DE9212334U1

DE9212334U1 - Auskleidung aus faserverstärktem Kunststoff in fluiddurchströmten Räumen

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Publication number: DE9212334U1
Application number: DE9212334U
Authority: DE
Original assignee: Theodor Vanck & Co Kg 5500 Trier De GmbH
Current assignee: Theodor Vanck & Co Kg 5500 Trier De GmbH
Priority date: 1992-08-14
Filing date: 1992-08-14
Publication date: 1993-02-04
Anticipated expiration: 2002-08-15

Description

Andrejewski, Honke & Partner, Patentanwälte in Essen

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Auskleidung aus faserverstärktem Kunststoff in fluiddurchstromten Räumen, insbesondere in Gas- und Rauchgaskanälen, Gaswäschern und Behältern, mit einem Mantel und Abstandshaltern, die an der Innenwand des auszukleidenden Raumes abgestützt und stoffschlüssig mit der Mantelrückseite verbunden sind, wobei die Abstandshalter Zwischenräume zwischen dem Mantel und der Innenwand des Raumes definieren, die durch Entlüftungsöffnungen mit der Außenluft in Verbindung stehen. In den Zwischenräumen stellen sich die thermodynamischen Verhältnisse so ein, daß über Kaminzug eine ausreichende Belüftung erfolgt, die der Entstehung von Korrosionserscheinungen an der Innenwand entgegenwirkt.

Eine Auskleidung mit den beschriebenen Merkmalen ist aus DE-A 38 19 086 bekannt. Im Rahmen der bekannten Maßnahmen ist der Mantel einteilig als rohrförmiges Bauteil ausgeführt und bestehen die Abstandshalter aus Ringen, die an der Außenseite des rohrförmigen Mantels angebracht sind. Für Gaskanäle mit kreisförmigem Querschnitt hat sich die Auskleidung als Korrosionsschutzauskleidung bewährt. In Rechteckkanälen, Kanalkrümmern sowie in Übergangsstücken eines Kanalsystems, welche Kanalabschnitte mit kreisförmigem Querschnitt und solche mit rechteckförmigem Querschnitt verbinden, ist die Auskleidung nicht einsetzbar. Insofern können mit der bekannten Auskleidung nur Teilabschnitte eines Gaskanalsystems vor Korrosion geschützt werden. In Kanalabschnitten, die nicht zylindrisch ausgeführt sind und/oder aus Bogensegmenten zusammengesetzt

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sind, muß mit einer Korrosionsschutzbeschichtung der Innenwand gearbeitet werden. Die Standzeit solcher Beschichtungen ist unbefriedigend.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Auskleidung der eingangs beschriebenen Art anzugeben, die ohne Beschränkung auf spezielle Geometrien stets anwendbar ist, insbesondere auch in Rechteckkanälen, Rohrkrümmern sowie in Übergangsstücken, welche zylindrische Kanalabschnitte mit Rechteckkanalabschnitten verbinden.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß der Mantel aus Platten aufgebaut ist, die im Querschnitt jeweils nur ein im Vergleich zum Umfang des auszukleidenden Raumes kleines Segment abdecken und in Umfangsrichtung des Raumes sowie in Längsrichtung nebeneinander mit überlappenden Randabschnitten angeordnet sind, daß die Platten in Plattenlängsrichtung verlaufende Stege mit an der Innenwand des auszukleidenden Raumes anschraubbarem Fußflansch als Abstandshalter aufweisen, wobei in Längsrichtung der Stege Schraubverbindungen vorgesehen sind, von denen eine Schraubverbindung als Festpunkt für einen Mantelabschnitt aus einem oder mehreren in Plattenlängsrichtung hintereinander angeordneten Platten ausgeführt ist, und wobei die weiteren Schraubverbindungen als Lospunkte ausgebildet sind, die eine Relativbewegung zwischen der Platte und der Innenwand des Raumes in Plattenlängsrichtung zulassen, und daß die überlappenden Randabschnitte benachbarter Platten miteinander verklebt und alle Verbindungsstellen zwischen benachbarten Platten mit einer Laminatschicht überzogen sind. - Aus linguistischen Gründen, ohne Beschränkung des Gegenstandes, wird der auszukleidende Raum nachfolgend auch

