DE102004054393B3 - Convective heat treatment fan for gas cushion supporting metal strip has radial fan at the center of a radial array of guide vanes - Google Patents

Convective heat treatment fan for gas cushion supporting metal strip has radial fan at the center of a radial array of guide vanes Download PDF

Info

Publication number
DE102004054393B3
DE102004054393B3 DE102004054393A DE102004054393A DE102004054393B3 DE 102004054393 B3 DE102004054393 B3 DE 102004054393B3 DE 102004054393 A DE102004054393 A DE 102004054393A DE 102004054393 A DE102004054393 A DE 102004054393A DE 102004054393 B3 DE102004054393 B3 DE 102004054393B3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fan
radial
flow
vanes
heat treatment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102004054393A
Other languages
German (de)
Inventor
Ralf Dr. Bölling
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Otto Junker GmbH
Original Assignee
Otto Junker GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Otto Junker GmbH filed Critical Otto Junker GmbH
Priority to DE102004054393A priority Critical patent/DE102004054393B3/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102004054393B3 publication Critical patent/DE102004054393B3/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/56—Continuous furnaces for strip or wire
    • C21D9/63—Continuous furnaces for strip or wire the strip being supported by a cushion of gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B13/00—Machines and apparatus for drying fabrics, fibres, yarns, or other materials in long lengths, with progressive movement
    • F26B13/10—Arrangements for feeding, heating or supporting materials; Controlling movement, tension or position of materials
    • F26B13/101—Supporting materials without tension, e.g. on or between foraminous belts
    • F26B13/104—Supporting materials without tension, e.g. on or between foraminous belts supported by fluid jets only; Fluid blowing arrangements for flotation dryers, e.g. coanda nozzles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00—Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/56—Continuous furnaces for strip or wire
    • C21D9/562—Details

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Furnace Details (AREA)

Abstract

A belt kiln has a gas cushion supporting the metal strip. The gas cushion effects convective heat treatment and is generated by a rotating fan at the center of a second radial array of guide vanes (7).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur konvektiven Wärmebehandlung von metallischem Gut, insbesondere einen Schwebebandofen, mit einem eine ebene Fluidströmung erzeugenden Radialventilator.The The invention relates to a device for convective heat treatment of metallic material, in particular a levitation furnace, with a a plane fluid flow generating centrifugal fan.

Vorrichtungen der eingangs genannten Art sind seit langem bekannt. Bei diesen wird durch einen oder mehrere Radialventilatoren ein Fluidstrom erzeugt, welcher über ein Strömungsleitsystem auf das zu behandelnde Gut geblasen wird. Bei einem Schwebebandofen wird in einem Ofengehäuse mittels eines oder mehrerer Radialventilatoren ein Gasstrom erzeugt, welcher über ein Strömungskanalsystem in der Regel beidseitig auf das durch das Ofengehäuse laufende Band geleitet wird und dieses dabei schwebend führt und erwärmt. Dabei sind im Strömungskanalsystem Heizelemente angeordnet, welche durch Konvektion den Gasstrom auf die gewünschte Prozesstemperatur erhitzen.devices The type mentioned above have long been known. In these a fluid flow is generated by one or more centrifugal fans, which over a flow control system is blown on the property to be treated. In a floating furnace is in a furnace housing generates a gas flow by means of one or more centrifugal fans, which over a flow channel system usually on both sides of the running through the oven housing Band is guided and this while floating and heated. Here are in the flow channel system Heating elements arranged, which by convection to the gas flow the desired Heat process temperature.

