WO2011070094A2 - Fastening element for a lining element exposed to chemical, mechanical and/or thermal stress and lining device - Google Patents

Fastening element for a lining element exposed to chemical, mechanical and/or thermal stress and lining device Download PDF

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WO2011070094A2
WO2011070094A2 PCT/EP2010/069232 EP2010069232W WO2011070094A2 WO 2011070094 A2 WO2011070094 A2 WO 2011070094A2 EP 2010069232 W EP2010069232 W EP 2010069232W WO 2011070094 A2 WO2011070094 A2 WO 2011070094A2
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substructure
anchoring
fastening
anchoring element
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Matthias Klein
Klaus Vierkötter
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Steuler-Industriewerke Gmbh
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • F23M5/00—Casings; Linings; Walls
    • F23M5/04—Supports for linings

Definitions

  • Fastening element for a chemically, mechanically and / or thermally loaded lining element
  • the invention relates to a fastening element for chemically, mechanically and / or thermally loaded lining elements in industrial plants and a lining device with a corresponding fastening element.
  • Industrial plants such as plants in the chemical industry, power generation plants and the like are frequently exposed to high chemical, mechanical and / or thermal stresses. This applies in particular to containers used in industry, pipelines, exhaust systems and the like.
  • Such industrial plants have, for example, a substructure, which can be made of steel, concrete, bricks and the like. Since the occurring chemical, mechanical and / or thermal stresses would lead to damage to the substructure, the transition structure is provided with lining elements. These may be elements of suitable plastic material, suitable optionally coated metals, stainless steel, etc.
  • the lining elements are connected directly to the substructure or fastened at a distance from the substructure via corresponding spacers. Often, between the lining elements and the substructure still intermediate layers, for example Insulating provided, in particular to avoid excessive heat input into the substructure. This is particularly important for substructures made of concrete or bricks, as high temperatures would lead to destruction of the substructure.
  • the object of the invention is to provide a fastener with which a strong chemical, mechanical and / or thermal stresses exposed lining element can be kept in a simple manner on a particular made of concrete substructure. It is also an object of the invention to provide a corresponding lining device with such a fastening element.
  • the object is achieved by a fastener with the features of claim 1, and a lining device with the features of claim 14 July 2009.
  • the fastening element according to the invention is particularly suitable for lining industrial plants.
  • This is, for example, a flue gas desulfurization, in which exhaust gases are introduced at high temperatures in a tower. The gas is irrigated with a lime suspension so that gypsum is formed in the lower part of the tower, thereby cleaning the exhaust gases.
  • a lining element which can be made of metal, for example, from a plurality of plates forming a jacket, attached to a substructure.
  • a substructure made of concrete or stone Substructures made of steel are considerably more expensive and more complex in construction.
  • a plurality of fastening elements are provided for fastening the lining element to the substructure, in each case are anchored positively in the substructure.
  • the fastening elements have an anchoring element which is suitable for transmitting forces from the lining element to the substructure.
  • the forces that occur are on the one hand the weight of the lining element itself, as well as the forces occurring in particular by thermal deformation of the lining element.
  • the anchoring element according to the invention is further made of a heat-insulating material. This avoids that the high, prevailing in the interior of the industrial plant temperature, or the temperature of the lining element is introduced into the substructure. This is absolutely necessary because a substructure made of stone or concrete should be loaded with not more than about 80 ° C, the temperatures inside the industrial plant, in particular a tower of a flue gas desulfurization but may be over 200 ° C.
  • the anchoring element be made of ceramic or a ceramic material.
  • the anchoring element is thus anchored on the one hand in a form-fitting manner in the substructure and on the other hand has on the side facing away from the substructure on a contact surface with which the lining element is indirectly or directly connected.
  • About the contact surface is the introduction or recording of the forces occurring.
  • At least one fixing element is furthermore provided per fastening element.
  • the particular pin-like fixing element is arranged substantially within the anchoring element, wherein the fixing element on the contact surface of the anchoring element is freely accessible.
  • the accessibility is preferably realized in that the fixing element projects beyond the contact surface.
  • a welding of the lining element also made of metal can be done with the fixing.
  • a connecting element is preferably provided between the lining element and the fixing element.
  • the connecting element is preferably formed band-shaped and also made of metal.
  • the at least one fixing element is thus connected to the band-shaped connecting element, the lining element then being connected to the connecting element, in particular by welding.
  • the lining element is displaceable relative to the anchoring element, in particular in the plane of the contact surface. It is preferred in this case that the displacement between the connecting element and the fixing element is realized, so that the lining element can be firmly connected to the connecting element, in particular by welding.
  • the anchoring element preferably has a cross section widening in the direction of the substructure. As a result, an undercut is formed. In the case of a rotationally symmetrical anchoring element, this is widened in the shape of a truncated cone at least in the region which is arranged within the substructure.
  • the anchoring element is dovetailed in longitudinal section.
  • the anchoring element is already poured in the production of the substructure, that is, in particular during the casting of the concrete substructure and thus projects inwardly in the direction of the later to be mounted lining element.
  • subsequent anchoring elements For this can be provided or introduced in the substructure, a recess having a slightly larger cross-section than the anchoring element.
  • the anchoring element is then inserted into the recess, which is then filled with synthetic resin. After curing of the synthetic resin, which forms a firm connection with the substructure, in particular with the concrete, an undercut is also realized, so that high forces can be transmitted from the lining element to the substructure.
  • the fixing element has a head in order to securely hold the fixing element in the anchoring element.
  • the fixing element is in particular designed in the form of a pin and has a head arranged substantially in the region of the rear side of the anchoring element.
  • the fixing element is preferably introduced from a rear side of the anchoring element in this.
  • the head of the fixing element then abuts, for example, directly on the rear side of the fixing element, with the rear side forming a holding surface in this case.
  • the recess can preferably be additionally filled with synthetic resin, so that on the one hand a holding of the fixing element is ensured in the anchoring element and in addition takes place through the resin insulation.