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als Gaskanal und die Innenwand des auszukleidenden Raumes auch als Kanalinnenwand bezeichnet. Die Platten ergänzen sich im eingebauten Zustand zu kassettenförmigen Innenwandteilen. Die von den Innenwandteilen einerseits und der Kanalinnenwand andererseits begrenzten Zwischenräume sind durch Entlüftungsöffnungen in der Kanalwand belüftet. Die Befestigung der Auskleidung an der Kanalinnenwand läßt ausreichende Relativbewegungen zwischen dem Gaskanal und der Auskleidung zu, ohne daß in der Auskleidung Axialspannungen auftreten. Die Festlegung der Festpunkte bildenden Schraubverbindungen ist unter Berücksichtigung des Verlaufes des auszukleidenden Gaskanals vorzunehmen.

Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung sind die Stege an der Plattenlängskante angeformt und weisen einen Sattel zur Auflage einer benachbarten Platte auf, dessen Abstand von der Mantelaußenfläche so gewählt ist, daß die auf dem Sattel aufliegende Nachbarplatte stufenfrei an die Mantelaußenfläche anschließt. Der randseitig angeformte Steg stabilisiert die Platte im Anschlußbereich, was eine ordnungsgemäße Verklebung der Nachbarplatte erleichtert. Eine weitere montagetechnische Erleichterung ergibt sich ferner, wenn eine Stützplatte mit zwei randseitig angeordneten Stegen vorgesehen ist, an die eine Mehrzahl von Platten mit nur einem randseitigen Steg anschließt. Ausgehend von der Stützplatte kann die Auskleidung fortschreitend ohne weiteres montiert werden.

Die Platten sollten in Richtung der Plattenbreite eine Ausformung zum Ausgleich unterschiedlicher Wärmedehnungen zwischen

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dem auszukleidenden Raum und dem Mantel aufweisen. Vorzugsweise ist die Ausformung als Mantelbogen ausgebildet, der sich von der einen zu der anderen Längskante der Platte erstreckt.

In Rechteckkanälen und in Kanalkrümmern, die aus geraden Segmentstücken zusammengesetzt sind, treten Eckbereiche auf. Eine Auskleidung solcher Eckbereiche ist erfindungsgemäß dadurch möglich, daß in den Eckbereichen des Gaskanals überbrückende Bogensegmentteile an Platten anschließen, die an den Eckbereich angrenzen, und mit den Platten verklebt sind. Es versteht sich, daß auch der Zwischenraum zwischen dem Bogensegmentteil, den Stegen der angrenzenden Platten und der Gaskanalwand belüftbar ist. Vorzugsweise sind die Bogensegmentteile in Bogensegmentlängsrichtung mit Dehnungsausgleichselementen in Form einer sinusförmigen Wellung ausgebildet.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung

Fig. 1 einen Gaskanalkrümmer mit einer Auskleidung

aus faserverstärktem Kunststoff, teilweise gebrochen,

Fig. 2 den Schnitt A-A durch den Gegenstand gemäß

Fig. 1, ausschnittsweise und in vergrößerter Darstellung

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Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Platte für eine

Auskleidung von Gaskanälen gemäß den Fig. 1 und 2,

Fig. 4 den Querschnitt durch die in Fig. 3 dargestellte Platte,

Fig. 5 das Detail U aus Fig. 4 in vergrößerter

Darstellung,

Fig. 6 das Detail V aus Fig. 3 in vergroßterter

Darstellung,

Fig. 7 das Detail W aus Fig. 3 in vergrößerter

Darstellung,

Fig. 8 einen gekrümmten Rechteckkanal mit einer

Auskleidung aus faserverstärktem Kunststoff, teilweise gebrochen,

Fig. 9 das Detail X aus Fig. 8 im Schnitt,
Fig. 10 das Detail Y aus Fig. 8 im Schnitt,
Fig. 11 das Detail Z aus Fig. 8 im Schnitt,

Fig. 12 den Schnitt B-B durch den Gegenstand gemäß

Fig. 9,

Fig. 13 und 14 Platten für eine Auskleidung eines Gaskanals

gemäß Fig. 8, und

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Fig. 15 und 16 Schnitt C-C durch die Platten gemäß Fig. 13

und 14.

