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Rußbläser für Dampfkesselanlagen u. dgl. mit längsverschiebbarem und
drehbarem Düsenrohr Gegenstand der Erfindung ist ein Rußbläser für Dampfkesselanlagen
u. dgl. mit längsverschiebbarem und drehbarem Düsenrohr (Blasrohr), dem das Blasmittel
über ein Hauptventil zugeführt wird, welches zweckmäßigerweise kurz nach Beginn
der Vorwärtsbewegung des Düsenrohres mittels eines Servoventils selbsttätig geöffnet
und kurz vor dem Ende der Rückwärtsbewegung desselben geschlossen wird.
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Bei ein und derselben Dampfkesselanlage sind im allgemeinen mehrere
Rußbläser vorhanden. Die Bußbläser erhalten das Blasmittel durch besondere Zweigleitungen
aus einer gemeinsamen Hauptleitung, wobei zunächst das Blasmittel nicht in die Düsenrohre
selbst hineinkommen kann, da das Hauptventil eines jeden Bußbläsers unter dem Einfluß
des in Schließrichtung wirkenden Druckes des Blasmittels geschlossen ist, was im
allgemeinen in Zusammenwirkung mit einer Schließfeder erfolgt. Erst nachdem das
Düsenrohr eine gewisse Strecke vorgeschoben worden ist, wird ein Servoventil, das
in Abhängigkeit von der Bewegung des Düsenrohres selbsttätig geöffnet wird, das
Hauptventil öffnen, nachdem dieses von dem in der Schließrichtung wirkenden Druck
des Blasmittels entlastet worden ist. Jeder Bußbläser kann mit einem besonderen
elektrischen Antriebsmotor versehen sein, der die Längsverschiebung und Drehung
des Düsenrohres bewirkt, wobei der Antriebsmotor durch einen Tastenschalter einer
Steuerzentrale eingeschaltet wird; an dem Bußbläser sind zwei in Abhängigkeit von
der Düsenbewegung steuerbare Schalter vorgesehen, die den Motor in Verbindung mit
zugehörigen Relais im Umkehrpunkt der Verschiebebewegung umsteuern und ihn am Ende
der Rückwärtsbewegung ausschalten. Die einzelnen Bußbläser können auch für pneumatischen
oder Handbetrieb eingerichtet sein. In jedem Falle wird das Servoventil selbsttätig
geschlossen, wenn das Düsenrohr seine Rückwärtsbewegung fast vollendet hat, wodurch
die auf das Hauptventil wirkende Öffnungskraft aufgehoben und das Hauptventil geschlossen
wird.
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Die Ableitung der beiden Bewegungen - der Längsverschiebung und der
Drehbewegung -von einem gemeinsamen Antrieb aus bereitet gewisse Schwierigkeiten.
Bei einer bekannten Ausführung werden diese beiden Bewegungen von einer endlosen,
motorisch angetriebenen Kette abgeleitet, und zwar durch ein Schneckengetriebe und
ein Vorschubgewinde an den Teilrohren; ein Vorschubgewinde der hier in Frage kommenden,
beträchtlichen Länge jedoch ist in der Herstellung teuer, gibt leicht zu Betriebsstörungen
Anlaß und ist darüber hinaus in besonders starkem Maße dem Verschleiß ausgesetzt.
Bei einer anderen bekannten Ausführung (britische Patentschrift 636052)
ist
der Antriebsmotor auf einer Laufkatze angeordnet, die parallel zum Düsenrohr geführt
ist, wobei der Motor über ein umfangreiches Getriebe sowohl die Laufkatze antreibt
als auch die Längsverschiebung und die Drehbewegung des Düsenrohres bewirkt. Diese
Anordnung ist außerordentlich kompliziert; die an der Längsverschiebung teilnehmende
Einheit (Laufkatze mit Motor und Getriebe) ragt weit heraus und ist außerordentlich
schwerfällig.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, diese Schwierigkeiten zu
vermeiden und einen Bußbläser der genannten Art mit längsverschiebbarem und drehbarem
Düsenrohr zu schaffen, der einfach im Aufbau ist, wenig oder keine Wartung benötigt
und auf lange Zeit hinaus zuverlässig arbeitet.
