DE3445319C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schornsteineinsatz- und Schornsteininnenrohr gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bekannte Schornsteineinsatz- und -innenrohre besitzen ein Rohr aus Edelstahl. Dieses wird in Abhängigkeit vom Säuretaupunkt der Abgase sowie durch die Bildung von SO₂ (Schwefeldioxid), SO₃ (Schwefeltrioxid) und H₂SO₃ (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 Schornsteinsanierung unter Beachtung neu ent­ wickelter 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 Feuerstätten vorgeschlagen. Es hat sich aber gezeigt, daß die Emailleschicht der metallischen Rohre unter Einwirkung der heißen und mit aggressiven Bestand­ teilen 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 Schorn­ steinrohrflächen eine sehr geringe Temperaturwechsel­ beständigkeit aufweisen und demzufolge sehr schadensanfällig und folglich für Schornsteineinsatz- und -innenrohre nicht geeignet.

So war es bisher nicht möglich, eine emaillierte Schornstein­ fläche herzustellen, die Korrosionsschäden am Trägermaterial, d. h. am metallischen Rohr verhindert und die der Einwirkung von schwefligen Säuren widersteht, welche in feinste Undichtig­ keiten der Emailleschicht eindringen.

Es sind auch Schornsteinkonstruktionen bekanntgeworden, deren Gasableitungsfläche 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 unter­ schiedlichen Wärmeleitfähigkeiten und unterschiedlichen Wärme­ durchgangskoeffizienten, so daß sich über den Abströmungsver­ lauf der Abgase und deren Temperaturübertragung auf die emaillierte Innenfläche des Abgasrohres erhebliche Unterschiede des Wärmedurchlaßwiderstandes ergeben und die daraus resultierenden Temperatursprünge zu Schäden an der Emaillierung der Innenfläche des Schornsteinrohres führen.

Da auf der Rohraußenfläche keine Emaillebeschichtungen aufge­ bracht sind, können Feuchtigkeitsniederschläge aus dem Luft­ bereich zu Metallkorrosionen und dadurch zu Schadensbildungen führen, welche durch die nur einschichtige Emaillierung der Rohrinnenfläche begünstigt wird. Das Herausbrechen von Emaille­ beschichtungsteilen und Haarrißbildungen sind bei diesen Schornsteinkonstruktionen die Regel, was Korrosionsschäden an der darunterliegenden 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 die Ursache gefunden, daß Schwarzblech ohne entsprechende tech­ nologische 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 Schornsteineinsatz- und -innenrohren 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 Feuer­ stätte 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 Rohr, so daß der gewollte Schutz für das metallische Rohr völlig verloren geht.

Es ist darüber hinaus aus der DE-OS 27 00 246 ein Isolier­ schornstein in Zweischalen-Bauweise gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 bekannt, dessen Innenrohr feuer- und säurefest emailliert und von einer Wärmedämmschicht umge­ ben ist, die z. B. aus Mineralwolle oder Foamglas bestehen kann. Wichtig hierbei ist, daß die Wärmedämmschicht sich selbst tragen kann und somit die Standsicherheit des gesam­ ten Isolierschornsteines gewährleistet. Dabei stehen die einzelnen, im Querschnitt rechteckigen Elemente der Wärme­ dämmschicht auf einer Geschoßdecke. Die Wärmedämmschicht selbst steht in einem allseitigen Abstand vom Außenumfang des Innenrohres. Lediglich im Bereich der Geschoßdecken, in welchen keine Wärmedämmschicht vorgesehen ist, ist eine Zwischenlage von Steinwolle zwischen dem Außenumfang des Innenrohres und der Geschoßdecke selbst angeordnet.

Es hat sich nun gezeigt, daß dieses, mit Dämmstoffen von unterschiedlichen Materialarten und Materialdicken und demzufolge auch unterschiedlichen Wärmeleitfähigkeiten und unterschiedlichen Wärmedurchgangskoeffizienten versehene Innenrohr als Schornsteineinsatz- und Schornsteininnenrohr nicht geeignet ist, da sich über dem Abströmungsverlauf der Abgase und deren Temperaturübertragung auf die emaillierte Innenfläche des Abgasrohres erhebliche Unterschiede des Wärmedurchlaßwiderstandes ergeben, und daß die daraus resul­ tierenden Temperatursprünge zu Schäden an der Emaillierung der Innenfläche des Schornsteinrohres führen.

