 1 und der inneren Emaille-Deckschicht 5.
  • festgestellt werden. Dies wird darauf zurückgeführt, daß bei der erfindungsgemäßen Gasabströmungsvorrichtung verhindert ist, daß eine temperaturunterschiedliche Wärmeverteilung auf der Gasabströmungsvorrichtung möglich wird. Stattdessen wird eine gleichmäßige Temperaturverteilung erzielt, welche eine gefahrlose Abströmung der Gase ermöglicht.
  • Die sichere Haltbarkeit der Flächenemaillierungen 2,2' und 3,3' wird dadurch erreicht, daß das somit beschichtete metallische Rohr 1 innen mit der hygroskopischen, porösen Emaille- Deckschicht versehen ist und daß,das so beschichtete metallische Rohr 1 über seine gesamte Länge mit mindestens einer Wärmedämmschicht 4 mit einem Wärmedurchlaßwiderstand von mindestens 2 0,15 m K/W eng ummantelt ist.
  • Derartige Gasabströmungsvorrichtungen können als Schornsteineinsatzrohr verwendet werden, welches nur von Luft, die auch feucht sein kann, zwischen der Außenfläche der Wärmedämmschicht 4 und der Innenfläche des Schornsteinmauerwerks umgeben ist.
  • Ein anderer Anwendungsfall ist die Verwendung als Schornsteininnenrohr in einer dreischaligen Schornsteinkonstruktion, wobei die Gasabströmungsvorrichtung bei der Erstellung von einem plastisch angemachten Dämmstoff zeitweilig umhüllt ist.
  • Zu beachten ist, daß die Verwendung des metallischen Rohres 1 mit den Emailleschichten 2,2'; 3,3' und der hygroskopischen, porösen Emaille-Deckschicht 5 um mindestens 30 % billiger ist als die Verwendung von Rohren aus Edelstahl oder von Rohren aus massiver Psrzellan-Keramik zur Ableitung der Verbrennungsendprodukte der Brennstoffe vom Abgasstutzen der Feuerstätte bis hin in die freie Luftströmung.
  • Durch die erfindungsgemäße Kombination ist nunmehr auch eine sichere Abgas führung der Verbrennungsendprodukte von sogenannten Brennwertfeuerstätten möglich geworden, für welche bisher keine sichere Lösung bekannt war.
  • Wesentlich ist, daß die Wärmedämmschicht 4 dicht an die Außenfläche des beschichteten metallischen Rohres 1 angepreßt wird. Dies kann z.B. mit nicht näher dargestellten Schellen in geringem Abstand erfolgen.
  • Als Wärmedämmmaterialien kommen insbesondere Steinwolle in Mattenform und als Dämmplatten in Betracht.
  • Bei der in Fig. 2 dargestellten zweiten Ausführungsform der Gasabströmungsvorrichtung ist das metallische Rohr 1 mit den Emailleschichten 2,2' und 3,3' und der hygroskopischen, porösen Emaille- Deckschicht 5 in gleicher Weise beschichtet wie bei der ersten Ausführungsform und außen mit einer Wärmedämmschicht 4' versehen, während deren Dicke d jedoch noch im Bereich der Abgaseinführung 7 in das metallische Rohr 1 dünner ist als die Dicke D im Bereich der Abgasabführung 8 ins Freie. Die Strömungsrichtung ist mit dem Pfeil 91 angedeutet. Dabei sollen im Bereich 7 der Abgaseinführung in das Rohr 1 der Wärmedurch-2 laßwiderstand von 0,15 m K/W nicht unterschritten und im Bereich 8 der Wärmeabführung ins Freie der Wärmedurchlaßwider-2 stand von 0,65 m K/W nicht überschritten werden. Zwischen den Bereichen 7 und 8 nimmt die Dicke der Wärmedämmschicht 4' kont;inuierlich zu, damit nimmt auch der Wärmedurchlaßwiderstand 2 2 von 0,15 m K/W kontinuierlich bis auf 0,65 m K/W zu. Eine weitere Erhöhung des Wärmedurchlaßwiderstandes über 0,65 m2 K/W hinaus wirkt sich nicht ehr vorteilhaft aus. Eine solche Gasabströmungsvorrichtung wird insbesondere bei sehr hohen Schornsteinen verwendet, um den hier sonst auftretenden Temperaturabfall der abzuführenden Abgase zu vermeiden bzw. um eine gleichmäßige Erwärmung des beschichteten metallischen Rohres 1 sicherzustellen, so daß hierdurch eine sichere Haltbarkeit der Emailleschichten 2,2' und 3,3' gewährleistet wird und ein Abströmen der von der hygroskopischen, porösen Deckschicht 5 aus Emaille aufgenommenen Kondensate, wie Feuchtigkeit und Säuren in die freie Abluftströmung zureichend unterstützt wird.
