DE2309268A1

DE2309268A1 - Internal gas circulation for pressure vessels - by fan and drive motor in pressure tight enclosure flanged to vessel shell

Info

Publication number: DE2309268A1
Application number: DE19732309268
Authority: DE
Inventors: Hans Stubben
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-02-24
Filing date: 1973-02-24
Publication date: 1974-08-29
Also published as: DE2309268B2

Abstract

Pressure vessels and autoclaves requiring the circulation of hot air or other gaseous media are fitted with a fan impeller which is driven by an electric motor flanged to the outside of the shell. The motor is mounted at the end of the impeller drive shaft which passes through a plate flanged to the shell. The motor itself is encased in pressure-tight casing which is flanged to this plate and can be cooled.

Description

Druckkessel mit einer Anordnung zum Umwälzen von im Kessel befindlichen gasförmigen Medien Die Erfindung betrifft einen Druckkessel mit einem im Kessel befindlichen, auf einer aus dem Kessel herausragenden, außerhalb des Kessels mit einem Antriebsmotor versehenen Welle sitzenden Ventilator-Laufrad. Pressure vessel with an arrangement for circulating in the boiler gaseous media The invention relates to a pressure vessel with one in the vessel located on a protruding from the boiler, outside the boiler with a drive motor provided shaft seated fan impeller.

Es ist bekannt, in Druckkesseln bzw. Autoklaven befindliche Heißluft bzw. andere gasförmige Medien mit Ventilator-Lauf rädern umzuwälzen, deren Antriebswelle die Kesselwandung geführt ist und deren Antriebsmotor der Anriebswelle auoerhalb des Kessels zugeordnet ist. Eir Problem bildet hierbei die einwandfreie Abdichtung der Antriebswelle gegen über der Kesselwandung, wofür Stopfbuchsenpackungen, Hart-oder Weichdichtngen als Einzel- oder Labyrinthdichtungen und Öldruckdichtungen verwendet bzw. zur Verfügung stehen, da die Dichtungen einen schnellen und unkontrollierbarem Verschleiß unterworfen sind, der häufige Reparaturen und in Verbindung damit Stillstands- bzw. Ausfallzeiten zur Folge hat. Es ist deswegen auch schon ein anderer Ventilatorantrieb vorgeschlagen worden, bei dem die Ubertrazung der Antriebskraft auf die Antriebswelle durch eine Magnetkupplung erfolgt. Dabei erfolgt die Abdichtung des Kesselinneren durch einen zwischen der Antriebswelle und dem die Antriebswelle mit Spiel umgebenden Treiber angeordneten sogenannten Spalttopf, der druckdicht an die Kesselwandung angeflanscht ist. Hierbei entfallen zwar die Verschleißteile der vorausgehende Antriebe, diese Lc,sung ist aber, da für den Spalttopf und die Magnethalter hochwertiger, unmagnetischer Stahl verwendet werden muß und der Arbeitsaufwand für die Herstellung des Antriebes außerordentlich hoch ist, sehr aufwendig.It is known to have hot air in pressure vessels or autoclaves or circulate other gaseous media with fan impellers, their drive shaft the boiler wall is guided and its drive motor of the drive shaft outside of the boiler is assigned. A problem here is the perfect seal the drive shaft against the boiler wall, for which stuffing box packings, hard or Soft seals as single or labyrinth seals and oil pressure seals used or available because the seals are quick and uncontrollable Are subject to wear and tear, frequent repairs and, in connection with this, downtime or downtime. That's why it's a different fan drive has been proposed in which the transmission of the driving force to the drive shaft takes place by a magnetic coupling. The inside of the boiler is sealed by one between the drive shaft and the one surrounding the drive shaft with play Driver arranged so-called containment shell, which is pressure-tight on the boiler wall is flanged. Here, the wearing parts of the preceding drives are omitted, This solution is, however, as it is of higher quality for the containment shell and the magnet holder, non-magnetic steel must be used and the labor required for its manufacture of the drive is extremely high, very expensive.