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Das Wesen der Erfindung besteht bei einem Bußbläser der genannten
Art, der in bekannter Weise zum Antrieb des Düsenrohres eine parallel zu demselben
angeordnete, endlose Antriebskette benutzt, darin, daß zwischen den Kettenenden
ein parallel zum Düsenrohr geführter, mit der Düsenrohrlagerung verbundener Schlitten
angeordnet ist, der zwecks Längsverschiebung fest mit dem einen Trum der endlosen
Antriebskette verbunden ist und zur Übertragung der Drehbewegung des Antriebsmotors
auf das Düsenrohr ein Schneckengetriebe aufweist, das durch das andere Trum der
Antriebskette über ein am Schlitten angeordnetes Kettenrad angetrieben wird. Diese
Einrichtung ergibt einen überaus einfachen und übersichtlichen Aufbau und eine sichere
Arbeitsweise eines durch einen Motor angetriebenen Bußbläsers mit
längsverschiebbarem
und drehbarem Düsenrohr. Die Antriebskette läuft ziemlich langsam; das Kettenrad
kann daher mit dem am Schlitten vorgesehenen Schneckenrad unmittelbar vereinigt
sein. Die Abmessungen der vorspringenden, hin- und herbeweglichen Einheit sind verhältnismäßig
klein.
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Weitere Merkmale und Vorzüge des Erfindungsgegenstandes gehen aus
der folgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele des Rußbläsers hervor.
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Fig. 1 zeigt eine Gesamtansicht eines Rußbläsers nach der Erfindung,
der in der Wandung einer Dampfkesselanlage angeordnet ist; Fig:2a und 2b, zusammengenommen,
zeigen in vergrößertem Maßstab einen lotrechten Längsschnitt durch den Rußbläser
(die Blickrichtung ist entgegengesetzt derjenigen nach Fig. 1, die Ansicht also
seitenverkehrt) ; Fig. 3 zeigt einen lotrechten Querschnitt nach Linie III-III der
Fig. 2h, Fig.4 einen senkrechten Querschnitt nach Linie IV-IV der Fig. 2b, Fig.
5 einen horizontalen Schnitt nach Linie V-V der Fig. 2a; die Fig. 6 a und 6b, zusammengenommen,
zeigen einen Längsschnitt wie Fig.2a und 2b durch einen Bußbläser einer abgeänderten
Ausführungsform, und Fig. 7 zeigt einen Querschnitt nach Linie VII-VII der Fig.
6b.
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Wie aus den Fig. 1 bis 5 hervorgeht, ist das Düsenrohr 1 auf einem
hinteren, feststehenden Rohr 2 verschiebbar angeordnet und mit einer Blasdüse 3
versehen. Das Gestell des Bußbläsers besteht im wesentlichen aus einem längsverlaufenden
Träger 4 in Form eines umgekehrten U sowie aus den damit verschweißten beiden
Endplatten 5 und 6. Der Träger 4 ist von großer Länge, beispielsweise etwa 3 m lang,
und erlaubt eine entsprechend große Verschiebung des Düsenrohres, beispielsweise
etwa 2,5 m. Die Endplatte 5 trägt eine Stützhülse 7 zum Einsetzen in die Wand W
der Dampfkesselanlage sowie eine Lagerhülse 8 für das Düsenrohr 1, welche auch mit
einer Abschabe- und/oder Bürstenvorrichtung, z. B. einer ringförmigen Bürste 8'
zum Säubern des Düsenrohres an der Außenseite, versehen sein kann. Die Endplatte
6 trägt eine Befestigung 9 für das Rohr 2 sowie ein Ventilgehäuse 10 für
ein Hauptventil 11 mit Steuer- und Führungskolben 12, wobei das Hauptventil
durch den Druck P des Blasmittels normalerweise geschlossen gehalten wird und das
Blasmittel nach dem Öffnen eines Servoventils durch den Entlastungskanal 13 und
die zu dem Servoventil führende Entlastungsleitung 14 zu dem Rauchgasraum des Dampfkessels
oder zu den Sammelgefäßen für das Kondenswasser entweicht. Derartige Ventilanordnungen
sind bekannt, weshalb sich eine nähere Beschreibung derselben erübrigt.