Bei Radialventilatoren mit vorwärtsgekrümmten Schaufeln wird aufgrund der hohen Umfangsgeschwindigkeit des Ventilatorlaufrades eine stark drallbehaftete Abströmung hoher Geschwindigkeit erzielt. Dieser Effekt ist mit einer Reihe schwerwiegender Nachteile verbunden. So erzeugen die hohen Strömungsgeschwindigkeiten einen hohen dynamischen Druck und damit eine Absenkung des statischen Drucks, was zu einem ungünstigen Druckrückgewinn im Ofen führt. Die hohen Strömungsgeschwindigkeiten führen überdies auch zu hohen Verlusten infolge der Reibung an Strömungshindernissen. Schließlich führt der starke Drall zu einer asymmetrischen Anströmung der nachgeschalteten Anlagenkomponenten, wie Heiz- oder auch Kühlelemente, was einer gleichmäßigen Erwärmung bzw. Abkühlung des Gasstroms entgegensteht.at Centrifugal fans with forward curved blades is due to the high peripheral speed of the fan impeller a strong swirling outflow achieved high speed. This effect is with a number serious disadvantages. This is how the high flow velocities generate a high dynamic pressure and thus a lowering of the static Pressure, resulting in an unfavorable Pressure recovery in the oven. The high flow rates also lead also to high losses due to the friction at flow obstacles. After all leads the strong swirl to an asymmetrical flow of the downstream system components, like heating or cooling elements, what a uniform warming or Cooling precludes the gas flow.

Zur Reduzierung dieser Nachteile werden die Radialventilatoren in der Regel in Spiralgehäuse eingebaut, deren Diffusorform zur Nivellierung der Strömung, d.h. zu einer Vergleichmäßigung und Geschwindigkeitsreduktion und somit zu einem optimalen Druckrückgewinn führen soll. Eine gleichmäßige Strömungsverteilung lässt sich hierbei jedoch nur mit im Vergleich zur Größe und Leistung des eingebauten Radialventilators sehr großen Spiralgehäusen erreichen, für die in der betroffenen Anlage in der Regel nicht ausreichend Bauraum zur Verfügung steht. Die bei aus dem Stand der Technik bekannten Anlagen (z.B. DE 40 10 280 A1 , EP 1 051 526 B1 ) eingesetzten Spiralgehäuse sind hingegen sehr kompakt ausgelegt und besitzen somit eine nur unzureichende Diffusorwirkung, was bei diesen Anlagen zu einer sehr schnellen und ungleichmäßigen Gasströmungen führt.To reduce these disadvantages, the centrifugal fans are usually installed in spiral housing, the diffuser shape for leveling the flow, that is to lead to a homogenization and speed reduction and thus to an optimal pressure recovery. However, a uniform flow distribution can be achieved only with very large compared to the size and performance of the built-in centrifugal fan spiral housings for which in the affected system usually not enough space available. The known from the prior art systems (eg DE 40 10 280 A1 . EP 1 051 526 B1 ) used spiral housing, however, are designed very compact and thus have an insufficient diffuser effect, resulting in these systems to a very fast and non-uniform gas flows.

Von den Radialventilatoren mit vorwärtsgekrümmten Schaufeln sind solche mit rückwärtsgekrümmten Schaufeln zu unterscheiden. Bei letzteren werden deutlich geringere Strömungsgeschwindigkeiten erzielt, so dass die vorstehend beschriebenen Probleme hinsichtlich des Druckrückgewinns und der Strömungsverluste verringert werden. Jedoch besteht auch bei Radialventilatoren mit rückwärtsgekrümmten Schaufeln das Problem einer asymmetrischen Anströmung nachgeschalteter Anlagenkomponenten, insbesondere von Heiz- und Kühlelementen. Konstruktiv bedingt sind Radialventilatoren mit rückwärtsgekrümmten Schaufeln zudem nicht für Wärmebehandlungsprozesse bei hohen Temperaturen (T > ca. 700°C) geeignet und können somit bei einer großen Zahl von Anwendungen nicht eingesetzt werden.From centrifugal fans with forward curved blades are those with backward curved blades to distinguish. In the latter, significantly lower flow rates achieved, so that the problems described above in terms the pressure recovery and the flow losses be reduced. However, there is also with centrifugal fans backward curved blades the problem of an asymmetrical flow of downstream system components, in particular of heating and cooling elements. Structurally conditioned are centrifugal fans with backward curved blades also not for heat treatment processes at high temperatures (T> ca. 700 ° C) and can thus with a big one Number of applications can not be used.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich durch eine besonders symmetrische und gleichmäßige Verteilung der Fluidströmung im Ofenraum auszeichnet, wodurch einerseits die vorstehenden Nachteile vermieden werden und andererseits auch die durch die vom Radialventilator erzeugte Fluidströmung kontinuierlich beaufschlagten Komponenten der Vorrichtung geschont werden. Insbesondere soll die Vorrichtungen für Hochtemperaturanwendungen geeignet sein.Of the Invention is therefore based on the object, a device of to create the type mentioned above, which is characterized by a special symmetrical and uniform distribution the fluid flow characterized in the oven room, which on the one hand, the above disadvantages be avoided and on the other hand, by the generated by the centrifugal fan fluid flow spared continuously applied components of the device become. In particular, the devices for high temperature applications be suitable.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Vorrichtung ein Leitsystem zur Umlenkung der durch den Radialventilator erzeugten Fluidströmung in eine im wesentlichen radiale Abströmungsrichtung mit über den Umfang des Radialventilators annähernd gleichmäßigem Volumenstrom aufweist.The The object is achieved in that the device is a control system for deflecting the through the centrifugal fan generated fluid flow in a substantially radial outflow direction with over the Approximate circumference of the centrifugal fan having a uniform volume flow.

