DE9405748U1 - Flammenumlenkplatte zum Einbau in einem Heizkessel - Google Patents
Flammenumlenkplatte zum Einbau in einem HeizkesselInfo
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Description
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· · m
· ·
GEBRAUCHSMUSTER -ANMELDUNG
Kennwort: Flammenumlenkplatte zum Einbau
in einem Heizkessel
Auf mehreren Schichten aufgebaute Flammenumlenkplatte als thermisch
und mechanisch beständige Prallplatte zum Einbau in der Brennkammer eines Heizkessels, als nicht brennbarer, thermisch isolierender Formkörper
aus einer Mischung von Reisschalenasche und Cordieritmehl bzw. Reisschalenasche und Leichtschamotte mit Wasser und einem Bindemittel
vermischt für die Oberschale und einer Mischung aus aufgeblähtem Perlite mit Reisschalenasche mit Wasser und einem Bindemittel vermischt
für die Unterschale, zusammen durch anschließendes Pressen und Trocknen zu einem Formkörper hergestellt, und welcher anschließend mit
einem Coating aus Cordieritmehl, Zirkonsilikat und Bentonitemehl, mit einem Binder vermischt, überzogen wird.
Solche Flammenumlenkplatten werden als Formteil gefertigt und zur Umleitung
der Abgase als Prallplatte vor der Flamme in die Brennkammer von Heizkesseln eingebaut.
Durch den Einbau einer solchen Flammenumlenkplatte in der Brennkammer
eines Heizkessels werden die wärmeführenden Rauchgase nicht direkt in den Kamin eingeleitet. Die wärmeführenden Rauchgase durchlaufen
auf dem Weg zum Kaminanschluß weitere nachgeschaltete Kammern, die durch Heizrippen gebildet werden, wobei sich die Abgastemperatur
bis auf ca. 1800C verringert und dann über den Zug des Kamins abgeleitet
wird.
Die niedrige Abgastemperatur bewirkt einmal einen positiven Beitrag zur
Entlastung der Umwelt, und darüber hinaus findet durch die mehrfache Umlenkung des Rauchgases ein optimaler Wärmeaustausch vom Abgas
zum Heizwasser im Kessel statt.
Für die gegenwärtig verwendeten Flammenumlenkplatten werden, wegen
der hohen Anforderung an die Temperaturbeständigkeit (10000C bis
14000C)1 in der Regel Keramikfasermatten verwendet. Diese Formteile
haben gesundheitsschädliche Auswirkungen. Da diese Formteile keine festen Oberflächen haben, werden beim Reinigen der Kessel Keramikfasern
freigesetzt. Des weiteren werden durch Flammenerosion permanent Keramikfasern aus der Oberfläche des Formteiles herausgelöst und mit
dem Abgas in die Umgebungsluft abgeleitet. Hinzu kommt noch, daß beim Austausch bzw. beim Ersatzeinbau die Restteile der vorhandenen Flammenumlenkplatte
nicht in einfacher Weise entsorgt werden können.
Der vorliegenden Neuerung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde,
eine Flammenumlenkplatte zum Einbau in der Brennkammer eines Heizkessels so auszubilden, daß
a) kein Erosionsabtrag durch die Brennerflamme stattfindet,
b) ein faserfreies Isoliermaterial verwendet wird,
c) die Oberfläche soweit verfestigt ist, daß beim Reinigen der Brennkammer
keine Beschädigungen an der Oberfläche stattfinden können,
d) die Formen und die Abmessungen den bisherigen Flammenumlenkplatten
entsprechen, damit keine Konstruktionsänderungen an den Brennkammern der vorhandenen Heizkessel vorzunehmen sind und
e) Materialien verwendet werden, die in einfacher Weise entsorgt werden
können und damit auch keine gesundheitsschädlichen Bedenken zu befürchten sind.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß für die Herstellung,der Flammenumlenkplatte
für die Unterschale ein hochtemperaturbeständiger, thermisch isolierender und thermoschockbeständiger Isolierstoff aus gebläh-
tem Perlite mit einem keramischen Binder, vorzugsweise Kieselsol, gebunden
wird und die Oberschale in der Hauptsache aus einem Gemisch aus Reisschalenasche mit gemahlenem Cordierit besteht, und diese
wiederum auf der, der Flamme zugewandten Seite mit einem Coating-Überzug so verfestigt wird, daß eine Flammenerosion bzw. ein Abtrag
oder eine Zerstörung beim Reinigen der Brennkammer nicht auftreten können. Die beiden Schichten, Oberschale und Unterschale, werden in
einer Form zu einem Formkörper verpreßt und anschließend getrocknet. Nach der Trocknung wird der Coating-Überzug durch Spritzen oder Tauchen
aufgebracht, durch den die Oberfläche gegen Abtragungen resistent gemacht wird.
