DE1259002B - Absperrklappe fuer Luft- und Rauchgaskanaele bei Regenerativwaermetauschern - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES SMTVWt PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

F23c

Deutsche Kl.: 24 c - 7/01

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

Sch 35390 I a/24 c
26.Juni 1964
18. Januar 1968

Die Erfindung betrifft eine Absperrklappe für Luft- und Rauchgaskanäle bei Regenerativwärmetauschern mit mindestens einer stromauf konvex gewölbten Platte, die mit einer Verstellwelle über Tragelemente verbunden ist.

Absperrschieber für Luft- und Rauchgaskanal sind bereits seit langem grundsätzlich bekannt. Im allgemeinen bestehen diese aus zwei gegeneinander verschiebbaren Schieberplatten, von denen die eine Platte feststehend angeordnet ist. Um dabei den Durchtritt des dem Absperrschieber zuströmenden Mediums zu ermöglichen', sind in den beiden Schieberplatten gitterartig Durchtrittsöffmingeh angeordnet, die in der Öffnungsstellung der verschiebbaren Schieberplatte miteinander zur Deckung zu bringen sind, in der Schließstellung einer verschiebbaren Schieberplatte dagegen durch die zwischen^ den Durchtrittsöffnungen befindlichen Stege vollständig abgedeckt werden. ■ ;■

Desgleichen sind auch im Kanalqüerschnitt angeordnete schwenkbare Drehklappen bekannt, die in ihrer Öffnungsstellung der Längsachse des Kanals parallel gerichtet sind, in ihrer Schließstellung dagegen zu dieser Längsachse senkrecht stehen und mit ihren der Klappendrehaehse parallel gerichteten Längskanten abdichtend an der Kanalinnenwand anliegen.

Werden diese Absperrschieber und auch Drehklappen der zuvor erläuterten Art in Luftkanäle eingebaut, durch die wechselweise kalte und heiße Medien hindurchströmen, wie dieses insbesondere bei Regenerätivwärmetauschern der Fäll ist, so tritt die besondere Schwierigkeit auf, daß die Schieberplätten bzw. die Drehklappen sich infolge der durch den Kanal hindurchströmenden, unterschiedliche Temperaturen aufweisenden Medien wechselweise ausdehnen und wieder zusammenziehen. Der größere Wandstärken aufweisende Luftkanal sowie auch- die die Absperrschieber bzw. die Drehklappen tragenden Rahmen dagegen weisen eine wesentlich größere Masse auf, so daß diese Bauteile infolge ihrer größeren Wärmespeicherfähigkeit eine mittlere Temperatur annehmen und an den Wärmeausdehnungen nicht teilnehmen. Dieses aber bedeutet, daß sowohl die verschiebbaren Schieberplatten als auch die schwenkbaren Drehklappen sich gegenüber ihrem Rahmen verziehen, was wieder ein Verklemmen derselben sowie Undichtigkeiten zur Folge hat.

Weiterhin ist durch die USA.-Pätentschrift 510 008 ein Absperrorgan für von heißen Gasen durchströmte Kanäle bekanntgeworden, das mit einer den Kanalquerschnitt absperrenden Drehklappe aus-

Absperrklappe für Luft- und Rauchgaskanäle bei Regenerativwärmetauschern

Anmelder:

Dr.-Ing. Günther Scholl,

7300 Eßlingen, Mülbergerstr, 21A

Als Erfinder benannt:

Dr.-Ing. Günther Scholl, 7300 Eßlingen

gestattet ist. Um nun sowohl das Gehäuse des Absperrorgans als auch die Drehklappe selbst vor einer übermäßigen Wärmebeanspruchung sowie auch den dadurch bedingten Verformungen zu schützen, ist das Gehäuse dieses vorbekannten Absperrorgans mit einem Kühlmantel umgeben, durch den ständig als Kühlmittel dienendes Wasser hindurchfließt. Ferner ist auch die Drehklappe selbst als doppelwandiger Hohlkörper "ausgebildet, dessen Inneres über ein in der Drehachse der Klappe angeordnetes Rohr einerseits mit dem Wasserzulauf und andererseits mit dem Wasserabfluß verbunden ist.

^r Die deutsche Patentschrift 211 625 zeigt eine ähnliche Bauform eines solchen Absperrorgans, bei dem das Gehäuse ebenfalls mit einem Kühlmantel umgeben ist. In diesem Fall ist als Drehklappe ein länglicher Hohlkörper vorgesehen, dessen Schmalseiten der zylindrischen Form des Gehäuses angepaßt sind, dessen beide andere Längsseiten dagegen konkav gestaltet sind. Gegen ihre beiderseitigen Enden läuft diese Drehklappe jeweils in einen hohlen Scheibenkolben aus, dessen Umfang eine Ringdichtung trägt.