Leitsysteme zur Umlenkung einer Fluidströmung in eine radiale Abströmungsrichtung sind aus dem Bereich Turboarbeitsmaschinen prinzipiell bekannt.Control Systems for deflecting a fluid flow in a radial outflow direction are known from the field turbo machines in principle.

Durch Einsatz des erfindungsgemäß vorgesehenen Leitsystems zur Umlenkung der Gasströmung in einer Vorrichtung der eingangs genannten Art wird der ursprünglich starke Drall der durch den Radialventilator erzeugten Fluidströmung praktisch auf Null reduziert. Gleichzeitig wird die Strömungsgeschwindigkeit signifikant gesenkt und das Strömungsprofil vergleichmäßigt, so dass in der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine optimale radiale Abströmung mit Diffusorwirkung erzielt wird. Infolge der reduzierten Strömungsgeschwindigkeit wird ein hoher statischer Druck in der Vorrichtung erzielt, was Voraussetzung für einen optimalen Druckrückgewinn ist. Durch die erfindungsgemäß erreichte homogene und symmetrische Abströmung aus dem Radialventilator werden die in Strömungsrichtung nachgeschaltete Ofenkomponenten, wie Heiz- oder Kühlelemente, gleichmäßig mit der Fluidströmung beaufschlagt, was zu einer Verbesserung der Bearbeitungsqualität des zu behandelnden Gutes führt. Zudem werden durch die radiale Abströmung sämtliche Ofenbereiche gleichmäßig durchströmt, so dass es zu keinen lokalen Belastungsspitzen infolge lokaler thermisch induzierter Spannungen in der Ofenkonstruktion mehr kommt. Hierdurch wird die Lebensdauer der Ofenkonstruktion erhöht.By using the inventively provided control system for deflecting the gas flow in a device of the type mentioned initially strong swirl of the fluid flow generated by the centrifugal fan is reduced to virtually zero. At the same time, the flow velocity is significantly reduced and the flow profile is uniformed, so that in the device according to the invention an optimal radial outflow with diffuser effect is achieved. Due to the reduced flow rate, a high static pressure is achieved in the device, which is a prerequisite for optimum pressure recovery is. By virtue of the homogeneous and symmetrical outflow from the centrifugal fan achieved according to the invention, the furnace components downstream of the flow direction, such as heating or cooling elements, are uniformly exposed to the fluid flow, which leads to an improvement in the machining quality of the material to be treated. In addition, all furnace areas are uniformly flowed through by the radial outflow, so that there is no longer any local load peaks due to local thermally induced stresses in the furnace construction. This increases the life of the furnace construction.