Der Erfindung liegt das Bedürfnis nach einem wartungsfreien und wirtschaftlichen Antrieb für Ventilator-Laufräder in Druckkesseln zugrunde.The invention is the need for a maintenance-free and economical Drive for fan impellers in pressure vessels.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Druckkessel der eingangs umrissenen Art dadurch gelöst, daß der auf der durch die Kesselwandung geführten ntriebswele für das Ventilator-Laufrad sitzende, gegenüber dem Kessel abgeschirmte Antriebsmotor von einem kilhlbaren, druckdicht an die Kesselwandung angeflanscilten Gehause umgeben wird.According to the invention, the object is achieved in the case of a pressure vessel as described above outlined type solved by the fact that the the boiler wall guided drive shaft for the fan impeller seated opposite the boiler shielded drive motor from a coolable, pressure-tight to the boiler wall Flanscilten housing is surrounded.

Mit der Erfindung ist unter Vermeidung von Verschleißteilen einerseits und aufwendigen Konstruktionselementen andererseits ein einwandfreier Antrieb für Ventilator-Laufräder in Druckkesseln geschaffen worden. Auf Grund der Einbeziehung des motcrischen Antriebs in den Druckbereich ist lediglich ein druckdichter Anschluß der stationären elektrischen Leitungen erforderlich, der keinem Verschleiß unterworfen ist. Die gegenüber dem Druckkessel abgeschirmte Anordnung des Antriebsmotors in dem kühlbaren Antriebsgehtiuse stellt sicher, daß der Antriebsmotor auch nicht indirekt, das heißt durch vom Kessel abgegebene Wärme übermäßig erhitzt wird.With the invention, on the one hand, while avoiding wearing parts and complex construction elements on the other hand a perfect drive for Fan impellers have been created in pressure vessels. Due to the inclusion the motcrischen drive in the pressure area is only a pressure-tight connection of stationary electrical cables that are not subject to wear and tear is. The arrangement of the drive motor in the coolable drive mechanism ensures that the drive motor is not indirect, that is, it is excessively heated by the heat given off by the boiler.

Einer bevorzugten Ausführungsform gemäß ist die Antriebswelle in einer an die Kesselwandung druckdicht angeflanschten Montageplatte und an dem druckdicht an die Montageplatte angeflanschten Antriebsgehäuse gelagert. Diese Konstruktion zeichnet sich in wünschenswerter Weise durch eine besonders einfache Installierbarkeit aus. Die sogenannte Montageplatte übernimmt die Funktion der Abschirmung des Antriebsmotors.According to a preferred embodiment, the drive shaft is in one pressure-tight flange-mounted mounting plate to the boiler wall and to the pressure-tight mounted on the mounting plate flange-mounted drive housing. This construction Desirably, it is particularly easy to install the end. The so-called mounting plate takes on the function of shielding the drive motor.

Zur Erhöhung der Wärmedärmung kann die Montageplatte mit einem wärmeisolierden Belag versehen sein. Eine besonders gute Wärmedämmung ergibt sich, wenn auf der vom Antriebsgehäuse abgekehrter. Seite der Montageplatte zusätzliche eine Packung aus wärmedämmendem Material vorgezehen wird.To increase the thermal insulation, the mounting plate can be thermally insulated Be provided with a covering. A particularly good thermal insulation results when on the turned away from the drive housing. Side of the mounting plate an additional pack made of heat-insulating material.

Die einfachste Form der Kühlung des Antriebdgehäuses stellt die oberflächige Beaufschlagung des Gehäuses mit Kühlluft dar.The simplest form of cooling the drive housing is superficial Exposure of the housing with cooling air.

In vorteilhafter Weise kann aber auch Kühlluft in das Antriebdgehäuse durch einen defür vergesehenen Eingangsstutzen eingeführt werden, die in der Druckkessel abströmt. Es kann natürlich auch eine Ableitung der das Antriebsgehäuse durchströmenden Kühlluft durch einen dafür vorgesehenen Ausgangsstutzen nach uner. vorgesehen sein. Durch eiie Drosselung des Luftaustritts gegenüber dem Lufteintritt läßt sich dabei ein Rinströmen von Heißluft aus dem Druckkessel in das Antriebsgehäuse verhindern.However, cooling air can also advantageously enter the drive housing can be introduced through a designated inlet port, which is in the pressure vessel flows off. It can of course also be a derivative of the flow flowing through the drive housing Cooling air through a designated outlet port to un. be provided. By throttling the air outlet in relation to the air inlet prevent hot air from flowing out of the pressure vessel into the drive housing.

