PL168882B1

PL168882B1 - Obudowa termoizolacyjna PL PL PL

Info

Publication number: PL168882B1
Application number: PL92297192A
Authority: PL
Inventors: Hartmut Riedel; Adolf Schultz
Original assignee: Gossler Kg Oscar
Priority date: 1991-04-24
Filing date: 1992-04-22
Publication date: 1996-04-30
Also published as: BR9204800A; MX9201901A; RU2078292C1; DE59209046D1; EP0510594A1; EP0510594B1; WO1992019926A1; ATE160861T1; DK0510594T3; US5384804A; DE9205443U1; ES2112278T3; GR3026269T3

Abstract

1. Obudowa termoizolacyjna scian lub przykryc, zwlaszcza pieców przemyslowych, skladajacych sie z ustawionych na sobie rze- dami bez fug i przymocowanych do scianki modulów, zlozonych z duzej liczby warstw materialów wlóknistych, ulozonych jedna na drugiej, zageszczonych oraz wstepnie spre- zonych w kierunku równoleglym do scianki, znam ienna tym, ze przylegajace do siebie moduly (1,11, 21) swymi wstepnie niespre zonymi bokami (5 , 15, 25) sa trwale i elasty- cznie spojone za pom oca co najmniej jednego, wlóknistego i odpornego na wysoka temperature srodka wiazacego (4, 14, 24,), który nalozony jest elastycznie w kierunku od powierzchni zewnetrznej (6), (16) obudo- wy termoizolacyjnej do scianki (2, 12, 22) pieca. FIG. 1 ( 5 4 ) Obudowa termoizolacyjna PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest obudowa termoizolacyjna ścian lub przykryć, zwłaszcza pieców przemysłowych, utworzona z modułów ustawionych na sobie rzędami, bez fug i

168 882 przymocowanych do ścianki. Każdy moduł składa się z dużej ilości warstw materiałów włóknistych ułożonych jedna na drugiej, zagęszczonych i wstępnie sprężonych w kierunku równoległym do ścianki.

W takich obudowach termoizolacyjnych pieców przemysłowych albo innych urządzeń wysokotemperaturowych, składających się z modułów, te ostatnie przed montażem i podczas montażu są dociskane do ściany za pomocą elementów napinających takich jak: taśmy, kartony lub elementy drewniane i w ten sposób wstępnie sprężane. Po całkowitym obłożeniu izolowanej powierzchni lub ścianki modułami - elementy napinające są zwalniane, zaś moduły rozprężają się zamykając koniecznie podczas montażu szczeliny lub fugi pomiędzy nimi. Okazało się przy tym celowe zastosowanie do budowy modułów jako materiałów izolacyjnych materiałów włóknistych z tworzyw ognioodpornych, na przykład mieszanek tlenków metali, które wytrzymują wysokie temperatury.

Wadą takich obudów termoizolacyjnych jest to, że włókna ceramiczne, podlegające przez dłuższy czas działaniu wysokich temperatur, kurczą się, tworząc szczeliny zwłaszcza w fugach pomiędzy sąsiadującymi ze sobą niesprężonymi wstępnie bokami modułów obudowy termoizolacyjnej. Szczeliny te mogą rozciągać się od powierzchni zewnetrznej obudowy termoizolacyjnej, aż do izolowanej ścianki. Aby uniknąć uszkodzeń ścianek, wskutek przebić temperaturowych przez szczeliny, konieczne jest stałe sprawdzanie stanu obudowy termoizolacyjnej i doszczelnianie jej poprzez wypełnianie szczelin materiałami izolacyjnymi.

Celem wynalazku jest skonstruowanie obudowy termoizolacyjnej z modułów składających się z warstw materiałów włóknistych poprzednio opisanego typu, które zapewniałyby doskonałą izolację bez tworzenia się szczelin.

Zadanie to zostało rozwiązane w ten sposób, że przylegające do siebie moduły swymi niesprężonymi wstępnie bokami są utrzymywane w trwale elastycznym spojeniu od zewnętrznej powierzchni obudowy termoizolacyjnej do ścianki za pomocą co najmniej jednego, elastycznie ułożonego, włóknistego odpornego na temperaturę środka wiążącego.

Dzięki zgodnemu z wynalazkiem spojeniu przylegających do siebie modułów na ich niesprężonych wstępnie bokach za pomocą włóknistego i odpornego na temperaturę środka wiążącego, ułożonego elastycznie i wykonanego korzystnie z włókien mineralnych, zwłaszcza ceramicznych i mającego postać skrętek nałożonych na modułach, po obu bokach fugi uzyskano trwałe, elastyczne spojenie pomiędzy modułami. Jest ono trwałe, gdyż podczas kurczenia się modułów pod wpływem temperatury wiąże niezbędne przy montażu fugi pomiędzy niesprężonymi wstępnie bokami modułów.