Das erfindungsgemäß vorgesehene Leitsystem ist vorzugsweise als eine Gruppe sternförmig um den Radialventilator angeordneter Leitschaufeln ausgebildet. Dabei ist der Eintrittswinkel der Leitschaufeln derart an die Geometrie des Ventilatorlaufrades und die Ventilatordrehzahl angepasst, dass die stark drallbehaftete Fluidströmung tangential in die zwischen den Leitschaufeln gebildeten Strömungskanäle eintritt und durch die Krümmung der Leitschaufeln in eine im wesentlichen radiale Abströmrichtung gezwungen wird. Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist daher jede Leitschaufel im Querschnitt als gekrümmte Linie mit einem ventilatorseitigen ersten Ende und mit einem vom Ventilatorlaufrad abgewandten zweiten Ende ausgebildet, wobei das erste Ende derart ausgerichtet ist, dass der von dem Ventilatorlaufrad erzeugte, drallbehaftete Fluidstrom tangential zu dem ersten Ende in das Leitsystem einströmt und wobei das zweite Ende radial zum Mittelpunkt des Ventilatorlaufrades ausgerichtet ist. Insbesondere ist jede Leitschaufel im Querschnitt als Kreislinienabschnitt geformt.The provided according to the invention Control system is preferably as a group star-shaped around the Radial fan arranged vanes formed. It is the entry angle of the vanes in such a way to the geometry of Fan impeller and the fan speed adjusted that the highly swirling fluid flow enters tangentially into the flow channels formed between the guide vanes and by the curvature the vanes in a substantially radial outflow direction is forced. According to one appropriate embodiment According to the invention, therefore, each vane is in cross-section as a curved line with a fan-side first end and one from the fan impeller remote from the second end, wherein the first end in such a way is aligned, that generated by the fan impeller, swirling fluid flow flows tangentially to the first end in the control system and wherein the second end is radially aligned with the center of the fan impeller. In particular, each vane is in cross-section as a circular line section shaped.

Um einen maximalen Druckrückgewinn zu erzielen, ist nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die Anzahl der Leitschaufeln derart gewählt, dass der Öffnungswinkel der Leitschaufeln im Mittel maximal 12° beträgt. Der Öffnungswinkel der Leitschaufeln ist dabei als der Schnittwinkel zwischen den gedachten geraden Verbindungslinien zwischen dem jeweils ersten und zweiten Schaufelende zweier benachbarter Leitschaufeln definiert.Around a maximum pressure recovery to achieve, according to an advantageous embodiment of the invention the number of vanes chosen such that the opening angle the guide vanes is on average no more than 12 °. The opening angle of the vanes is here as the intersection angle between the imaginary straight connecting lines between the respective first and second blade end of two adjacent Defined vanes.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:in the The following is the invention with reference to an exemplary embodiments drawing closer explained. Show it:

1 einen in einen Schwebebandofen integrierten Radialventilator mit erfindungsgemäßem Leitsystem zur Erzeugung einer ebenen Fluidströmung mit im wesentlichen radialer Abströmrichtung in schematisierter Seitenansicht, 1 a centrifugal fan integrated in a floating tubular furnace with an inventive control system for producing a planar fluid flow with a substantially radial outflow direction in a schematic side view,

2 das erfindungsgemäße Leitsystem der 1 mit doppelter Leitschaufelzahl, 2 the control system of the invention 1 with double vane number,

3 den Radialventilator der 1 in perspektivischer Ansicht gemäß der Linie III-III aus 1 und 3 the centrifugal fan of 1 in a perspective view along the line III-III 1 and

4 die Darstellung des Öffnungswinkels zwischen zwei benachbarten Leitschaufeln. 4 the representation of the opening angle between two adjacent vanes.