  • the cross section of the recess element corresponding to the cross section of the head.
  • a square or rectangular cross-section can be selected in order to avoid twisting of the fixing element.
  • insulating material is arranged between the lining element and the substructure in order to avoid overheating of the substructure even at this area.
  • the insulating material may be, for example, ceramic fiber mats, calcium silicate plates or the like.
  • the invention relates to a lining device for industrial plants.
  • This has a lining element, which is supported by a substructure.
  • the attachment of the lining element to the substructure takes place here by means of several of the fastening elements described above.
  • FIG. 1 shows a schematic cross section of a gas inlet nozzle of a flue gas scrubber in a flue gas desulfurization
  • FIGS. 2 and 3 different embodiments of a
  • FIG. 4 shows a sectional view of the line IV-IV in Figure 2.
  • a substructure 10 made of concrete is provided with a lining element 12.
  • the arranged on the inside of the substructure 10 lining element 12 has for lining steel plates, which in a Distance to the inside 14 of the substructure are arranged.
  • a ceramic fiber plate 16 (FIG. 2) or calcium silicate plates 18 (FIG. 3) is provided for insulation.
  • the fastening of the lining elements 12 can be effected by differently configured anchoring devices 20, the structure of which will be explained in more detail below with reference to FIGS. 2 and 3.
  • An anchoring device comprises an anchoring element 22 made of an insulating material, by which forces can be transmitted well. It is preferred to produce the anchoring element of ceramic.
  • a fixing element 24, in particular made of steel, is arranged within the anchoring element.
  • This has a pin-shaped element 26 which is disposed within a bore extending in the longitudinal direction of the anchoring element.
  • the pin-shaped element 26 extends substantially perpendicular to the surface 14 of the substructure 10 as well as perpendicular to the lining element 12.
  • the pin 26 of the fixing 24 projects slightly beyond a contact surface 28 of the anchoring element, wherein the bearing surface 28 extends substantially parallel to the lining element 12 , The pin 26 is thus freely accessible for connection to the lining element 12.
  • a band-shaped connecting element 30 is provided between the contact surface 28 and the lining element 12.
  • the connecting element 30 is fixed by welding.
  • Connecting element 30 slots 32 (Fig. 4). This is a Moving the connecting element 30 in the direction 33 of the slots 32 in which the pins 26 are arranged, possible.
  • the arranged between the lining element 12 and the substructure 10 insulation in the form of a ceramic fiber core 16 is anchored via a retaining pin 34 in the substructure 10.
  • the fixing element 24 is inserted in the embodiment shown by a rear side 36 of the anchoring element 22 prior to assembly or arrangement of the anchoring element 22 in the substructure 10 in a recess 38.
  • the recess 38 is stepped and merges into the bore in which the pin 26 is located.
  • the pin 26 of the fixing member 24 is connected to a head 40 which is disposed within the recess, wherein the head 40 due to the cross-sectional reduction of the recess 38, that is in the transition into the bore on a holding surface 42 of the recess.
  • the recess 38 preferably has an example square cross-section.
  • the head 40 then also has a square cross-section, so that a rotation of the head 40 in the recess 38 is avoided.
  • the recess 38 is filled with a resin 44 in the illustrated embodiment. Furthermore, the resin 44 serves as insulation to prevent heat transfer from the fixing element 24, which is made in particular of metal, to the substructure.
  • the anchoring element 22 has an outgoing from the lining element 12 expanding cross section.
  • a first pointing in the direction of the lining element 12 part of the anchoring element 22 is cylindrical, with the cylindrical part then followed by a frusto-conical widening part.
  • the anchoring element 22 is poured in the embodiment shown in Fig. 2 in the manufacture of the substructure 10 made of concrete. Due to the undercut extraction of the anchoring element 22 is not possible from the substructure 10 due to high forces applied by the lining element 12 forces. The lining element 12 is thus securely anchored in the substructure 10.
  • the anchoring element 22 is made in a preferred embodiment of ceramic, there is only a small heat transfer from the lining element 12 to the substructure 10, so that excessive heating of the substructure 10 made of concrete is avoided. For reasons of operational safety, a concrete substructure must not be heated above approx. 80 ° C.
  • the anchoring element 22 can be subsequently inserted into the substructure 10, wherein the shape of the anchoring element 22 is identical to that described with reference to FIG. 2.
  • a recess 46 is provided in this. This is designed such that it expands in the illustrated embodiment, starting from the top 14 of the substructure. It deals In this case, as in the case of the ceramic anchoring element 22, it is likewise preferably a rotationally symmetrical recess or a correspondingly rotationally symmetrical component.
  • the anchoring element 22 is inserted into the recess 46 and the remaining cavity filled with hardening resin 48. This may be the same synthetic resin 44 that is disposed in the recess 38 of the anchoring element 22.
  • the embodiment shown in FIG. 3 corresponds to the embodiment shown in FIG. 2.

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Abstract

The invention relates to a fastening element for linings in industrial plants exposed to chemical, mechanical and/or thermal stress. A lining element (12), which is produced from stainless steel, for example, is connected to a substructure (10) by means of an anchoring element (22). To this end, the lining element (12) is arranged at a distance from the substructure (10). The anchoring element, which is preferably produced from ceramic material, is positively connected to the substructure in particular due to an undercut. The anchoring element (22) further comprises a fixing element arranged substantially within the anchoring element (22), the fixing element being connected to the lining element (12) by means of a strip-shaped connecting element (30).

Description

Befestiqunqselement für ein chemisch, mechanisch und/oder thermisch belastetes Auskleidunqselement sowie  Fastening element for a chemically, mechanically and / or thermally loaded lining element and
Auskleidunqseinrichtunq  Auskleidunqseinrichtunq
Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement für chemisch, mechanisch und/oder thermisch belastete Auskleidungselemente in Industrieanlagen sowie eine Auskleidungseinrichtung mit einem entsprechenden Befestigungselement. The invention relates to a fastening element for chemically, mechanically and / or thermally loaded lining elements in industrial plants and a lining device with a corresponding fastening element.
