DE4324423C1 - Feuerfeste Auskleidung von Wänden und Formstein hierfür - Google Patents

Feuerfeste Auskleidung von Wänden und Formstein hierfür

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Description

Die Erfindung betrifft eine feuerfeste Auskleidung einer Röhren tragenden Wand eines Feuerraums mit Formsteinen. Außerdem betrifft die Erindung einen feuerfesten Formstein hierfür.
In der DE 41 15 714 A1 ist eine feuerfeste Auskleidung einer Wärmetauscherröhren tragenden Wand beschrieben. Solche Auskleidungen sind beispielsweise im Feuerraum von Müllverbrennungsanlagen vorgesehen. Die Auskleidung soll die Rohre vor Korrosion schützen.
Bei dem Formstein nach der DE 41 15 714 A1 weist jeder Formstein an zentraler Stelle eine Öffnung auf, an der er an einem Schraubbolzen der Wand befestigbar ist. Wird die Schraubverbindung zu fest angezogen, dann können an den Formsteinen Schäden, insbesondere Risse, entstehen. Werden die Schrauben nicht fest genug angezogen, dann ist der gewünschte Wärmeübergang vom Formstein auf die Rohre nicht gewährleistet.
In der DE 40 07 662 C1 ist eine Verankerungsvorrichtung für Formsteine beschrieben. Dort sind zwischen Steinen Laschen vorgesehen, in die in zwei benachbarte Steine eingreifende Steinhalter einzusetzen und zu vergießen sind. Diese Befestigungsart erscheint aufwendig. Im Betrieb kann sich die Vergußmasse lockern, so daß sich die Steine von den Rohren lösen. Dies verschlechtert die Wärmeübertragung zwischen den Steinen und den Rohren.
In der EP 0 228 918 B1 sind in der Wand nach oben stehende Stücke befestigt, in die die Steine mit entsprechenden Ausnehmungen eingreifen. Die Ausnehmungen schwächen die Steine.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine feuerfeste Auskleidung und einen Formstein hierfür vorzuschlagen, wobei die Montage und die Befestigung der Formsteine verbessert ist.
Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einer feuerfesten Auskleidung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Formsteine jeweils an zwei gegenüberliegenden Rändern mit Schrägen versehen sind, die mit der wandseitigen Fläche des Formsteins spitze Winkel bilden und daß zwischen die Schrägen benachbarter Formsteine eine keilförmige Leiste eingesetzt ist, die sich zur Wand verjüngt, die an den Schrägen anliegt und die an der Wand befestigt die Formsteine an der Wand hält.
Durch die mit den Schrägen zusammenwirkende keilförmige Leiste ist erreicht, daß die Haltekraft auf einer vergleichsweise großen Fläche auf die Formsteine übertragen wird. Ein Lösen oder Lockern der Formsteine im Betrieb ist nicht zu erwarten. Da die Befestigung ohne Vermittlung einer Vergußmasse stattfindet, kann diese auch nicht ausbrechen. Auch bei einem festen Anziehen der Leiste gegen die Wand treten keine Schäden an den Formsteinen auf. Durch die keilförmige Leiste werden auch etwaige Toleranzen der Formsteine ausgeglichen. Zwischen der Leiste und den Schrägen der Formsteine sind keine Wege offen, auf denen die Wärmestrahlung oder die Verbrennungsgase direkt auf die Wand treffen könnten.
Für an der Wand angeordnete Wärmetauscherröhren sind an der wandseitigen Oberfläche der Formsteine Ausnehmungen vorgesehen. Die Formsteine werden an ihren Ausnehmungen mittels der Leisten gegen die Röhren gedrückt. Dadurch ist eine gute Wärmeübertragung zwischen den Formsteinen und den Röhren gewährleistet. Da sich die Formsteine im Betrieb nicht lockern, bleibt die Wärmeübertragung im Betrieb erhalten.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung sind an den beiden anderen gegenüberliegenden Rändern der Formsteine Stufungen ausgebildet, wobei die Stufungen zweier benachbarter Formsteine ineinander greifen. Dadurch besteht auch an diesen Rändern kein offener Strahlungsweg, auf dem die Atmosphäre des Feuerraums direkt auf die Wand bzw. die Röhren einwirken kann.
Durch die Ausbildung der Vertiefungen und Öffnungen in den Leisten als Langlöcher können Toleranzen bei den Abständen der Schraubverbindungen ausgeglichen werden.
Zwischen den Formsteinen und der Wand und/oder den Leisten und der Wand kann bei der Montage ggf. ein gut wärmeleitender feuerfester Kitt oder Mörtel eingebracht werden, der die Wärmeübertragung verbessert und eventuell vorhandene Fertigungstoleranzen ausgleicht. Durch die vorgeschlagene Befestigungsart ist es dabei möglich, Formsteine, Mörtel und Wand durch das Auf- und Abbewegen der Formsteine "satt" miteinander zu verbinden und Lufteinschlüsse zu vermeiden, was die Wärmeübertragung verbessert.
Ein feuerfester Formstein für eine Auskleidung der genannten Art zeichnet sich dadurch aus, daß der Formstein an zwei gegenüberliegenden Rändern mit Schrägen versehen ist, wobei die Schrägen mit der wandseitigen Fläche des Formsteins spitze Winkel bilden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht von zwei Formsteinen einer feuerfesten Auskleidung,
Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II nach Fig. 1,
Fig. 3 einen vergrößerten Schnitt längs der Linie III-III nach Fig. 1 und