Wenr für die Kesselversorgung ohnehin Druckluft bereitgehalten werden muß, bietet es sich an, für die Kühlluft auf die vorhandene Druckluft zurückzugreifen. Sicherzustellen ist dabei nur, daß die in das Antriebsgehäuse eingeführte Kühlluft unter einem, bezogen auf den Arbeitsdruckeim Druckkesel, geringfügig höheren Druck steht.If compressed air is available for the boiler supply anyway it is advisable to use the available compressed air for the cooling air. To ensure is only that the introduced into the drive housing Cooling air under a, based on the working pressure in the pressure vessel, slightly higher Pressure is on.

Bei einer abgewesdelten Lusführungsform ist das Antriebsgehäuse mit einen vor einem hellebigen Kühlmedium, etwa Wasser, beaufschlag@@ren Kühmastel verschen.In the case of a curved Lusführungform the drive housing is with give away a beaufschlag @@ ren Kühmastel in front of a light-colored cooling medium such as water.

In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand von schematich dargestellten. Ausdührungsbeispielen weitergehend erläutert, wobei die Figuren 1 bis 4 jeweile ehen Schnist durch ei: selches Ausführungsbeispiel zeigen.In the drawing, the invention is shown schematically with reference to FIG. Ausdührungsbeispielen further explained, with Figures 1 to 4 each ehen Schnist by showing the same exemplary embodiment.

In den Druckkessel 1 bis bei 111 ein auf einer Zelle 2 mitzendes Ventilator-Laufrand 21 eirgeführt. Die Welle 2 ist einerseite in einem, in eine an die Kesselwandung 11 druckdicht angeflanschte Montageplatte 12 eingelassenon Lager 13 und andererseits in einem an einem die Antriebswelle 2 übergreifenden, An der Montageplatte 12 druckdicht angeflanschte Antriebsgehäuse 14 angeordneter Lager 16 drehbeweglich gelagert. Dem freien, von dem Gehäuse 14 amgebener Ende der Antriebswell 2 ist der Antriebsmotor 22, 23, bestehend aus dem auf der Welle 2 sitzenden Läufer 22 und dem am Gehäuse 14 angeordneder Srärdergrädet 25 mit nicklungen 231 zugeordnet.In the pressure vessel 1 up to at 111 a fan running rim on a cell 2 21 introduced. The shaft 2 is one side in one, in one on the boiler wall 11 pressure-tight flanged mounting plate 12 embedded in bearing 13 and on the other hand in a pressure-tight on one of the drive shaft 2, on the mounting plate 12 Flanged drive housing 14 arranged bearing 16 rotatably mounted. To the The free end of the drive shaft 2 given by the housing 14 is the drive motor 22, 23, consisting of the rotor 22 sitting on the shaft 2 and the rotor 22 on the housing 14th arranged Srärdergrädet 25 with nicks 231 assigned.

Außerdem ist zwischer Motor 22, 23 und Lager 16 ein Motor-Flügelard 24 auf den Welle 2 angeordnet. Die Montageplatte 12 schirmt den Antriebsmotor 22, 23 gegenüber dem Druckessel 1 ab. In diegem einfac sten Fall wird des Gehäuse 14 oberflächig mit Kühlluft beaufschlagt, angedeutet durch die Pfeile A in Figur 1.In addition, between motor 22, 23 and bearing 16 is a motor wing 24 arranged on the shaft 2. The mounting plate 12 shields the drive motor 22, 23 opposite the pressure vessel 1. In this simple case, the housing 14 exposed to the surface with cooling air, indicated by the arrows A in FIG. 1.

Eine bessere Kühlung des Antriebsmotors 22, 23 läßt sich gemäß Figur 2 mit durch sich einen Stutzer 17 in das Antriebsgehäuse 14 eingeführter Kählluft bewirker. Bei der Versorgung mit Kühltufs wird zweckmäßigerweise auf die für den Druckkessel 1 ohnehin bereitzuhaltende Druckluft zurückgegriffer. Voraussetzung für eine aurreichende beauschlagung des Gehäuse 14 mit Kühlluft ist ein um 2 bis 3 bar über dem Arbeitsdruck des kessels 1 liegender Druck der in das Gehäuse 14 einzuführenden Luft. Zugeführt wird die Kühlluft der Stutzen 17 etwa durch eine Stichleitung von der vorhandenen Druckluft-Erzeugungsenlage. Die in das Gohäuse 14 eingeleitete, sich im Gehäuse 14 erwärmende Kühlluft strömt in den Kessel 1 ab. Bei den vergleichsweise geringen Kühlluftmengen resultiert daraus normalerweise kein merklicher Anstieg des Arbeitsdrukes in Kesnel 1, sollte das doch der Fall sein, kann der Überdruck ohne weiteres durch die ohnehin vorahndenen Druck-Regelengele am Kessel 1 abgebaut werden.A better cooling of the drive motor 22, 23 can be shown in FIG 2 with cooling air introduced into the drive housing 14 through a support 17 cause. When supplying cooling tufs, it is advisable to refer to the Pressure vessel 1 recourse to compressed air that is to be kept ready anyway. pre-condition for aurreichende application of cooling air to the housing 14 is a 2 to The pressure in the housing 14, which is 3 bar above the working pressure of the boiler 1 air to be introduced. The cooling air is supplied to the nozzle 17, for example through a Branch line from the existing compressed air generation system. The ones in the Gohaus Cooling air introduced into the housing 14 and heated in the housing 14 flows into the boiler 1. With the comparatively small amounts of cooling air, this usually results no noticeable increase in working pressure in Kesnel 1, should the but the case, the overpressure can easily be caused by the already anticipated Pressure control gels on boiler 1 are reduced.