Die Figuren zeigen eine Auskleidung aus Faserverstärktem Kunststoff in Gaskanälen, insbesondere in Rauchgaskanälen hinter einer naß arbeitenden Rauchgasentschwefelungsanlage. Die Auskleidung ist aber auch für andere fluiddurchströmte Räume, beispielsweise für Gaswäscher und Behälter, geeignet.

Die Auskleidung besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einem Mantel 1 und aus Abstandshaltern 2, die an der Kanalinnenwand des Gaskanals 3 abgestützt und stoffschlüssig mit der Mantelrückseite verbunden sind. Die Abstandshalter 2 definieren Zwischenräume 4 zwischen dem Mantel 1 und der Kanalinnenwand des Gaskanals, die durch Entlüftungsöffnungen 5 mit der Außenluft in Verbindung stehen. Insbesondere den Fig. 1 und 8 entnimmt man, daß der Mantel 1 aus Platten 6 aufgebaut ist, die im Vergleich zur Breite eine größere Längserstreckung aufweisen. Die Platten 6 decken im Querschnitt jeweils nur einen im Vergleich zum Umfang kleines Segment ab. In Umfangsrichtung des Gaskanals 3 sowie in Kanallängsrichtung sind die Platten nebeneinander mit überlappenden Abschnitten angeordnet. Die Platten 6 weisen in Plattenlangsrichtung verlaufende Stege 7 mit an der Kanalinnenwand anschraubbarem Fußflansch 8 als Abstandshalter 2 auf. In Längsrichtung der Stege 7 sind Schraubverbindungen 9, 10 vorgesehen. Innerhalb eines Mantelabschnittes, der aus einer oder mehreren in Plattenlängsrichtung hintereinander angeordneten Platten 6 bestehen kann, ist eine Schraubverbindung als Festpunkt 9 und sind die weiteren Schraubverbindungen als Lospunkte 10 ausgebildet. Am

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Festpunkt 9 sind die Platten 6 jeweils in Kanallängsrichtung sowie in Kanalumfangsrichtung fixiert. Die Lospunkte 10 lassen eine Relativbewegung zwischen der Platte 6 und der Kanalinnenwand des Gaskanals 3 in Plattenlängsrichtung zu und fixieren die Platte 6 in der Querrichtung. Die überlappenden Randabschnitte benachbarter Platten 6 sind miteinander verklebt, und alle Verbindungsstellen zwischen benachbarten Platten sind mit einer Laminatschicht 11 überzogen.

Die Fig. 1 und 2 zeigen die Auskleidung eines Gaskanalkrümmers, die aus Rohrsegmenten 12 mit kreisförmigem Kanalquerschnitt zusammengesetzt ist. Die Platten 6 sind mit ihrer im Vergleich zur Breite größeren Längserstreckung in Kanalrichtung ausgerichtet und in Umfangsrichtung des Gaskanals nebeneinander mit überlappenden Randabschnitten angeordnet. Jede Platte 6 ist durch drei Schraubverbindungen 9, 10 an der Kanalinnenwand des Gaskanals 3 fixiert, von denen eine als Festpunkt 9 und die beiden anderen als Lospunkte 10 ausgebildet sind. Die Festpunkte 9 sind im Bereich der Stoßkanten 13 der Rohrsegmente 12 angeordnet. Jeweils zwei in Kanalrichtung hintereinander angeordnete Platten bilden einen Mantelabschnitt. Zwischen den gebildeten Mantelabschnitten ist ein Kompensator 14 zum Ausgleich von Wärmedehnungen vorgesehen. Die Fig. 3 bis 7 zeigen den Aufbau der faserverstärkten Platten. Zunächst erkennt man aus den Fig. 4 und 5, daß die Stege 7 an der Plattenlängskante angeformt sind und einen Sattel 15 zur Auflage einer benachbarten Platte 6 aufweisen. Der Abstand des Sattels 15 von der Mantelaußenfläche 16 ist so gewählt, daß die auf dem Sattel 15 aufliegende Nachbarplatte 6 stufenfrei an die Mantelaußenfläche 16 anschließt, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Die Verbindungsstelle ist mit einer