In den 1 und 2 ist das Gehäuse 1 eines Schwebebandofens in schematisierter Seitenansicht dargestellt. Wie in 3 dargestellt, wird das zu behandelnde Metallband 2 während des Betriebes des Ofens an der einen Stirnseite 3 des Ofens in diesen eingeführt, im folgenden schwebend durch den Behandlungsraum geführt und schließlich an der gegenüberliegenden Stirnseite 4 aus dem Ofen herausgeleitet. Die schwebende Führung des Metallbandes 2 und seine Wärmebehandlung erfolgen konvektiv mittels einer Fluidströmung, welche, wie in 3 weiter dargestellt, durch einen im Schwebebandofen an dessen einer Längsseite angeordneten Radialventilator 5 erzeugt und über ein zweifaches U-förmiges Strömungskanalsystem 6 von oberhalb und unterhalb über nicht dargestellte Düsenkästen auf das Band 2 geblasen wird. Als Fluidströmung kommt vorliegend eine Luftströmung zum Einsatz. Ebenso ist auch der Einsatz von Stickstoff oder eines Stickstoff-Wasserstoff-Gemisches möglich.In the 1 and 2 is the case 1 a floating belt furnace shown in a schematic side view. As in 3 is shown, the metal strip to be treated 2 during operation of the stove at one end 3 of the furnace introduced into this, subsequently floating through the treatment room and finally at the opposite end 4 led out of the oven. The floating guide of the metal band 2 and its heat treatment is convective by means of a fluid flow, which, as in 3 further represented by a centrifugal fan arranged in the levitation furnace at one longitudinal side thereof 5 generated and via a double U-shaped flow channel system 6 from above and below not shown nozzle boxes on the tape 2 is blown. As fluid flow in the present case, an air flow is used. Likewise, the use of nitrogen or a nitrogen-hydrogen mixture is possible.

Innerhalb des Strömungskanalsystems 6 umströmt der Luftstrom dort vorgesehene Heiz- oder auch Kühlelemente (nicht dargestellt), welche durch Konvektionen Gasstrom auf die gewünschte Prozesstemperatur erhitzen bzw. abkühlen. Der Radialventilator 5 umfasst in bezug auf seine Drehrichtung (s. Pfeil 5b) vorwärtsgekrümmte Schaufeln 5a, welche verbunden mit der hohen Umfangsgeschwindigkeit an den Schaufelenden eine stark drallbehaftete Strömung erzeugen, was ohne strömungstechnische Beeinflussung u.a. zu einer asymmetrischen Anströmung der nachgeschalteten Anlagenkomponenten und zu einer stark ungleichmäßigen Durchströmung sämtlicher Ofenbereiche führen würde.Within the flow channel system 6 The air flow flows around the heating or cooling elements (not shown) provided there, which heat or cool gas flow to the desired process temperature by convection. The radial fan 5 includes with respect to its direction of rotation (see arrow 5b ) forward curved blades 5a which, combined with the high circumferential speed at the blade ends, produce a strong swirling flow, which would lead, inter alia, to an asymmetrical flow of the downstream system components and to a highly non-uniform flow through all the furnace areas without fluidic influence.

Erfindungsgemäß weist der Schwebebandofen daher ein Leitsystem zur Umlenkung der durch den Radialventilator erzeugten Fluidströmung in eine im wesentlichen radiale Abströmungsrichtung (s. Pfeile 8) mit über den Umfang des Radialventilators annähernd gleichmäßigem Volumenstrom auf. Vorliegend ist das Leitsystem als eine Gruppe sternförmig um den Radialventilator angeordneter Leitschaufeln 7 ausgebildet, wobei der Schwebebandofen gemäß 1 15 Leitschaufeln 7 und der Ofen gemäß 2 die doppelte Anzahl, d.h. 30 Leitschaufeln 7, umfasst.According to the invention, the floating belt furnace therefore has a guide system for deflecting the fluid flow generated by the centrifugal fan in a substantially radial outflow direction (see arrows 8th ) with over the circumference of the centrifugal fan approximately uniform flow on. In the present case, the guidance system is designed as a group of star-shaped vanes arranged around the radial fan 7 formed, wherein the levitation furnace according to 1 15 vanes 7 and the oven according to 2 twice the number, ie 30 vanes 7 , includes.