Eine axiale Abdichtung zwischen der Drehklappe und dem Gehäuse dieses Absperrorgans wird dabei jeweils durch an den Längskanten der Schmalseiten der Drehklappe paarweise angeordnete axiale Dichtungen erreicht. Um auch diese Drehklappe vor schädigenden Wärmebeanspruchungen zu schützen, ist diese ebenfalls hohl ausgebildet und über hülsenartige Lagerzapfen mit einem Kühlmittelzufluß und einem Kühlmittelabfluß verbunden.
• Schließlich ist durch die Patentschrift 21 370 des Amtes für Erfindungs- und Patentwesen der sowjetischen Besatzungszone Deutschlands auch noch eine Absperrklappe bekanntgeworden, bei der beiderseits

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je nach der Strömungsrichtung des durch den Luftkanal hindurchtretenden Mediums entweder die eine Platte oder aber die andere Platte streckt und ihre abdichtende gespreizte Schließstellung einnimmt.

In der Zeichnung ist beispielsweise eine Ausführungsform dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 den Querschnitt eines Luftkanals mit einer in diesem angeordneten, ihre Schließstellung einnehmenden Absperrklappe,

F i g. 2 einen Schnitt gemäß der Linie 2-2,

Fig. 3 einen Ausschnitt aus der Fig. 2 in vergrößertem Maßstab und

F i g. 4 einen Schnitt gemäß der Linie 4-4 der Fig. 3.

Die in dem in der F i g. 1 im Querschnitt dargestellten Kanal 1 angeordnete, ihre Schließstellung einnehmende Absperrklappe 2 weist als Verstellwelle ein mit 3 bezeichnetes Rohr auf, das beiderseits in den beiden Seitenwandungen 4 des Kanals 1 gelagert

des eigentlichen Klappenkörpers zwei Strahlungsplatten angeordnet sind. Diese Strahlungsplatten sind dabei mit ihren Längsrändern derart fest an dem Klappenkörper befestigt, daß hierdurch ein starrer Hohlkörper gebildet ist, in dem ein eine Kühlung der Strahlungsplatten bewirkender Luftstrom zirkuliert. Die Abdichtung mittels dieser vorbekannten Absperrklappe wird dabei allein dadurch erreicht, daß sich die beiden über die Ränder der gewölbten Platten hinausragenden Längskanten dos Klappenkörpers an an der Kanalwand angeordneten Widerlagern abdichtend anlegen.

Diesen drei zuvor behandelten Absperrorganen liegt der gemeinsame Gedanke zugrunde, eine übermäßige Wärmebeanspruchung der jeweiligen Drehklappe sowie ein Verklemmen derselben in dem Gehäuse des Absperrorgans dadurch zu vermeiden, daß die zugeführte Wärme sofort durch das Kühlmittel wieder abgeführt und darüber hinaus gerade durch

das Kühlmittel eine möglichst konstante Temperatur 20 und durch ein von außen her anzutreibendes Ritzel 5 der Absperrklappe eingehalten wird. Durch diese . und ein auf dem einen Rohrende angeordnetes, mit Bauarten mag zwar ein Schutz der jeweiligen Dreh- diesem Ritzel 5 kämmendes Zahnrad 6 drehbar ist. klappe selbst erreicht werden, jedoch ist hierzu ein An diesem Rohr 3 sind weiter als Tragelemente zwei außerordentlich großer konstruktiver Aufwand not- einander parallel gerichtete Schwenkarme 7 angeordwendig, der bei dem heutigen Stand der Technik in 25 net, die aus jeweils zwei mit 8 bezeichneten Stegen keiner Weise gerechtfertigt ist. zusammengesetzt sind. Diese Stege 8 sind dabei mit

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ihren Innenseiten an dem Mantel des Rohres 3 anbei einem minimalen konstruktiven Aufwand eine geschweißt und stoßen mit ihren Enden 9 zusammen, solche Absperrklappe derart auszubilden, daß diese An den Enden 9 dieser Schwenkarme 7 sind dabei mit sich infolge der auf sie einwirkenden, durch den ab- 30 10 bezeichnete und im Querschnitt U-förmige durchzusperrenden Kanal zugeführten kalten oder auch gehende Träger angeordnet, die sich über die gesamte heißen Medien sowohl ausdehnen als auch wieder Länge der Absperrklappe 2 erstrecken. Beiderseits zusammenziehen kann, ohne daß hierbei etwa ein dieser Schwenkarme 7 sind dünnwandige und damit Verklemmen der Klappe befürchtet werden muß. elastische, nach außen gewölbte Platten 11 angeord-

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- 35 net, die sich über den gesamten Querschnitt des Kalöst, daß die die Klappe bildende, aus dünnwandigem, nals 1 erstrecken und mit ihren Abkantungen 12 die

Schenkel 13 des Trägers 10 derart hintergreifen, daß die Platten 11 in ihrer in den Fi g. 1 bis 3 dargestellten Schließstellung mit den mit 14 bezeichneten Rücken an den einander gegenüberliegenden Innenflächen 15 der Kanalwandungen 16 anliegen.

