DE2203900B1 - Luftverteilkanal - Google Patents

Description

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nannten Art zu schaffen, aus dem die Luft über die Da es nicht möglich ist die Strömungskomponente ganze Länge des Austrittes gleichmäßig verteilt trotz in Längsrichtung des Kanals mit Hilfe der ersten hoher Eintrittsgeschwindigkeiten in den Kanal mit Wand völlig zu unterdrücken, müssen zur Unterteigeringer Geschwindigkeit austreten kann, ohne daß lung des Turbulenzraumes nach dieser Wand Schikaes zu den geschilderten Verstopfungen durch Verun- 5 nen vorgesehen sein, die vorteilhafterweise als reinigungen kommt. In diesem Zusammenhang sei Schottwände ausgeführt sein können; diese sind ihrererwähnt, daß wegen der Verunreinigungen in der zu seits in, der Einfachheit halber, konstanten Abstänverteilenden Luft eine zusätzliche Forderung bei den, die etwa zwischen dem einfachen und vierfader Lösung der gestellten Aufgabe darin besteht, chen Quasidurchmesser des Kanals betragen, über die daß die minimale Abmessung jeder Einzelöffnung io Länge des Luftaustrittes verteilt,
des Luftaustrittes einen gewissen kleinsten Wert Die Anzahl der auf die erste Wand nachfolgenden nicht unterschreiten darf, der beispielsweise 3 mm be- Wände kann in gewissem Umfang frei gewählt werträgt. den. Sie richtet sich nach der erforderlichen Ge-

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der schwindigkeitsreduktion, dem vorhandenen Platz und Verteilkanal mehrere, mit öffnungen versehene und 15 nach wirtschaftlichen Überlegungen, da die Anordin Ausströmrichtung hintereinander angeordnete nung jeder neuen Wand einen zusätzlichen Aufwand Wände aufweist, zwischen denen Turbulenzräume mit sich bringt. In diesem Zusammenhang hat es sich liegen und daß der den ersten Turbulenzraum flan- als vorteilhaft erwiesen, wenn das Verhältnis der efkierenden Wand ein Kanalabschnitt vorgelagert ist, fektiven Strömungsquerschnitte zweier, aufeinanderder sich, zur Gleichverteilung der Luft über die 20 folgender Wände mindestens annähernd konstant geganze Länge des Luftaustrittes, zu seinem dem Ein- wählt wird.

tritt gegenüberliegenden Ende hin mindestens im we- Eine konstruktiv einfache Lösung für die Verjünsentlichen linear verjüngt, wobei diese flankierende gung des Kanalquerschnittes ergibt sich, wenn min-Wand einen effektiven Öffnungsquerschnitt aufweist, destens über eine Teillänge des Luftaustrittes zwider mindestens nahezu demjenigen am Kanaleintritt 25 sehen der den ersten Turbulenzraum flankierenden entspricht, daß weiterhin in den anschließenden Wand und einer zu ihr parallel verlaufenden Kanal-Wänden durch stufenweise Erhöhung ihrer effektiven begrenzung ein keilartiger Füllkörper in den Kanal Öffnungsquerschnitte eine Geschwindigkeitsreduk- eingebaut ist; denn die im ersten Turbulenzraum vortion erfolgt und daß schließlich der Turbulenzraum handenen Schottwände können dann in dem Bereich, zwischen der ersten und der zweiten Wand, in Ab- 30 in dem die Kanalverjüngung mit Hilfe des keilartigen ständen über die ganze Länge des Luftaustrittes ver- Füllkörpers erfolgt, gleich groß ausgeführt werden,
teilt, die Strömungskomponente in Längsrichtung Um eine Verteilung der Luft in dem zu belüftenvernichtende Schikanen aufweist. Die einzelnen den Raum zu erreichen, die senkrecht zur Längsrich-Komponenten des Luftaustrittes haben dabei ver- tung über einen Winkel von 180° möglichst gleichschiedene Aufgaben; durch den sich verjüngenden 35 mäßig ist, ist es zweckmäßig, wenn die letzte, mit Kanalabschnitt wird im Zusammenwirken mit der er- öffnungen versehene Wand in Form einer gewölbten sten, mit öffnungen versehenen Wand eine Gleich- Decke ausgebildet ist.

