DE1264738B

DE1264738B - Formation of the mouth of high industrial chimneys

Info

Publication number: DE1264738B
Application number: DEK41776A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hermann Reiff
Original assignee: KARRENA FEUERUNGSBAU GmbH
Current assignee: KARRENA FEUERUNGSBAU GmbH
Priority date: 1960-09-28
Filing date: 1960-09-28
Publication date: 1968-03-28

Description

Ausbildung der Mündung von hohen Industrieschornsteinen Bei Industrieschornsteinen größerer Höhe tritt der übelstand auf, daß unter dem Einfluß von Wind auf der Leeseite des Schornsteins eine von der Mündung des Schornsteins oft bis zum Fuß desselben reichende, nach unten gerichtete Saugwirkung eintritt, durch welche die aus der Mündung des Schornsteins abziehenden Rauchgase in Form einer Rauchfahne außen an der Schornsteinwandung herabgezogen werden. Infolge der hier herrschenden niedrigen Temperatur werden die Rauchgase unter ihren Taupunkt abgekühlt, so daß aggressive Stoffe, wie Schwefelsäure, Schwefelverbindungen u. dgl., unter Kondensatbildung eine starke Korrosion der Außenwandung, z. B. des Mauerwerks am Schornsteinkopf sowie des Mantels eines aus Blech bestehenden Schornsteins, bewirken. Auch führt der herunterziehende Rauch vielfach zu Belästigungen in der Umgebung.Formation of the mouth of tall industrial chimneys In industrial chimneys at a higher altitude the evil occurs that under the influence of wind on the leeward side of the chimney one from the mouth of the chimney often to the foot of the same reaching, downward suction occurs, through which the out of the The mouth of the chimney draws off smoke gases in the form of a plume of smoke on the outside be pulled down the chimney wall. As a result of the low prevailing here Temperature, the flue gases are cooled below their dew point, so that aggressive Substances such as sulfuric acid, sulfur compounds and the like, with the formation of condensate severe corrosion of the outer wall, e.g. B. the masonry at the chimney head as well as the jacket of a chimney made of sheet metal. Also leads the falling smoke often causes nuisance in the area.

Es sind bereits zahlreiche Ausführungsformen von Schornsteinaufsätzen bekannt, die dazu dienen sollten, den Schornsteinzug zu verbessern und eine lebhafte Verbrennung auch beim Anheizen des Schornsteins zu bewirken. Zu diesem Zweck sind insbesondere aus Blech bestehende Einsätze vorgesehen, deren in den Schornstein eingelassener Innenteil in Form eines nach oben konisch sich verengenden Rohres gestaltet ist, mit dessen oberem Rand eine ebenfalls aus'Blech gebildete konische Außenkappe eine scharfe Kante bildete.There are already numerous embodiments of chimney attachments known, which should serve to improve the chimney draft and a lively To cause combustion even when heating the chimney. To this end are in particular made of sheet metal inserts provided, their in the chimney Recessed inner part in the form of a tube that tapers conically at the top is designed, with its upper edge also made of sheet metal conical Outer cap formed a sharp edge.

Bekannt ist ferner bereits ein besonders für viereckige Schornsteine oder für solche in einem Block zusammengefaßte Schornsteine bestimmter, aus Beton od. dgl. gebildeter Schornsteinaufsatz, der mit einer den Schornsteinquerschnitt einschnürenden ringförmigen Prallfläche versehen ist, in welche von außen in den Aufsatz eintretende aufwärts geführte Kanäle einmünden, deren Eintrittsöffnung durch die nach außen vortretende Außenwand dieses Aufsatzes dachartig Überdeckt war. Auch diese Ausführungsform soll eine Verbesserung des Schornsteinzuges gewährleisten sowie bei einer Zusammenfassung mehrerer viereckiger Schornsteine zu einem Block das Eindringen des aus einem dieser Schornsteine entweichenden Rauchs in einen Nachbarschornstein verhindern.Also known is one especially for square chimneys or for those chimneys combined in a block, made of concrete od. The like. Chimney attachment formed with a cross-section of the chimney constricting annular baffle is provided, in which from the outside into the Essence entering upward channels open, their inlet opening through the outwardly protruding outer wall of this essay was covered like a roof. Even this embodiment is intended to ensure an improvement in the chimney draft as well as when combining several square chimneys into one block the penetration of the smoke escaping from one of these chimneys into a neighboring chimney impede.

