DE1214713B

DE1214713B - Verschlussstueck fuer auf Waerme beanspruchte Absperrorgane

Info

Publication number: DE1214713B
Application number: DES87059A
Authority: DE
Inventors: Hermann Barkei
Original assignee: Siegerlaender Kupferwerke G M
Current assignee: Siegerlaender Kupferwerke G M
Priority date: 1963-09-03
Filing date: 1963-09-03
Publication date: 1966-04-21
Also published as: GB1046064A; BE646019A; LU44870A1; NL6403358A; AT244700B

Description

Verschlußstück für auf Wärme beanspruchte Absperrorgane Die Erfindung bezieht sich auf ein Verschlußstück für auf Wärme beanspruchte Absperrorgane, wie Heißwindschieber aus einem Hohlkörper mit Leitrippen, die Durchgänge für ein Kühlmittel bilden. Es bereitet Schwierigkeiten, die Leitkanäle so auszugestalten und anzuordnen, daß die Wandungen des Verschlußstückes entsprechend den durch Hitze unregelmäßig beanspruchten Oberflächenteilen gekühlt werden. Ein weiteres technisches Problem verursachen die Verunreinigungen im Kühlmittel, die insbesondere an niedrigen Stellen des sich auf- und abwärtsbewegenden Verschlußstückes sich absetzen und dadurch die Durchgänge verengen. Das hat zwangläufig eine zunehmende Verschlechterung der Wirkung des Kühlmittels zur Folge. Wegen ihrer schlechten Leitfähigkeit verringern die abgesetzten Verunreinigungen den Wärmedurchgang. Der für die Kühlung verfolgte Wärmeaustausch wird noch dadurch zunehmend unregelmäßig verschlechtert, daß das Absetzen der Verunreinigungen sich mit den bisher bekannten Maßnahmen nicht beherrschen läßt.
Diese Maßnahmen bestehen beispielsweise darin, daß das Kühlmittel in spiralförmigen Leitkanälen durch den Hohlraum eines Verschlußstückes geleitet wird. In diesen spiralförmigen Kanälen neigt das Kühlmittel zur Ablage seiner Verunreinigungen.
Erhöhte Geschwindigkeiten im Bereiche der Sumpfbildungen vermögen keine Abhilfe zu schaffen. Bei anderen Ausführungsformen verlaufen die Leitkanäle von unten nach oben in nahezu paralleler senkrechter Richtung.
Um einen günstigen Wärmeaustausch zu erreichen, erfolgt der Zulauf des Kühlmittels im Bereiche der untersten Stelle des Verschlußstückes. Auch diese Maßnahmen vermögen den betrieblichen Forderungen nicht gerecht zu werden, insbesondere deshalb, weil der Zulauf und die Verteilung des Kühlmittels den auftretenden Hitzebeanspruchungen nicht entsprechen, die über die Oberflächen des Verschlußstückes verschieden sind.
Es ist bekannt, in stationären Kühlhauben für ein Kühlmittel eine Vielzahl von feststehenden Leitplatten vorzusehen, die um ein sich durch den Haubenzylinder erstreckendes Innenrohr angeordnet sind sowie ebenfalls spiralförmige Leitkanäle aufweisen. Die Leitung des Kühlmittels vom Innenrohr aus durch die einzelnen, feststehenden waagerechten Leitplatten mit radialspiralförmig verlaufenden Führungskanälen erfolgt zwangläufig durch einen Ventilator, der im Strömungseintritt des Innenrohres umläuft und der Verbindung der Leitplatten untereinander dient. Gerade bei diesen waagerechten Leitplatten mit ihren spiralförmigen Leitkanälen treten Verstopfungen oder Verengungen der Durchgangskanäle infolge der Verunreinigungen im Kühlmittel auf.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, gleichmäßige Kühlung der Wandungen zu erreichen und Ablagerungen von Verschmutzung zu vermeiden.
Ihr Wesen kennzeichnet sich insbesondere dadurch, daß für das Kühlmittel ein in der Mitte des Hohlkörpers mündender Zulauf vorgesehen ist und daß von dieser Mitte nach außen gerichtete Leitkanäle zur Führung des Kühlmittels von innen nach außen und sodann in Umfangsrichtung zum Ablauf aus dem Verschlußstück angeordnet sind.
