Hinterlüfteter Korrosionsschutz

Die Erfindung betrifft den Korrisionsschutz einer Rohrwand mittels an der Rohrwand feuerungsseitig in einem Abstand befestigten Keramikplatten, wobei der Zwischenraum zwischen Rohrwand und Keramikplatten von einem Sperrgasstrom durchströmbar ist.

Es ist bekannt, bei einem Feuerraum die Rohrwände mit Keramikplatten abzudecken, um sie vor den aggressiven Gasen des Feuerraums und damit vor Korrosion zu schützen. Da nicht verhindert werden kann, dass die aggressiven Gase zu einem Teil doch durch undichte Stellen zwischen den Platten in den Zwischenraum eintreten, wurde durch das deutsche Gebrauchsmuster 90 16 206 vorgeschlagen, den Zwischenraum ständig mit Außenluft unter Druck zu beaufschlagen, wobei dieser Druck stets höher liegen soll als der im Verbrennungsraum. Ein solcher zusätzlicher Druck erfordert erhebliche zusätzliche technische Maßnahmen, insbesondere ein Gebläse.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Auskleidung der eingangs genannte Art so zu verbessern, dass ein ausreichender Schutz der Rohrwand erzielt wird, ohne einen erhöhten Luftdruck im Zwischenraum erzeugen zu müssen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in der Rohrwand Einlassöffnungen angeordnet sind, durch die ein Gas insbesondere Außenluft in den Zwischenraum einsaugbar ist.

Da im Feuerraum stets ein niedrigerer Druck herrscht als in der Atmosphäre und durch Undichtigkeiten in der Keramikplattenverkleidung dieser Unterdruck zumindest teilweise sich im Zwischenraum fortsetzt, saugt der Zwischenraum durch die in der Rohrwand befindlichen Einlassöffnungen Luft aus der Umgebung an, so dass der Zwischenraum stets durchströmt ist und damit ein ausreichender Schutz der Rohrwand gegen aggressive Gase gegeben ist. Hierbei ist eine solche Ausführung konstruktiv einfach und von der Funktion zusätzlicher technischer Einrichtungen nicht abhängig. Durch den Unterdruck im Feuerraum ist sichergestellt, dass an jeder Stelle des Luftspaltes ein Druck herrscht, der immer höher ist als der an derselben Stelle auf der Feuerraumseite. Dadurch ist sichergestellt, dass keine Gasströmung vom Feuerraum in den Luftspalt stattfinden kann. Dafür ist eine zusätzliche technische Einrichtung zur externen Druckerhöhung nicht notwendig.

Vorzugsweise wird vorgeschlagen, dass die Einlassöffnungen insbesondere als Einlassstutzen in den die Rohre verbindenden Stegen angeordnet sind. Hierbei ist besonders vorteilhaft, wenn die Einlassöffnungen insbesondere die Einlassstutzen an ein durchströmtes insbesondere geregeltes Gas- Sammelsystem angeschlossen sind.

Um bei kurzzeitig im Vorraum entstehendem überdruck ein Eindringen von aggressiven Gasen in den Zwischenraum zu verhindern, wird vorgeschlagen, dass die die Einlassöffnungen insbesondere die Einlassstutzen und/oder das Sammelsystem mit (einem) Rückschlagventil(en) und/oder einer Pendelklappe als Rückschlagsicherung versehen ist/sind, die bei einem im Feuerraum entstehenden überdruck schließen.

Ein besonders sicheres Durchströmen der Keramikplattenverkleidung vom Zwischenraum zum Feuerraum hin, wird dann erreicht, wenn in der Keramikplattenverkleidung zusätzliche Auslassöffnungen vorgesehen werden. Auch ist von Vorteil, wenn die gasdurchlässige Keramikplattenwand durch den Einsatz verschiedener Platten und/oder Fugenmaterialien in ihrer Gasdurchlässigkeit einstellbar ist.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Auslassöffnungen oberhalb der Einlassöffnungen angeordnet sind, so dass eine Durchströmung des Zwischenraums von unten nach oben gewährleistet ist. Auch wird vorgeschlagen, dass das in den Feuerraum emittierende Gas eine Sperrfunktion insbesondere für das aus dem Feuerraum immigrierende Schadgas aufweist.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig.1 ein erstes Ausführungsbeispiel in einem senkrechten Schnitt durch einen Ausschnitt durch die Auskleidung eines Feuerraums,

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel in einem senkrechten Schnitt.