Vorliegend ist jede Leitschaufel 7 im Querschnitt als zu den Ventilatorschaufeln 5a entgegengesetzt gekrümmte Linie mit einem ventilatorseitigen ersten Ende 7a und mit einem vom Ventilatorlaufrad 5 abgewandten zweiten Ende 7b ausgebildet, wobei das erste Ende 7a derart ausgerichtet ist, dass der von dem Ventilatorlaufrad 5 erzeugte, hoch drallbehaftete Luftstrom tangential zu dem ersten Ende 7a in die zwischen jeweils benachbarten Leitschaufeln 7 gebildeten Öffnungen 7c einströmt und wobei, wie in 4 gezeigt, das zweite Ende 7b einer jeden Leitschaufel 7 radial zum Mittelpunkt des Ventilatorlaufrades 5 ausgerichtet ist, derart, dass die Strömung auf eine im wesentlichen radiale Abströmbahn 8 gezwungen wird.In the present case is every vane 7 in cross-section than to the fan blades 5a opposite set curved line with a fan-side first end 7a and with one from the fan impeller 5 remote second end 7b formed, with the first end 7a is oriented such that the of the fan impeller 5 generated, high swirl-laden air flow tangential to the first end 7a in between each adjacent vanes 7 formed openings 7c flows in and where, as in 4 shown the second end 7b each vane 7 radially to the center of the fan impeller 5 is aligned, such that the flow to a substantially radial Abströmbahn 8th is forced.

Wie experimentelle Untersuchungen und Simulationsrechnungen der Anmelderin gezeigt haben, kann mit dem erfindungsgemäßen Leitsystem der starke Drall der durch den Radialventilator mit vorwärtsgekrümmten Schaufeln erzeugten Strömung auf einen vernachlässigbaren Wert reduziert werden. Gleichzeitig wird die Strömungsgeschwindigkeit signifikant gesenkt und das Strömungsprofil vergleichmäßigt, so dass mit dem erfindungsgemäßen System eine optimale Diffusorwirkung erzielt wird. Dies führt zu einer gleichmäßigen Durchströmung sämtlicher Ofenbereiche und insbesondere zu einer symmetrischen Anströmung der in das Strömungskanalsystem integrierten Anlagenkomponenten.As experimental investigations and simulation calculations of the applicant have shown that with the guidance system according to the invention the strong swirl the flow generated by the centrifugal fan with forward curved blades a negligible Value can be reduced. At the same time, the flow rate becomes significant lowered and the flow profile evened out, so that with the system according to the invention an optimal diffuser effect is achieved. This leads to a uniform flow through all Furnace areas and in particular to a symmetrical flow of the in the flow channel system integrated system components.

Prinzipiell ist die Anzahl der Leitschaufeln 7 nicht von entscheidender Bedeutung für die wesentliche Funktion des erfindungsgemäßen Leitsystems, nämlich die Erzeugung einer radialen Abströmung. Jedoch kann mit einer dichteren Staffelung der Leitschaufeln 7 entsprechend 2 eine Wirbelbildung zwischen den radial nach außen strebenden Strömungsmaxima 7 wirksam verhindert werden, so dass eine maximale Verzögerung der Strömungsgeschwindigkeit und somit ein maximaler Druckrückgewinn in den Kanälen zwischen den Leitschaufeln 7 generiert wird.In principle, the number of vanes 7 not crucial for the essential function of the control system according to the invention, namely the generation of a radial outflow. However, with a denser staggering of the vanes 7 corresponding 2 a vortex formation between the radially outwardly aspiring flow maxima 7 be effectively prevented, so that a maximum delay of the flow velocity and thus a maximum pressure recovery in the channels between the vanes 7 is generated.

Zur Vermeidung von Strömungsablösungen und der daraus resultierenden Wirbelbildung in den zwischen jeweils benachbarten Leitschaufeln gebildeten Kanälen sollte der Öffnungswinkel 9 zwischen jeweils benachbarten Leitschaufeln 7 im Mittel 12° nicht übersteigen. Dabei ist, wie in 4 dargestellt, der Öffnungswinkel 9 als der Schnittwinkel zwischen den gedachten geraden Verbindungslinien zwischen dem jeweils ersten und zweiten Schaufelende 7a, 7b zweier benachbarter Leitschaufeln 7 definiert.To avoid flow separation and the resulting vortex formation in the channels formed between adjacent guide vanes, the opening angle 9 between each adjacent vanes 7 on average not exceed 12 °. It is, as in 4 shown, the opening angle 9 as the intersection angle between the imaginary straight connecting lines between the respective first and second blade end 7a . 7b two adjacent vanes 7 Are defined.