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Laminatschicht 11 überzogen. In Kanalumfangsrichtung weisen die Platten eine Ausformung zum Ausgleich unterschiedlicher !Wärmedehnungen zwischen Gaskanal 3 und Mantel 1 auf, und zwar in Form einer Krümmung die sich von der einen zur anderen Längskante der Platte 6 erstreckt (Fig. 2 und 3). Der Krümmungsradius R ist in den Fig. 3 und 4 angedeutet. In Plattenlängsrichtung gestatten die als Lospunkte 10 ausgebildeten Schraubverbindungen eine Relativbewegung zwischen Mantel 1 und Gaskanal 3. An den Lospunkten 10 enthält der Fußflansch

8 Langlöcher 17, die von einem an dem Gaskanal befestigten Schraubenbolzen durchfaßbar sind (Fig. 7). An einem Festpunkt

9 weist der Fußflansch 8 eine zylindrische Bohrung 18 mit an den Schraubenbolzen angepaßtem Bohrungsdurchmesser auf (Fig. 6).

Fig. 8 zeigt eine erfindungsgemäße Auskleidung in einem gekrümmten Rechteckkanal. Der Rechteckkanal ist aus zwei Winkelsegmentstücken 19 aufgebaut, wobei die Kanalbreite B !wesentlich größer ist als die Kanallänge L der Winkelsegimentstücke. Die Auskleidung besteht aus Platten 6 aus faserverstärktem Kunststoff, die mit ihrer im Vergleich zur Breite größeren Längserstreckung quer zur Kanalachse a ausgerichtet sind. Die Platten decken im Kanalquerschnitt jeweils nur einen im Vergleich zum Kanalumfang kleines Kanalsegment ab, und sie sind in Umfangsrichtung des Gaskanals sowie in Kanallängs-Irichtung nebeneinander mit überlappenden Randabschnitten angebrdnet. Die Platten 6 haben den schon beschriebenen Aufbau. Sie weisen in Plattenlängsrichtung verlaufende Stege 7 mit an der Kanalinnenwand des Gaskanals anschraubbarem Fußflansch 8 als Abstandshalter 2 auf. Die Stege 7 sind an der Plattenjlängskante angeformt (vgl. Fig. 13 und 15). Entlang den

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Stoßkanten 13 der Winkelsegmentstücke 19 sind Stützplatten 6¹ vorgesehen, die im Unterschied zu den bisher beschriebenen Platten 6 zwei randseitig angeordnete Stege 7 aufweisen (Fig. 14 und 16). An die Stützplatten 6¹ schließt in beiden Kanalrichtungen eine Mehrzahl von Platten 6 mit nur einem randseitigen Steg 7 an.

Die Platten 6, 6' sind an die Kanalinnenwand des Gaskanals 3 angeschraubt. Dazu sind in Längsrichtung der Stege 7 Schraubverbindungen 9, 10 vorgesehen. Der Fig. 8 entnimmt man, daß für einen Mantelabschnitt aus mehreren in Plattenlängsrichtung hintereinander angeordneten Platten 6, 6¹ eine Schraubverbindung als Festpunkt 9 und sämtliche weiteren Schraubverbindungen als Lospunkte 10 ausgebildet sind. Der Festpunkt ist etwa in der Kanalachse angeordnet. Die Lospunkte 10 lassen ausgehend von dem Festpunkt 9 in beide Richtungen eine

Relativbewegung zwischen der Platte 6, 6¹ und dem Gaskanal 3 infolge unterschiedlicher Wärmedehnung zu.

Zusätzliche Auskleidungsmaßnahmen sind in Eckbereichen des Gaskanals 3 erforderlich, wobei als Eckbereiche sowohl Übergänge zwischen Wandflächen 20 und Bodenflächen 21 als auch Stoßkanten 13 zwischen Winkelsegmentstücken 19 zu verstehen sind. Den Fig. 9 und 10 entnimmt man, daß in solchen Eckbereichen des Gaskanals überbrückende Bogensegmentteile 22 an Platten 6, 6¹ anschließen, die an den Eckbereich angrenzen, und mit den Platten 6, 6¹ verklebt sind. Es versteht sich, daß die Klebestelle mit Laminat 11 überschichtet ist. Die Bogensegmentteile 22 für den Eckbereich zwischen Boden- und Wand-' fläche erstrecken sich in Kanalrichtung und weisen eine beachtliche Länge auf (Fig. 9 und 10). Zum Ausgleich unter-

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schiedlicher Wärmedehnungen zwischen Gaskanal 3 und Mantel 1 sind in Längsrichtung der Bogensegmentteile 22 Dehnungsausgleichselemente in Form einer sinusförmigen Wellung 23 vorgesehen (vgl. Fig. 12).