Entsprechend nachteilige Verhältnisse liegen auch beim Iso­ lierschornstein gemäß DE-OS 27 00 246 vor. So wird durch eine Temperatureinwirkung von 300°C der Rauchgase auf die email­ lierte Innenfläche des Innenrohres die dort angebrachte Emaille abspringen, weil das Innenrohr teilweise nur durch eine Luftschicht geringer Toleranz isoliert ist und ledig­ lich im Bereich der Geschoßdecke mit Steinwolle als Wärme­ dämmung unmittelbar auf der Rohraußenfläche umgeben ist. Auf Grund der Luftschicht liegt das Wärmedämm-Material nicht unmittelbar am Innenrohr an, woraus die oben beschrie­ benen Nachteile resultieren.

Tatsächlich liegt die Wärmeleitfähigkeit der Luftschicht in der Anwendung bei Schornsteinquerschnittsberechnungen bei 0,139, wohingegen im Bereich Geschoßdecke für die Stein­ wolle eine Wärmeleitzahl von 0,045 anzuwenden ist. Die hieraus resultierenden Temperatursprünge und daraus resul­ tierenden Schäden an der Emaillierung des Innenrohres durch die unterschiedliche Wärmebeanspruchung waren offenbar die Gründe dafür, daß der bekannte Isolierschornstein bisher keinen Eingang in die Fachwelt gefunden hat.

Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, ein Schornsteineinsatz- und Schornsteininnenrohr der gattungs­ gemäßen Art zu schaffen, bei welchem eine Beschädigung der Emailleschicht auf der Innenseite des metallischen Rohres durch Temperaturunterschiede und aggressive Bestandteile der Abgase sowie durch mechanische Beschädigungen beim Reinigen vermieden ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1. Durch diese erfindungsgemäße Gesamtkombination wird ein Schorn­ steineinsatz- und Schornsteininnenrohr geschaffen, dessen Emailleschichten auf der Innenseite nicht durch Temperatur­ einwirkungen der Rauchgase von z. B. 300°C beschädigt werden können, da zu deren Schutz sowohl auf der Innenseite als auch auf der Außenseite des Innenrohres erfindungswesent­ liche Maßnahmen getroffen worden sind. Sofern diese Maß­ nahmen nicht beachtet werden, ist mit Schäden an der inne­ ren Emaillebeschichtung infolge von Temperatursprüngen zu rechnen, woraus wiederum Lochfraß am metallischen Werkstoff des Innenrohres auftritt, so daß ausströmende Verbrennungs­ gase Schäden verursachen können.

Demgegenüber ist es aus der DE-PS 32 38 762 lediglich bekannt, bei Heizungskesseln auf einer säurefesten Emailleschicht eine Deckschicht aus Quarzpartikeln aufzubringen, wobei die Quarzpartikel abgastemperaturbeständig, säurefest, hart und durch die Aufbringung in ihrer Gesamtheit porös sind. Hierdurch ist nur auf einem gattungsfremden Sachge­ biet ein Teilmerkmal der Erfindung vorbekannt. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß in der Fachwelt die Gebiete des Heizungskesselbaues und des Schornsteinbaues als technisch und wirtschaftlich unterschiedlich anerkannt sind.