Nicht mehr neu ist schließlich eine Ausbildung von Schornsteinmündungen, bei welchen eine seitlich über die Außenfläche des Schornsteins hinausragende Ringscheibe angeordnet ist, die eine konisch ausgebildete, zur Mündung schwach ansteigende Oberfläche sowie eine spitzwinklige Abreißkante aufweist.After all, the formation of chimney outlets is no longer new, in which an annular disc protruding laterally beyond the outer surface of the chimney is arranged, which has a conical, gently rising surface towards the mouth as well as an acute-angled tear-off edge.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Mündungsteil eines hohen Industrieschornsteins so auszubilden, daß die aus dem Schornstein ausströmende Rauchgassäule unter Erhöhung ihrer Geschwindigkeit und unter wesentlicher Beibehaltung ihrer Richtung aus der Mündung des Schornsteins nach oben derart austritt, daß sie auch unter stärkerem Windanfall der Wirkung des auf der Leeseite sich etwa ausbildenden Sogs entzogen wird.The invention is based on the object of the mouth part of a high To train industrial chimney so that the smoke gas column flowing out of the chimney increasing their speed and essentially maintaining their direction exits from the mouth of the chimney upwards in such a way that it is also under stronger Wind attack withdrawn from the effect of the suction that might develop on the leeward side will.

Dies wird bei einer Schornsteinausbildung der zuletzt geschilderten Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß bei an sich bekannter düsenartig verengter Ausbildung der Schornsteinmündung oberhalb der Ringscheibe ein die Abreißkante bildender Endring kleineren Druchmessers angeordnet ist, dessen Oberfläche stärker ansteigt als die der Ringscheibe und der mit seiner Innenfläche den oberen Abschluß der Schornsteininnenfläche bildet.In the case of a chimney, this will be the one described last Type achieved according to the invention in that the nozzle-like constricted in known per se Formation of the chimney mouth above the washer is a tear-off edge End ring of smaller diameter is arranged, the surface of which increases more strongly than that of the ring disc and that with its inner surface the upper end of the inner surface of the chimney forms.

Bei einer derartigen Ausbildung der Mündung hoher Industrieschornsteine wirken die scharfe Abreißkante, die an dieser Kante ansitzende stark abfallende Schrägfläche sowie die von ihr getrennte darunterliegende, schwächer geneigte Ringfläche derart zusammen, daß ein übergreifen der Saugwirkung von der Leeseite des Schornsteins über den die Ringscheibe umgebenden strömungsfreien Raum verhindert wird. Zwischen den beiden übereinander ant' Cleordneten, mit verschiedener Breite die Schornsteinmündung umgebenden Ringen (Endring und Ringscheibe) bildet sich ein toter Raum aus, in welchen die unterhalb der Ringscheibe auftretende Saugströmung nicht übergreifen kann. Es wird also durch Anordnung der beiden übereinanderliegenden Ringe sowie durch ihre besondere Gestaltung in Verbindung mit der durch den Endring mit der düsenartigen Einzugsfläche der Schornsteinmündung gebildeten Abreißkante erreicht, daß die mit gesteigerter Geschwindigkeit ausströmenden Rauchgase ungehindert abziehen und durch den gefährlichen Sog auf der Leeseite des Schornsteins nicht erfaßt werden können.With such a design of the mouth of high industrial chimneys the sharp tear-off edge and the sharply sloping one on this edge act Inclined surface as well as the less inclined annular surface below, separated from it together in such a way that the suction effect from the leeward side of the chimney overlaps is prevented by the flow-free space surrounding the annular disk. Between the two stacked one above the other, the chimney mouths of different widths surrounding rings (end ring and washer) a dead space forms in which the suction flow occurring below the ring disc cannot reach over. It is thus through the arrangement of the two rings on top of each other as well as through their special design in connection with the nozzle-like through the end ring The tear-off edge formed by the chimney mouth reaches that with Unhindered exhaust fumes escaping at increased speed and cannot be caught by the dangerous suction on the leeward side of the chimney can.

Es kommt hinzu, daß die erfindungsgemäße Ausbildung der Schornsteinmündung kostenmäßig sehr viel günstiger ist als die außerordentlich teure Ausbildung einer einzigen, seitlich über die Außenfläche des Schornsteins hinausragenden Ringscheibe in Form einer sogenannten »Pilzscheibe«.In addition, the inventive design of the chimney mouth is much cheaper in terms of cost than the extremely expensive training one single ring disc protruding laterally over the outer surface of the chimney in the form of a so-called "mushroom disc".