verteilung der Luft über die ganze Länge des Luft- Die mit einer verschiedenen Anzahl Eintrittsöffaustrittes erreicht. Um die Gleichverteilung zu ge- nungen versehenen Wände lassen sich fabrikatorisch währleisten, ist es notwendig, daß der effektive Öff- 40 sehr einfach verwirklichen, wenn sie zur genauen nungsquerschnitt der ersten Wand — der bekannt- Einstellung des Durchflußquerschnittes aus zwei verlieh definiert ist als das Produkt aus dem tatsächli- setzt zueinander angeordneten Lochplatten bestehen, chen Gesamtquerschnitt aller öffnungen einer Wand, Im folgenden wird die Erfindung an Hand zweier dem Kontraktionskoeffizienten a (?» 0,7 bis 0,75) Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit der und dem Sinus des Neigungswinkels der Strömungs- 45 Zeichnung näher erläutert.

richtung gegen die Ebene des Durchflußquerschnittes F i g. 1 zeigt schematisch einen Aufriß eines ersten

— mindestens annähernd gleich dem öffnungsquer- Ausführungsbeispiels;

schnitt am Kanaleintritt ist. Durch diese Maßnahme F i g. 2 ist der Schnitt H-II von F i g. 1 in vergrö-

bleibt die Strömungsgeschwindigkeit durch die ge- ßertem Maßstab, während

nannte, erste Wand mindestens etwa gleich derjeni- 50 F i g. 3 eine Variante des ersten Beispiels in gleigen am Kanaleintritt; dadurch kann sich im Kanal zu eher Darstellung wie F i g. 1 wiedergibt,
seinem Ende hin kein erhöhter statischer Druck auf- Im Luftverteilkanal 1, der beispielsweise in Längsbauen, der eine ungleiche Verteilung zur Folge hätte. richtung über die ganze Breite einer nicht gezeigten Andererseits wäre auch eine Geschwindigkeits- bzw. Webmaschine verläuft, wird in Richtung des Pfei-Druckreduktion durch einen gegenüber dem Ein- 55 Iesv4 klimatisierte Luft transportiert, die über die trittsquerschnitt größeren effektiven öffnungsquer- ganze Maschinenbreite (Bereich B) gleichmäßig verschnitt der ersten Wand nicht zulässig, da dadurch teilt mit geringer Geschwindigkeit in den Innenraum die Gleichverteilung ebenfalls gestört würde. der Maschine ausströmen soll, um optimale Bedin-

Beim Durchtritt durch die nachfolgenden Wände, gungen — vor allem optimale Temperaturen und

deren effektiven Strömungsquerschnitte sich von 60 Feuchtigkeiten — für die Verarbeitung des Textilgu-

Wand zu Wand in Ausströmrichtung stufenweise ver- tes aufrechtzuerhalten.

großem, wird die Geschwindigkeit der ausströmen- Wie bereits erwähnt, ist es daher notwendig, die

den Luft stufenweise verringert. Die zwischen den im Kanalquerschnitt C herrschende Eintrittsge-

Wänden gelegenen Turbulenzräume haben die Auf- schwindigkeit auf etwa Vi bis V20 ihres Wertes zu

gäbe, eine Beruhigung und Vergleichmäßigung der in 65 reduzieren.

getrennten Stromfäden durch die einzelnen öffnun- Um zunächst eine Gleichverteilung der Luft über

gen in der jeweils vorhergehenden Wand fließenden den Bereich B zu erzwingen, verjüngt sich der Quer-

Strömung vor der nächsten Wand zu erreichen. schnitt des Kanals 1 im Bereich B stetig und linear.