Gemäß der Erfindung ist auf die emaillierte Innenfläche des Schornsteineinsatz- und -innenrohres zusätzlich eine poröse Deckschicht, insbesondere Sinterkeramik oder Emaille von großer Härte und säurefester Beschaffenheit mit einer Mindestdicke von 0,25 mm aufgebracht, um die innere Emaille­ schicht 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, welches somit bei Reinigungsarbeiten keine Schäden mehr er­ leidet. Andererseits weist die poröse Sinterkeramik- oder Emaille-Deckschicht eine Vielzahl kleinster Poren bzw. Hohlräume auf, welche eine Kapillarwirkung haben und demzu­ folge die anfallenden Abgaskondensate in Form von Säuren und Wasser aus den Verbrennungsgasen aufnehmen können. Diese Auf­ nahme erfolgt am Anfang der Gasabströmung nach Beginn der Verbrennung. In den Heizpausen beim intermittierenden Heiz­ betrieb werden nach Erwärmung des Schornsteinrohres be­ günstigt durch die äußere Wärmedämmung, die eingedrungenen Kondensate wieder in den Abströmungsverlauf durch Verdunstung bzw. Vergasung eingegeben. Die aufgeschmolzene, poröse Deckschicht hat somit neben der Funktion einer mechanischen 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 niederschlagenden Abgas­ kondensaten 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 Gas­ ableitungsflächen, die durch ihre Dichtigkeit, wie z. B. Metallflächen oder glasierte Schamotterohre, den Kondensat­ anfall 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 Umgebungs­ temperatur, 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 Emailleschichten der Abgasleitung innen durch die hygroskopsiche, 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 Abgastemperaturunter­ schiede, wie eine Eintrittstemperatur von mehr als 300°C und eine Taupunkttemperatur im Bereich der Abgasabströmung vorhanden sind, ist die Wärmedämmschicht der Gasabströmungs­ vorrichtung 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 Schutz­ maßnahmen für eine ausreichende Temperaturwechselbeständigkeit erzielt, wodurch Haarrißbildungen, Herausbrechen von Emaille­ schichten 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 Träger­ material für die Emailleschichten einschließlich der zusätzlichen Beschichtung der Innenfläche mit der Deck­ schicht dient, kommen insbesondere weiche, unlegierte und verzugsarme Stähle zur Anwendung, deren Verwendung über große Temperaturbereiche möglich ist, welche üblicherweise 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 Zwei­ schichtenemaillierung gebildet sein, welche auch in unter­ schiedlichen Schichtdicken hergestellt sein kann. Die Emaille­ schichten sollen die Rohrinnen- und Rohraußenflächen und ins­ besondere auch die Rohrkanten vollständig überdecken. Durch die sorgfältige Auswahl der Beschichtung kann bereits ein Material­ spannungsausgleich erzielt werden.

Durch die erfindungsgemäße Merkmalskombination der innen und außen vollständig mit Emaille beschichteten metallischen Gasabströmungsflächen und der innenseitigen Deckschicht als Schutz­ schicht aus Emaille sowie der 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 Gasabströmungs­ vorrichtungen 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 Verbund­ werkstoff aus Metall und Glas, nämlich Emaille, wird durch diese Schutzmaßnahmen temperaturbeständig, bleibt verschleißfest, chemisch ausreichend widerstandsfähig gegen Abgaskondensate und mechanisch widerstandsfähig 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 schadensfreie 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 metal­ lischen Rohren als Gasabströmungsvorrichtung für Schornsteine, Schornsteineinsatzrohre, Kanäle, Verbindungs­ rohre 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°C, wobei die Kondensation der Abgase keine Zerstörung der Gasab­ strömungsvorrichtung 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 Korrosions­ schutz gegen Metallzerstörungen wirken können.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von zwei in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen von Gasabströmungsvor­ richtungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 und 2 Vertikalschnitte durch ein Schorn­ steinrohr in einer 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 hygros­ kopischer, 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 Außen­ seite über seine gesamte Länge mit mindestens einer Wärmedämm­ schicht 4 mit einem Wärmedurchlaßwiderstand von mindestens 0,15 m² K/W ummantelt, welche an das Rohr 1 dicht angepreßt ist.

Durch Versuche wurde festgestellt, daß durch die material- temperatur-ausgleichende Wärmedämmschicht 4 am Umfang und über die volle Länge bzw. Höhe der Gasabströmungsvorrichtung mittels Dämmstoffen entsprechender Wärmeleitfähigkeit und in gleich­ bleibender Wärmedurchlaßwiderstandsgüte mit einem Wärmedurch­ laßwiderstandswert von mindestens 0,15 m² K/W über den Gas­ abströmungsverlauf 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 emaillierte 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. Statt dessen wird eine gleichmäßige Temperaturverteilung erzielt, welche eine gefahrlose Abströmung der Gase ermöglicht.

Die sichere Haltbarkeit der Flächenemaillierungen (Emailleschichten 2, 2′ und 3, 3′) wird dadurch erreicht, daß das somit beschichtete metallische Rohr 1 innen mit der hygroskopischen, porösen Emaille-Deck­ schicht versehen ist und daß das so beschichtete metallische Rohr 1 über seine gesamte Länge mit mindestens einer Wärmedämm­ schicht 4 mit einem Wärmedurchlaßwiderstand von mindestens 0,15 m² K/W eng ummantelt ist.

