Die Erfindung betrifft eine Platte für ein Schutzsystem
für eine Kesselrohrwand mit einer Rückseite, einer
Vorderseite und die Rück- und Vorderseite verbindende
Seiten sowie ein Schutzsystem für eine Kesselrohrwand
mit einem an der Kesselrohrwand befestigten
Halteelement mit Durchgangsbohrung, einer Platte und
einem durch die Durchgangsbohrung durchgreifenden
Verankerungselement. Derartige Platten und
Schutzsysteme werden in Verbrennungsanlagen zum Schutz
von Kesselrohrwänden vor Rauchgas eingesetzt.
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde,
das bekannte Schutzsystem zu vereinfachen und
standfester zu machen.
Dieses Problem wird durch eine Platte für ein
Schutzsystem für eine Kesselrohrwand mit einer
Rückseite, einer Vorderseite und die Rückseite und
Vorderseite verbindende Seiten gelöst, wobei
- - an der Rückseite eine Ausnehmung zur Aufnahme
eines Halteelements vorgesehen ist und
- - eine Bohrung von einer Seite zur Ausnehmung
führt.
Besondere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen beschrieben.
Die erfindungsgemäße Platte weist an ihrer Rückseite
eine Ausnehmung zur Aufnahme eines Halteelements auf.
In einem Schutzsystem eingebaut wird die Platte somit
nicht mit ihrer unteren Seite auf dem Halteelement
abgestützt sondern wird mit der Ausnehmung auf das
Halteelement aufgehängt. Das Halteelement ist durch die
Platte vollständig vom Rauchgas geschützt. Ferner
verbleiben bei mehreren neben- bzw. übereinander
eingebauten Platten keine Spalte durch die
Halteelemente. Die Platten können ohne Spalt direkt
aneinander gesetzt werden, so dass zwischen den Platten
entweder gar kein oder nur sehr wenig Mörtel- oder
Fugenfüllmaterial zur Spaltfüllung eingesetzt wird.
Dadurch wird die Standfestigkeit des Schutzsystems
erhöht.
Ferner weist die erfindungsgemäße Platte eine Bohrung
auf, die von einer Seite zur Ausnehmung führt. Diese
Bohrung dient beim Einbau der Platte der Einführung
eines Verankerungselements, das die Platte an dem
Halteelement verankert. Da das Verankerungselement von
einer Seite aus eingeführt wird, verbleibt eine
vollflächige Vorderseite, die im Kontakt mit dem
Rauchgas steht. Selbst wenn die Bohrung im eingebauten
Zustand mit Mörtel aufgefüllt wird, ist dieser Mörtel
nicht im direkten Kontakt mit dem Rauchgas. Die Platten
können direkt aufeinander aufliegend eingebaut werden,
so dass kein Spalt verbleibt, durch den Rauchgas von
der Vorderseite entlang der Seiten strömen könnte.
Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung der Erfindung
wird unter einer Platte jeglicher Körper verstanden,
der in Schutzsystemen von Kesselrohrwänden zum Schutz
der Kesselrohrwände verwendet wird, nämlich jeglicher
Körper, der auf der rauchgaszugewandten Seite der
Kesselrohrwand zu deren Schutz vor Rauchgas angebracht
wird. Dies sind insbesondere Steine aus feuerfesten
Werkstoffen.
Die Platte kann jegliche beliebige Form haben.
Wesentlich ist, dass sie eine definierte Rückseite hat,
die im Einbauzustand der Kesselrohrwand zugewandt ist
und in die eine Ausnehmung eingebracht werden kann, in
der das Halteelement im Einbauzustand durch die Platte
von Rauchgaskontakt geschützt wird. Vorderseite und
Seiten können beliebig gestaltet sein und nahtlos
ineinander übergehen. Vorderseite und Seiten der Platte
unterscheiden sich von der Rückseite dadurch, dass sie
im Einbauzustand der Kesselrohrwand nicht zugewandt
sind. Ihre Form wird durch den Einbauort der Platte
bestimmt. Wesentlich ist, dass eine Seite vorgesehen
ist, die im Einbauzustand nicht im direkten Kontakt mit
dem Rauchgas steht, in die die Bohrung eingebracht
wird. Vorzugsweise ist die Platte ein flacher Körper
mit einer flachen Vorderseite, senkrecht zu der
Vorderseite stehenden, flachen Seiten und einer
Rückseite. Dabei ist die Fläche der Vorderseite in der
Regel größer als die Fläche einer Seite. Besonders
bevorzugt hat die Vorderseite eine rechteckige Form.
Denkbar sind aber auch andere Formen (z. B. hexagonale,
dreieckige oder oktogonale Formen.