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Im Beispiel 1 wird diese Verjüngung durch eine er- wänden des Kanals 1 gehalten ist, dient als erste

ste, mit öffnungen 3 versehene Wand 2 erreicht, die Druck- bzw. Geschwindigkeitsreduktionsstufe. Die

im Bereichs den Kanal so diagonal durchsetzt, daß gleichen Schrauben 13 dienen auch zur Befestigung

der Kanalquerschnitt zum Kanalende 8 hin kontinu- einer dritten Wand 14, die die Form einer gewölbten

ierlich abnimmt. 5 Decke besitzt und mit Austrittsöffnungen 15 verse-

Im zweiten Beispiel (F i g. 3) wird die Verjüngung hen ist.

etwa bis zur Hälfte des Bereiches B auf die gleiche Durch entsprechende Wahl ihres effektiven öff-Weise bewirkt; dann verläuft die Wand 2 in ihrem nungsquerschnittes, der beispielsweise etwa das Vier-Abschnitt 2 α jedoch parallel zu einer ihr gegenüber- fache desjenigen der Wand 2 beträgt, ist die über die liegenden Kanalbegrenzung 4. In diesem Bereich er- io ganze Kanallänge gleichmäßige Geschwindigkeit folgt die Querschnittsverminderung des Kanals 1 durch die Wand 11 erheblich reduziert und beträgt durch einen keilartigen Füllkörper 5. etwa V₄ derjenigen durch die Wand 2 bzw. derjeni-

Diese Ausführungsvariante hat fabrikatorisch den gen am Kanaleintritt.

bereits erwähnten Vorteil, daß in — in Ausström- Durch die Formgebung der Wand 14 entsteht zwi-

richtung hinter der Wand 2 liegenden — Turbulenz- 15 sehen den Wänden 11 und 14 ein weiterer Turbu-

räumenö angeordnete Schikanen 7 im Bereich des lenzraum 16. In diesem wird die Strömungsenergie

Wandabschnittes 2 α gleich groß gemacht werden des Durchtrittes durch die Wand 11 vernichtet und

können. In den Turbulenzräumen 6 zwischen je zwei wiederum ein Druckausgleich auf niedrigerem Ni-

Schikanen 7 und den Wänden 2 und 11 wird die ki- veau erreicht, ehe die Luft durch die Öffnungen 15

netische Energie der durch die erste Wand 2 strö- 20 der Wand 14, die die Endstufe des Luftaustrittes bil-

menden Luft durch turbulente Vermischung weitge- det, mit geringer Geschwindigkeit über eine HaIb-

hend vernichtet und der Druck ausgeglichen. ebene und in Längsrichtung möglichst gleichmäßig

Die Wand 2 kann, wie F i g. 2 zeigt, beispielsweise verteilt in den Raum, in dem erwähnten Beispiel in

an Seitenwänden der U-förmigen Begrenzungen des das Innere einer Webmaschine, austritt. Der effektive

Kanals 1 mittels Schrauben 9 befestigt sein. 25 Öffnungsquerschnitt der Wand 14 hat vorteilhafter-

Die Schikanen 7 sind in mindestens in etwa regel- weise wieder den vierfachen Wert desjenigen der

mäßigen Abständen, die zwischen dem einfachen und Wand 11.

dem vierfachen Quasidurchmesser des Kanals 1 be- Denn es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die

tragen, in den ersten Turbulenzräumen 6 angeordnet. eigentlichen Geschwindigkeits- bzw. Druckabf allstu-

Sie sind im gezeigten Beispiel als Schottwände ausge- 30 fen etwa gleich groß zu machen, was die Herstellung

bildet, die die Turbulenzräume 6 in Kanallängsrich- der öffnungen 3, 12, 15 in den einzelnen Wänden 2,

tung zwar nicht völlig gasdicht, aber für eine Strö- 11 und 14 erleichtert, die im allgemeinen aus Loch-

mung in Längsrichtung praktisch undurchlässig un- platten bestehen.

terteilen, und dienen der Vernichtung der Strö- Die handelsüblichen Lochplatten haben nur selten

mungskomponente in Längsrichtung des Kanals 1. 35 das benötigte Flächenverhältms zwischen Öffnungen