Derartige Gasabströmungsvorrichtungen können als Schornstein­ einsatzrohr 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 Schornstein­ innenrohr 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 Porzellan-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 Abgasführung 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 Wärmedämmaterialien 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 7 der Abgaseinführung in das metallische Rohr 1 dünner ist als die Dicke D im Bereich 8 der Abgasabführung ins Freie. Die Strömungsrichtung ist mit dem Pfeil 9 angedeutet. Dabei sollen im Bereich 7 der Abgaseinführung in das Rohr 1 der Wärmedurch­ laßwiderstand von 0,15 m² K/W nicht unterschritten und im Bereich 8 der Wärmeabführung ins Freie der Wärmedurchlaßwider­ stand von 0,65 m² K/W nicht überschritten werden. Zwischen den Bereichen 7 und 8 nimmt die Dicke der Wärmedämmschicht 4′ kontinuierlich zu, damit nimmt auch der Wärmedurchlaßwiderstand von 0,15 m² K/W kontinuierlich bis auf 0,65 m² K/W zu. Eine weitere Erhöhung des Wärmedurchlaßwiderstandes über 0,65 m² K/W hinaus wirkt sich nicht mehr vorteilhaft aus. Eine solche Gas­ abströmungsvorrichtung wird insbesondere bei sehr hohen Schorn­ steinen verwendet, um den hier sonst auftretenden Temperatur­ abfall 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 unter­ stützt wird.

Die Deckschicht 5 besteht aus sogenannten Grundemailles 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 Hohlräume 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 Innenfäche des metallischen Rohres 1 ein oder zwei Emailleschichten 2, 3 von je 0,18 mm Dicke aufgebracht, die widerstandsfähig gegen Abgaskonden­ sate 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 × 0,18 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. durch Reinigungsgeräte des Schornsteinfegermeisters, Schutz durch eine dritte aufgeschmolzene 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 be­ sonders geeignet hierfür hat sich eine aufzuschmelzende Deckschicht aus Sinterkeramik gezeigt, welche die Eigen­ schaften hoher Abriebfestigkeit mit säurefester Beschaffen­ heit 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 Ober­ flächenschutz, 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 Sinter­ keramik hat sich in Kehrversuchen bereits gezeigt. Hierbei konnte kein nennenswerter Abrieb der Sinterkeramikschicht festgestellt werden.

Claims (5)

1. Schornsteineinsatz- und Schornsteninnenrohr mit einem abgastemperaturfesten und säurefesten, innen und außen emaillierten metallischen Rohr und mit einer dieses um­ gebenden Wärmedämmschicht, wobei diese das metallische Rohr auf seiner gesamten Außenfläche und über seine gesamte Länge umgibt und von gleicher Materialbeschaffen­ heit, gleicher Stoffgüte und mit gleicher Wärmeleitzahl ausgebildet ist, gekennzeichnet durch die Kombination der Merkmale,

• a) daß das metallische Rohr (1) innenseitig mit mehreren Emailleschichten (2, 3) versehen ist, wobei die Mindest­ dicke jeder innenseitigen Emailleschicht (2, 3) 0,18 mm beträgt,
• b) daß auf die innere Emailleschicht (3) eine abgastemperatur­ beständige und säurefeste, harte und poröse Deckschicht (5) in einer Dicke von mindestens 0,25 mm bis 1,00 mm aufge­ schmolzen ist,
• c) daß die Wärmedämmschicht (4, 4′) unmittelbar auf die Außenfläche des beschichteten metallischen Rohres (1) aufgebracht ist und
• d) daß das metallische Rohr (1) und die Wärmedämmschicht (4, 4′) zusammen einen Wärmedurchlaßwiderstand von mindestens 0,15 m² K/W aufweisen.

2. Schornsteineinsatz- und Schornsteininnenrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht (5) aus Sinterkeramik gebildet ist.

3. Schornsteineinsatz- und Schornsteininnenrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht (5) hygroskopischer Emaille gebildet ist.

4. Schornsteineinsatz- und Schornsteininnenrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Wärmedämmschicht (4′) vom Bereich (7) der Abgas­ einführung in das beschichtete metallische Rohr (1) zum Bereich (8) der Abgasabführung in das Freie kontinuierlich vergrößert ist, so daß der Wärmedurchlaßwiderstand 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 Abgasabführung in das Freie kontinuierlich erhöht wird.

5. Schornsteineinsatz- und Schornsteininnenrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht (2) der mehrschichtig ausgebildeten inneren Emailleschichten (2, 3) in geringerer Dicke als die weiteren Schichten (3) ausgebildet ist.