Fig. 4 eine gegenüber den Fig. 1 bis 3 vergrößerte Teilansicht einer Leiste.
An einer Wand (1) sind Röhren (2) aus Stahl angeordnet, die über metallische Wandteile (3) verbunden sind. Zur Abschirmung der Wand (1), insbesondere der Röhren (2), gegenüber einem Feuerungsraum (4) sind Formsteine (5) vorgesehen. Die Formsteine (5) weisen an ihrer wandseitigen Fläche (6) Ausnehmungen (7) für die Röhren (2) auf. Zwischen den Ausnehmungen (7) und den Röhren (2) sowie der wandseitigen Fläche (6) und den Wandteilen (3) besteht ein guter Wärmeübergang.
Die beiden gegenüberliegenden Ränder (8, 9) der Formsteine (5) sind als Schrägen gestaltet, wobei die Schrägen (10) jeweils einen spitzen Winkel (a) mit der wandseitigen Fläche, (6) bilden. Die beiden anderen Ränder (11, 12) der Formsteine (5) sind mit Stufungen (13) versehen, die so gestaltet sind, daß die Ränder (11, 12) übereinander angeordneter Formsteine ineinander greifen. In Fig. 3 sind diese Stufungen bei der unten beschriebenen Leiste zu sehen.
Zwischen den Schrägen (10) der Ränder (8,9) benachbarter Formsteine ist eine keilförmige Leiste (14) angeordnet. Die Leiste (14) besteht aus feuerfestem keramischem Material.
Die Leiste (14) bildet mit den Schrägen (10) korrespondierende Schrägflächen (15). Die Schrägflächen (15) liegen an den Schrägen (10) bündig an. Feuerraumseitig fluchtet die Leiste (14) mit den feuerraumseitigen Flächen (16) der Formsteine (5) etwa.
Die Höhe der Leiste (14) ist ebenso groß wie die Höhe der Formsteine (5) (vgl. Fig. 1, Fig. 3). Die Leiste (14) deckt also den gesamten zwischen den Schrägen (10) bestehenden Zwischenraum ab.
An der Leiste (14) sind den Stufungen (13) der Ränder (11, 12) entsprechende Stufungen (17) oben und unten vorgesehen (vgl. Fig. 3). Die Höhe der Leiste (14) könnte jedoch auch ein Mehrfaches der Höhe der Formsteine (5) betragen.
Zur Befestigung jeder Leiste (14) ist an das Wandteil (3) ein Gewindebolzen (18) angeschweißt. Auf diesen ist eine Abstandshülse (19) gesteckt. Der Gewindebolzen (18) durchragt eine Öffnung (20) der Leiste (14) und endet in einer Vertiefung (21) der Leiste (14). In der Vertiefung (21) liegt eine auf den Gewindebolzen (18) aufgeschraubte Mutter (22), die unter Vermittlung einer Scheibe (23) auf den Boden (24) der Vertiefung (21) drückt.
Zur Befestigung der Formsteine (5) werden diese mit ihren Ausnehmungen (7) an die Röhren (2) angesetzt. Anschließend wird zwischen zwei benachbarten Formsteinen die Leiste (14) auf den Gewindebolzen (18) gesteckt und dann die Mutter (22) angezogen. Dabei drückt die Leiste (14) mit ihren Schrägflächen (15) auf die Schrägen (10) der benachbarten Formsteine (5). Diese werden dadurch an die Röhren (2) bzw. die Wandteile (3) angedrückt und sind an diesen dauerhaft fest ohne Vergußmasse gehalten. Das Anziehen der Muttern (22) ist durch die Abstandshülse (19) begrenzt.
Die Kontaktfläche zwischen den Leisten (14) und den Formsteinen (5) ist vergleichsweise groß, so daß die notwendige Andruckkraft auf eine große Fläche verteilt ist. Da die Leisten (14) den gesamten Zwischenraum zwischen den Schrägen der Ränder (8, 9) einnehmen und an die Schrägen (10) gedrückt sind, verbleiben keine offenen Strahlungswege, auf denen die Atmosphäre des Feuerraums (4) direkt auf die Wandteile (3) einwirken kann.
Die Dicke (d) der Leiste (14) ist wenigstens halb so groß wie die Dicke (D) der Formsteine (5). Dadurch greifen die Schrägflächen (15) der Leiste (14) entsprechend tief in den Zwischenraum zwischen den Schrägen (10) ein. Dadurch ist nicht nur über die Höhe, sondern auch in der Tiefe eine vergleichsweise große Kontaktfläche erreicht. Die Dicke (d) der Leisten (14) kann auch fast ebenso groß sein wie die Dicke (D) der Formsteine (5).
Nach der Montage einer horizontalen Reihe von Formsteinen (5) werden die nächstoberen - nicht dargestellten - Formsteine aufgesetzt, wobei deren Stufungen (13) hinter die Stufungen der unteren Formsteine greifen. Anschließend erfolgt die Anbringung der Leisten zwischen den Formsteinen der nächstoberen Reihe.
Bei der Montage kann zwischen den Formsteinen (5) und der Wand (1) und/oder den Leisten (14) und der Wand (1) zusätzlich ein in den Figuren nicht näher dargestellter feuerfester Mörtel oder Kitt aufgebracht werden.
Dabei können die Formsteine (5) - und bei Ausbildung der Vertiefungen (21) und Öffnungen (20) in den Leisten als Langlöcher auch in geringerem Maße die Leisten (14) - vor dem endgültigen Anziehen der Muttern (22) auf- und abbewegt werden, um so eine "satte" Verbindung ohne Lufteinschlüsse zu erreichen, was den Wärmeübergang weiter verbessert.
Nach der Montage werden die Vertiefungen (21) ggf. mit einem geeigneten Mittel verschlossen (Mörtel, Kitt, Verschluß­ kappen).
Werden Leisten aus einem anderen als keramischem feuerfesten Material verwendet, kann es vorteilhaft sein, die Leisten (14) etwa tiefer zwischen die Formsteine (5) zu setzen und die feuerraumseitige Oberfläche der Leisten dann mit einem geeigneten feuerfesten Mörtel oder Kitt abzudecken.

