DE3704020C1 - Process for impregnating ceramic chimney stacks (pipes) and chimney stack produced by this process - Google Patents

Process for impregnating ceramic chimney stacks (pipes) and chimney stack produced by this process

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Abstract

The invention relates to a process for impregnating ceramic chimney stacks by means of immersion (dipping) in a hydrophobicising silicone impregnant, in particular an aqueous solution of a sodium or potassium methylsilanolate, using a silicone impregnant which contains an addition of methylcellulose, where during the immersion process the silicone impregnant is allowed to contact the pipe wall only from the outside and where the immersion time is selected in such a way that the pipe wall is only partly impregnated through, and a chimney stack produced by this process.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Imprägnierung von keramischen Schornsteinrohren mittels Eintauchen in ein hydrophobierendes Silikon-Imprägnierungsmittel, insbesondere eine wäßrige Lösung eines Natrium- oder Kaliummethylsilikonates und ein nach diesem Verfahren hergestelltes Schornsteinrohr.The invention relates to a method for impregnation of ceramic chimney pipes by immersing them in a Water repellent silicone impregnating agent, especially one aqueous solution of a sodium or potassium methyl siliconate and a chimney pipe manufactured using this method.

Mit einem derartigen Verfahren, bei dem die Rohrwandung aufgrund der Kapillarwirkung der Poren zwangsläufig vollständig durchtränkt wurde, hat man versucht, Schornsteinrohre gegenüber den Rauchgasen und deren Kondensat unempfindlich und undurchlässig zu machen. Beim Einsatz derartig imprägnierter keramischer Schornsteinrohre erfolgt jedoch ein unerwünschter Niederschlag und Herablaufen von Kondensat in dem Schornstein oder Kamin beim Durchströmen kondensatreicher kalter Rauchgase. With such a method in which the tube wall due the capillary action of the pores inevitably completely has been soaked, attempts have been made to face chimney pipes the flue gases and their condensate insensitive and to make impermeable. When using such impregnated ceramic chimney pipes is an undesirable one Precipitation and running down of condensate in the chimney or chimney when flowing through condensate-rich cold smoke gases.  

Zur Lösung dieses Problems hat man bereits keramische Schornsteinrohre auf ihrer Außenseite mit einer Glasur versehen, so daß das Kondensat von der offenporigen Struktur der Rohrinnenwandung während der Durchströmung kondensatreicher kalter Rauchgase aus diesen aufgenommen und beim Durchströmen heißer Rauchgase an diese wieder abgegeben werden kann. Derartige Glasuren sind jedoch schwierig aufzubringen und wenig beständig, da sie unter den herrschenden Beanspruchungen leicht reißen.Ceramic solutions are already available to solve this problem Chimney pipes are glazed on the outside, so that the condensate from the open pore structure of the Inner pipe wall with more condensate during the flow cold smoke gases are absorbed from these and when flowing through hot flue gases can be released again. Such However, glazes are difficult to apply and not very durable, because they tear easily under the prevailing stress.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art vorzuschlagen, mit Hilfe dessen auf einfache Weise keramische Schornsteinrohre hergestellt werden können, bei deren Anwendung das nachteilige Herabfallen von Kondensat beim Durchströmen kondensatreichen Rauchgases vermieden wird und die eine große Lebensdauer haben, und ein mittels dieses Verfahrens hergestelltes Schornsteinrohr anzugeben.The object of the present invention is a method of to propose the type mentioned above, with the help of ceramic chimney pipes can be easily produced can, when used, the disadvantageous falling of Avoid condensate when flowing through condensate-rich flue gas and that have a long lifespan, and one by means of this Chimney pipe manufactured according to the method.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man ein Silikon-Imprägnierungsmittel verwendet, welches einen Zusatz aus Methylcellulose enthält, daß man während des Tauchvorganges das Silikon-Imprägnierungsmittel von außen an die Rohrwandung kommen läßt, und daß man die Tauchzeit so wählt, daß die Rohrwandung nur teilweise durchtränkt wird.This object is achieved in that one Silicone impregnation agent used, which is an additive Methyl cellulose contains that during the dipping process Silicone impregnation agents come from the outside of the pipe wall leaves, and that one chooses the diving time so that the pipe wall only is partially soaked.