Praktische Versuche mit einem 100 mm hohen Schornstein, der zum Betrieb eines mit öl bzw. Steinkohle gefeuerten Kesselaggregats von 400 t Stundenleistung diente, haben gezeigt, daß die Außenfläche auch nach längerer Betriebszeit vollkommen unberührt und unbeeinflußt von den Rauchgasen blieb.Practical tests with a 100 mm high chimney, which was used to operate a boiler unit fired with oil or hard coal with an hourly output of 400 t, have shown that the outer surface remained completely untouched and unaffected by the flue gases even after a long period of operation.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß Staub und aggressive Stoffe, die z. B. zu Geruchsbelästigungen oder Gesundheitsschädigungen führen könnten, sofort beim Austritt der zusammenhängenden Rauchgassäule aus dem Schornstein in verhältnismäßig größere Höhe getragen werden. Infolgedessen wird ein Eindringen solcher Stoffe in die Atmosphäre in Bodennähe bei Windstille wie auch bei einer an der Schornsteinwandung herrschenden Saugwirkung wesentlich verringert. Dazu kommt die vollkommene Betriebssicherheit der erfindungsgemäßen Ausbildungsform der Schornsteinmündung, da diese durchaus unter Verwendung der üblichen Baustoffe in normaler Bauweise ausgeführt werden kann.Another advantage is that dust and aggressive substances, the z. B. could lead to odor nuisance or damage to health immediately when the coherent flue gas column emerges from the chimney in proportionately greater height can be worn. As a result, penetration of such substances into the atmosphere close to the ground with no wind as well as one on the chimney wall prevailing suction is significantly reduced. In addition, there is complete operational safety the inventive embodiment of the chimney mouth, as this is absolutely can be carried out in normal construction using the usual building materials.

Bei der Ausbildung gemauerter Schornsteine kann das vom äußeren Schaft getrennt ausgebildete, düsenartig verengte Futter des Schornsteins dazu dienen, den Endring zu tragen, während die Ringscheibe auf den oberen Abschluß des Außenschaftes aufgesetzt ist.When building brick chimneys, this can be done from the outer shaft separately designed, nozzle-like narrowed lining of the chimney serve to to wear the end ring, while the washer on the upper end of the outer shaft is put on.

Bei einer Ausführung eines Schornsteins in Blechkonstruktion kann die Ringscheibe den zylindrischen Mantel des Schornsteins durchsetzen, während die Abreißkante durch ein in den Außenmantel eingesetztes konisches Blech sowie den Endring gebildet wird.In the case of a chimney design in sheet metal construction the washer penetrate the cylindrical shell of the chimney, while the Tear-off edge through a conical sheet metal inserted into the outer jacket and the End ring is formed.

In der Zeichnung sind zwei Ausbildungsformen der erfindungsgemäßen Ausbildung einer Schornsteinmündung beispielsweise dargestellt. Es zeigt F i g. 1 den Kopf eines gemauerten Schornsteins von kreisförmigem Querschnitt teils im Axialschnitt, teil in Seitenansicht, F i g. 2 eine der F i g. 1 entsprechende Darstellung eines Blechschornsteins.In the drawing, two forms of embodiment of the inventive design of a chimney mouth are shown, for example. It shows F i g. 1 the head of a brick chimney of circular cross-section, partly in axial section, partly in side view, FIG. 2 one of the F i g. 1 corresponding representation of a sheet metal chimney.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 ist das Futter 1 durch säurefeste Steine gebildet, die sowohl in den Horizontalfugen als auch in den Vertikalfugen mit Nut und Feder ineinandergreifen. Der Außenschaft 2 besteht ebenfalls aus säurefesten Steinen, die in üblicher Weise, z. B. mittels keramischer Dübel, miteinander verbunden sein können. An geeigneter Stelle des Außenschafts sind Auflager 3 für eine später etwa anzubringende Befeuerungsbühne angeordnet.In the embodiment according to FIG. 1 , the lining 1 is formed by acid-resistant stones that interlock with tongue and groove both in the horizontal joints and in the vertical joints. The outer shaft 2 also consists of acid-resistant stones, which in the usual way, for. B. can be connected to each other by means of ceramic dowels. At a suitable point on the outer shaft supports 3 are arranged for a lighting platform to be attached later.

