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Schiebereinrichtung für Rauchgaskanäle
Die Erfindung bezieht sich auf Rauchgasschieber, wie sie zur Kontrolle der Rauchgase in Dampf- und W armwasserkesseln undlndustrieöfen verwendet werden. Gewöhnlich sind solche Schieber zur Zugkontrolle nötig, aber auch zum völligen Absperren der Feuerzüge, wenn der Kessel oder Ofen ausser Betrieb genommen oder über Nacht oder über Wochenende abgestellt wird.
Oft sind mehrere Kessel mit gemeinsamem Schornstein oder andere Vorrichtungen zur Zugerzeugung vorhanden, und es kommt vor, dass infolge von Lastschwankungen nicht alle Kessel die ganze Zeit und gleichzeitig inBetrieb sind. In diesem Fall ist es wünschenswert, Schieber fur den Abschluss der einzelnen Rauchgaskanäle vorzusehen, so dass der Schornsteinzug keine kalte Luft durch die Feuerzüge der ausser Betrieb stehenden Kessel durchsaugenkann. Infolge der. hohen Rauchgastemperatur, der solche Schieber ausgesetzt sind, ist es jedoch nicht ohne weiteres möglich, Schieber zu bauen, die einen wirklich gasdichten Abschluss gewährleisten.
Man hat deshalb vorgeschlagen, zwei Schieber mit einem gewissen Zwischenraum zu benutzen, einen für die Zugkontrolle im normalen Betrieb und den andern zum Verschluss der Rauchgaskanäle, wenn der Kessel ausser Betrieb genommen wird, und man hat ausserdem vorgesehen, den Zwischenraum zwischen den beiden Schiebern mittels eines besonderen Luftventils mit der Aussenluft zu verbinden, wenn der zweite Schieber geschlossen wird. Wenn in diesem Falle der Schieber auf der Schornsteinseite nicht völlig dicht schliesst, wird der Schornsteinzug Luft von aussen ansaugen und so einen Druckausgleich bewirken, so dass keine Luft durch den Kessel gesaugt werden kann, selbst wenn der Schieber auf der Kesselseite nicht völlig dicht schliesst.
Man hat weiter vorgeschlagen, die zwei Schieber mittels U-Eisen zu verbinden, so dass sie gemeinsam auf und ab bewegt werden können und zwischen ihnen ein oben offener Zwischenraum entsteht, der mit der Aussenluft in Verbindung gebracht werden kann. Diese Ausführung benötigt ein äusseres, den Schleberschlitz überdeckendes Gehäuse und besondere Regelorgane ; wie Ventile oder Nebenzuregler, die auf das Gehäuse aufgesetzt sind, und die entweder von Hand eingestellt werden müssen oder durch die Veränderung des Schomsteinzugs betätigt werden. Ohne ein solches Gehäuse wäre der grosse Querschnitt des Zwischenraums nicht nur in der Schliessstellung des Schiebers, sondern auch während des Kesselbetriebs mit der Aussenluft in Verbindung, was zum Einsaugen grosser Mengen kalter Luft in den Rauchkanal führen würde.
Das würde nicht nurdenSchornsteinzug bedeutend vermindern und so den Kesselbetrieb beeinträchtigen, sondern auch den Wirkungsgrad eines nachgeschalteten Economisers füllbar herabsetzen.
Ausserdem wäre eine Regelung des Lufteintritts in das Gehäuse ohne die vorerwähnten, besonderen Regelorgane unmöglich. Es Ist auch noch zu bemerken, dass eine solche Ausführung nur auf Schieber mit gleitender Bewegung anwendbar ist.
Man hat ausserdem vorgeschlagen, den Schieberkorper kastenartig und oben offen auszubilden und in dem dem Schornstein zugekehrten Teil eine Pendelklappe einzubauen. Dies hat den Nachteil, dass nicht nur der verhältnismässig komplizierte Mechanismus der Pendelklappe unter Umständen hohen Rauchgastemperaturen ausgesetzt ist, sondern auch die Klappe während des Stillstands unnötig grosse Mengen kalterLuft in denRauchkanal einlässt und so diesen und den Schornstein unnötig abkühlt. Dies verursacht insbesondere in Anlagen mit mehreren Kesseln und nachgeschaltetem Economiser hohe Zug-und Wärmeverluste.
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Selbst eine geringe Luftmenge, wie sie bei einem undichten Schieber gewöhnlicher Bauart durch den Kessel gesaugt wird, veranlasst einen bedeutenden Wärmeverlust, wenn dieser Luftstrom für lange Zeit, z. B. über Nacht, aufrechterhalten wird.