Durch die Kombination der Auswahl des verwendeten Silikon- Imprägnierungsmittels erhöhter Viskosität sowie der Art und Dauer der Anwendung des Silikon-Imprägnierungsmittels wird sichergestellt, daß die Rohrwandung nur selektiv von außen bis zu wenigen Millimeter Eindringtiefe imprägniert wird. Der innere Rohrwandungsteil der porösen Struktur bleibt dagegen frei von Imprägnierungsmitteln und steht daher für die kapillare Aufnahme des Kondensats beim Durchströmen kondensatreichen Rauchgases quasi als Speicher zur Verfügung. Wird das Schornsteinrohr dann von heißeren Rauchgasen durchströmt, wird das Kondensat wieder allmählich in das Rauchgas abgegeben und aus dem Schornstein herausgeführt. Dieses Wechselspiel kann sich beliebig lange wiederholen. Das Verfahren ist damit einfach ausführbar, die mit dem Verfahren erhaltenen keramischen Schornsteinrohre haben große Lebensdauer, da die Imprägnierung im Vergleich zu üblichen Glasuren bis zu 300 bis 350°C unempfindlich ist. Die mit dem Verfahren erhaltenen keramischen Schornsteinrohre erfüllen ihre Funktion hinsichtlich der Vermeidung des Ablaufens von Kondensat überraschend gut.By combining the selection of the silicone used Impregnation agent of increased viscosity as well as the type and duration the application of the silicone impregnation agent ensured that the tube wall only selectively from the outside up to is impregnated to a depth of a few millimeters. The inner one Pipe wall part of the porous structure, however, remains free of Impregnation agents and therefore stands for capillary absorption  the condensate as it flows through flue gas rich in condensate quasi available as memory. Then the chimney pipe The condensate flows through hot flue gases again gradually released into the flue gas and out of the chimney led out. This interplay can last any length to repeat. The procedure is thus easy to carry out using Ceramic chimney pipes obtained by the process have large Lifespan because of the impregnation compared to usual Glazes up to 300 to 350 ° C are insensitive. The one with the Ceramic chimney pipes obtained meet their requirements Function to prevent condensate from draining surprisingly good.

Eine selektive Tränkung der Rohrwandung von außen ist dann besonders günstig auszuführen, wenn man ein zwischen 0,1 und 1,0, vorzugsweise 0,5%, Methylcellulose enthaltendes Silikon- Imprägnierungsmittel verwendet.A selective impregnation of the pipe wall from the outside is then to carry out particularly cheaply if you have a between 0.1 and 1.0, preferably 0.5% silicone containing methyl cellulose Impregnation agent used.

Ferner wird vorgeschlagen, daß man ein mit Wasser im Verhältnis 1 : 10 bis 1 : 100, vorzugsweise 1 : 50, verdünntes Silikon- Imprägnierungsmittel verwendet.It is also suggested that one with water in proportion 1:10 to 1: 100, preferably 1:50, diluted silicone Impregnation agent used.

Die gewünschten Ergebnisse der selektiven Tränkung der Rohrwandung von außen ergeben sich in vorteilhafter Weise dann, wenn man den Tauchvorgang bis zu 1 Minute, vorzugsweise 5 bis 25 Sekunden, lang ausführt. Hieraus ergibt sich, daß bei der Verwendung von Silikon-Imprägnierungsmitteln erhöhter Viskosität der Zeitaufwand für die Imprägnierung nur verhältnismäßig gering ist. The desired results of the selective impregnation of the Pipe walls from the outside result in an advantageous manner if you dive up to 1 minute, preferably 5 to Executes for 25 seconds. It follows that at Use of silicone impregnation agents with increased viscosity the time required for impregnation is only relatively small is.  