Industrieanlagen, wie Anlagen in der Chemieindustrie, Energieerzeugungsanlagen und dergleichen sind häufig hohen chemischen, mechanischen und/ oder thermischen Beanspruchungen ausgesetzt. Dies gilt insbesondere auch für in der Industrie eingesetzte Behälter, Rohrleitungen, Abgasanlagen und dergleichen. Derartige Industrieanlagen weisen beispielsweise eine Unterkonstruktion auf, die aus Stahl, Beton, Ziegeln und dergleichen hergestellt sein kann. Da die auftretenden chemischen, mechanischen und/ oder thermischen Belastungen zu Beschädigungen der Unterkonstruktion führen würden, ist die Übergangskonstruktion mit Auskleidungselementen versehen. Hierbei kann es sich um Elemente aus geeignetem Kunststoffmaterial, geeigneten gegebenenfalls beschichteten Metallen, Edelstahl etc. handeln. Die Auskleidungselemente sind je nach auftretender Belastung unmittelbar mit der Unterkonstruktion verbunden oder in einem Abstand zu der Unterkonstruktion über entsprechende Abstandshalter befestigt. Häufig sind zwischen den Auskleidungselementen und der Unterkonstruktion noch Zwischenschichten, beispielsweise aus Isolationsmaterial vorgesehen, um insbesondere eine zu große Wärmeeinbringung in die Unterkonstruktion zu vermeiden. Insbesondere bei Unterkonstruktionen aus Beton oder Ziegeln ist dies wichtig, da hohe Temperaturen zu einer Zerstörung der Unterkonstruktion führen würden. Industrial plants, such as plants in the chemical industry, power generation plants and the like are frequently exposed to high chemical, mechanical and / or thermal stresses. This applies in particular to containers used in industry, pipelines, exhaust systems and the like. Such industrial plants have, for example, a substructure, which can be made of steel, concrete, bricks and the like. Since the occurring chemical, mechanical and / or thermal stresses would lead to damage to the substructure, the transition structure is provided with lining elements. These may be elements of suitable plastic material, suitable optionally coated metals, stainless steel, etc. Depending on the load, the lining elements are connected directly to the substructure or fastened at a distance from the substructure via corresponding spacers. Often, between the lining elements and the substructure still intermediate layers, for example Insulating provided, in particular to avoid excessive heat input into the substructure. This is particularly important for substructures made of concrete or bricks, as high temperatures would lead to destruction of the substructure.
Aufgabe der Erfindung ist es ein Befestigungselement zu schaffen, mit dem ein starken chemischen, mechanischen und/oder thermischen Beanspruchungen ausgesetztes Auskleidungselement auf einfache Weise auf einer insbesondere aus Beton hergestellten Unterkonstruktion gehalten werden kann. Femer ist es Aufgabe der Erfindung eine entsprechende Auskleidungseinrichtung mit einem derartigen Befestigungselement zu schaffen. The object of the invention is to provide a fastener with which a strong chemical, mechanical and / or thermal stresses exposed lining element can be kept in a simple manner on a particular made of concrete substructure. It is also an object of the invention to provide a corresponding lining device with such a fastening element.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch ein Befestigungselement mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1, bzw. eine Auskleidungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 14. Juli 2009. The object is achieved by a fastener with the features of claim 1, and a lining device with the features of claim 14 July 2009.
Das erfindungsgemäße Befestigungselement ist insbesondere zur Auskleidung von Industrieanlagen geeignet. Hierbei handelt es sich beispielsweise um eine Rauchgasentschwefelungsanlage, bei der in einem Turm Abgase mit hohen Temperaturen eingeleitet werden. Das Gas wird mit einer Kalkmilchsuspension beregnet, so dass sich im unteren Bereich des Turms Gips bildet und hierdurch eine Reinigung der Abgase erfolgt. Eine derartige Industrieanlage ist hohen chemischen, mechanischen und auf thermischen Beanspruchungen ausgesetzt. Erfindungsgemäß ist daher ein Auskleidungselement, das beispielsweise aus mehreren einen Mantel bildenden Platten aus Metall hergestellt sein kann, an einer Unterkonstruktion befestigt. Insbesondere aus wirtschaftlichen Gründen ist es hierbei bevorzugt, eine Unterkonstruktion aus Beton oder Stein vorzusehen. Unterkonstruktionen aus Stahl sind erheblich teurer und in der Konstruktion aufwendiger. The fastening element according to the invention is particularly suitable for lining industrial plants. This is, for example, a flue gas desulfurization, in which exhaust gases are introduced at high temperatures in a tower. The gas is irrigated with a lime suspension so that gypsum is formed in the lower part of the tower, thereby cleaning the exhaust gases. Such an industrial plant is exposed to high chemical, mechanical and thermal stresses. According to the invention, therefore, a lining element, which can be made of metal, for example, from a plurality of plates forming a jacket, attached to a substructure. In particular, for economic reasons, it is preferred to provide a substructure made of concrete or stone. Substructures made of steel are considerably more expensive and more complex in construction.