  • Die Deckschicht 5 besteht aus sogenannten Grundemaills bekannter Charakteristik mit Zusätzen, wie insbesondere Quarz und Schwermetalloxiden, wie Chromoxid, und mit Zusätzen aus Aluminiumpulver. Der letztgenannte Zusatz reagiert beim Einbrennen in der Weise, daß eine poröse Oberfläche entsteht, die auch wie ein Katalysator wirkt, ,weil Hohlraume gebildet werden. Die erstgenannten Zusätze, Quarz und Chromoxid stabilisieren die Deckschicht 5 aus Emaille gegen Schäden durch hohe Abgastemperatureinwirkung und mechanische Beanspruchung.
  • Bei der in Fig. 3 dargestellten dritten Ausführungsform der Gasabströmungsvorrichtung sind auf die von losen Teilen gereinigte und entfettete Innenfläche des metallischen Rohres 1 ein oder zwei Emailleschichten 2,3 von je 0,18 mm Dicke aufgebracht, die widerstandsfähig gegen Abgaskondensate aus der Brennstoffverbrennung in Feuerstätten und insbesondere gegen die Schadensbildung durch schweflige Säure und Schwefelsäure sind. Diese Emailleschichten 2,3 sind auf der Grundlage silikatischer Gläser hergestellt und zeichnen sich durch Dichtigkeit und Säurefestigkeit aus.
  • Durch die Art der Emaillierung in je nach Notwendigkeit ein- oder zweifacher Beschichtung in einer Dicke von 2 x'O,18 mm = 0,36 mm ist für den Bereich der Säureeinwirkung und der Korrosionsschäden durch Wasser für die metallische Gasabströmungsvorrichtung zureichende Sicherheit gegeben.
  • Die innere, zweischichtige Direktemaillierung des metallischen Rohres 1 mit den Emailleschichten 2,3 der beschriebenen Eigenschaften erhält zusätzlich gegen mechanische Einwirkungen, z.B. zur durch Reinigungsgeräte des Schornsteinfegermeisters, Schutz durch eine dritte aufgeschmolzeç Deckschicht 5, die in einer Mindestdicke von 0,25 mm aufgebracht wird, um die sichere Haftung der darunter liegenden Emailleschichten 2,3 durch mechanische Einwirkungen nicht zu gefährden. Als besenders geeignet hierfür har sich eine aufzuschmelzende Deckschicht aus Sinterkeramik gezeigt, welche die Eigenschaften hoher Abriebfestigkeit mit säurefester Beschaffenheit in der Oberflächenstruktur verbindet. Sinterkeramik ist für die Anwendung als Korrosionsschutz der Feuerräume von Zentralheizungskesseln bekannt.
  • Die Fritten für die Sinterkeramik werden in Emaillierwerken unmittelbar hergestellt. Diese Emaillierart ist ein Oberflächenschutz, der in seiner Strukturbeschaffenheit den Sinterwaren der Keramik durch große Anteile gesinterter stark verglaster Scherben entspricht und so einen Übergang von Emaille zur Keramik darstellt. Sinterkeramik enthält Bestandteile aus Chromoxid, Manganoxid, Borosilikaten, Kalzium und dgl.
  • Die sichere Haltbarkeit der inneren Deckschicht 5 aus Sinterkeramik hat sich in Kehrversuchen bereits gezeigt. Hierbei konnte kein nennenswerter Abrieb der Sinterkeramikschicht festgestellt werden.