Ponieważ nie należy się obawiać przebicia temperaturowego przez izolację, można zrezygnować ze sprawdzania obudowy termoizolacyjnej wykonanej zgodnie z wynalazkiem pod względem tworzenia się szczelin, uzyskując w ten sposób bezobsługową wysokotemperaturową izolację pieców przemysłowych lub temu podobnych. Niebezpieczeństwo tworzenia się szczelin, a przez to przebić temperaturowych może być jeszcze zmniejszone poprzez wykonanie od gorącej strony modułów nacięć, równoległych do niesprężonych wstępnie boków. W ten sposób kurczenie się każdego modułu jest rozłożone na wiele małych fug.

Po zamocowaniu modułów do izolowanej ścianki usunięcie elementów napinających jest uciążliwe wskutek sprężynowania modułów, zaś konieczność ich usunięcia powoduje, że szczelina montażowa lub fuga pomiędzy modułami nie może być dowolnie mała, gdyż wówczas dostęp do elementów napinających byłby nie tylko utrudniony, ale wręcz niemożliwy. Zgodnie z innym rozwiązaniem według wynalazku okazało się korzystne uformowanie obudowy termoizolacyjnej z modułów w taki sposób, aby co najmniej między dwoma zagęszczonymi warstwami materiałów włóknistych został nałożony włóknisty środek wiążący z tworzywa, najkorzystniej organicznego, nieodpornego na wysokie temperatury, który spaja te warstwy i utrzymuje blok w stanie sprężonym. Zgodnie z wynalazkiem połączenie w sposób elastyczny warstw materiałów włóknistych jednego modułu, włóknistym środkiem wiążącym, korzystnie w postaci skrętek, który nałożony jest między te warstwy, eliminuje uciążliwe usuwanie elementów napinających po montażu modułów, ponieważ wiążące tworzywo organiczne nie jest odporne na wysoką temperaturę i spala się. Wówczas sprężone moduły odprężają się, zaś fugi niezbędne dla montażu - zamykają się. Fugi te mogą być bardzo wąskie, gdyż po montażu

168 882 modułów nie jest konieczny dostęp do elementów napinających. Zapobiega to otwieraniu się fug pomiędzy modułami wskutek kurczenia się materiału włóknistego pod wpływem działania wysokich temperatur oraz eliminuje się konieczność obsługi obudowy termoizolacyjnej według wynalazku. Tworzeniu się szczelin w fugach pomiędzy modułami można przeciwdziałać również przez zaopatrzenie modułów, po ich gorącej stronie, we wcięcia równoległe do boków wstępnie niesprężonych.

Właściwością obudowy termoizolacyjnej według wynalazku jestjej szczególna odporność na działanie wysokich temperatur, zależna od rodzaju użytych materiałów warstw włóknistych modułów. Koszty materiałowe wzrastają w miarę wzrostu odporności na temperaturę tych warstw. Obudowy ścianek pieców wysokotemperaturowych są bardzo kosztowne. Aby obniżyć te koszty, w innym rozwiązaniu wynalazku, moduły składają się z dużej ilości warstw materiałów włóknistych uformowanych w bloki, przy czym co najmniej jeden blok wykonany z warstw innych materiałów włóknistych jest przymocowany za pomocą nakładanego elastycznie, włóknistego środka wiążącego, odpornego na wysoką temperaturę, korzystnie w włókien ceramicznych, po stronie przeciwnej do izolowanej ścianki. Dzięki takiej budowie modułu złożonego z dwóch bloków wykonanych z warstw materiałów włóknistych o różnej jakości możliwe jest wykonanie tej części modułu, która wystawiona jest na działanie atmosfery pieca z materiału wysokowartościowego, w odróżnieniu od części, przylegającej do ścianki pieca, co prowadzi do dużych oszczędności w kosztach materiałowych modułu. Takie połączenie, zgodne z wynalazkiem, dwóch bloków modułu za pomocą włóknistego środka wiążącego, korzystnie nakładanego w skrętkach, ma również tę zaletę, że naprężenia występujące w miejscu połączenia dwóch bloków, wynikłe z różnej jakości użytych materiałów warstw włóknistych nie wpływają na wytrzymałość połączenia.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w różnych przykładach rozwiązania na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia obudowę termoizolacyjną według wynalazku w schematycznym widoku perspektywicznym; fig. 2 - obudowę termoizolacyjną według fig. 1, w innej skali, w schematycznym widoku z góry; fig. 3 - inne rozwiązanie obudowy termoizolacyjnej według wynalazku w schematycznym widoku perspektywicznym; fig. 4 obudowę termoizolacyjną według fig. 3, w innej skali, w schematycznym widoku z góry; fig. 5 - jeszcze inne rozwiązanie obudowy termoizolacyjnej według wynalażku w schematycznym widoku perspektywicznym; fig. 6 - obudowę termoizolacyjną według fig. 5, w innej skali, w schematycznym widoku z góry; fig. 7 - moduł obudowy termoizolacyjnej według fig. 3 i 4 w schematycznym widoku perspektywicznym; fig. 8 - moduł według fig. 7 w schematycznym widoku z góry; fig. 9 - moduł według fig.7 i 8, po usunięciu niektórych części, w innej skali, w schematycznym widoku perspektywicznym; fig. 10 - moduł obudowy termoizolacyjnej według fig. 5 i 6 w schematycznym widoku perspektywicznym; fig. 11 moduł według fig. 10, po usunięciu niektórych części, w innej skali, w schematycznym widoku perspektywicznym; fig. 12 - moduł według fig. 10, w innej skali, w schematycznym przekroju wzdłuż linii II-II z fig. 10; fig. 13 - moduł według fig. 10 w schematycznym przekroju wzdłuż linii III-III z fig. 12.