Erfindungsgemäß sind daher zur Befestigung des Auskleidungselements an der Unterkonstruktion mehrere Befestigungselemente vorgesehen, die jeweils formschlüssig in der Unterkonstruktion verankert sind. Hierzu weisen die Befestigungselemente ein Verankerungselement auf, das zur Übertragung von Kräften von dem Auskleidungselement auf die Unterkonstruktion geeignet ist. Bei den auftretenden Kräften handelt es sich einerseits um das Gewicht des Auskleidungselementes selbst, sowie um die insbesondere durch thermische Verformung des Auskleidungselements auftretenden Kräfte. Das erfindungsgemäße Verankerungselement ist ferner aus einem wärmeisolierenden Material hergestellt. Hierdurch ist vermieden, dass die hohe, im inneren der Industrieanlage herrschende Temperatur, bzw. die Temperatur des Auskleidungselements in die Unterkonstruktion eingebracht wird. Dies ist unbedingt erforderlich, da eine Unterkonstruktion aus Stein oder Beton mit nicht mehr als ca. 80°C belastet werden sollte, die Temperaturen im Inneren der Industrieanlage, insbesondere eines Turms einer Rauchgasentschwefelungsanlage jedoch über 200°C betragen können. According to the invention, therefore, a plurality of fastening elements are provided for fastening the lining element to the substructure, in each case are anchored positively in the substructure. For this purpose, the fastening elements have an anchoring element which is suitable for transmitting forces from the lining element to the substructure. The forces that occur are on the one hand the weight of the lining element itself, as well as the forces occurring in particular by thermal deformation of the lining element. The anchoring element according to the invention is further made of a heat-insulating material. This avoids that the high, prevailing in the interior of the industrial plant temperature, or the temperature of the lining element is introduced into the substructure. This is absolutely necessary because a substructure made of stone or concrete should be loaded with not more than about 80 ° C, the temperatures inside the industrial plant, in particular a tower of a flue gas desulfurization but may be over 200 ° C.
Besonders bevorzugt ist es hierbei, dass Verankerungselement aus Keramik oder einem Keramik aufweisenden Material herzustellen. Das Verankerungselement ist somit einerseits formschlüssig in der Unterkonstruktion verankert und weist andererseits an der von der Unterkonstruktion abweisende Seite eine Anlagefläche auf, mit der das Auskleidungselement mittelbar oder unmittelbar verbunden ist. Über die Anlagefläche erfolgt das Einbringen bzw. das Aufnehmen der auftretenden Kräfte. In this case, it is particularly preferred that the anchoring element be made of ceramic or a ceramic material. The anchoring element is thus anchored on the one hand in a form-fitting manner in the substructure and on the other hand has on the side facing away from the substructure on a contact surface with which the lining element is indirectly or directly connected. About the contact surface is the introduction or recording of the forces occurring.
Zur Befestigung des Auskleidungselements an der Anlagefläche des Verankerungselements ist ferner je Befestigungselement mindestens ein Fixierelement vorgesehen. Das insbesondere stiftartig ausgebildete Fixierelement ist im wesentlichen innerhalb des Verankerungselements angeordnet, wobei das Fixierelement an der Anlagefläche des Verankerungselements frei zugängig ist. Hierbei ist die Zugänglichkeit vorzugsweise dadurch realisiert, dass das Fixierelement über die Anlagefläche vorsteht. Da das Fixierelement in besonders bevorzugter Ausführungsform aus Metall hergestellt ist, kann beispielsweise ein Verschweißen des ebenfalls aus Metall hergestellten Auskleidungselements mit dem Fixierelement erfolgen. Hierbei ist vorzugsweise zwischen dem Auskleidungselement und dem Fixierelement ein Verbindungselement vorgesehen. Das Verbindungselement ist vorzugsweise bandförmig ausgebildet und ebenfalls aus Metall. In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgte somit ein Verbinden des mindestens einen Fixierelements mit dem bandförmigen Verbindungselement, wobei sodann das Auskleidungselement mit dem Verbindungselement insbesondere durch Verschweißen verbunden ist. For fastening the lining element to the contact surface of the anchoring element, at least one fixing element is furthermore provided per fastening element. The particular pin-like fixing element is arranged substantially within the anchoring element, wherein the fixing element on the contact surface of the anchoring element is freely accessible. In this case, the accessibility is preferably realized in that the fixing element projects beyond the contact surface. Since the fixing in a particularly preferred embodiment of Metal is produced, for example, a welding of the lining element also made of metal can be done with the fixing. In this case, a connecting element is preferably provided between the lining element and the fixing element. The connecting element is preferably formed band-shaped and also made of metal. In a preferred embodiment, the at least one fixing element is thus connected to the band-shaped connecting element, the lining element then being connected to the connecting element, in particular by welding.
Um den unterschiedlichen Wärmeausdehnungs-Koeffizienten Rechnung zu tragen, ist es bevorzugt, dass das Auskleidungselement gegenüber dem Verankerungselement insbesondere in der Ebene der Anlagefläche verschiebbar ist. Bevorzugt ist es hierbei, dass die Verschiebung zwischen dem Verbindungselement und dem Fixierelement realisiert ist, so dass das Auskleidungselement mit dem Verbindungselement insbesondere durch Verschweißen fest verbunden werden kann. In order to take account of the different coefficients of thermal expansion, it is preferred that the lining element is displaceable relative to the anchoring element, in particular in the plane of the contact surface. It is preferred in this case that the displacement between the connecting element and the fixing element is realized, so that the lining element can be firmly connected to the connecting element, in particular by welding.
Um eine möglichst gute Kraftübertragung von dem Auskleidungselement in die Unterkonstruktion zu verwirklichen, weist das Verankerungselement vorzugsweise ein sich in Richtung der Unterkonstruktion erweiternden Querschnitt auf. Hierdurch ist eine Hinterschneidung ausgebildet. Bei einem rotationssymmetrisch ausgebildeten Verankerungselement ist dieses zumindest in dem Bereich der innerhalb der Unterkonstruktion angeordnet ist, kegelstumpfförmig erweitert. Vorzugsweise ist das Verankerungselement im Längsschnitt schwalbenschwanzförmig ausgebildet. In order to realize the best possible transmission of force from the lining element into the substructure, the anchoring element preferably has a cross section widening in the direction of the substructure. As a result, an undercut is formed. In the case of a rotationally symmetrical anchoring element, this is widened in the shape of a truncated cone at least in the region which is arranged within the substructure. Preferably, the anchoring element is dovetailed in longitudinal section.