Zur Erläuterung des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel das Verschlußstück für einen Heißwindschieber dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 die Draufsicht auf das Verschlußstück mit einer abgenommenen Seitenwand, F i g. 2 einen Längsschnitt des Gegenstandes der Fig.1.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, daß in einer Heißwindleitung das Verschlußstück eines Heißwindschiebers vom Umfang bis zur Mitte zunehmend auf Hitze beansprucht wird. Um die Kühlung entsprechend dieser unregelmäßig auf die Oberflächen wirkenden Hitze vorzunehmen, liegt es im Sinne der Erfindung, das Kühlmittel - vorzugsweise das Kühlwasser - in der Mitte einzuführen und zwangläufig gleichmäßig verteilt zum Umfang zu leiten, sowie von hier aus in Umfangsrichtung dem Ablauf des Verschlußstückes zuzuführen.
Wie in der Zeichnung ersichtlich, befindet sich in der Mitte des Hohlraumes vom Verschlußstück, der von den Seitenwandungen 2 und dem Außenring 3 gebildet wird, eine Verteilerkammer 4. Diese Verteilerkammer 4 hat einen unmittelbaren Zulauf durch ein Zuführungsrohr 5. Sie steht mittelbar mit dem Ablauf des' Kühlmittels 6 durch Ausnehmungen 7 in ihrer Wandung 8 über Leitkanäle 9 in offener Verbindung.
Die Wandung 8 ist vorzugsweise kreisringförmig ausgestaltet. Es liegt im Sinne der Erfindung, das Zulaufrohr 5 tangential in die Verteilerkammer 4 einmünden zu lassen. Eine Trennwand 10 erstreckt sich von der Mitte der Verteilerkammer 4 bis nahezu zum Austritt 6 des Zulaufrohres 5.
Die Kanäle 9 werden von einer Vielzahl von radialen Leitrippen 11 gebildet, die derart angeordnet und ausgestaltet sind, daß sie das aus der Verteilerkammer ausströmende Kühlmittel zu Strahlen in einer größeren Anzahl bündeln, die getrennt voneinander mit gleichen Geschwindigkeiten von der Mitte zum Umfang 3 des Hohlkörpers und sodann gemeinsam in Umfangsrichtung zum Ablauf 6 geleitet sind. Die Unterbrechungen 7 in der Wandung 8 der Verteilerkammer sind entsprechend den Strahlenbündeln des Kühlmittels verteilt.
Die kreisrunde Ausgestaltung der Verteilerkammer 4 und die tangentiale Einführung 5, 5 a haben zur Folge, daß das Kühlmittel, vorzugsweise das Kühlwasser, in Drehbewegungen versetzt werden, die durch die Trennwald 10 ihre Begrenzung finden. Dadurch wird erreicht, daß das einströmende, in der Verteilerkammer 4 umlaufende Kühlmittel gleichmäßig aus der Wandung 8 ausströmt. Durch die vielen radialen Leitrippen -11 od. :dgl: strömt das Kühlmittel in vielen gleichen Strahlenbündeln .mit gleichen Geschwindigkeiten von innen nach außen zum Außenring 3. Zwischen den Abständen 12, 13; die von den Rippen 11 und dem Außenring 3 belassen sind, strömt das Kühlmittel in Umfangsrichtung zum Ablauf 6. Auf diese Weise wird erreicht, daß das Kühlmittel im Bereiche der heißesten Zone ausgeführt und zum Umfang gleichmäßig verteilt; sowie in Umfangsrichtung abgeführt wird. Dadurch werden die Wandungen 1. bis 3 trotz der durch Hitze unregelmäßig beanspruchten Oberflächenteile gleichmäßig gekühlt. Infolge der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Leitkanäle können sich Verunreinigungen bei den Strömungsgeschwindigkeiten nicht absetzen, die vom Kühlmittel mitgeführt werden.
Um innerhalb des gesamten Hohlkörpers .gleiche Geschwindigkeiten des Kühlmittels zu gewährleisten, haben die Leitrippen 11 teilweise. verschiedene Längen, so daß zwischen dem Innen- und Außenring 3 verschiedene Abstände 12, 13 entstehen, die verschiedene Strömungswiderstände verursachen und somit eine Regelung für die gleichmäßigen Strömungen vornehmen.
Die radialen Leitrippen 11 erstrecken sich wechselweise unmittelbar und im Abstand 14 von der Wandung 8 der Verteilerkammer 4 nach außen. Hierdurch wird erreicht, daß tote Räume im Bereiche der Wurzel der Rippen 11 an der Wandung 8 der Verteilerkammer 4 vermieden werden. Um diese Wirkung zu erhöhen, sind die Ausnehmungen 7 in der Wandung 8 der Verteilerkammer beidseitig der Rippen 11 angeordnet, die sich unmittelbar von der Wandung 8 erstrecken. Es ist zweckmäßig, die Ausnehmungen 7 in der rippenförmigen Wandung 8 parallel zu ihren benachbarten Leitrippen 11 auszugestalten.
Das erfindungsgemäße Schlußstück für strömende Medien wie Schieberzungen, Klappen, Ventile od. dgl., die hohen Temperaturen ausgesetzt sind, können für den Wärmeaustausch zur Kühlung aus beliebigen, geeigneten, die Wärme leitenden Stoffen bestehen.