Der Feuerraum 1 zum Beispiel eines Verbrennungsofens ist durch Rohrwände 2 begrenzt, die eine Vielzahl zueinander paralleler metallener Rohre 3 aufweisen, die zueinander in gleichen Abständen angeordnet sind. Die Rohre 3 sind von Flüssigkeit durchströmt, um Wärme abzuführen. Die Zwischenräume zwischen den Rohren 3 sind durch metallene Stege 4 ausgefüllt, die parallel zu den Rohren verlaufen und an diesen außen angeschweißt sind, so dass die Rohre 3 mit den Stegen 4 eine geschlossene Rohrwand 2 bilden. Vorzugsweise sind hierbei, wie im Ausführungsbeispiel dargestellt, die Rohre 3 senkrecht angeordnet.

Auf der dem Feuerraum 1 zugewandten Seite ist die Rohrwand 2 durch Keramikplatten 5 abgedeckt, die an den Rohren und/oder Stegen befestigt sind. Hierbei ist dafür gesorgt, dass die Schicht von Keramikplatten 5 einen solch großen Abstand mit der Rohrwand 2 bildet, dass ein Zwischenraum 6 zwischen der Keramikplattenschicht und der Rohrwand besteht.

In den Stegen 4 befinden sich Einlassöffnungen 7, durch die Außenluft in den Zwischenraum 6 gesaugt wird, da der Druck P1 im Feuerraum stets niedriger ist als der Druck P2 außerhalb der Rohrwand bzw. des Verbrennungsofens. In der

in der Abbildung dargestellten Ausführung ist an der Außenseite der Einlassöffnungen 7 jeweils eine Hülse 8 als Einlassstutzen befestigt, so dass die in den Zwischenraum 6 eingesaugte Außenluft die Hülse 8 durchströmt. Innerhalb der Hülse ist ein Rückschlagventil 9 angeordnet, das als Kugelventil ausgebildet sein kann und dafür sorgt, dass durch die Hülse und die Einlassöffnung 7 Luft nur in Richtung zum Feuerraum strömen kann. Damit wird verhindert, dass bei einem im Feuerraum entstehenden überdruck aggressive Gase aus dem Feuerraum in den Zwischenraum 6 dringen können.

Da in der Verkleidung aus Keramikplatten 5 in der Regel genügend Undichtigkeiten bestehen, kann es ausreichen, dass durch diese Stellen die Luft aus dem Zwischenraum 6 in den Feuerraum 1 gesogen wird. Zusätzlich können aber auch noch Auslassöffnungen 10 in den Keramikplatten 5 und/oder zwischen diesen angeordnet werden. Hierbei liegen die Auslassöffnungen 10 in der Regel höher als die Einlassöffnungen Der Grad der Gasdurchlässigkeit der Keramikplattenwand kann auch noch durch den Einsatz verschiedener Platten und/oder von unterschiedlichen Fugenmaterialien eingestellt werden.

In einer nicht dargestellten Ausführung sind die Einlassöffnungen 7 und insbesondere die Hülsen 8 als Einlassstutzen an ein Gassammeisystem angeschlossen, dessen Durchströmung vorzugsweise geregelt wird. Auch ist der Zwischenraum/Luftspalt in seiner Breite stufenlos einstellbar.

In beiden Ausführungen sind metallene Anker 11 dargestellt, die an die Stege 4 angeschweißt sind und mit ihrem vorderen freien, im senkrechten Schnitt T- förmigem Ende die Keramikplatten 5 tragen.

Das in Fig. 2 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten dadurch, dass die Auslassöffnungen 10 im Bereich der Anker in den Platten 5 und/oder zwischen zwei Platten 5 angeordnet sind. Alternativ kann aber auch zwischen zwei Platten 5 ein Füllstoff eingebracht sein.

Die Einlassöffnungen 7 sind von einer Lufteintritts-Kammer 12 überdeckt, die mit einer Luftzuführung 13 verbunden ist, wobei in der Kammer 12 eine Ventilklappe insbesondere Pendelklappe 14 die Luftzufuhr steuert bzw. bei einem überdruck im Verbrennungsraum Schadgas vom Luftspalt und Kesselhaus fernhält.