Besonders bevorzugt ist es, dass das Verankerungselement bereits bei der Herstellung der Unterkonstruktion, das heißt insbesondere beim Gießen der Unterkonstruktion aus Beton mit eingegossen wird und somit nach innen in Richtung des später zu montierenden Auskleidungselementes vorsteht. Es ist jedoch auch möglich, nachträglich Verankerungselemente vorzusehen. Hierzu kann in der Unterkonstruktion eine Ausnehmung vorgesehen oder eingebracht werden, die einen etwas größeren Querschnitt als das Verankerungselement aufweist. Das Verankerungselement wird sodann in die Ausnehmung eingesetzt, die anschließend mit Kunstharz verfüllt wird. Nach Aushärtung des Kunstharzes, das eine feste Verbindung mit der Unterkonstruktion, insbesondere mit dem Beton eingeht, ist ebenfalls ein Hinterschnitt realisiert, so dass hohe Kräfte von dem Auskleidungselement auf die Unterkonstruktion übertragen werden können. It is particularly preferred that the anchoring element is already poured in the production of the substructure, that is, in particular during the casting of the concrete substructure and thus projects inwardly in the direction of the later to be mounted lining element. However, it is also possible to provide subsequent anchoring elements. For this can be provided or introduced in the substructure, a recess having a slightly larger cross-section than the anchoring element. The anchoring element is then inserted into the recess, which is then filled with synthetic resin. After curing of the synthetic resin, which forms a firm connection with the substructure, in particular with the concrete, an undercut is also realized, so that high forces can be transmitted from the lining element to the substructure.
Das Fixierelement weist in besonders bevorzugter Ausführungsform einen Kopf auf, um das Fixierelement sicher in dem Verankerungselement zu halten. Hierbei ist das Fixierelement insbesondere stiftförmig ausgebildet und weist einen im wesentlichen im Bereich der Rückseite des Verankerungselements angeordneten Kopf auf. Das Fixierelement wird vorzugsweise von einer Rückseite des Verankerungselements in dieses eingeführt. Der Kopf des Fixierelements liegt sodann beispielsweise unmittelbar an der Rückseite des Fixierelements an, wobei die Rückseite in diesem Fall eine Haltefläche bildet. Ebenso ist es möglich, den Kopf des Fixierelements in einer Vertiefung des Verankerungselements anzuordnen, so dass der Kopf innerhalb des Verankerungselements angeordnet ist. Durch das Anordnen des Kopfs des Fixierelements in einer Vertiefung ist sichergestellt, dass durch das Fixierelement keine Wärmebrücke entsteht. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn das Fixierelement aus wärmeleitfähigem Material wie Metall hergestellt ist. Hierzu kann die Vertiefung vorzugsweise zusätzlich mit Kunstharz verfüllt werden, so dass einerseits ein Halten des Fixierelements in dem Verankerungselement gewährleistet ist und zusätzlich durch das Kunstharz eine Isolation erfolgt. Ferner ist es möglich, den Querschnitt des Vertiefungselementes entsprechend dem Querschnitt des Kopfes zu wählen. Hierbei kann ein quadratischer oder rechteckiger Querschnitt gewählt werden, um ein Verdrehen des Fixierelements zu vermeiden. Vorzugsweise ist zwischen dem Auskleidungselement und der Unterkonstruktion Isoliermaterial angeordnet um auch an diesem Bereich ein zu starkes Erwärmen der Unterkonstruktion zu vermeiden. Bei dem Isoliermaterial kann es sich beispielsweise um Keramikfaser matten, Kalciumsilikat-Platten oder ähnliches handeln. In a particularly preferred embodiment, the fixing element has a head in order to securely hold the fixing element in the anchoring element. In this case, the fixing element is in particular designed in the form of a pin and has a head arranged substantially in the region of the rear side of the anchoring element. The fixing element is preferably introduced from a rear side of the anchoring element in this. The head of the fixing element then abuts, for example, directly on the rear side of the fixing element, with the rear side forming a holding surface in this case. It is also possible to arrange the head of the fixing in a recess of the anchoring element, so that the head is disposed within the anchoring element. By arranging the head of the fixing in a recess ensures that no thermal bridge is formed by the fixing. This is particularly important when the fixing element is made of thermally conductive material such as metal. For this purpose, the recess can preferably be additionally filled with synthetic resin, so that on the one hand a holding of the fixing element is ensured in the anchoring element and in addition takes place through the resin insulation. Furthermore, it is possible to choose the cross section of the recess element corresponding to the cross section of the head. In this case, a square or rectangular cross-section can be selected in order to avoid twisting of the fixing element. Preferably, insulating material is arranged between the lining element and the substructure in order to avoid overheating of the substructure even at this area. The insulating material may be, for example, ceramic fiber mats, calcium silicate plates or the like.
Ferner betrifft die Erfindung eine Auskleidungseinrichtung für Industrieanlagen. Diese weist ein Auskleidungselement auf, das von einer Unterkonstruktion getragen ist. Die Befestigung des Auskleidungselement an der Unterkonstruktion erfolgt hierbei mittels mehrerer der vorstehend beschriebenen Befestigungselemente. Furthermore, the invention relates to a lining device for industrial plants. This has a lining element, which is supported by a substructure. The attachment of the lining element to the substructure takes place here by means of several of the fastening elements described above.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert. The invention will be explained in more detail below with reference to preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.