Als Ausnehmung wird jede Konturgebung der Rückseite der
Platte verstanden, die ein Einhängen der Platte auf ein
von einer Kesselrohrwand abstehendes Halteelement
erlaubt. Einhängen bedeutet das Aufstecken der Platte
mit ihrer Ausnehmung auf ein Halteelement. Dieses kann,
je nach Einbaulage der Platte, von einer senkrechten
oder in einem Winkel zur Senkrechten stehenden
Kesselrohrwand abstehen. Vorzugsweise hat die
Ausnehmung in den Ebenen parallel zur Vorderfläche
einen rechteckigen Querschnitt, wobei besonders
bevorzugt die an die Rückseite angrenzenden, die
Ausnehmung begrenzenden Flächen senkrecht zur
Vorderseite verlaufen.
Als Bohrung wird jeder Durchbruch der Platte von einer
Seite zur Ausnehmung verstanden. Dies kann ein durch
tatsächliches Bohren in den Stein erzeugter Durchgang
sein. Es kann beispielsweise aber auch eine bereits bei
der Herstellung der Grundform der Platte hergestellter
Durchlass sein. Wesentlich ist, dass die Bohrung das
Durchschieben eines Verankerungselements von der Seite
zur Ausnehmung ermöglicht.
Bei der erfindungsgemäßen Platte wird eine besonders
gute Stabilität einer aus diesen Platten
zusammengesetzten Schutzwand für eine Kesselrohrwand
erreicht, wenn eine Seite im einem Winkel von weniger
als 90°, beziehungsweise von mehr als 270° zur
Vorderseite ausgerichtet ist, insbesondere in einem
Winkel von 45° bzw. 315°. Beim Einbau der Platten wird
jeweils die abgeschrägte Seite auf eine andere,
entgegengesetzt abgeschrägte Seite aufgesetzt, so dass
diese abgeschrägten Seiten plan aufeinander liegen.
Insbesondere bei Platten, die an der oberen und unteren
Seite angeschrägt sind, stützen sich die Platten
gegenseitig und wirken einer Rotation der Platte
entgegen. Ferner wird durch die Abschrägung der Einbau
der Platten vereinfacht. Alternativ zu einer solchen
Gärungsfuge können die Platten auch über eine
stufenförmige Fuge teilweise überlappend angeordnet
sein.
Ebenso können die Seiten als im wesentlichen senkrecht
zur Vorderseite verlaufende Flächen ausgebildet werden.
Die Stabilitätsvorteile und Leichtigkeit des Ein- und
Ausbaus der Platte, wie sie bei Platten mit
abgeschrägten Seiten erreicht werden, können bei
Platten mit senkrecht zur Vorderseite verlaufenden
Seiten erreicht werden, wenn diese Seiten eine im
wesentlichen parallel zur Vorderseite verlaufende Stufe
aufweisen. Ähnlich, wie die gewinkelten Seiten zur
Stabilisierung und Positionierung der Platte ineinander
greifen, greifen auch Platten mit abgestuften Seiten
ineinander.
Der Wärmeübergang zwischen dem Rauchgas und der
Flüssigkeit in den Rohren der Kesselrohrwand wird
verbessert, je dichter die Platte an der Kesselrohrwand
anliegt und je schmaler der Spalt zwischen Platte und
Kesselrohrwand ist. Deshalb ist es von Vorteil, wenn
die Rückseite der Platte an die Form einer
Kesselrohrwand angepasst ist, insbesondere
halbzylindrische Bereiche für die Rohre und Flächen für
die die Rohre verbindenden Rohrflossen, aufweist.
Die Platte kann eine Sackbohrung aufweisen, die von der
Ausnehmung fortführt.
Erfindungsgemäß wird zur Lösung des Problems ein
Schutzsystem für eine Kesselrohrwand mit einem an der
Kesselrohrwand befestigten Halteelement mit
Durchgangsbohrung, einer Platte und einem durch die
Durchgangsbohrung durchgreifenden Verankerungselement
derart ausgebildet, dass die Platte an der der
Kesselrohrwand zugewandten Rückseite eine das
Halteelement aufnehmende Ausnehmung aufweist, dass die
Platte eine Bohrung aufweist, die von einer Seite der
Platte zur Ausnehmung führt, und dass ein Ende des
Verankerungselements in die Bohrung ragt.
Halteelemente im Sinne der Erfindung sind jegliche
Elemente, die an einer Kesselrohrwand befestigt werden
können und die eine mit ihrer Ausnehmung auf sie
geschobene Platte tragen können, wenn diese Platte
durch ein Verankerungselement in einer
Durchgangsbohrung dieses Elements verankert wird.