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Der Träger 4 trägt an den Enden die beiden Räder 15 und 16 für die
parallel zum Düsenrohr verlaufende endlose Antriebskette 17; die beiden Kettenräder
15 und 16 sind auf horizontalen Querachsen 18 bzw. 19 gelagert. Die Achse 19 wird
über das Schneckengetriebe 20, 21, die senkrechte Achse 22, die Zahnräder 23, 24,
die senkrechte Achse 25 und das Schneckengetriebe 26, 27 von dem Elektromotor 28
angetrieben, der oben auf dem Träger 4 angeordnet ist. Die Achse 22 ist nach oben
verlängert und trägt ein Handrad 29. Bei Handbetrieb wird das Zahnrad 23 durch den
Hebel 30 ausgeschaltet, nachdem die Halteschraube 31 zurückgeschraubt worden ist
(s. Fig. 3). Das Düsenrohr hat auf seinem hinteren Ende eine Verstärkungs- und Lagerhülse
32, auf der der als Gehäuse ausgebildete Schlitten 33 gelagert ist. Innerhalb des
Schlittens 33 ist ein Zahnrad 34 auf dem Düsenrohr 1 bzw. der Hülse 32 fest angebracht.
Dieses Zahnrad steht mit einem innerhalb des Schlittens 33 gelagerten Schneckenrad
35 einer horizontalen Querachse 36 im Eingriff, welche ein Kettenrad 37 (Fig. 4)
trägt. Gegen dieses Kettenrad legt sich die Antriebskette 17. Der Schlitten 33 trägt
an seiner Außenseite ein Führungsrad 38, um die Antriebskette in sicherem Eingriff
mit dem Kettenrad 37 zu halten. Der Schlitten 33 besitzt weiter an der Außenseite
ein Kupplungsglied 39 (Fig. 4) zur Verbindung des Schlittens mit der Antriebskette.
Die Antriebskette bewirkt also einerseits durch das Kupplungsglied 39 die Verschiebung
des Gehäuses 33 und damit auch des Düsenrohres 1 und andererseits durch das Kettenrad
37 und das zugehörige Getriebe eine Drehung des Düsenrohres. Der Schlitten 33 hat
eine Führungsrolle 40 (Fig. 4), die in einer Führungsschiene 41 des Trägers 4 läuft,
sowie gegebenenfalls noch zwei mit dem Träger 4 zusammenwirkende Stützrollen 42.
An Stelle der Rollen können auch Gleitführungen vorgesehen sein.
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Das bereits erwähnte Servoventil 45 (Fig.4) ist ein Drehschieber,
dessen in die Entlastungsleitung 14, 44 (Fig. 2b und 1) eingeschaltetes Gehäuse
46 (Fig. 1 und 4) auf dem Träger 4 angebracht ist. Der Ventilschaft 47 erstreckt
sich in den Träger 4 hinein und trägt innen ein bügelförmiges Betätigungsglied 48,
dessen Schenkel beiderseits des Zapfens 49 des Gehäuses 33 herunterragen. Durch
eine Feder 50 wird das Betätigungsglied 48 entweder in seiner hinteren oder in seiner
vorderen Stellung nachgiebig gehalten; diese beiden Stellungen entsprechen dem geschlossenen
bzw. dem geöffneten Zustand des Servoventils.