Claims (13)

1. Feuerfeste Auskleidung einer Röhren tragenden Wand eines Feuerraums mit Formsteinen, wobei an der wandseitigen Fläche der Formsteine Ausnehmungen für die Röhren vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Formsteine (5) jeweils an zwei gegenüberliegenden Rändern (8, 9) mit Schrägen (10) versehen sind, die mit der wandseitigen Fläche (6) des Formsteins (5) spitze Winkel (a) bilden, und daß zwischen die Schrägen (10) benachbarter Formsteine (5) eine keilförmige Leiste (14) eingesetzt ist, die sich zur Wand (1) verjüngt, die an den Schrägen (10) anliegt und die an der Wand (1) befestigt die Formsteine (5) an der Wand (1) hält.
2. Feuerfeste Auskleidung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägen (10) an dem vertikalen Rändern (8, 9) der Formsteine (5) angeordnet sind.
3. Feuerfeste Auskleidung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den beiden anderen gegenüberliegenden Rändern (11, 12) der Formsteine (5) Stufungen (13) ausgebildet sind, wobei die Stufungen (13) zweier benachbarter Formsteine (5) ineinander greifen.
4. Feuerfeste Auskleidung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Leiste (14) den Stufungen (13) entsprechende Stufungen (17) ausgebildet sind.
5. Feuerfeste Auskleidung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiste (14) wenigstens ebenso lang wie die Ränder (8, 9) ist, an denen sie anliegt.
6. Feuerfeste Auskleidung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke (d) der Leiste (14) wenigstens etwa halb so groß ist wie die Dicke (D) der Formsteine (5).
7. Feuerfeste Auskleidung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiste (14) wenigstens eine Vertiefung (21) und in dieser eine Öffnung (20) für die Aufnahme einer Schraubverbindung (18, 22) mit der Wand (1) aufweist.
8. Feuerfeste Auskleidung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung (21) und die Öffnung (20) als Langloch ausgebildet sind.
9. Feuerfeste Auskleidung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiste (14) feuerraumseitig mit den feuerraumseitigen Flächen (16) der Formsteine (5) etwa fluchtet.
10. Feuerfeste Auskleidung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiste (14) aus feuerfestem keramischem Material besteht.
11. Feuerfeste Auskleidung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Formsteinen (5) und der Wand (1) und/oder den Leisten (14) und der Wand (1) eine Schicht feuerfesten Mörtels oder Kitts eingebracht ist.
12. Feuerfester keramischer Formstein für eine Auskleidung einer Röhren tragenden Wand, eines Feuerraums, wobei an der wandseitigen Fläche des Formsteins Ausnehmungen für die Röhren vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwei gegenüberliegende Ränder (8, 9) des Formsteins (5) als Schrägen (10) gestaltet sind, wobei die Schrägen (10) mit der wandseitigen Fläche (6) des Formsteins (5) spitze Winkel (a) bilden.
13. Feuerfester keramischer Formstein nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß an den anderen Rändern (11, 12) des Formsteins (5) Stufungen (13) ausgebildet sind.
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