DE2801673C2 - Verschlußklappe für einen Abzug, insbesondere für einen Kamin - Google Patents

Description

Klappenflügeln.

Als Auslaß bzw. Auslässe für das Beheizungsmittel können öffnungen in einer Wandungsseite der Klappenflügel angeordnet sein. Dabei besteht die Möglichkeit, daß die Öffnungen z. B, an der dem Abgas zugewandten Wandungsseite anzuordnen, so daß die zugeführte Warmluft in den Kamin geleitet wird, aus dem sie ggf. wieder abgezogen und im Kreislauf geführt werden kann.

Ordnet man dagegen die öffnungen in der der Atmosphäre ausgesetzten Wandungsseite an, dann kann die aus diesen öffnungen austretende Warmluft zusätzlich zum Niederschmelzen einer auf der Verschlußklappe liegenden Schneemenge genutzt werden.

Ferner können weitere Auslaßöffnungen im Bereich der Auflager für die Ränder des Klappenflügels zweckmäßig sein, weil auf diese Weise ggf. vorhandene Vereisungen im Bereich der Auflager beseitigt werden können.

Das beim Niederschmelzen des Schnees anfallende Wasser kann ebenso wie sich auf der Verschiußkiappe ansammelndes Regenwasser dann auf einfache Weise abgeführt werden, wenn die Innenfläche der dem Abgas zugewandten Wandungsseite eine zur Horizontalen in Richtung auf die zugeordnete Welle geneigte Ablauffläehe ist und wenn die Ablauffläche oberhalb einer im Bereich der Wellen angeordneten Fangrinne endet Anders ausgedrückt sickert das Wasser von der Oberseite der Klappe durch die Öffnungen in der der Atmosphäre ausgesetzten Wandungsseite in die Klappenflügel ein und fließt dann auf der geneigten Ablauffläche bis in die Fangrinne, an die zweckmäßig ein Abfluß angeschlossen ist.

Einen geringen Widerstand der geöffneten Klappen und damit günstige Strömungsverhältnisse während des Kraftwerksbetriebes erhält man, wenn jeder Klappenflügel einen vom äußeren Rand in Richtung der zugeordneten Welle stetig zunehmenden Querschnitt und die Fangrinne einen parabolischen bis elliptischen Querschnitt aufweist, so daß die geöffneten und gegeneinanderliegenden Klappenflügel zusammen mit der Fangrinne ein in Richtung des Abgasstroms tropfenförmiges Profil bilden. Dadurch werden Wirbelbildung und Druckverlust minimal gehalten.

Eine insbesondere bei Kraftwerken im Bereich von Wohngebieten unerwünschte Geräuschbildung läßt sich dadurch vermeiden, daß die dem Abgasstrom ausgesetzten Außenflächen der IClappenflügel im wesentlichen glatt sind und daß Versteifungen im Inneren der Klappenflügel oder auf den der Atmosphäre ausgesetzten Außenflächen angeordnet sind. Ein solcher Aufbau aus z. B. Versteifungen und daran befestigten Blechen als Wandungen der Klappenflügel ergibt auch ein geringes Gewicht und einen geringen Materialverbrauch, wobei gleichzeitig der Wärmeübergang zwi- >=> sehen dem Beheizungsmedium und einer auf dem Klappenflügel liegenden Schneemenge verbessert wird.

Damit auch der Antrieb der Verschlußklappe kleingehalten werden kann, sollte jeder Klappenflügel durch ein an der zugeordneten Welle angeordnetes Gegengewicht ausbalanciert sein. Ferner ist es zweckmäßig, wenn eine drehmomentabhängige Abschaltung des Klappenantriebs vorgesehen wird, d. h., wenn die Klappenflügel in Offenstellung gegeneinander gefahren und ihr Antrieb ώ>ηη drehmomentabhängig abgeschal· tet wird, weil die Klappenflügel dann durch Strömungskräfte nicht zur Vibration gebracht werden können. Das gilt auch dann, wenn die Verschlußklappe am oberen Ende eines Kamins angeordnet wird und die in Offenstellung befindlichen Klappenitügel zusätzlich durch Windkräfte beaufschlagt werden.

Ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel wird im folgenden erläutert; es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen Kamin mit einer darin eingebauten Verschlußklappe,

F i g. 2 eine Draufsicht auf eine Verschlußklappe nach Fig. 1.