Obudowa termoizolacyjna przedstawiona na fig. 1 i 2 składa się z dużej ilości bloków lub modułów 1 przymocowanych do izolowanej ścianki 2 pieca przemysłowego. Moduły 1, z których usunięto elementy napinające, utrzymujące je w napięciu wstępnym, składają się z dużej ilości warstw 3 materiałów włóknistych, wstępnie sprężonych w kierunku strzałki A równolegle do ścianki 2. Przylegające do siebie moduły 1 są trwale, elastycznie spojone za pomocą włóknistych, odpornych na wysoką temperaturę środków wiążących 4, nałożonych w skrętkach na niesprężone boki 5 modułów. Środek wiążący 4 jest nakładany od strony powierzchni zewnętrznej 6 obudowy termoizolacyjnej w kierunku do ścianki 2.

W obudowie termoizolacyjnej przedstawionej na fig. 3 i 4 znajduje się również duża liczba bloków lub modułów 11, ustawionych rzędami jeden nad drugim, przymocowanych do izolowanej ścianki 12 pieca przemysłowego. Moduły 11, pokazane również na fig. 7 do 9, składają się z dużej ilości warstw 13 materiałów włóknistych ułożonych jedna na drugiej i zagęszczonych w prasie o 25 do 40% objętości pierwotnej, a dzięki temu sprężonych wstępnie w kierunku strzałki B. W stanie wstępnego sprężenia warstwy 13 materiałów włóknistych są wzajemnie

168 882 spojone za pomocą nakładanego elastycznie organicznego włóknistego środka wiążącego 18, dzięki czemu po wyjęciu z prasy moduły 11 zachowują w stanie wstępnie sprężonym tę samą postać.

Przylegające do siebie, wstępnie sprężone moduły 11 obudowy termoizolacyjnej są, jak to już poprzednio opisano, trwale elastycznie spojone za pomocą odpornego na wysokie temperatury, włóknistego środka wiążącego 14 swymi niesprężonymi wstępnie bokami 15. Na powierzchni zewnętrznej 16 obudowy termoizolacyjnej moduły 11 mają wcięcia 17, równoległe do niesprężonego wstępnie boku 15 w odstępach co 50 do 100 mm i o głębokości wynoszącej od 1/4 do 1/3 głębokości modułu 11.

Obudowa termoizolacyjna pokazana na fig. 5 i 6 składa się, w celu izolacji ścianki 22 pieca, z dużej liczby bloków lub modułów 21, wykonanych z warstw materiałów włóknistych 23 i 29 i przymocowanych do ścianki 22 pieca. Moduły 21 są wzajemnie połączone przyległymi bokami 25 za pomocą odpornego na temperaturę włóknistego środka wiążącego 24, tworząc trwałe, elastyczne spojenie. Moduł 21 składa się z bloku głównego 27, utworzonego z zygzakowato złożonych warstw 23 materiałów włóknistych oraz ze znajdujących się na jego powierzchni, skierowanej do wnętrza pieca, zakładek wystających z warstw materiałów włóknistych 29, poprzecznym w stosunku do kierunku złożenia warstw 23 i połączonych z sąsiednim blokiem 30 w ten sposób, że wąska strona 'warstw materiałów włóknistych 29 dotyka do bloku głównego 27. Blok główny 27 i sąsiedni blok 30 są spojone za pomocą włóknistego i odpornego na wysokie temperatury środka wiążącego 28, który jest nałożony na te bloki 27 i 30 w skrętkach. Warstwy materiałów włóknistych 23 bloku głównego 27 i warstwy materiałów włóknistych 29 sąsiedniego bloku 30 mają przy tym różne właściwości.