Bezogen auf die in den 1 und 2 dargestellten Leitsysteme bedeutet dies, dass eine ablösefreie Strömung bei dem in 2 dargestellten Leitsystem gegeben ist, da hier der Öffnungswinkel 9 zwischen jeweils benachbarten Leitschaufeln 7 im Mittel ca. 12° beträgt. Der mittlere Öffnungswinkel im Falle des Leitsystems gemäß 1 beträgt aufgrund der halbierten Leitschaufelzahl ca. 24°, so dass es hierbei zu einer Wirbelbildung kommt. Gleichwohl wird der wesentliche Vorteil der Erfindung, der in der radialen Fluidabströmung besteht, auch bei dem in 1 dargestellten Leitsystem erreicht.Related to the in the 1 and 2 This means that a transfer-free flow at the in 2 given control system is given, since here the opening angle 9 between each adjacent vanes 7 on average about 12 °. The mean opening angle in the case of the control system according to 1 is due to the halved number of vanes about 24 °, so this comes to a vortex formation. However, the main advantage of the invention, which consists in the radial fluid outflow, even in the 1 achieved shown control system.

Claims (5)

Vorrichtung zur konvektiven Wärmebehandlung von metallischem Gut (2) mit einem eine ebene Fluidströmung erzeugenden Radialventilator (5), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein Leitsystem zur Umlenkung der durch den Radialventilator (5) erzeugten ebenen Fluidströmung in eine im wesentlichen radiale Abströmungsrichtung (8) mit über den Umfang des Radialventilators (5) annähernd gleichmäßigem Volumenstrom aufweist.Device for the convective heat treatment of metallic material ( 2 ) with a radial fluid flow generating radial fan ( 5 ), characterized in that the device comprises a guide system for deflecting the through the centrifugal fan ( 5 ) generated planar fluid flow in a substantially radial outflow direction ( 8th ) with over the circumference of the radial fan ( 5 ) has approximately uniform volume flow. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitsystem als eine Gruppe sternförmig um den Radialventilator angeordneter Leitschaufeln (7) ausgebildet ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the control system as a group of star-shaped arranged around the centrifugal fan vanes ( 7 ) is trained. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Leitschaufel (7) im Querschnitt als zu den Ventilatorschaufeln entgegengesetzt gekrümmte Linie mit einem ventilatorseitigen ersten Ende (7a) und mit einem vom Ventilatorlaufrad (5) abgewandten zweiten Ende (7b) ausgebildet ist, wobei das erste Ende (7a) derart ausgerichtet ist, dass der von dem Ventilatorlaufrades (5) erzeugte Fluidstrom tangential zu dem ersten Ende (7a) in das Leitsystem einströmt und wobei das zweite Ende (7b) radial zum Mittelpunkt des Ventilatorlaufrades (5) ausgerichtet ist.Device according to claim 1 or 2, characterized in that each vane ( 7 ) in cross-section as opposed to the fan blades curved line with a fan-side first end ( 7a ) and with a fan impeller ( 5 ) facing away from the second end ( 7b ), wherein the first end ( 7a ) is oriented such that the of the fan impeller ( 5 ) generated fluid flow tangentially to the first end ( 7a ) flows into the control system and wherein the second end ( 7b ) radially to the center of the fan impeller ( 5 ) is aligned. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede Leitschaufel (7) im Querschnitt als Kreislinienabschnitt geformt ist.Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that each vane ( 7 ) is formed in cross section as a circular line section. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Leitschaufeln (7) derart gewählt ist, dass der Öffnungswinkel (9) im Mittel maximal 12° beträgt.Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the number of guide vanes ( 7 ) is selected such that the opening angle ( 9 ) is on average not more than 12 °.
DE102004054393A 2004-07-19 2004-11-11 Convective heat treatment fan for gas cushion supporting metal strip has radial fan at the center of a radial array of guide vanes Expired - Fee Related DE102004054393B3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004054393A DE102004054393B3 (en) 2004-07-19 2004-11-11 Convective heat treatment fan for gas cushion supporting metal strip has radial fan at the center of a radial array of guide vanes

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004034810 2004-07-19
DE102004034810.3 2004-07-19
DE102004054393A DE102004054393B3 (en) 2004-07-19 2004-11-11 Convective heat treatment fan for gas cushion supporting metal strip has radial fan at the center of a radial array of guide vanes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102004054393B3 true DE102004054393B3 (en) 2005-09-08