Claims

Patentansprüche: 1. Verschlußstück für auf Wärme beanspruchte Absperrorgane, wie Heißwindschieber aus einem Hohlkörper mit Leitrippen, die Durchgänge für ein Kühlmittel bilden, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß für das Kühlmittel ein in der Mitte des Hohlkörpers mündender Zulauf (5a) vorgesehen ist, und- daß von dieser Mitte nach außen gerichtete Leitkanäle (9) zur Führung des Kühlmittels von innen nach außen und sodann in Umfangsrichtung zum Ablauf (6) aus don Verschlußstück angeordnet sind.
2. Verschlußstück nach Anspruch 1, gekennzeichnet .durch eine im Hohlraum des Verschlußstückes mittig angeordnete Verteilerkammer (4), die unmittelbar mit dem Zulauf (5a) und unmittelbar durch Unterbrechungen (7) in ihrer Wandung (8) über die Leitkanäle (9) mit dem Ablauf .des Kühlmittels in offener Verbindung steht.
3. Verschlußstück nach Anspruch 1 und dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerkammer (4) für das Kühlmittel eine kreisrunde Ausgestaltung aufweist und mit einem tangential einmündenden Zulauf (5a) ausgerüstet ist.
4. Verschlußstück nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch radiale Leitrippen (11) in einer solchen Anordnung und Ausgestaltung, daß sie das aus der Verteilerkammer (4) ausströmende Kühlmittel in einer Vielzahl von Strahlenbündeln mit gleichen Durchgangsgeschwindigkeiten aufteilen.
5. Verschlußstück nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Leitrippen (11) sich wechselweise unmittelbar und im Abstand (14) von der Wandung der Verteilerkammer (4) erstrecken.
6. Verschlußstück nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrechungen (7) in der ringförmigen Wandung (8) beiderseitig der sich von der Verteilerkammer (4) erstreckenden Leitrippen (11) angeordnet sind.
7. Verschlußstück nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrechungen (7) in der ringförmigen Wandung (8) parallel zu ihren benachbarten Leitrippen (14) ausgestaltet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 407 824, 76 04'9; USA.-Patentschriften Nr. 3 053 523, 2 721070..