Insbesondere sind die Halteelemente flache,
prismenförmige, längliche Stähle, die auf die
Kesselrohrwand (Stege) aufgeschweißt werden. Vor allem
können die Stähle rechteckige Oberflächen haben, sie
können aber auch an zwei einander gegenüberliegenden
oder mehreren gegenüberliegenden Flächen trapezförmige
Oberflächen haben. Das Haltelement ist bevorzugt an
Rohrflossen angebracht, die zwischen den Rohren der
Kesselrohrwand angeordnet sind. Insbesondere ist die
Längsachse des Halteelements senkrecht zur Oberfläche
der Kesselrohrwand, insbesondere der Rohrflosse,
angeordnet.
Die Vorteile der Erfindung werden bei Schutzsystemen
erreicht, die nur eine Platte aufweisen. In der Regel
wird eine Kesselrohrwand jedoch durch eine Wand von
übereinander und nebeneinander angeordneten Platten
geschützt. Hier werden die erfindungsgemäßen Vorteile
besonders dann erzielt, wenn alle Platten des
Schutzsystems nach dem erfindungsgemäßen Prinzip an der
Kesselrohrwand befestigt werden. Die Platten können
direkt, ohne wesentlichen Spalt auf- und nebeneinander
gesetzt sein. Sie können aber auch mit Spalt gesetzt
sein. Der möglicherweise bestehende Spalt zwischen den
Platten, der Spalt zwischen einer Platte und der
Kesselrohrwand, die Bohrung, sowie die Ausnehmung
können zur Verbesserung des Wärmeübergangs und des
Schutzes vor Rauchgas mit Mörtel gefüllt sein. Dabei
können die Platten im montierten Zustand auch mit Beton
oder Mörtel hintergossen werden. Möglich ist jedoch
auch eine mörtelfreie Verlegung.
In besonders vorteilhafter Weise ist der Querschnitt
der Ausnehmung in jeder Ebene senkrecht zur Längsachse
des Halteelements um ein Vielfaches größer, als der
Querschnitt des Halteelements in der gleichen Ebene.
Besonders bei einer quaderförmiger Ausnehmung ist die
Fläche eines durch an die Rückseite angrenzende
Begrenzungsflächen der Ausnehmung umfassten Rechtecks
um ein Vielfaches größer, als der in der gleichen Ebene
liegende Querschnitt des Halteelements. Dies ermöglicht
es, dass das Haltelement nicht genau an der
Sollposition auf der Kesselrohrwand angebracht werden
muss. Auch bei einem etwas neben der Sollposition
angebrachten Halteelement lässt sich bei dieser
besonderen Ausgestaltung des Systems die Platte ohne
weiteres auf das Halteelement aufschieben. Insbesondere
bevorzugt hat die Ausnehmung die gleiche Breite wie ein
flach ausgebildetes Haltelement, jedoch ist die
Ausnehmung länger, als die Dicke des Haltelements. Die
Platte kann dann, auf das Haltelement aufgeschoben,
senkrecht zur Längsachse des Halteelements in
Längsrichtung der Ausnehmung in die gewünschte Position
geschoben werden. Bevorzugt ist die so definierte
Fläche der Ausnehmung um mehr als das eineinhalbfache,
insbesondere um mehr als das dreifache größer als der
Querschnitt des Halteelements.
Der Halt der Platte an dem Halteelement wird
verbessert, wenn eine Sackbohrung von der Ausnehmung
fortführt und ein weiteres Ende des
Verankerungselements in die Sackbohrung ragt.
Insbesondere bei stiftförmig ausgebildeten
Verankerungselementen kann das Verankerungselement
durch die Bohrung der Platte und die Durchgangsbohrung
des Halteelements bis in die Sackbohrung vorgeschoben
werden. Dadurch wird eine stabile Verankerung erzielt,
da das Verankerungselement an beiden Enden in der
Platte steckt. In besonders vorteilhafter Weise wird
ein zylindrisch oder konisch ausgebildeter Stift
eingesetzt. Hierdurch wird ein besonders guter Sitz des
Stiftes in der Sackbohrung gewährleistet. Das
Verankerungselement kann beispielsweise aus Metall oder
Keramik hergestellt sein.
Die Stabilität der Verankerung ist besonders groß, wenn
das Verankerungselement keilförmig ausgebildet ist.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich
ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung
erläutert. Darin zeigt
Fig. 1 ein Schutzsystems für eine Kesselrohrwand mit
einer Platte in einer perspektivischen,
teilweise
geschnittenen Ansicht und
Fig. 2 das Schutzsystem aus Fig. 1 in einer
Explosionsdarstellung.
Eine Platte 1 ist über ein Verankerungselement 2 mit
einem Halteelement 3 verbunden. Das Haltelement 3 ist
auf die Rohrflosse 4 einer Kesselrohrwand 5
aufgeschweißt. Das Halteelement 3 sitzt in einer
Ausnehmung 6 der Platte 1. Das Verankerungselement 2
steckt in einer im Bereich der Ausnehmung 6 in dem
Halteelement 3 angeordneten Durchgangsbohrung 7. Ein
Ende 2a des Verankerungselements 2 ragt in eine Bohrung
8, die von der Ausnehmung 6 zu einer Seite 9 der Platte
1 führt. Das andere Ende 2b des stiftartig
ausgebildeten Verankerungselements 2 ragt in eine
Sackbohrung 10, die von der Ausnehmung 6 fortführt.