Family

ID=34833300

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102004054393A Expired - Fee Related DE102004054393B3 (en) 2004-07-19 2004-11-11 Convective heat treatment fan for gas cushion supporting metal strip has radial fan at the center of a radial array of guide vanes

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102004054393B3 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102002578A (en) * 2010-11-29 2011-04-06 苏州中门子科技有限公司 Air cushion suspension generating device of air cushion furnace

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4010280A1 (en) * 1990-03-30 1991-10-02 Wsp Ingenieurgesellschaft Fuer DEVICE FOR BLOWING TWO-SIDED BLOWING OF A TRAIN-SHAPED MATERIAL WITH A TREATMENT GAS
EP1051526B1 (en) * 1998-02-03 2001-11-07 Ingenieurgemeinschaft WSP Prof. Dr.-Ing. C.Kramer Prof. H.J. Gerhardt, M.Sc. Device for guiding bands in a suspended manner

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4010280A1 (en) * 1990-03-30 1991-10-02 Wsp Ingenieurgesellschaft Fuer DEVICE FOR BLOWING TWO-SIDED BLOWING OF A TRAIN-SHAPED MATERIAL WITH A TREATMENT GAS
EP1051526B1 (en) * 1998-02-03 2001-11-07 Ingenieurgemeinschaft WSP Prof. Dr.-Ing. C.Kramer Prof. H.J. Gerhardt, M.Sc. Device for guiding bands in a suspended manner

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102002578A (en) * 2010-11-29 2011-04-06 苏州中门子科技有限公司 Air cushion suspension generating device of air cushion furnace
CN102002578B (en) * 2010-11-29 2012-08-15 苏州中门子科技有限公司 Air cushion suspension generating device of air cushion furnace

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3310529A1 (en) Device for cooling the rotor of a gas turbine
DE19710142B4 (en) Device for the heat treatment of suspended conveyors - levitation furnace
DE102004054393B3 (en) Convective heat treatment fan for gas cushion supporting metal strip has radial fan at the center of a radial array of guide vanes
DE10342723B4 (en) heat exchanger device
EP2275687A2 (en) Radial ventilator housing
DE3503089A1 (en) DEVICE FOR EVENLY APPLYING A TARGET SURFACE WITH A GAS
WO2018149814A1 (en) Cooling module of a continuous sintering furnace
EP3006668A1 (en) Gas turbine with two vortex feeds for cooling the rotor
WO2017144315A1 (en) Device and method for the heat treatment of a flat product
DE19804184A1 (en) Device for floating guidance of tapes
EP0864519B1 (en) Apparatus to guide webs in a floating manner
DE19538364C2 (en) Device for rapid heating of metal press bolts
EP2104745B1 (en) Device for the suspended guidance of strip-shaped material
EP1699721B2 (en) Device for suspended guidance of strip-like materials
DE1403060A1 (en) Means for achieving favorable static pressures in flow machines with asymmetrical exit velocity profiles
EP3335302B1 (en) Electric machine with variable cooling system
DE202004010834U1 (en) Controlled temperature treatment vessel comprises cylindrical work chamber ringed by annular chamber fitted with tube to heat or cool incoming compressed air and direct air into main chamber in selected direction.
DE102019107183B4 (en) Fan arrangement and dedusting system
DE102016223459A1 (en) Tool assembly with cutting body, method for cooling the cutting body and use of the cutting body
DE4219003A1 (en) Gas blowing device for treating glass or ceramic articles - has ventilators maintaining uniform gas speed as it is blown upwards or downwards through perforated conveyor belt
DE102008012931B4 (en) Method and device for cooling substrates
DE850503C (en) Process for operating compressors with at least one cooler and compressor connected downstream of a stage for carrying out this process
DE1010234B (en) Fan housing
DE102015200849A1 (en) Air-conditioning system for air-conditioning an airflow
DE2118252C3 (en) Nozzle knife for coil coating systems

Legal Events

Date Code Title Description
8100 Publication of the examined application without publication of unexamined application
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20130601