Durch Versuche haben sich die in den folgenden Beispielen erläuterten
Zusammensetzungen, für die an die Flammenumlenkplatte zu stellenden Anforderungen als optimal erwiesen.
In der Fig. 1 - Fig. 3 ist weiterhin der Einbau einer Flammenumlenkplatte
im Brennraum eines Heizkessels sowie eine Draufsicht und ein Querschnitt derselben dargestellt und nachfolgend näher erläutert.
In der Fig. 1 ist in dem Brennraum (2) eines Heizkessels (1) die
Flammenumlenkplatte (3) so eingebaut, daß das Rauchgas (4) über die Heizrippe (5) zum Abgasrohr (6) in den nicht dargestellten Hausschornstein
abgeleitet wird. Durch die Umlenkung des Rauchgases (4) findet ein zusätzlicher Wärmeaustausch zum Heizwasser (7) im Boiler (8) des Heizkessels
(1) statt. Di(J äußere Hülle (9) besteht aus Glasfasermatten und
dient der Wärmedämmung und Isolierung.
Die Flamme (10) des Brenners (11) trifft auf die Oberfläche (1j2) der
Flammenumlenkplatte (3).
Die Fig. 2 zeigt die Flammenumlenkplatte (3) in der Draufsicht.
In der Fig. 3 ist ein Querschnitt gemäß Il / Il der Fig. 2 dargestellt.
In der Fig. 3 ist ein Querschnitt gemäß Il / Il der Fig. 2 dargestellt.
Für die Unterschale (14) der Flammenumlenkplatte (3) hat sich die im
nachfolgenden Beispiel 1 genannte Zusammensetzung als Wärmedämmschicht bewährt.
Bei den angegebenen Beispielen ist der Anteil der Feststoffe 100 %. Die
angegebenen Anteile für die Binder sind prozentuale Gewichtsanteile zu der jeweiligen Feststoffmenge.
| Beispiel 1: | Perlite | 0- | 1 mm |
| 50 - 80 % | Reisschalenasche | ||
| 20 - 50 % | Kieselsol | 40 | %ig |
| 30 - 80 % | Zirkonsilikat | 8- | 15 &mgr;&eegr;&eegr; |
| 2-10% | |||
Die darüber angeordnete Oberschale (15) muß außer guten Wärmedämmeigenschaften,
aufgrund der thermischen und mechanischen Belastungen durch die Flamme (10) des Brenners (11), noch hochtemperatur-,
flammenerosions- und thermoschockbeständige Eigenschaften aufweisen.
Diese Eigenschaften werden durch die Mischung im nachfolgenden Beispiel 2 erzielt.
| Beispiel 2: | Reisschalenasche | 0- | 2 mm |
| 50 - 70 % | Mahlcordierit | 8- | 15 pm |
| 30 - 50 % | Zirkonsilikat | 40 | |
| 2-10% | Kieselsol | ||
| 30 - 70 % | |||
Durch die folgende, im Beispiel 3 beschriebene Mischung können im Bedarfsfalle
für die Oberschale (15) zusätzlich die Isolationseigenschaften verbessert werden.
30 - 70 % Reisschalenasche
30 - 70 % Leichtschamotte 0 -1 mm
mit Tonerdegehalt > 38 % AUOs1 Porosität
> 50 %
2 -10 % Zirkonsilikat 8 -15 pm
2 -10 % Zirkonsilikat 8 -15 pm
30 - 70 % Kieselsol
Zur weiteren Erhöhung der Thermoschockbeständigkeit der Oberschale
(15) werden zusätzliche Bewehrungen (16) als Verstärkungsmaterial eingebaut.
Für die Bewehrung (16) haben sich Edelstahldrähte mit den Werkstoff-Kennzeichnungsnummern 1.4301, 1.4310, 1.4765 und 1.4860
in der Dicke von 0,1 - 0,2 mm, als Welldraht verformt, mit einer Wendelhöhe
von 1-2 mm, besonders gut geeignet. Der Anteil von 0,2 -1 % an Bewehrung zu den Mischungen aus den Beispielen 2 und 3 hat sich bei
den Versuchen als ein günstiges Verhältnis bei der Erzielung einer größeren Thermoschockbeständigkeit erwiesen.