Dicht unter der Mündung des Schornsteins ist ferner ein Steinring 4 vorgezogen, auf dem ein Blitzschutzring 5 für die Blitzschutzstangen 6 angeordnet ist. Der Zwischenraum zwischen dem Futter 1 und dem Außenschaft 2 ist mit einem Isoliermaterial, z. B. Gesteinswolle 7, ausgefüllt.A stone ring 4, on which a lightning protection ring 5 for the lightning protection rods 6 is arranged, is also preferred just below the mouth of the chimney. The space between the lining 1 and the outer shaft 2 is covered with an insulating material, e.g. B. rock wool 7 filled.

Der unterhalb der Mündung befindliche Teil des Futters 1 ist derart nach innen gezogen, daß eine kontinuierlich verlaufende konische Innenfläche 8 gebildet wird, die düsenartig wirkt, so daß die Rauchgassäule in diesem Bereich eine Beschleunigung erfährt. Der Endring 9 dieser Düse ist durch nach außen stark abfallende Steine gebildet, deren Oberfläche mit der Horizontalen einen Winkel von mindestens 201 bildet, so daß diese Fläche mit der Innenfläche 8 eine scharfe Abreißkante 10 bildet, die bewirkt, daß die Stromfäden der aus der Mündung austretenden Rauchgassäule ihre Richtung beibehalten und sich vom Kamin leicht lösen.The part of the lining 1 located below the mouth is drawn inwards in such a way that a continuously extending conical inner surface 8 is formed which acts like a nozzle, so that the smoke gas column experiences an acceleration in this area. The end ring 9 of this nozzle is formed by outwardly sloping stones, the surface of which forms an angle of at least 201 with the horizontal, so that this surface forms a sharp tear-off edge 10 with the inner surface 8 , which causes the stream filaments from the mouth emerging flue gas column keep their direction and easily detach from the chimney.

Auf dem Mauerwerk des Außenschaftes ist dicht unterhalb des Endringes 9 eine Ringscheibe 11 angeordnet, deren Steine ebenfalls mit einer nach außen abfallenden Oberfläche 12 ausgebildet sind, die einerseits einen guten Ablauf des Regenwassers bewirkt, vor allem aber das übergreifen eines etwa vorhandenen Sogs in den toten Raum über der Ringscheibe erschwert.On the masonry of the outer shaft, just below the end ring 9, an annular disc 11 is arranged, the stones of which are also formed with an outwardly sloping surface 12, which on the one hand causes a good drainage of the rainwater, but above all the spreading of any suction into the dead Difficulty space above the washer.

Gemäß F i g. 2 wird der Mantel 13 des Schornsteins aus einem zylindrischen Stahlblech gebildet, in das ein konisch verlaufendes Blech 14 eingesetzt ist, das mit dem stark nach außen abfallenden Endring 15 eine scharfe Abreißkante 16 bildet. Unterhalb dieses Endringes 15 ist eine nach außen abfallende Ringscheibe 17 angeordnet, die der Ringscheibe 11 in F i g. 1 entspricht.According to FIG. 2, the jacket 13 of the chimney is formed from a cylindrical sheet steel into which a conically extending sheet 14 is inserted, which forms a sharp tear-off edge 16 with the end ring 15 which slopes sharply outward. Below this end ring 15 an outwardly sloping annular disk 17 is arranged, which is attached to the annular disk 11 in FIG. 1 corresponds.

Claims

Claims: 1. Formation of the mouth of high industrial chimneys with a laterally protruding ring disc over the outer surface of the chimney, which has a conical surface that rises slightly towards the mouth, and with an acute-angled tear-off edge, characterized in that with a nozzle-like narrowed training known per se the chimney mouth above the annular disc (11 or 17) an end ring (9 or 15) of smaller diameter forming the tear-off edge, the surface of which rises more than that of the annular disc and which forms the upper end of the inner surface of the chimney with its inner surface.

2. Formation of the mouth of brick chimneys according to claim 1, characterized in that the lining (1) formed separately from the outer shaft (2) is narrowed like a nozzle in the mouth region of the chimney with a steep inner surface and at the same time serves as a carrier for the end ring (9) , while the annular disk (11) is placed on the upper end of the outer shaft (2) ( FIG. 1). 3. Formation of the mouth of sheet metal chimneys according to claim 1, characterized in that the annular disc (17) penetrates the cylindrical jacket (13) of the chimney, while the tear-off edge (16) through a conical sheet metal inserted into the outer jacket (14) and the end ring (15) is formed ( Fig. 2).

Documents considered: French Patent No. 949 605; . USA. Patent No. 1759 830, 2328731, 2448806, 2635526, 2755730; VDI magazine, 1960, No. 15., p. 618.