Es zeigen : Show it :
Fig. 1 : einen schematischen Querschnitt eines Gaseinlassstutzens eines Rauchgaswäschers in einer Rauchgas- entschwefelungsanlage, 1 shows a schematic cross section of a gas inlet nozzle of a flue gas scrubber in a flue gas desulfurization,
Fign. 2 u. 3 : unterschiedliche Ausführungsformen eines FIGS. 2 and 3: different embodiments of a
Befestigungselements für ein Auskleidungselement des in Figur 1 dargestellten Einlassstutzens, und  Fastening element for a lining element of the inlet nozzle shown in Figure 1, and
Figur 4: eine Schnittansicht der Linie IV-IV in Figur 2. 4 shows a sectional view of the line IV-IV in Figure 2.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel eines Gaseintrittsstutzens eines Rauchgaswäschers in Rauchgasentschwefelungsanlagen ist eine aus Beton hergestellte Unterkonstruktion 10 mit einem Auskleidungselement 12 versehen. Das an der Innerseite der Unterkonstruktion 10 angeordnete Auskleidungselement 12 weist zur Auskleidung Stahlplatten auf, die in einen Abstand zu den Innenseite 14 der Unterkonstruktion angeordnet sind. Innerhalb des Abstands zwischen dem Auskleidungselement 12 und der Unterkonstruktion 10 ist zur Isolation beispielsweise eine Keramikfaserplatte 16 (Fig. 2) oder Kalciumsilicatplatten 18 (Fig. 3) vorgesehen. Die Befestigung der Auskleidungselemente 12 kann durch unterschiedlich ausgestaltete Verankerungsvorrichtungen 20 erfolgen, deren Aufbau nachstehend anhand der Figuren 2 und 3 näher erläutert wird. In the illustrated embodiment of a gas inlet nozzle of a flue gas scrubber in flue gas desulphurisation systems, a substructure 10 made of concrete is provided with a lining element 12. The arranged on the inside of the substructure 10 lining element 12 has for lining steel plates, which in a Distance to the inside 14 of the substructure are arranged. Within the spacing between the lining element 12 and the substructure 10, for example, a ceramic fiber plate 16 (FIG. 2) or calcium silicate plates 18 (FIG. 3) is provided for insulation. The fastening of the lining elements 12 can be effected by differently configured anchoring devices 20, the structure of which will be explained in more detail below with reference to FIGS. 2 and 3.
Ein Verankerungsvorrichtung gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform (Fig. 2) weist ein Verankerungselement 22 aus einem isolierenden Material, durch das Kräfte gut übertragen werden können, auf. Bevorzugt ist es das Verankerungselement aus Keramik herzustellen. Innerhalb des Verankerungselements ist ein insbesondere aus Stahl hergestelltes Fixierelement 24 angeordnet. Dieses weist ein stiftförmiges Element 26 auf, das innerhalb einer sich in Längsrichtung des Verankerungselements erstreckenden Bohrung angeordnet ist. Das stiftförmige Element 26 verläuft im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche 14 der Unterkonstruktion 10 sowie auch senkrecht zu dem Auskleidungselement 12. Der Stift 26 des Fixierelements 24 ragt über eine Anlagefläche 28 des Verankerungselements geringfügig vor, wobei die Anlagefläche 28 im wesentlichen parallel zu dem Auskleidungselement 12 verläuft. Der Stift 26 ist somit für eine Verbindung mit dem Auskleidungselement 12 frei zugänglich. An anchoring device according to a first preferred embodiment (Figure 2) comprises an anchoring element 22 made of an insulating material, by which forces can be transmitted well. It is preferred to produce the anchoring element of ceramic. Within the anchoring element, a fixing element 24, in particular made of steel, is arranged. This has a pin-shaped element 26 which is disposed within a bore extending in the longitudinal direction of the anchoring element. The pin-shaped element 26 extends substantially perpendicular to the surface 14 of the substructure 10 as well as perpendicular to the lining element 12. The pin 26 of the fixing 24 projects slightly beyond a contact surface 28 of the anchoring element, wherein the bearing surface 28 extends substantially parallel to the lining element 12 , The pin 26 is thus freely accessible for connection to the lining element 12.
Zur Fixierung des Auskleidungselements 12 in der Unterkonstruktion 10 ist zwischen der Anlagefläche 28 und dem Auskleidungselement 12 ein bandförmiges Verbindungselement 30 vorgesehen. An dem Verbindungselement 30 ist das Auskleidungselement 12 durch Verschweißen fixiert. Um Verschiebungen, die insbesondere aufgrund unterschiedlicher Wärmeausdehnungs-Koeffizienten zwischen der Unterkonstruktion 10 und dem Auskleidungselement 12 auftreten, zu ermöglich, weist dasFor fixing the lining element 12 in the substructure 10, a band-shaped connecting element 30 is provided between the contact surface 28 and the lining element 12. On the connecting element 30, the lining element 12 is fixed by welding. In order to enable displacements, which occur in particular due to different coefficients of thermal expansion between the substructure 10 and the lining element 12, that has
Verbindungselement 30 Langlöcher 32 (Fig. 4) auf. Hierdurch ist ein Verschieben der Verbindungselement 30 in Richtung 33 der Langlöcher 32, in denen die Stifte 26 angeordnet sind, möglich. Connecting element 30 slots 32 (Fig. 4). This is a Moving the connecting element 30 in the direction 33 of the slots 32 in which the pins 26 are arranged, possible.
Die zwischen den Auskleidungselement 12 und der Unterkonstruktion 10 angeordnete Isolierung in Form einer Keramikfasermatter 16 ist über einen Haltestift 34 in der Unterkonstruktion 10 verankert. The arranged between the lining element 12 and the substructure 10 insulation in the form of a ceramic fiber core 16 is anchored via a retaining pin 34 in the substructure 10.
Das Fixierelement 24 wird im dargestellten Ausführungsbeispiel von einer Rückseite 36 des Verankerungselements 22 vor der Montage bzw. Anordnung des Verankerungselements 22 in der Unterkonstruktion 10 in eine Vertiefung 38 eingeschoben. Die Vertiefung 38 ist stufenförmig und geht in die Bohrung über, in der der Stift 26 angeordnet ist. The fixing element 24 is inserted in the embodiment shown by a rear side 36 of the anchoring element 22 prior to assembly or arrangement of the anchoring element 22 in the substructure 10 in a recess 38. The recess 38 is stepped and merges into the bore in which the pin 26 is located.