Die dargestellte Verschlußklappe ist in einen Kamin t mit kreisförmigem Querschnitt eingebaut Die Verschlußklappe weist einen ringförmigen Rahmen 2 mit radialen Flanschen 3,4 zum Anschluß an die Wandung des Kamins auf. An gegenüberliegenden Seiten des Rahmens 2 sind jeweils nebeneinander zwei Lager 5, 6 für parallel zueinander angeordnete Wellen 7, 8 vorgesehen, die druckdicht durch die Lager 5, 6 hindurchgeführt sind und deren Wellenzapfen 9, 10 an einen Antrieb aus Motor 11 mit Getriebe 12 angeschlossen sind. Die beiden W vi.enzapfen 9,10 sind so an den Antrieb angeschlossen, daß rie bei Betätigung des Antriebs gegensinnig zueinander verdreht: werden. Motor 11 und Getriebe 12 sitzen auf einer außen am Rahmen 2 angebrachten Konsole 13. Im Bereich der Konsole 13 sind an die Weilenzapfen 9, 10 jeweils Ausgleichsgewichte 14, 15 angeschlossen, deren Funktion weiter unten erläutert wird.

An jede Welle 7, 8 ist einseitig ein Klappenflügel 16 bzw. 17 angeschlossen. Die beiden Kiappenflüyel 16,17 sind jeweils so groß, daß der vom Rahmen 2 definierte Querschnitt mit beiden Klappenflügeln 16,17 geschlossen werden kann, wenn diese in eine Ebene geschwenkt werden.

Jeder Klappenflügel 16 bzw. 17 ist als Hohlkörper ausgebildet und weist einen vom äußeren Rand 18 in Richtung auf die zugeordnete Weile 7 bzw. 8 zunehmenden Querschnitt auf. Dazu ist jeder Klappenflügel 16 bzw. 17 aufgebaut aus trapezförmigen Versteifungen 19, die sich radial zur zugeordneten Welle 7 bzw. 8 erstrecken. Die Versteifungen 19 bestehen beim dargestellten Ausführungsbeispiel aus Stegblechen 20 mit an den Längskanten der Stegbleche 20 angeordneten Winkeln 21,22, gegen die als Wandungen 23,24 der Klappenflügel Bleche geschraubt sind. Man entnimmt insbesondere der F i g. 1, daß die untere, d. h. dem Abgas ausgesetzte Wandung 24 eine im wesentlichen glatte Außenseite besitzt, d. h, daß ihre Befestigungsschrauben 23 im inneren Hohlraum des Klappenflügels angeordnet sind, während die obere, d. h. der Atmosphäre ausgesetzte Wandung 23 mit von der Außenseite aufgesetzten Befestigungsschrauben 26 an den Versteifungen 19 befestigt ist.

Pie obere Wandung 23 ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel im Bereich des Randes 18 abgewinkelt, so daß zwischen ihrem abgewinkelten Ende 27 und der unteren Wandung 24 ein Spalt 28 verbleibt

Wie man insbesondere aus Fig.] entnimmt, sind die Wellen 7, 8 ah Hohlwellen ausgebildet, die auf einer Seite, beim dargestellten Ausführungsbeispiel auf der dem Lager gegenüberliegenden Seite an eine nicht dargestellte Warmluftquelle angeschlossen 3ind. Die Wellen besitzen Öffnungen 29, die sich in den Hohlraum zwischen den Wandungen 23,24 hin öffnen. Infolgedessen gelangt die Warmluft durch die Wellen in die Klappenflügel und erwärmt diese. Die den KlappenflU-geln zugeführte Warmluft kann einerseits durch den Spalt 28 und andererseits durch mehrere in der oberen Wandung 23 vorgesehene öffnungen 30 entweichen.

Die durch den Spalt 28 entweichende Warmluft erwärmt den äußeren Rand 18 der Klappenflüge¹ und außerdem an den Rahmen 2 angeschlossene Auflager 31 für diesen Rand 18. Dadurch können z. B. Eisbildungen im Bereich der Auflager 31 abgetaut werden.

Die durch die öffnungen 30 entweichende Warmluft beschleunigt das Abtauen von Schneemengen, die sich auf der geschlossenen Verschlußklappe (Fig. 1) angesammelt haben. Diese Schneemengen werden im übrigen durch die von den Klappenflügeln abgegebene Wärme abgetaut Das dubei anfallende Wasser sickert durch die öffnungen 30 in der oberen Wandung 23 in den hlohlraum der Klappenflügel und sammelt sich auf der Innenseite der unteren Wandung 24. die als eine Ablauffläche ausgebildet ist, welche gegen die Horizontale in Richtung auf die zugeordnete Welle 7 bzw. 8 geneigt ist. Die so gebildete Ablauffläche bzw. die untere Wandung 24 endet oberhalb einer Fangrinne 32, die im Bereich und unterhalb der beiden Weiien 7, β angeordnet ist. Die Fangrinne 32 ist mit einer üblichen Tragekonstruktion 33 an den Rahmen 2 angeschlossen und dort mit einem nicht dargestellten Abfluß verbunden so daß anfallendes Wasser, Tauwasser bzw. Regenwasser, aus dem Kamin abgeführt werden kann.