Befestigt sind die Schottwände 7 mit Hilfe von Nie- und Wandteilen. Es ist jedoch leicht möglich, durch

te 10 in einer die Turbulenzräume 6 in Ausström- zwei versetzt aufeinandergelegte Lochplatten mit

richtung begrenzenden, zweiten mit Austrittsöffnun- einer handelsüblichen, relativ großen Anzahl von

gen 12 versehenen Wand 11. Die Wand 11, die ihrer- Löchern ein gewünschtes kleineres Flächenverhältms

seits mit Schrauben 13 in den verlängerten Seiten- 40 zwischen Öffnungen und Wandteilen herzustellen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1 2 Die gleichmäßige Verteilung der über eine gewisse Patentansprüche: Länge quer aus einem Zuluftkanal auszublasenden Luft bereitet in der Lüftungstechnik unter Umstän-

1. Luftverteilkanal, insbesondere für Textilma- den Schwierigkeiten. Die wesentliche Schwierigkeit schinen mit einem in seiner Längsrichtung ver- 5 beruht darauf, daß im allgemeinen die Eintrittsgelaufenden, eine Vielzahl von Austrittsöffnungen schwindigkeit in den Kanal größer gemacht wird, als aufweisenden seitlichen Luftaustritt, dadurch die Austrittsgeschwindigkeit Ohne besondere Vorgekennzeichnet, daß der Verteilkanal (1) kehrungen hat das zur Folge, daß gegen das dem mehrere, mit Öffnungen (3, 12, 15) versehene Eintritt gegenüberliegende Kanalende hin eine erheb- und in Ausströmrichtung hintereinander angeord- io lieh größere Luftmenge austritt als am Kanalanfang, nete Wände (2, 11, 14) aufweist, zwischen denen weil sich die Strömungsenergie immer mehr in stati-Turbulenzräume (6, 16) liegen und daß der den sehen Druck umsetzt.

ersten Turbulenzraum (6) flankierenden Wand Die technisch einfachste Lösung, die Anfangs-(2) ein Kanalabschnitt vorgelagert ist, der sich oder Eintrittsgeschwindigkeit in dem Verteilkanal zur Gleichverteilung der Luft über die ganze 15 kleiner als die Austrittsgeschwindigkeit zu machen, Länge (B) des Luftaustrittes zu seinem dem Ein- läßt sich sehr häufig aus Platzgründen nicht verwirktritt gegenüberliegenden Ende (8) hin im wesent- liehen. Im allgemeinen wird daher bei Raumbelüflichen linear verjüngt, wobei diese flankierende tungsanlagen die Anfangsgeschwindigkeit etwa dop-Wand (2) einen effektiven Öffnungsquerschnitt pelt so hoch wie die Austrittsgeschwindigkeit geaufweist, der mindestens nahezu demjenigen am ao wählt. Bei den für die Raumbelüftung üblichen Ge-Kanaleintritt entspricht, daß weiterhin in den an- schwindigkeitsverhältnissen ist es daher bekannt, in schließenden Wänden (11, 14) durch stufenweise bestimmten Abständen — z. B. in Abständen von Erhöhung ihrer effektiven Öffnungsquerschnitte 5 bis 10 Quasidurchmessern des Kanals (der Quasieine Geschwindigkeitsreduktion erfolgt und daß durchmesser des Kanals ist der Durchmesser des dem schließlich der Turbulenzraum (16) zwischen der 25 Kanalquerschnitt flächengleichen Kreises) — Drosersten und der zweiten Wand (2 bzw. 11) in Ab- selelemente, wie Klappen oder Blenden, in den Kaständen, über die ganze Länge (B) des Luftaus- nal einzubauen, um die entstandene Erhöhung des trittes verteilt, die Strömungskomponente in statischen Druckes wieder zu zerstören und dadurch Längsrichtung vernichtende Schikanen (7) auf- den seitlichen Austritt der Luft zu vergleichmäßigen, weist. 30 In bestimmten Fällen, z.B. insbesondere bei der