Der Stift 26 des Fixierelements 24 ist mit einem Kopf 40 verbunden, der innerhalb der Vertiefung angeordnet ist, wobei der Kopf 40 aufgrund der Querschnittsverringerung der Vertiefung 38, das heißt in dem Übergang in die Bohrung an einer Haltefläche 42 der Vertiefung anliegt. Hierdurch ist ein Herausrutschen des Fixierelements 24 in Richtung des Auskleidungselements 12 vermieden. Hierdurch ist es möglich, dass hohe Kräfte von dem Auskleidungselement 12 über das Fixierelement 24 auf das Verankerungselement 22 und von diesem in die Unterkonstruktion 10 übertragen werden können. Die Vertiefung 38 weist vorzugsweise einen beispielsweise quadratischen Querschnitt auf. Der Kopf 40 weist sodann ebenfalls einen quadratischen Querschnitt auf, so dass ein Verdrehen des Kopfs 40 in der Vertiefung 38 vermieden ist. Zur Fixierung des Fixierelements 24 in dem Verankerungselement 22 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel die Vertiefung 38 mit einem Harz 44 verfüllt. Ferner dient das Harz 44 als Isolation um eine Wärmeübertragung von dem insbesondere aus Metall hergestellten Fixierelement 24 auf die Unterkonstruktion zu vermeiden. The pin 26 of the fixing member 24 is connected to a head 40 which is disposed within the recess, wherein the head 40 due to the cross-sectional reduction of the recess 38, that is in the transition into the bore on a holding surface 42 of the recess. As a result, slipping out of the fixing element 24 in the direction of the lining element 12 is avoided. This makes it possible that high forces can be transmitted from the lining element 12 via the fixing element 24 to the anchoring element 22 and from this into the substructure 10. The recess 38 preferably has an example square cross-section. The head 40 then also has a square cross-section, so that a rotation of the head 40 in the recess 38 is avoided. To fix the fixing element 24 in the anchoring element 22, the recess 38 is filled with a resin 44 in the illustrated embodiment. Furthermore, the resin 44 serves as insulation to prevent heat transfer from the fixing element 24, which is made in particular of metal, to the substructure.
Um ein sicheres Halten des Verankerungselements 22 in der Unterkonstruktion 10 zu gewährleisten, weist das Verankerungselement 22 einen ausgehend vom Auskleidungselement 12 sich erweiternden Querschnitt auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein erster in Richtung des Auskleidungselements 12 weisender Teil des Verankerungselements 22 zylindrisch, wobei sich an den zylindrischen Teil sodann ein sich kegelstumpfförmig erweiternder Teil anschließt. Hierdurch ist ein Hinterschnitt realisiert. Das Verankerungselement 22 wird in dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel bei der Herstellung der Unterkonstruktion 10 aus Beton mit eingegossen. Aufgrund des Hinterschnitts ist ein Herausziehen des Verankerungselements 22 aus der Unterkonstruktion 10 aufgrund hoher von dem Auskleidungselement 12 aufgebrachten Kräfte nicht möglich. Das Auskleidungselement 12 ist somit sicher in der Unterkonstruktion 10 verankert. Da das Verankerungselement 22 in bevorzugter Ausführungsform aus Keramik hergestellt ist, erfolgt nur eine geringe Wärmeübertragung von dem Auskleidungselement 12 auf die Unterkonstruktion 10, so dass ein zu starkes Erhitzen der aus Beton hergestellten Unterkonstruktion 10 vermieden ist. Eine Unterkonstruktion aus Beton darf aus Gründen der Betriebssicherheit nicht über ca. 80°C erhitzt werden. Durch das Anordnen des Fixierelements 24 innerhalb des keramischen Verankerungselements 22 sowie durch Verschließen der Vertiefung 38 mittels eines Kunstharzes 44 ist sichergestellt, dass das Fixierelement 24 keine Wärmebrücke bildet. In order to ensure a secure holding of the anchoring element 22 in the substructure 10, the anchoring element 22 has an outgoing from the lining element 12 expanding cross section. In the illustrated embodiment, a first pointing in the direction of the lining element 12 part of the anchoring element 22 is cylindrical, with the cylindrical part then followed by a frusto-conical widening part. As a result, an undercut is realized. The anchoring element 22 is poured in the embodiment shown in Fig. 2 in the manufacture of the substructure 10 made of concrete. Due to the undercut extraction of the anchoring element 22 is not possible from the substructure 10 due to high forces applied by the lining element 12 forces. The lining element 12 is thus securely anchored in the substructure 10. Since the anchoring element 22 is made in a preferred embodiment of ceramic, there is only a small heat transfer from the lining element 12 to the substructure 10, so that excessive heating of the substructure 10 made of concrete is avoided. For reasons of operational safety, a concrete substructure must not be heated above approx. 80 ° C. By arranging the fixing element 24 within the ceramic anchoring element 22 and by closing the recess 38 by means of a synthetic resin 44, it is ensured that the fixing element 24 does not form a thermal bridge.
Bei der in Fig. 3 dargestellten alternativen Ausführungsform der Verankerung sind identisch oder ähnliche Bauteile mit den selben Bezugszeichen gekennzeichnet. In the alternative embodiment of the anchoring illustrated in FIG. 3, identical or similar components are identified by the same reference numerals.
Der wesentliche Unterschied dieser Ausführungsform besteht darin, dass das Verankerungselement 22 nachträglich in die Unterkonstruktion 10 eingesetzt werden kann, wobei die Form des Verankerungselements 22 identisch mit, der anhand Fig. 2 beschriebenen Form ist. Zur Verankerung in der Unterkonstruktion 10 wird in dieser eine Ausnehmung 46 vorgesehen. Diese ist derart ausgebildet, dass sie sich im dargestellten Ausführungsbeispiel, ausgehend von der Oberseite 14 der Unterkonstruktion erweitert. Es handelt sich hierbei vorzugsweise wie bei dem keramischen Verankerungselement 22 ebenfalls um eine rotationssymmetrische Ausnehmung bzw. ein entsprechend rotationssymmetrisches Bauteil. Zur Fixierung wird das Verankerungselement 22 in die Ausnehmung 46 eingesetzt und der verbleibende Hohlraum mit aushärtendem Kunstharz 48 verfüllt. Hierbei kann es sich um das selbe Kunstharz 44 handeln, dass in der Vertiefung 38 des Verankerungselements 22 angeordnet ist. Im Übrigen entspricht die in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform. The main difference of this embodiment is that the anchoring element 22 can be subsequently inserted into the substructure 10, wherein the shape of the anchoring element 22 is identical to that described with reference to FIG. 2. For anchoring in the substructure 10, a recess 46 is provided in this. This is designed such that it expands in the illustrated embodiment, starting from the top 14 of the substructure. It deals In this case, as in the case of the ceramic anchoring element 22, it is likewise preferably a rotationally symmetrical recess or a correspondingly rotationally symmetrical component. For fixing the anchoring element 22 is inserted into the recess 46 and the remaining cavity filled with hardening resin 48. This may be the same synthetic resin 44 that is disposed in the recess 38 of the anchoring element 22. Incidentally, the embodiment shown in FIG. 3 corresponds to the embodiment shown in FIG. 2.