Die Mischungen aus dem Beispiel 1 und 2 bzw. 1 und 3 für die Oberschale
(15) und die Unterschale (14) werden in einer Form zusammen zur Flammenumlenkplatte gepreßt und anschließend bei einer Temperatur
von ca. 1500C über einen Zeitraum von 30 min. getrocknet.
Zum Schutz gegen die Flammenerosion wird zur Verfestigung der Oberfläche
nach der Trocknung ein Coating (12) aufgebracht. Dieses Coating (12) kann in einfachem und bekannter Weise, wie z.B. durch Tauchen oder
Spritzen, aufgebracht werden. Ein zusätzlicher anschließender Trocknungsvorgang ist nicht notwendig, da diese Mischung in der Luft
austrocknet.
Für das Coating (12) hat sich die Mischung, wie sie in nachfolgendem
Beispiel 4 beschrieben ist, als vorteilhaft erwiesen.
50 - 70 % Cordieritmehl 0 - 63 &mgr;&eegr;&igr;
30 - 50 % Zirkonsilikat 300 Mesh
0,2 - 0,5 % Bentonitemehl
80-100% Kieselsol 40 %ig
Diese in einfacher Weise und gemäß den Mischungen aus den beschriebenen
Beispielen von 1-4 herzustellende Flammenumlenkplatte (3) besitzt gegenüber den gegenwärtig verwendeten Formteilen als Flammenumlenkplatte
die nachfolgend genannten Vorteile.
Die in den Beispielen 1-4 genannten Mischungen sind keramikfaserfrei,
so daß bei der Herstellung, beim Einbau und im Reparaturfalle, bei der Entsorgung keine Bedenken bestehen. Die erfindungsgemäße Flammenumlenkplatte
(3) ist weiterhin hochtemperaturbeständig und durch das Coating (12) beständig gegen Flammenerosion aus der Brennerflamme
(10).
Claims (5)
1. Auf mehreren Schichten aufgebaute Fiammenumlenkplatte als thermisch
und mechanisch beständige Prallplatte zum Einbau in der Brennkammer eines Heizkessels, als nicht brennbarer, thermisch isolierender
Formkörper aus einer Mischung von Reisschalenasche und Cordieritmehl bzw. Reisschalenasche und Leichtschamotte mit Wasser
und einem Bindemittel vermischt für die Oberschale und einer Mischung aus aufgeblähtem Perlite mit Reisschalenasche mit Wasser
und einem Bindemittel vermischt für die Unterschale, zusammen durch anschließendes Pressen und Trocknen zu einem Formkörper hergestellt,
und welcher anschließend mit einem Coating aus Cordieritmehl, Zirkonsilikat und Bentonitemehl, mit einem Binder vermischt, überzogen
wird, dadurch gekennzeichnet, daß für die Oberschale (15) eine Mischung aus
für die Unterschale (14) eine Mischung aus
und beide Mischungen in einer Form zu einer Fiammenumlenkplatte (3) verpreßt werden und nach dem Trocknen mit einem Coating (12),
bestehend aus einer Mischung aus
50 - 70 % Cordieritmehl 0 - 63 &mgr;&pgr;&agr;
30 - 50 % Zirkonsilikat 300 Mesh
0,2 - 0,5 % Bentonitemehl
80 -100 % Kieselsol 40 %ig
überzogen ist.
2. Auf mehreren Schichten aufgebaute Flammenumlenkplatte nach Anspruch
1., dadurch gekennzeichnet, daß für die Oberschale (15) zur Verbesserung der Isolationseigenschaften eine Mischung aus
3. Auf mehreren Schichten aufgebaute Flammenumlenkplatte nach Anspruch
1. und 2., dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbesserung der Thermoschockbeständigkeit eine zusätzliche Bewehrung (16) aus
Edelstahldrähten in der Dicke von 0,1 - 0,2 mm in die Oberschale (15)
eingebaut wird.
4. Auf mehreren Schichten aufgebaute Flammenumlenkplatte nach Anspruch
3., dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung (16) in Wellform mit Wendelhöhen von 1-2 mm verformt ist und 0,2 -1 % beträgt.
5. Auf mehreren Schichten aufgebaute Flammenumlenkplatte nach Anspruch
3. und 4., dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung (16) aus Edelstahldrähten mit den Werkstoff-Kennzeichnungsnummern
1.4301, 1.4310, 1.4765 und 1.4860 besteht.
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|---|---|---|---|
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Publications (1)
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| DE9405748U1 true DE9405748U1 (de) | 1994-09-01 |
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ID=6906996
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| DE (1) | DE9405748U1 (de) |
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