Die Fangrinne besitzt einen parabolischen bis elliptischen Querschnitt, der im übrigen so geformt ist, daß bei geöffneter Verschlußklappe die beiden aufgeteilten Klappenflüge! 16, 17 (vgl strichpunktierte Darstellung in Fig. I) zusammen mit der Fangrinne 32 ein Strömungsprofil geringen Widerstandes bilden, das den Abgasstrom nur wenig oder gar nicht stört. Da die Außenseiten der dann außen liegenden Wandungen 24 im wesentlichen eben und glatt sind, werden auch keine störenden Geräusche erzeugt.

In den Figuren nicht dargestellt ist, daß die beiden Klappenflügel 16, 17 beim Verschwenken in die strichpunktiert dargestellte Offenstellung so weit gegeneinander gefahren werden, daß sie sich auf ihren Wandungen 23 und oder entsprechenden Teilen aufeinander abstützen und daß der Antrieb drehmomentabhängig abgeschaltet wird, so daß zwischen den beiden Klappenflügeln 16, 17 eine bestimmte Anpreßkraft verbleibt. Dadurch läßt sich vermeiden, daß die Klappenflügel unerwünschte Eigenbewegungen, Vibrationen od. dgl. ausführen, wenn sie vom Abgasstrom und/oder Windkräften beaufschlagt werden. Im übrigen sorgen die Gegengewichte i4, iä dafür, daß die aus Gewichtskräften resultierenden Drehmomente in den Wellen 7,8 klein bleiben oder verschwinden.

In F i g. 2 ist noch angedeutet, daß die oberen Wandungen 23 der Klappenflügel 16, 17 auf den der Atmosphäre zugewandten äußeren Seiten weitere versteifende Rippen 34 aufweisen können, die sich beim dargestellten Ausführungsbeispiel radial zu den Wellen 7,8 erstrecken.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche;

1. VerschluQklappe FQr einen Abzug, insbesondere für einen Kamin, mit wenigstens zwei im wesentlichen zueinander parallelen antreibbaren Wellen, die jeweils einen Klappenflügel tragen und die zum öffnen der Klappe in entgegengesetztem Sinn geschwenkt werden, dadurch gekennzeichne t, daß jeder Klappenflügel (16,17) ein Hohlkörper mit wenigstens einem Einlaß (29) und wenigstens einem Auslaß (28,30) für ein Beheizungsmedium ist

2. Verschlußklappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen (7,8) als Hohlwellen ausgebildet und für die Zufuhr des Beheizungsmittels ι zu den hohlen Klappenflügeln (16, 17) eingerichtet sind

3. Verschlußklappe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslässe von Öffnungen (30) in einer Wandungsseite der Klappenfiügei(fö, i7) gebildet sind.

4. Verschlußklappe nach einem der Anspräche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen (30) in der der Atmosphäre ausgesetzten Wandungsseite (23) angeordnet sind

5. Verschlußklappe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch weitere Auslaßöffnungen (28) im Bereich der Auflage (311) für die Ränder (18) der Klappentlügel (16,17).

6. Verschlußklappe nach einem oder mehreren der jo Ansprüche / bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche der dem Abgas zugewandten Wandungsseite (24) eine zur Horizontalen in Richtung auf die zugeordnete Weile (7 bzw. 8) geneigte Ablauffläche ist und daß die Aolauffläche oberhalb einer im Bereich der Wellen (7, 8) angeordneten Fangrinne (32) endet

7. Verschlußklappe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Klappenflügel (16, 17) einen vom äußeren Rand (18) in Richtung der zugeordneten Welle (7,8) stetig zunehmenden Querschnitt und die Fangrinn». (32) einen parabolischen bis elliptischen Querschnitt aufweist, so daß die geöffneten und gegeneinanderliegenden Klappenfiügel (16,17) zusammen mit der Fangrinne (32) ein in Richtung des Abgasstroms tropfenförmiges Profil bilden.