Die Platte 1 weist eine Vorderseite 11, eine Rückseite
12 sowie neben der Seite 9 weitere die Vorderseite 11
und Rückseite 12 verbindende Seiten 9a, 9b auf (die
Seite 9c ist in der Fig. 2 zu erkennen). Die Rückseite
12 ist an die Form der Kesselrohrwand 5 angepasst. Sie
weist für die Rohre 13 halbzylinderförmige Bereiche 14
auf und eine Fläche 15, die an die Form der Rohrflosse
4 angepasst ist. Die Seiten 9, 9a, 9b, 9c bestehen aus
senkrecht zur Vorderseite 11 verlaufenden Flächen 16, 17
und einer zur Vorderseite 11 im wesentlichen parallelen
Stufe 18. Die Übergange zwischen den Flächen 16, 17 und
der Stufe 18 sind abgerundet. Wie in Fig. 2 ersichtlich
ist die Stufe 18 an zwei Seiten 9b, 9c der Platte 1 von
der Vorderseite 11 gesehen zur Plattenmitte hin und an
den diesen Seiten 9b, 9c gegenüberliegenden Seiten 9, 9a
von der Plattenmitte fort ausgerichtet.
Das Halteelement 3 ist als flacher, länglicher Steg
ausgebildet, dessen Längsachse senkrecht zur Rohrflosse
4 und damit der Kesselrohrwand 5 ausgerichtet ist. An
seinem äußeren Ende ist das Haltelement 3 abgerundet.
Die Fläche der Ausnehmung 6 hat in einer zur
Vorderseite 11 parallelen Ebene, durch an die Rückseite
12 angrenzende Begrenzungsflächen begrenzt die Form
eines Rechtecks. An das äußere Ende des Halteelements 3
angepasst ist der Grund der Ausnehmung 6
halbzylindrisch ausgebildet. Die Breite B der
Ausnehmung 6 ist unwesentlich größer als die Breite B
des Halteelements 3, um ein einfaches Einführen des
Halteelements 3 in die Ausnehmung 6 zu ermöglichen.
Jedoch ist die Länge L der Ausnehmung um ein Vielfaches
größer als die Dicke d des Halteelements 3.
Zur Montage der Platte 1 wird diese so auf das
Halteelement 3 gehängt, dass das Halteelement 3 in die
Ausnehmung 6 eingeführt wird. Dabei sitzt die Platte 1
mit ihrer unteren Seite 9b auf der oberen Seite der
nächst unteren, nicht dargestellten Platte und mit
ihrer rechten Seite 9c auf der linken Seite der nächst
rechten, ebenfalls nicht dargestellten Platte auf. Die
in den Seiten der Platten ausgebildeten Stufen führen
zu einem passgenauen Sitz der Platten. Dabei kann das
Halteelement 3 jedoch etwas oberhalb oder unterhalb der
gewünschten Position auf der Rohrflosse 4 angebracht
sein. Denn auch neben der gewünschten Position kann das
Halteelement 3 aufgrund der vielfach größeren Länge L
der Ausnehmung 6 im Verhältnis zur Dicke d des
Halteelements 3 gut in die Ausnehmung 6 eingeführt
werden. Ein Versatz des Halteelements 3 in rechte oder
linke Richtung tritt nicht auf, da die Breite B des
Halteelementes 3 dem Zwischenraum zwischen den Rohren
13 der Kesselrohrwand 5 entspricht und damit in seiner
Position durch diese begrenzt wird. Die auf den
benachbarten Platten aufsitzende Platte 1 wird durch
Einführen des Verankerungselements 2 in die Bohrung 8und anschließendem Durchstoßen der Durchgangsbohrung 7
sowie dem Einführen in die Sackbohrung 10 fest mit dem
Halteelement 3 und damit mit der Kesselrohrwand 5
verbunden.
Anstelle auf der jeweils unteren Platte aufzusitzen
kann bei vertikaler Einbaulage die Platte 1 bei der
Montage auch auf dem Halteelement 3 aufgehängt werden.
Dann sitzt die in Längsrichtung L obere, begrenzende
Fläche der Ausnehmung 6 auf der oberen Fläche des
Halteelements 3 auf (vgl. Fig. 1). Der möglicherweise
zwischen der so auf dem Halteelement 3 aufgehängten
Platte 1 und der nächst unteren Platte verbleibende
Spalt wird mit Mörtel gefüllt.