Claims

Ansprüche claims
1. Befestigungselement für chemisch, mechanisch und/oder thermisch belastete Auskleidungselemente in Industrieanlagen, mit einem formschlüssig in einer Unterkonstruktion (10) verankerten Verankerungselement (22) zur Übertragung von Kräften von dem Auskleidungselement (12) auf die Unterkonstruktion (10), wobei das Verankerungselement (22) aus wärmeisolierendem Material hergestellt ist, wobei das Verankerungselement (22) eine von der Unterkonstruktion (10) wegweisende Anlagefläche (28) für das Auskleidungselement (12) aufweist, und einem im Wesentlichen innerhalb des Verankerungselements (22) angeordneten Fixierelement (24), das an der Anlagefläche (28) zur Verbindung mit dem Auskleidungselement zugänglich ist. 1. Fastening element for chemically, mechanically and / or thermally loaded lining elements in industrial plants, with a form-fitting anchored in a substructure (10) anchoring element (22) for transmitting forces from the lining element (12) on the substructure (10), wherein the anchoring element (22) is made of heat-insulating material, wherein the anchoring element (22) has a bearing surface (28) pointing away from the substructure (10) for the lining element (12), and a fixing element (24) arranged substantially inside the anchoring element (22). , which is accessible to the contact surface (28) for connection to the lining element.
2. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verankerungselement (22) einen sich zumindest teilweise in Richtung der Unterkonstruktion (10) erweiternden Querschnitt zur Ausbildung einer Hinterschneidung aufweist. 2. Fastening element according to claim 1, characterized in that the anchoring element (22) has an at least partially in the direction of the substructure (10) widening cross section for forming an undercut.
3. Befestigungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verankerungselement (22) im Längsschnitt schwalbenschwanzförmig ausgebildet ist. 3. Fastening element according to claim 1 or 2, characterized in that the anchoring element (22) is dovetail-shaped in longitudinal section.
4. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verankerungselement (22) Keramik aufweist, insbesondere aus Keramik besteht. 4. Fastening element according to one of claims 1 to 3, characterized in that the anchoring element (22) comprises ceramic, in particular consists of ceramic.
5. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierelement (24) einen Kopf (40) zum Halten in dem Verankerungselement (22) aufweist. 5. Fastening element according to one of claims 1 to 4, characterized in that the fixing element (24) has a head (40) for holding in the anchoring element (22).
6. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierelement (24) von einer Rückseite (36) des Verankerungselements (22) in dieses eingeführt ist, so dass der Kopf (40) an einer Haltefläche (42) des Verankerungselements (22) anliegt. 6. Fastening element according to one of claims 1 to 5, characterized in that the fixing element (24) from a rear side (36) of the anchoring element (22) is inserted into this, so that the head (40) on a holding surface (42) of the Anchoring element (22) rests.
7. Befestigungselement nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf (40) in einer Vertiefung (38) des Verankerungselements (22) angeordnet ist. 7. Fastening element according to claim 5 or 6, characterized in that the head (40) in a recess (38) of the anchoring element (22) is arranged.
8. Befestigungselement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (38) mit Kunstharz (44) verfüllt ist. 8. Fastening element according to claim 7, characterized in that the recess (38) is filled with synthetic resin (44).
9. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierelement (24) mit einem an der Anlagefläche (28) anliegenden, insbesondere bandförmigen Verbindungselement 30 verbunden ist. 9. Fastening element according to one of claims 1 to 8, characterized in that the fixing element (24) with a on the contact surface (28) adjacent, in particular band-shaped connecting element 30 is connected.
10. Befestigungselement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (30) mit dem Fixierelement (24) in der Ebene der Anlagefläche (28) verschiebbar verbunden ist. 10. Fastening element according to claim 9, characterized in that the connecting element (30) with the fixing element (24) in the plane of the contact surface (28) is slidably connected.
11. Befestigungselement nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Auskleidungselement (12) mit dem Verbindungselement (30) insbesondere durch Verschweißen verbunden ist. 11. Fastening element according to claim 9 or 10, characterized in that the lining element (12) is connected to the connecting element (30) in particular by welding.
12. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Verankerungselement (22) in einer Ausnehmung (46) der Unterkonstruktion angeordnet ist, wobei die formschlüssige Verbindung durch Verfüllen der Ausnehmung (46) mit Kunstharz erfolgt. 12. Fastening element according to one of claims 1 to 11, characterized in that the anchoring element (22) in a recess (46) of the substructure is arranged, wherein the positive connection by filling the recess (46) is made with synthetic resin.
13. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Auskleidungselement (12) und der Unterkonstruktion (10) Isoliermaterial (16, 18) zur thermischen Isolierung angeordnet ist. 13. Fastening element according to one of claims 1 to 12, characterized in that between the lining element (12) and the substructure (10) insulating material (16, 18) is arranged for thermal insulation.
14. Auskleidungseinrichtung für eine chemisch, mechanisch, und/oder thermisch belastete Industrieanlage, mit einer Unterkonstruktion ( 10) an der mittels Befestigungselementen nach einem der Ansprüche 1 bis 13 ein Auskleidungselement (12) angeordnet ist. 14. Lining device for a chemically, mechanically, and / or thermally loaded industrial plant, with a substructure (10) on which by means of fastening elements according to one of claims 1 to 13, a lining element (12) is arranged.
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