2. Verteilkanal nach Anspruch 1, dadurch ge- Einzel- oder Innenklimatisierung von Textilmaschikennzeichnet, daß die Schikanen (7) als Schott- nen, ist der für den Luftkanal verfügbare Platz innerwände ausgebildet sind. halb der Maschine sehr beschränkt, so daß die An-

3. Verteilkanal nach Anspruch 1, dadurch ge- fangsgeschwindigkeit sehr hoch werden muß, um die kennzeichnet, daß das Verhältnis der effektiven 35 notwendige Luftmenge in die Maschine einzubrin-Öffnungsquerschnitte zweier aufeinanderfolgen- gen. Darüber hinaus muß in diesem Fall nicht nur der Wände (2, 11 bzw. 11, 14) mindestens annä- die Anfangsgeschwindigkeit im Kanal ungewöhnlich hemd konstant ist. hoch gewählt werden, sondern es muß diese Luft

4. Verteilkanal nach Anspruch 1 oder 2, da- auch mit besonders niedriger Geschwindigkeit, gedurch gekennzeichnet, daß die Abstände der 40 wissermaßen quellenartig, in die Maschine austreten, Schikanen (7) mindestens nahezu konstant sind um nicht durch Aufwirbeln von Staub und Fasemund etwa dem einfachen bis vierfachen Quasi- flug Betriebsstörungen oder Fehler in den Fäden durchmesser des Kanals (1) entsprechen. oder den Geweben zu verursachen. Somit erhält man

5. Verteilkanal nach Anspruch 1, dadurch ge- in diesen Fällen Anfangs- oder Kanaleintrittsgekennzeichnet, daß mindestens über eine Teillänge 45 schwindigkeiten, die der 10- bis 20fachen Kanalausdes Luftaustrittes zwischen die den ersten Turbu- trittsgeschwindigkeit entsprechen. Für den statilenzraum (6) flankierende Wand (2) und einer zu sehen Druck, der bekanntlich proportional dem Quaihr parallel verlaufenden Kanalbegrenzung (4) drat der Geschwindigkeit ist, ergeben sich dadurch ein keilartiger Füllkörper (S) in den Kanal (1) 100- bis 400f ach höhere Werte am Kanalende gegeneingebaut ist. 50 über denjenigen am Kanalanfang. Bei diesen großen

6. Verteilkanal nach Anspruch 1, dadurch ge- Geschwindigkeitsunterschieden ist die geschilderte, kennzeichnet, daß die letzte mit Öffnungen (15) bekannte Maßnahme nicht mehr anwendbar, da daversehene Wand (14) in Form einer gewölbten für eine viel zu hohe Zahl von Drosselstellen erfor-Decke ausgebildet ist. derlich wäre.

7. Verteilkanal nach Anspruch 1, dadurch ge- 55 Es wäre nun möglich, den Druckaufbau durch kennzeichnet, daß die einzelnen mit Öffnungen kontinuierliche Einbauten längs des Kanals, z.B. (3, 12, 15) versehenen Wände (2, 11, 14) aus durch eine Filter- oder Filzeinlage, bzw. durch eine zwei versetzt zueinander angeordneten Lochplat- lockere Füllung des Kanals, wie z.B. Stahlspäne, zu ten bestehen. verhindern. Eine solche Maßnahme wäre strömungs-

60 technisch sehr vorteilhaft, versagt in der praktischen Anwendung jedoch deshalb, weil die Einbauten

gleichzeitig als Staubabscheider wirken und sich in

kurzer Zeit zusetzen. Derartige Einbauten sind darüber hinaus praktisch nicht zu reinigen, sondern

Die Erfindung betrifft einen Luftverteilkanal, ins- 65 müssen jeweils ersetzt werden, was einen hohen Aufbesondere für Textilmaschinen, mit einem in seiner wand erfordert.

Längsrichtung verlaufenden, eine Vielzahl von Aus- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,

trittsöffnungen aufweisenden, seitlichen Luftaustritt. einen Luftverteilkanal mit einem Luftaustritt der ge-