8. Verschlußklappe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an die Fangrinne (32) ein Abfluß angeschlossen ist. «

9. Verschlußklappe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Abgasstrom ausgesetzten Außenflächen (24) der Klappenflügel (16,17) im wesentlichen glatt sind und daß Versteifungen (19,20,21,22) im Inneren der klappenflügel (16,17) oder auf den der Atmosphäre ausgesetzten Außenseiten (23) angeordnet sind.

10. Verschlußklappe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,, daß jeder Klappenflügel (16, 17) durch ein an der zugeordneten Welle (7, 8) angeordnetes Gegengewicht (14,15) ausbalanciert ist.

11. Verschlußklappe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine drehmomentabhängige Abschaltung des Klappenantriebs.

Die Erfindung betrifft eine Verschlußklappe für einen Abzug, insbesondere für einen Kamin, mit wenigstens zwei im wesentlichen zueinander parallelen antreibbaren Wellen, die jeweils einen Klappenflügel tragen und zum Öffnen der Klappe in entgegengesetztem Sinn geschwenkt werden.

Eine derartige Verschlußklappe ist bekannt (DE-Gbm 17 73 286). Sie dient hauptsächlich als Dachentl 'fter und wird ggf. zusammen mit einem Gebläse, das die verbrauchte Luft aus dem Raum fördert, verwendet

Außerdem gibt es Absperrorgane für Leitungen mit großem Querschnitt, insbesondere für Rauchgaskanäle. Dabei handelt es sich ir> der Regel um Klappen die auf einer etwa mittig zur Klappe angeordneten Welle angebracht sind und mit dieser so verschwenkt werden können, daß die Hauptebene der Klappe im wesentlichen parallel zum Abgasstrom liegt Derartige Absperrorgane werden u. a. auch in Kaminen eingesetzt die zu einem Kraftwerk gehören. Befindet sich das Kraftwerk im Bereich von Wohngebieten, werden besondere Anforderungen z. B. im Hinblick auf Geräuscharmut, an die Absperrorgane gestellt

Besondere Probleme ergeben sich dann, wenn das Kraftwerk ein sogenanntes Spitzenlastkraftwerk mit einer Gasturbinenanlage ist, die nur zeitweise in Betrieb genommen wird und am Standort das Kraftwerkes große Niederschlagsmengen zu erwarten sind, die im Winter in Form von Schnee niedergehen. Dann besteht nämlich die Gefahr, daß sich auf dem Absperrorgan des Kamins während der Ruhezeiten des Kraftwerks größere Schneemengen ansammeln, die bei Inbetriebnahme des Kraftwerks, d h. beim öffnen des Absperrorgans in den Kamin fallen und dann auf im Kamin angeordnete Einrichtungen, wie z. B. Wärmetauscher oder Schalldämpfer treffen. Da die durchschnittliche Fallhöhe ca. 50 m beträgt, können erhebliche Zerstörungen die Folge sein. Außerdem besteht die Gerfahr, daß das Absperrorgan während der Ruhezeiten des Kraftwerks einfriert und nicht ohrw weiteres geöffnet werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, Störungen des Klappenbetriebes und insbesondere eines Kraftwerkes mit einem eine Verschlußklappe aufweisenden Kamin durch Witterungseinflüsse zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird mit einer Verschlußklappe der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß jeder Klappenflügel ein Hohlkörper mit wenigstens einem Einlaß und wenigstens einem Auslaß für ein Beheizungsmedium ist

Die Beheizung der Verschlußklappe bzw. wenigstens der Klappenflügel mit einem Beheizungsmedium, das ζ B. erwärmte Luft sein kann, beseitigt die eingangs beschriebenen Probleme, weil es dadurch möglich ist, entweder die Ablagerung von Schnee auf der Verschlußklappe überhaupt zu verhindern oder Schneemengen, die sich auf der Verschlußklappe angesammelt haben, kurzfristig abzutauen. Gleichzeitig können damit auch Vereisungen der Verschlußklappe beseitigt werden. Je nach den gegebenen Verhältnissen wird man deswegen die Verschlußklappe ständig oder nur eine begrenzte Zeit vor Inbetriebnahme des Kraftwerkes beheizen.

ZweckmSßig werden die Wellen als Hohlwellen ausgebildet und für die Zufuhr des Beheizungsmittels zu den hohlen Klappenflügeln eingerichtet. Da die Wellen in der Regel durch die Wandung des Kamins geführt sind, ergibt sich auf diese Weise eine einfache Möglichkeit für die Zufuhr des Beheizungsmittels zu den