168 882

FIG ι ιι_ι

168 882

FIG. 4

11 15 14 15 11 12

168 882

FIG. 6

22 27 25 24 28 22

29

FIG. 7

FIG. 8

168 882

13·

FIG. 9

			7γμζ$
i ^/f A-L	^z A-L	^/Z AL ^/Z	K<X

^z			^{7 7}'
S Αχ* s	YVv /<
(	^{z /V}^W^x/	^/?it ^{/ 7}	'\τ ⁷'

^X
	/

17

ΧΑ'Λ

FIG. 10 w

FIG. 11

168 882

FIG. 12

^•ΊΤΓ

FIG. 13

^s$2

A ^cPa,

5(3, ₇

^,rb

PJe,

⁹kł;

^efe.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Obudowa termoizolacyjna ścian lub przykryć, zwłaszcza pieców przemysłowych, składająca się z ustawionych na sobie rzędami bez fug i przymocowanych do ścianki modułów, złożonych z dużej liczby warstw materiałów włóknistych, ułożonych jedna na drugiej, zagęszczonych oraz wstępnie sprężonych w kierunku równoległym do ścianki, znamienna tym, że przylegające do siebie moduły (1,11,21) swymi wstępnie niesprężonymi bokami (5,15,25) są trwale i elastycznie spojone za pomocą co najmniej jednego, włóknistego i odpornego na wysoką temperaturę środka wiążącego (4, 14, 24,), który nałożony jest elastycznie w kierunku od powierzchni zewnętrznej (6), (16) obudowy termoizolacyjnej do ścianki (2,12, 22) pieca.
2. Obudowa według zastrz. 1, znamienna tym, że włóknisty środek wiążący (4,14, 24) ma postać skrętek.
3. Obudowa według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że włóknisty środek wiążący (4,14, 24) składa się z włókien ceramicznych.
4. Obudowa według zastrz. 1, znamienna tym, że moduły (11) na swej zewnętrznej powierzchni (16) mają wcięcia (17), równoległe do swego niesprężonego boku (15).
5. Obudowa według zastrz. 4, znamienna tym, że wcięcia (17) znajdują się w odstępach co 50 do 100 mm.
6. Obudowa według zastrz. 4 albo 5, znamienna tym, że wcięcia (17) mają głębokość wynoszącą od 1/4 do 1/3 głębokości modułu (11).
7. Obudowa termoizolacyjna ścian lub przykryć, zwłaszcza pieców przemysłowych, składająca się z ustawionych na sobie rzędami bez fug i przymocowanych do ścianki modułów, złożonych z dużej liczby warstw materiałów włóknistych, ułożonych jedna na drugiej, zagęszczonych oraz wstępnie sprężonych w kierunku równoległym do ścianki, znamienna tym, że jej moduł (11) jest wyposażony w umieszczoną pomiędzy przynajmniej dwoma zagęszczonymi warstwami materiałów włóknistych (13), włóknisty środek wiążący (18) z nieodpornego na gorąco tworzywa, który wiążąc ze sobą elastycznie warstwy materiałów włóknistych (23) utrzymuje wstępnie sprężony moduł (11).
8. Obudowa według zastrz. 7, znamienna tym, że włóknisty środek wiążący (18) składa się z tworzywa organicznego.
9. Obudowa według zastrz. 7 albo 8, znamienna tym, że włóknisty środek wiążący (18) ma postać skrętek.
10. Obudowa termoizolacyjna ścian lub przykryć, zwłaszcza pieców przemysłowych, składająca się z ustawionych na sobie rzędami bez fug i przymocowanych do ścianki modułów, złożonych z dużej liczby warstw materiałów włóknistych, ułożonych jedna na drugiej, zagęszczonych oraz wstępnie sprężonych w kierunku równoległym do ścianki, znamienna tym, że do bloku głównego (27) na jego boku, przeciwnym do ścianki (22) pieca przymocowany jest przynajmniej jeden sąsiedni blok (30), wykonany z warstw (29) z odmiennych materiałów włóknistych za pomocą nałożonego elastycznie, włóknistego i odpornego na wysoką temperaturę środka wiążącego (28), tworząc moduł (21).
11. Obudowa według zastrz. 10, znamienna tym, że włóknisty środek wiążący (28) ma postać skrętek.
12. Obudowa według zastrz 10 albo 11, znamienna tym, że włóknisty środek wiążący (28) składa się z włókien ceramicznych.