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Der Träger 4 trägt ein Schaltergehäuse 51 (Fig. 1 und 5) mit einem
Schalter 52 (Fig. 5), der in bekannter Weise dazu dient, ein (nicht dargestelltes)
Relais zum Umsteuern der Drehrichtung des Antriebsmotors 28 zu betätigen. Durch
eine Feder 53 wird der Schalter über einen Hebel 54 und eine Stange 55 eingeschaltet
gehalten, entgegen der Wirkung der Feder 56. Die Anordnung ist derart, daß der Schlitten
33 in der Nähe des Endes der Vorwärtsverschiebung den Hebel 54 betätigt und die
Stange 55 entlastet, so daß die Feder 56 den Schalter ausschaltet und das Relais
zum Umsteuern des Antriebsmotors betätigt.
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Der Träger 4 trägt außerdem eine ähnliche Anordnung zum Ausschalten
des Antriebsmotors, um die Rückwärtsbewegung des Düsenrohres zum Stillstand zu bringen.
Von dieser Anordnung ist in Fig. 1 nur das Schaltergehäuse 57 angedeutet.
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Die Wirkungsweise des Bußbläsers ist im wesentlichen folgende: Wenn
der Antriebsmotor 28 von der Steuerzentrale aus eingeschaltet wird, beginnt die
beschriebene, gleichzeitige Verschiebe:- und Drehbewegung des Düsenrohres 1. Nach
kurzer Bewegung des Düsenrohres wird das bisher geschlossene Servoventil 45 durch
die Betätigungsglieder 48 und 49 geöffnet, so daß der Druck hinter dem Kolben 12
aufgehoben und das Hauptventil 11 zwecks Zuführung des Blasmittels zum Düsenrohr
ebenfalls geöffnet wird. Jetzt wird das Düsenrohr unter Drehung nach vorn in den
Kesselraum bis zur maximalen Länge eingeschoben. Unmittelbar vor dem Umkehrpunkt
wird durch den Schlitten 33 der Umsteuerschalter 51, 52 betätigt, worauf die Rückwärtsbewegung
erfolgt. Wenn das Düsenrohr wieder vollständig zurückgezogen ist, wird
der
Schalter 57 betätigt und der Antriebsmotor stillgesetzt.
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Der Rußbläser gemäß der Erfindung ergibt eine sehr kräftige und übersichtliche
Konstruktion (vgl. Fig. 1) mit einer für Rußbläser verhältnismäßig geringen Anzahl
von Teilen, wodurch ein zuverlässiger Betrieb erreicht wird. Auch ist zu beachten,
daß der Träger die wesentlichen beweglichen. Teile, wie z. B. die Antriebskette
mit Übertragungsgliedern, den Schlitten mit Übertragungsgliedern, die Betätigungsglieder
für das Servoventil und die Schalter, überdeckt und damit vor Verschmutzung schützt.
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Bei Rußbläsern mit längsverschiebbarem und drehbarem Düsenrohr ist
die Ausführung im allgemeinen derart, daß jede Düsenöffnung sich sowohl während
der Vorwärtsbewegung als auch während der Zurückbewegung in genau der gleichen schraubenlinienförmigen
Bahn bewegt, so daß stets die gleichen Stellen der Rohre der Dampfkesselanlage von
den austretenden Strahlen getroffen werden. Dies stellt einen Nachteil dar, teils
weil die Rußentfernung dabei ungleichmäßig erfolgt, teils weil die Rohre korrodierenden
und mechanischen Angriffen durch die Strahlen in besonderem Maße ausgesetzt sind,
da die Strahlen stets auf die gleichen Stellen der Rohre auftreffen.
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Dieser Nachteil kann gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal vermieden
werden, indem der Antrieb derart ausgeführt wird, daß die eine der beiden Bewegungen
- Drehbewegung oder Verschiebebewegung - für ein kurzes Zeitintervall am Umkehrpunkt
stillgesetzt wird und dadurch eine Phasenverschiebung der schraubenlinienförmigen
Bahn bei der Rückwärtsbewegung gegenüber der schraubenlinienförmigen Bahn bei der
Vorwärtsbewegung bewirkt, so daß das aus den Düsenöffnungen austretende Blasmittel
während der Rückwärtsbewegung andere Stellen trifft als während der Vorwärtsbewegung.