Bei der abgewandelten Ausfäührungsform gemäß Figur 3 wird die erwärmte Kühlluft durch einen weiteren Sturze. In wieder aus dem Gehäuse 14 abegeführt, Dabei kann der Luftaustritt (19) gegenüber den Lufteintritt (109 gedrossolt werden, wodurch sich ein Einströmen von Helßluf aus dem Druckkessel 1 in das Gehäuse 14 verhindern 179t.In the modified embodiment according to Figure 3, the heated Cooling air through another fall. In again removed from the housing 14, thereby the air outlet (19) can be throttled relative to the air inlet (109), whereby prevent Helßluf from flowing into the housing 14 from the pressure vessel 1 179t.

Nach Figur @ ist des Gehäuse 14 von einem Kühlmartel 4 mit Ein- und Austrittsstutzer 41 bzw. 42 werzehen. Diese Version ermöglicht die Kühlung des Gehäses 14 auch mit anderen Kühlmedien, etwa mit Wasser, Zweckmäßigerweise ist dabei die Innenseite des Gehäusses 14 mit nicht dargestellten Kühlrippen versehen, die natürlich auch schon bei der Ausführungsform gemäß Figur 1 vorgesehen sein können.According to Figure @ the housing 14 of a cooling cartridge 4 with input and Exit stubs 41 and 42, respectively. This version enables the housing to be cooled 14 also with other cooling media, for example with water, is expediently the Inside of the housing 14 is provided with cooling fins, not shown, which of course can also be provided in the embodiment according to FIG.

Der unerwünschte Wärmeübergang vom Druckkesel 1 in daß Antriebsgehouse 14 läßt sich weitergehend dadurch einschränken, daß vor der sogenannten Montageplatte 12 eine Packung 6 aus wärmeisolierendem Material, etwa aus Asbest odcr Glimmer, angeordnet wird.The unwanted heat transfer from the pressure vessel 1 in that drive housing 14 can be further restricted by the fact that in front of the so-called mounting plate 12 a pack 6 of heat-insulating material, such as asbestos or mica, is arranged.

Claims

P a t e n t a n s p r 1 c h e

1. Pressure vessel with one located in the vessel, on one of the Remove the boiler, equipped with a drive motor outside the boiler Shaft-seated fan impeller, characterized in that; the one on the through the boiler wall (11) guided drive shaft (2) for the fan impeller (21) seated drive motor (22, 23) shielded from the boiler (1) on a coolable, housing (14) which is flanged to the boiler wall (11) in a pressure-tight manner.

2. Boiler according to claim 1, characterized in that the drive shaft (2) in a pressure-tight flange-mounted mounting plate (12) to the boiler wall (11) and on the drive housing flanged to the mounting plate (12) in a pressure-tight manner (14) is stored.

3. Boiler according to claims 1 and 2, characterized in that on the side facing away from the drive housing (14) in front of the mounting plate (12) Packing (G) is arranged from; arm-combing material.

4. Boiler according to claims 1 to 3, characterized in that the drive housing (14) is provided with an inlet connection (17).

5. Boiler according to claim 4, characterized in that the drive housing (14) is additionally provided with an outlet nozzle (18).

6. boiler according to the response 1 to 3, characterized in that the drive housing (14) with a cooling jacket that can be acted upon by a coolant (4) is provided.

7. Boiler according to claims 1 to 6, characterized in that the drive housing (14) is provided with cooling fins on the inside.