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des Verfahrens ist darin zu sehen, daß man während des Tauchvorganges in dem Schornsteinrohr einen erhöhten Innendruck aufrechterhält. Dies kann dadurch geschehen, daß das jeweils zu imprägnierende Schornsteinrohr vor dem Eintauchen in das Silikon- Imprägnierungsmittel an seinen beiden Stirnseiten verschlossen und der so entstehende Innenraum an eine Druckquelle angeschlossen wird. Die Eindringtiefe des Silikon- Imprägnierungsmittels kann somit nicht nur über die Viskosität des Silikon-Imprägnierungsmittels, sondern in vorteilhafter Weise auch über die Dauer des Tauchvorgangs und/oder über den Innendruck gesteuert werden.Another advantageous embodiment of the method is to see that during the diving process in the Chimney pipe maintains an increased internal pressure. This can be done in that the impregnated Chimney pipe before immersing in the silicone Impregnation agent closed on both ends and the resulting interior to a pressure source is connected. The penetration depth of the silicone Impregnation can therefore not only about the viscosity of the silicone impregnation agent, but in an advantageous manner also over the duration of the diving process and / or over the Internal pressure can be controlled.

Das Schornsteinrohr, welches mittels eines Verfahrens der zuvor geschilderten Art hergestellt ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrwandung von außen selektiv mit einer Eindringtiefe von einer halben Rohrwandtiefe imprägniert ist.The chimney pipe, which by means of a process of the previous is described, is characterized in that that the tube wall selectively from the outside with a penetration depth is impregnated by half a pipe wall depth.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is described below using an exemplary embodiment explained in more detail.

Ein Schornsteinrohr aus keramischem Werkstoff auf der Basis von Schamotte, mit einem Al2O3-Gehalt von 30 bis 35 Gew.-%, Fe2O3-Gehalt von 2 Gew.-% und einem Alkali-Gehalt von 1,5 bis 2 Gew.-%, einer Porosität von 13 bis 16%, einer Wandstärke von 15 bis 30 mm und einer axialen Länge von 330 mm wurde zunächst an seinen beiden Enden verschlossen und in dem Innenraum durch Anschluß an eine Druckquelle ein Druck von 0,8 bar erzeugt. Das so vorbereitete keramische Schornsteinrohr wurde in eine wäßrige Lösung eines Kaliummethylsilikonates für 20 Sekunden eingetaucht und während des Eintauchens ein Druck im Rohrinnenraum von 0,8 bar aufrechterhalten. Das Silikon-Imprägnierungsmittel war im Verhältnis 1 : 50 mit Wasser verdünnt. Es enthielt 0,5% wasserlösliche Methylcellulose mit geringem Verätherungsgrad (2 OH-Gruppen je Glykoserest). Nach Beendigung des Eintauchens wurde festgestellt, daß das Imprägnierungsmittel von außen bis zu 8 bis 10 mm in die Rohrwandung eingedrungen war. Der Tauchvorgang wurde bei einer Temperatur von 20°C ausgeführt. Danach wurde das Schornsteinrohr für 8 Stunden bei einer Temperatur von 80°C getrocknet. Bei einer Beaufschlagung eines so imprägnierten Schornsteinrohres mit einem kondensatreichen Rauchgas einer Temperatur von 60°C schlug sich das Kondensat auf der Innenfläche der Rohrwandung ab und wurde von der Kapillarstruktur der Wandung aufgesaugt, ohne innen abzulaufen oder außen aus der Rohrwandung auszutreten. Bei einer nachfolgenden Beaufschlagung des Schornsteinrohres mit einem heißen Rauchgas einer Temperatur von 130°C wurde das in der Rohrwandung gespeicherte Kondensat allmählich wieder an das Rauchgas abgegeben und die Rohrwandung für die Aufnahme neuen Kondensats bei Beaufschlagung mit Rauchgasen niedrigerer Temperatur geeignet.A chimney pipe made of ceramic material based on chamotte, with an Al 2 O 3 content of 30 to 35% by weight, Fe 2 O 3 content of 2% by weight and an alkali content of 1.5 to 2% by weight, a porosity of 13 to 16%, a wall thickness of 15 to 30 mm and an axial length of 330 mm were initially closed at both ends and a pressure of 0.8 in the interior by connection to a pressure source generated bar. The ceramic chimney pipe prepared in this way was immersed in an aqueous solution of potassium methyl siliconate for 20 seconds and a pressure of 0.8 bar was maintained in the pipe interior during the immersion. The silicone impregnation agent was diluted 1:50 with water. It contained 0.5% water-soluble methyl cellulose with a low degree of etherification (2 OH groups per glycose residue). After the immersion was completed, it was found that the impregnating agent had penetrated up to 8 to 10 mm from the outside into the tube wall. The dipping process was carried out at a temperature of 20 ° C. The chimney pipe was then dried at a temperature of 80 ° C. for 8 hours. When a chimney pipe impregnated in this way was exposed to a condensate-rich flue gas at a temperature of 60 ° C, the condensate separated off on the inner surface of the pipe wall and was sucked up by the capillary structure of the wall without running off inside or escaping from the outside of the pipe wall. When the chimney pipe was subsequently subjected to a hot flue gas at a temperature of 130 ° C, the condensate stored in the pipe wall was gradually released again to the flue gas and the pipe wall was suitable for receiving new condensate when it was exposed to flue gases of lower temperature.