Der in Fig. 8 beschriebene Kanalkrümmer ist unter Zwischenschaltung von Dehnungs-Kompensatoren in ein nicht dargestelltes Gasleitungssystem einbaubar. Fig. 11 zeigt eine konstruktive Lösung für den Übergangsbereich zwischen Kompensator 14 und Auskleidung. Zur Überbrückung sind Bogensegmentteile 23' vorgesehen, die einerseits an den Kompensator 14 und andererseits an eine angrenzende Platte 6 der Auskleidung angeschlossen sind. Die Verbindungsstellen sind in der bereits beschriebenen Weise mit Laminat 11 überschichtet.

Claims

Andrejewski, Honke & Partner, Patentanwälte in Essen SchutzanSprüche

1. Auskleidung aus faserverstärktem Kunststoff in fluiddurchströmten Räumen, insbesondere in Gas- und Rauchgaskanälen, Gaswäschern und Behältern, mit einem Mantel und Abstandshaltern, die an der Innenwand des auszukleidenden Raumes abgestützt und stoffschlüssig mit der Mantelrückseite verbunden sind, wobei die Abstandshalter Zwischenräume zwischen dem Mantel und der Innenwand des Raumes definieren, die durch Entlüftungsöffnungen mit der Außenluft in Verbindung stehen,-dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (1) aus Platten (6, 6') aufgebaut ist, die im Querschnitt jeweils nur ein im Vergleich zum Umfang des auszukleidenden Raumes kleines Segment abdecken und in Umfangsrichtung des Raumes (13) sowie in Längsrichtung nebeneinander mit überlappenden Randabschnitten angeordnet sind, daß die Platten (6, 6¹) in Plattenlängsrichtung verlaufende Stege (7) mit an der Innenwand des auszukleidenden Raumes (3) anschraubbarem Fußflansch (8) als Abstandshalter aufweisen, wobei in Längsrichtung der Stege (7) Schraubverbindungen (9. 10) vorgesehen sind, von denen eine Schraubverbindung als Festpunkt (9) für j einen Mantelabschnitt aus einem oder mehreren in Plattenlängsrichtung hintereinander angeordneten Platten (6, 6¹) ausgeführt ist, und wobei die weiteren Schraubverbindungen als Lospunkte (10) ausgebildet sind, die eine Relativbewegung zwischen der Platte (6, 6') und der Innenwand des Raumes (3) in Plattenlängsrichtung zulassen, und daß die überlappenden Randabschnitte benachbarter Platten (6, 6¹) miteinander verklebt und alle Verbindungsstellen zwischen benachbarten Platten (6, 6') mit einer Laminatschicht (11) überzogen sind.

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2. Auskleidung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (7) an der Plattenlängskante angeformt sind und einen Sattel (15) zur Auflage einer benachbarten Platte (6) aufweisen, dessen Abstand von der Mantelaußenfläche (16) so gewählt ist, daß die auf dem Sattel (15) aufliegende Nachbarplatte (6) stufenfrei an die Mantelaußenfläche (16) anschließt.

3. Auskleidung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stützplatte (6¹) mit zwei randseitig angeordneten Stegen (7) vorgesehen ist, an die eine Mehrzahl von Platten (6) mit nur einem randseitigen Steg (7) anschließt.

4. Auskleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (6, 6¹) in Richtung der Plattenbreite eine Ausformung zum Ausgleich unterschiedlicher Wärmedehnungen zwischen dem auszukleidenen Raum (3) und dem Mantel (1) aufweisen.

5. Auskleidung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausformung als Mantelbogen ausgebildet ist, der sich von der einen zur anderen Längskante der Platte (6) erstreckt.

6. Auskleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in Eckbereichen des Raumes (3) überbrückende Bogensegmentteile (22) an Platten (6, 6¹) anschließen, die an den Eckbereich angrenzen, und mit den Platten (6, 6') verklebt sind.

7. Auskleidung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bogensegmentteile (22) in Bogensegmentlängsrichtung mit Dehnungsausgleichselementen in Form einer sinusförmigen Wellung (23) ausgebildet sind.