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welcher ein einstückigeiSchieberkörperZwisehenräume aufweist, die bei geschlossenem Schieber im Bereich der Öffnungen des Rauchgaskanals liegen und mit der Aussenluft in Verbindung stehen, die Luftzufuhr zu den Schieberzwischenräumen automatisch zu regeln, derart, dass die Verbindung der Aussenluft mit den Zwischenräumen in der Schieberoffenstellung verschlossen, aber in der Schliessstellung offen ist, ohne Benutzung eines Luftventils, einer Pendelklappe oder eines Nebenluftzureglers.
Die Erfindung besteht im Wesen darin, dass die Verbindung der Aussenluft mit den Zwischenräumen durch den Schieber selbst und die ihn in sich aufnehmenden und ihnbewegenden Konstruktionsteile steuerbar ist, wobei sie in der Offenstellung des Schiebers abgeschlossen, dmch Zwischenstellungen regelbar und in seiner Schliess- stellung offen ist.
Die Erfindung ist anwendbar auf Schieber mit gleitender Bewegung, die sowohl mit als auch ohne äusseres Gehäuse ausgeführt werden können, und auf Schieber mit drehender Bewegung. Ist die Schiebereinrichtung mit einem äusseren Gehäuse versehen, das den Schieber in der Offenstellung aufnimmt, so werden gemäss der Erfindung Lufteinlassöffnungen im Gehäuse durch die Betätigungsorgane des Schiebers, z. B. Drahtseile und entsprechend geformte Zwischenstücke geregelt, wobei sie in der S-, hiebeischliess- stellung offen und in der Schieberoffenstellung geschlossen sind. Die Zwischenräume werden somit in der Schliessstellung des Schiebers mit der Aussenluftverbunden, sodass eine Art Zugsperreentsteht.
Währenddes normalen Betriebs, wenn der Schieber zur Zugkontrolle verwendet wird, sind sie gegen die Aussenluft praktisch dicht verschlossen, so dass das Einsaugen falscherLuftunddiehiemitverbundenenVerlustesicher vermieden werden. Dies wird lediglich durch die Formgebung des Schieberkörpers, des ihn aufnehmenden Rahmens und des äusseren Gehäuses, wo ein solche; verwendet wird, und der den Schieber bewegenden Konstruktionsteile selbsttätig bewirkt, ohne die Zuhilfenahme einer weiteren Vorrichtung, wie z. B. eines besonderen Luftventils.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in der Zeichnung dargestellt. Fig. 1 zeigt im Schnitt nach der Linie I - I der Fig. 2 eine Einrichtung mit einem senkrecht beweglichen Schieber, der einen aus zwei Platten mit einem U-förmigen Verbindungsstück bestehenden Schieberkörper aufweist, Flg. 2 eine Draufsicht zu Fig. 1 bei abgehobenem oberem Gehäuse, die Fig. 3 und 4 zeigen in ähnlicher Weise eine Einrichtung mit einer einzigen Schieberplatte mit gabelförmig gestalteten Kanten, so dass mehrere Dichtungskanten gebildet werden und die Fig. 5, - 8 zeigen Einzelheiten der Konstruktion eines Drosse1klappenschiebers, der aus mehreren, im wesentlichen kreisförmigen Schieberplatten besteht und um eine hohle Achse drehbar ist, wobei in den Fig.
5 und 6 der drehbare Teil in Vorder- und Seitenansicht und in Fig. 7 der in einen kreisförmigen Rauchkanal oder Schornstein passende Rahmen mit eingesetztem beweglichem Teil dargestellt ist und Fig. 8 den Schnitt nach der Linie Vin"VBE de : Fig. 7 zeigt : die Fig. 9 und 10 zeigen eine andere Konstruktion des Schieberkörpers, bei der die Lufteintrittsöffnungen nicht in einer hohlen Achse, sondern in einem scheibenförmigen, äusseren Bauteil untergebracht sind, der senkrecht zur Drehachse steht, wobei Fig. 9 den Schnitt nach der Linie IX - IX der Fig. 10 und letztere eine Draufsicht zu Fig. 9 darstellt. Das Spiel der einzelnen Teile ist wegen der klareren Darstellung übertrieben gezeichnet.