Claims (7)

1. Verfahren zur Imprägnierung von keramischen Schornsteinrohren mittels Eintauchen in ein hydrophobierendes Silikon-Imprägnierungsmittel, insbesondere in eine wäßrige Lösung eines Natrium- oder Kaliummethylsilikonates, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Silikon-Imprägnierungsmittel verwendet, welches einen Zusatz an Methylcellulose enthält, daß man während des Tauchvorganges das Silikon-Imprägnierungsmittel nur von außen an die Rohrwandung kommen läßt, und daß man die Tauchzeit so wählt, daß die Rohrwandung nur teilweise durchtränkt wird. 1. A method for impregnating ceramic chimney pipes by immersion in a hydrophobizing silicone impregnating agent, in particular in an aqueous solution of a sodium or potassium methyl silicone, characterized in that a silicone impregnating agent is used which contains an addition of methyl cellulose that during the Immersion process allows the silicone impregnation agent to only come to the outside of the tube wall, and that one chooses the immersion time so that the tube wall is only partially soaked. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein zwischen 0,1 und 1,0, vorzugsweise 0,5% Methylcellulose enthaltendes Silikon-Imprägnierungsmittel verwendet.2. The method according to claim 1, characterized, that a between 0.1 and 1.0, preferably 0.5% Silicone impregnating agent containing methyl cellulose used. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man ein mit Wasser im Verhältnis 1 : 10 bis 1 : 100, vorzugsweise 1 : 50, verdünntes Silikon-Imprägnierungsmittel verwendet.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that one with water in proportion 1:10 to 1: 100, preferably 1:50, diluted Silicone impregnation agent used. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man den Tauchvorgang bis zu 1 min, vorzugsweise 5 bis 25 s, lang ausführt.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized, that the diving process up to 1 min, preferably 5 to Executed for 25 s. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man während des Tauchvorganges in dem Schornsteinrohr einen erhöhten Innendruck aufrechterhält.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized, that you are in the chimney pipe during the dipping process maintains an increased internal pressure. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die Eindringtiefe des Silikon-Imprägnierungsmittels über die Dauer des Tauchvorganges und/oder über den Innendruck steuert.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized, that the penetration depth of the silicone impregnation agent over the duration of the diving process and / or over the Internal pressure controls. 7. Schornsteinrohr, welches mittels eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrwandung von außen selektiv mit einer Eindringtiefe von einer halben Rohrwandtiefe imprägniert ist.7. chimney pipe, which by means of a method according to a of claims 1 to 6 is produced, characterized, that the tube wall selectively from the outside with a Impregnation impregnated by half a pipe wall depth is.
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