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Eine solche Ausführungsform in Anwendung auf einen Rußbläser gemäß
Fig. 1 bis 5 ist in Fig. 6 und 7 der Zeichnung schematisch dargestellt, wobei die
Ziffern 1 bis 8, 15 bis 22 und 32 bis 41 die gleichen Teile wie in Fig. 1 bis 5
bezeichnen, während die Öffnungen der Düse an dem vorderen Ende des Düsenrohres
1 mit 3' bezeichnet sind.
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Gemäß der Erfindung ist das Getrieberad 35 des Antriebs auf seiner
Treibachse 36 mit einem gewissen toten Gang gelagert; dieser tote Gang wird durch
eine kreisbogenförmige Aussparung 35' (Fig. 6b) in der Getrieberadnabe und die damit
zusammenwirkende Feder 36', die in die Treibachse 36 des Getrieberads eingepreßt
ist, erzeugt. Bei Verschiebung des Düsenrohres 1 nach vorn legt sich die Feder 36'
gegen das eine Ende der Aussparung 35', um die Drehbewegung der Treibachse 36 auf
das Getrieberad 35 zu übertragen. Am Umkehrpunkt wird die Umlaufrichtung für die
Antriebskette 17 und dadurch für das Getrieberad 35 umgekehrt, wobei die Verschiebung
des Düsenrohres nach hinten sofort beginnt; die Drehung des Düsenrohres wird jedoch
verzögert, bis die Feder 36' sich durch die Aussparung 35' hindurch zum anderen
Ende der Aussparung bewegt hat; dann erst beginnt die Rückwärtsdrehung des Düsenrohres.
Die Größe des toten Ganges in Umfangsrichtung entspricht also der Größe des gewünschten
Stillstandsintervalls für die Drehbewegung des Düsenrohres am Umkehrpunkt.
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Der erfindungsgemäßen Anordnung zufolge wird jede der Düsenöffnungen
3', nachdem die Verschiebebewegung des Düsenrohres sich am Umkehrpunkt umgekehrt
hat, ohne Drehung eine bestimmte Strecke nach hinten durchlaufen; dann erst fängt
die Drehung wieder an. Die schraubenlinienförmige Bahn, in der jede Düsenöffnung
sich während der Rückwärtsbewegung bewegt, wird also etwas in der Längsrichtung
des Düsenrohres verschoben sein. Die aus den Düsenöffnungen austretenden Strahlen
des Blasmittels werden daher einen größeren Bereich der Dampfkesselanlage bestreichen,
als wenn jede Düsenöffnung sich während der Vorwärts- und der Rückwärtsbewegung
in genau der gleichen Bahn bewegen würde.
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Bei der in Fig. 6 und 7 dargestellten Ausführungsform ist der Antrieb
des Düsenrohres derart ausgeführt, daß die Drehbewegung des Düsenrohres am Umkehrpunkt
für ein kurzes Zeitintervall bei weiterlaufender Verschiebebewegung (nach hinten)
stillgesetzt wird; es ist aber auch möglich, das Getriebe derart auszuführen, daß
es die Verschiebebewegung des Düsenrohres am Umkehrpunkt für ein kurzes Zeitintervall
bei weiterlaufender Drehbewegung (rückwärts) stillsetzt, so daß das Düsenrohr dann
um einen gewissen Winkel gedreht wird, während es im Umkehrpunkt stillsteht. Auch
dies kann durch einen toten Gang im Getriebe des Düsenrohres bewirkt werden, falls
die Verschiebebewegung durch parallel wirkende Antriebsanordnungen erfolgt.
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Das Stillsetzen der Drehbewegung wie bei der dargestellten Ausführungsform
ergibt jedoch eine in konstruktiver Hinsicht außerordentlich einfache Einrichtung,
insbesondere in Zusammenhang mit einem Rußb.läser mit Kettenantrieb gemäß der Ausführungsform
nach Fig. 1 bis 5. -