Um die Platten 11 nun gegenüber den Trägern 10 zu fixieren, ist jeweils in einen der Träger 10 in der in der F i g. 4 dargestellten Weise ein mit 17 bezeichne-Gewölbedruckes stehen und sich stramm und abdich- 45 ter Schlitz eingebracht, durch den von innen her ein tend an der Innenwand des abzusperrenden Kanals Lappen 18 eingeführt ist, der wieder unter Spiel in anlegen. Durch diese Maßnahme wird also nicht etwa einen der in den Abkantungen 12 der Platten 11 eindie Wärmeausdehnung des Materials unterbunden, gearbeiteten Schlitz 19 hineingreift,
sondern diese lediglich derart in Bahnen gelenkt, daß Übt nun beispielsweise ein durch den Kanal 1 hintrotz solcher Wärmeausdehnungen und einem sich 50 zuströmendes Medium in Richtung der Pfeile 20 hieran anschließenden Zusammenziehen des Mate- einen Druck auf die ihm zugekehrte gewölbte Platte rials ein Verklemmen der Absperrklappe ausgeschlos- 11 aus, so streckt sich diese Platte 11 in Richtung der sen ist. Da der auf die Dichtkanten der Platte aus- Pfeile 21 und legt sich fest mit ihren beiden Rücken geübte Abdichtdruck außerdem mit dem auf die 14 an die Innenflächen 15 der Kanalwände 16 an. Platte einwirkenden Überdruck wächst, ist auch bei 55 Die andere, dem zuströmenden Medium abgekehrte einem großen Überdruck jederzeit eine einwandfreie Platte 11 dagegen verbleibt in ihrer Ruhestellung. Da Abdichtung gewährleistet. Auch findet die durch den mit dem Ansteigen des durch das Medium in Rich-Überdruck bewirkte Verformung dieser gewölbten tung der Pfeile 20 auf die Platte 11 ausgeübten Druk-Platte dabei ausschließlich im elastischen Bereich des kes auch der in Richtung der Pfeile 21 wirkende AnMaterials statt, so daß beim Nachlassen des Druckes 60 lagedruck steigt, ist auch bei hohen Drücken jederzeit die Platte wieder jederzeit ihre ursprüngliche stärker eine einwandfreie Abdichtung des Kanalquerschnittes gewölbte Form einzunehmen vermag. gewährleistet.

Soll die Klappe den betreffenden Luftkanal so- Wird nun die Absperrklappe 2 wieder um 90° in

wohl in der einen als auch in der anderen Richtung ihre Öffnungsstellung zurückgeschwenkt, so läßt der absperren, so weist die Absperrklappe zweckdienlich 65 von dem Medium auf die Platte 11 ausgeübte Druck ein aus zwei in entgegengesetzten Richtungen gewölb- nach, so daß die Platte 11 jetzt infolge ihrer Elastiziten und an der gemeinsamen Verstellwelle angeord- tat wieder in ihre ursprüngliche stark gewölbte Lage neten Platten bestehendes Plattenpaar auf, wobei sich zurückkehren kann. Wird anschließend ein Medium

elastischem Werkstoff gefertigte Platte gleitend mit Abkantungen in nutenartigen Aussparungen an den parallel zur Verstellwellenachse verlaufenden Längsseiten der Tragelemente eingreift.

Wirkt auf diese stromauf konvex gewölbte Platte nun der Überdruck des durch den Kanal zugeführten Gases 1 ein, so streckt sich die Platte derart, daß ihre beiden Dichtkanten unter der Wirkung eines hohen

in entgegengesetzter Richtung durch den Kanal 1 geführt und die Absperrklappe 2 wieder in ihre Schließstellung gebracht, so übt dieses Medium dann auf die andere Platte 11 einen Druck aus, unter dessen Wirkung diese Platte 11 wieder sich in der gleichen Weise streckt und den Abschluß des Kanalquerschnittes bewirkt. Es ergibt sich also, daß jeweils immer nur eine der beiden zur Absperrklappe 2 gehörigen Platten 11 ihre Schließstellung einnimmt, während die andere Platte 11 lose in beiden Schenkeln 13 der Träger 10 hängt.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Absperrklappe für Luft- und Rauchgaskanäle bei Regenerativwärmetauschern mit mindestens einer stromauf konvex gewölbten Platte, die mit einer Verstellwelle über Tragelemente verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dünnwandigem, elastischem Werkstoff gefertigte Platte (11) gleitend mit Abkantungen (12) in nutenartige Aussparungen (18) an den parallel zur Verstellwellenachse (3) verlaufenden Längsseiten der Tragelemente (8, 9) eingreift.

2. Absperrklappe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein aus zwei in entgegengesetzten Richtungen gewölbten und an der gemeinsamen Verstellwelle (3) angeordneten Platten (11) bestehendes Plattenpaar.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 211 625, 914 173;

deutsche Auslegeschrift Nr. 1 061 473;

Patentschrift Nr. 21 370 des Amtes für Erfindungsund Patentwesen in der sowjetischen Besatzungszone Deutschlands;

USA.-Patentschrift Nr. 510 008.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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