  • Um die Haltbarkeit der innenseitigen Beschichtungen nicht zu gefährden, ist bei der Gasabströmungsvorrichtung in der dritten Ausführungsform gemäß Fig. 3 bewußt auf eine Außenemaillierung des metallischen Rohres 1 verzichtet worden.
  • Es wurde nämlich festgestellt, daß durch die Temperaturunterschiede zwischen der Innen - und der Außenseite der Gasabströmungsvorrichtung bei Beschichtung der Außenseite mit Emaille bedingt durch die verschiedenen Dehnbarkeiten der aufgebrachten Werkstoffe die außenseitigen Schichten nicht sicher halten und teilweise abspringen. Es wurde auch gefunden, daß ruhende Luftschichten zum Zwecke der Wärmedämmung für diese Aufgabe nicht geeignet sind, weil Korrosionen an der Außenseite der metallischen Gasabströmungsvorrichtung durch Schwitzwasserbildung nicht sicher verhindert werden können.
  • - Leerseite -

Claims (8)

  1. Patentansprüche Gasabströmungsvorrichtung als Schornstein, als Innenschale von Schornsteinen, als Schornsteineinsatzrohr, als Abgasleitung für Brennwertgeräte, als Verbindungsrohr oderkanal zwischen einem Wärmetauscher und einem Schornstein und dgl., aus einem emaillierten metallischen Rohr und aus einer dieses umgebenden Wärmedämmschicht, g-..e k e n n z e i c h n e t d u r c h die Kombination der Merkmale, a) daß das metallische Rohr (1) innenseitig mit mindestens einer Emailleschicht (2,3) versehen ist, die widerstandsfähig gegen Abgaskondensate aus der Brennstoffverbrennung in Feuerstätten und besonders gegen die Schadensbildung durch schweflige Säure und Schwefelsäure ist, b) daß die Mindestdicke jeder innenseitigen Schicht (2,3) 0,18 mm beträgt, c) daß auf die innere Emailleschicht (3) eine abga'stemperaturbeständige, poröse Deckschicht (5) von großer Härte und säurefester Beschaffenheit aufgeschmolzen ist, d) daß das derart beschichtete metallische Rohr (1) auf seiner gesamten Außenfläche über seine gesamte Länge mit mindestens einer Wärmedämmschicht (4,4') von gleicher Materialbeschaffenheit, gleicher Stoffgüte und gleicher Wärmeleitzahl umgeben ist, wobei die Wärmedämmschicht (4,4') unmittelbar auf die Außenfläche des beschichteten metallischen Rohres (1) auf gebracht ist, und e) daß das mit den inneren Emailleschichten (2,3) und der inneren Deckschicht (5) beschichtete metallische Rohr (1) und die Wärmedämmschicht (4,4') zusammen einen Wärmedurchlaßwiderstand von mindestens 0,15 m2 K/W aufweisen.
  2. 2. Gasabströmungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht (5) aus Sinterkeramik gebildet ist.
  3. 3. Gasabströmungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht (5) aus hygroskopischer Emaille gebildet ist.
  4. 4. Gasabströmungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Rohr (1) außen seitig mit mindestens einer Emailleschicht (2',3') versehen ist..
  5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Wärmedämmschicht (4') vom Bereich (7) der Abgaseinführung in das beschichtete metallische Rohr (1) zum Bereich (8) der Abgasführung ins Freie kontinuierlich vergrößert ist, sp daß der Wärme -durchlaßwiderstand von mindestens 0,15 m2 K/W im Bereich der Abgaseinführung bis zu einem Wärmedurchlaßwiderstand von maximal 0,65 m2 K/W im Bereich der Abgasführung ins Freie kontinuierlich erhöht wird.
  6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren und äußeren Emailleschichten (2,2',3,3') mehrschichtig ausgebildet sind, wobei die erste Schicht ( 2,2') in geringerer Dicke als die weiteren Schichten (3,3') ausgebkldet sind.
  7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Rohr (1) aus emaillierfähigem Metall hergestellt ist.
  8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die von Abgasen und deren Kondensaten berührte innere hygroskopische, poröse Emaille-Deckschicht (5) in einer Mindestdicke von 1,00 mm auf die darunter befindliche Emailleschicht (3) aufgebracht ist.
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