Die Fig. l und 2 veranschaulichen zwei Methoden, durch die der Zweck der Erfindung erreicht weiden kann, die gemeinsam oder einzeln angewendet werden können. Der bewegliche Schiebertell besteht aus zwei im wesentlichen rechteckigen Platten J und 2, die durch ein U-foimiges Zwischenstück 3 zu einem Werkstück verbunden sind. Diese Platten sind etwas grösser als der Rauchgaskanal 4, und der Schieberkörper ist in einem Rahmen 5 montiert. Der obere Teil des Zwischenstückes 3 ist bei 6 abgeschrägt zwecks leichterer Öffnung des Schiebers.
Der Rahmen ist mit zungenartigen Ansätzen 7 versehen, die mit dem senkrechten Teil desZwischenstückes 3 zusammenwirken, und so einen verhältnismässig dichten Verschluss ergeben, wenn der Schieber im normalen Betrieb zwecks Veränderung der Öffnung des Rauchgaskanals auf und ab bewegt wird. Zur Verbesserung der Abdichtung dieses Verschlusses kal1n eine Stopfbüchse od. dgl. vorgesehen werden. Wenn jedoch der Schieber in der geschlossenen Stellung ist, wird der Zwischenraum zwischen den beiden Platten 1 und 2 und dem Zwischenstück 3 mit der Aussenluft verbunden, wobei die Luft, wie durch die Pfeile angedeutet ist, durch die Öffnung zwischen den Zungen 7 und dem schrägen Teil 6 und entlang des Teiles 3 bis zur Unterkante der Schieberplatten streicht.
Nach den Fig. l und 2 ist ausserdem ein Gehäuse 8 vorgesehen, das den Schieber in der offenen Stellung aufnimmt. Der Schieber wird mittels eines oder mehrerer Drahtseile 9 od. dgl. bewegt, von denen jedesdurch eineArtStopfbüchse 10 am oberen Ende des Gehäuses durchläuft. Die Öffnung der Stopfbüchse
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ist viel grösser als der Querschnitt des Drahtseiles, aber jedes Drahtseil ist mit dem Schieber durch ein Verbindungsstück 11 verbunden, das nach der Darstellung zylindrisch ist und verhältnismässig gut in die Stopfbüchse passt, durch die das Seil 9 durchläuft. Um einen praktisch dichten Abschluss zu erreichen, wird die Stopfbüchse mit Dichtungsringen 12 versehen, die z. B. aus Asbest bestehen können.
Die Stopfbüchse kann auch mit einem trichterartigen, unteren Führungsstück 13 versehen werden und das Verbindungsstück 11 kann, wie gezeigt, oben bei 14 konisch oder sonst geeignet geformt sein, so dass es leicht in die Stopfbüchse eintreten kann, ohne zu klemmen.
Wenn, wie gezeichnet, der Schieber geschlossen ist, kann Aussenluft um das Seil 9 herum in das Gehäuse 8 eintreten, und wie vorher beschrieben, von da in den Zwischenraum zwischen den Schieberplatten 1 und 2 und dem Zwischenstück 3. Wenn der Schieber nach oben bewegt wird, dringt der Teil 11 dicht in die Stopfbüchse 10 ein und dichtet somit zusätzlich zu dem durch die Zungen 7 und Teile 3 be- wirkten Verschluss, sodass die Aussenluft sicher von dem Schiebersystem abgeschlossen wird und der Schieber in der üblichen Weise bedient werden kann. Wie schon erwähnt, kann jede dieser beiden Luftabschlussmethoden auch für sich verwendet werden, und wenn ein äusseres Gehäuse 8 nebst Teilen 10 - 14
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men miteinander zu verbinden.
Ein zweites Verbindungsstück 11 befindet sich natürlich auf der andern Seite, so dass die Konstruktion symmetrisch ist.
Wenn derlichte Raum über dem Schieber beschränkt ist, ist es möglich, biegsame Verbindungsstücke
11 zu verwenden, die innerhalb oder ausserhalb des Gehäuses über Rollen od. dgl. laufen und den Zweck haben, eine grosse Lufteintrittsöffnung freizugeben, wenn der Schieber sich in der geschlossenen Stellung befindet.
Nach einer andern, in den Fig. 3 und 4 dargestellten Bauart wird nur eine Schieberplatte 21 benutzt, diese aber mit mehrerenSeiten-'undUnterkanten 22 versehen, die gegen die seitlichen und unteren Flanken der Rauchgasöffnung 23 dichten. Die senkrechten Kanten wirken mit den Zungen 24 zusammen und sind bei 25 abgeschrägt zwecks leichterer'Bewegung des Schiebers und um Luft einzulassen, wenn der Schieber geschlossen ist. Der Rahmen 26 wird oben im wesentlichen durch die Zungen 27 und 28 verschlossen, die den Schieber 21 dicht umschliessen. Der Schieber wird wieder durch Drahtseile, Ketten od. dgl. bewegt, die an Haken oder Ringen 29 od. dgl. befestigt sind, und es kann ebenfalls ein äusseres Gehäuse mit Stopfbüchsen wie nach Fig. 1 benutzt werden.
Der Drehschieber gemäss Fig. 5-8 weist eine hohle Achse auf, mit der halbkreisförmige Platten 32 und 33 verbunden sind, von denen je zwei auf jeder Seite etwas verschiedenen Durchmesser haben, um die notwendige Durchtrittsöffnung für die Rauchgase freizugeben, wenn der Schieber sich dreht. Die Achse hat eine oder mehrere Öffnungen 34 zwischen den Platten 32 und 33 und weitere Öffnungen 35 ausserhalb dieser Platten an einem oder an beiden Enden der Zapfen oder Lager, in denen der Schieber gelagert ist. Fig. 7 und 8 zeigen, wie der Schieber in einen zylindrischen Teil des Rauchkanals eingebaut ist, der mit innen vorspringenden Flanschen 37 und 38 versehen ist, die so bemessen sind, dass sie von den Platten 32 und 33 ziemlich luftdicht verschlossen werden können.
Eines der Lager 39, oder beide, besitzen Öffnungen 40, die den Öffnungen 35 in der Achse entsprechen und so angeordnet sind, dass sie mit diesen zusammenfallen, wenn der Schieber geschlossen ist. In dieser Stellung kann dann Luft durch 35 und 40 in die hohle Achse eintreten, und von da durch 34 in den Zwischenraum zwischen den Schieberplatten, In diesem Zwischenraum herrscht dann praktisch atmosphärischer Luftdruck, und der Schomsteinzug kann keine Luft durch die Feuerzüge des Kessels oder Ofens durchsaugen.
Die Fig. 9 und 10 sind im wesentlichen den Fig. 5-8 ähnlich, jedoch wird keine hohle Achse, son- dern eine volle Achse 41 vorgesehen, die mit zwei Paar Platten 42 und 43 von etwas verschiedener Grösse verbunden ist, die gegen Flanschen 44 und 45 abdichten. Öffnungen 46 und 47 sind vorgesehen, die von dem Raum zwischen den Flanschen durch den Rahmen 48 nach aussen führen. Im normalen Betrieb sind diese Öffnungen durch den scheibenartigen Teil 49 verschlossen, der mit der Achse fest verbunden Ist. Wenn der Schieber geschlossen wird, decken sich die Öffnungen 50 und 51 im Teil 49 mit den Öffnungen 46 und 4'1, so dass der Raum zwischen den Schieberplatten mit der Aussenluft verbunden wird.
Anstatt flachen, scheibenartigen Bauteilen 49 können auch solche von konischer Form mit jedem geeigneten Neigungswinkel bis zum Grenzfall der zylindrischen Form gemäss Fig. 5-8 verwendet werden.
Zwecks Erzielung besserer Abdichtung können die Teile in geeigneter Weise bearbeitet werden.
Die Erfindung ist auf Drehschieber aller Art anwendbar einschliesslich solcher von anderer als kreisartige, z. B. im wesentlichen rechteckiger Form, auch wenn deren Drehachse nicht in der Mitte liegt, z. B. In einer Seitenwand, und ebenfalls wenn die hohle oder volle Achse sich nicht durch die gesamte Breite oder Länge des Schiebers erstreckt.
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Die Bauart mit einer Schieberplatte, die mehrere Dichtungskanten besitzt, ist ebenfalls auf Drehschieber anwendbar.
Obgleich Bauarten mit zwei Schieberplatten beschrieben sind, wie. sie im allgemeinen ausreichen werden, können auch Bauformen mit mehr als zwei Schieberplatten verwendet werden, wenn es die Umstände erfordern.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schiebereinrichtung für Rauchgaskanäle mit einem einstückigen Schieberkörper, der Zwischenräume aufweist, die bei geschlossenem Schieber im Bereich der Öffnungen des Rauchgaskanals liegen und mit der Aussenluft in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der Aussenluft mit den Zwischenräumen durch den Schieber selbst und die ihn in sich aufnehmenden und ihn bewegenden Konstruktionsteile steuerbar ist, wobei sie in der Offenstellung des Schiebers abgeschlossen, durch Zwischenstellungen regelbar und in seiner Schliessstellung offen ist.