DE3504443C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Zwischenstück für einen Rauchgaskanal, mit wenigstens einem Einlaß- und einem Auslaßrohr und mit einer verschwenkbaren Schließklappe, sowie mit je einem um die Innenwand des zu schließenden Rohres angeordneten Anschlagbund, der als Sperrluftkanal ausgebildet ist und wenigstens auf Abschnitten seiner der Schließklappe zugewandten Anschlagfläche mit Blas­ öffnungen versehen ist, denen diese, bei anliegender Klappe einschließende, überstehende Dichtungsanordnungen im Kontaktbereich Schließklappe - Bund an der Schließ­ klappe gegenüberliegen.

In der DE-OS 33 18 202 ist ein Zwischenstück mit einer Schwenkklappe dargestellt, bei der zur Abdichtung des Klappenumfanges in den beiden Schwenkendstellungen an der Klappe Dichtungselemente vorgesehen sind. Die Dich­ tungselemente wirken mit einem Anschlagbund zusammen. Der Zwischenraum zwischen den Dichtungselementen und der Gegenfläche des Anschlagbundes kann be- und entlüftet werden, und zwar über Blasöffnungen, die in den als Sperrluftkanal ausgebildeten Anschlagbund eingelassen sind.

Das Belüften des von den Dichtungen und der Gegenfläche umgebenen Raumes dient insbesondere dazu, eine Über­ druck-Luftdichtung zu erreichen. Durch den als Klappen­ sitz dienenden Anschlagbund wird über den Sperrluft­ kanals Überdruck-Luft angeliefert; die Luft wird durch die feinen Ausblasöffnungen zwischen die Dichtungsele­ mente gepreßt. Ein Gasübertritt kann somit nicht erfol­ gen.

Es ist darauf hinzuweisen, daß es sich bei den Rauchgas- Kanälen um sehr voluminöse, große Gebilde handelt. Bei­ spielsweise beträgt der Durchmeser eines Rauchgasrohres 2000-3500 mm. In diesen Rauchgas-Kanälen herrschen relativ hohe Temperaturen, da der Taupunkt des Rauch­ gases nicht unterschritten werden darf (etwa bei 150° C). Daneben werden chemisch und mechanisch aggressive Medien transportiert, die alle Dichtungsteile, Bohrungs­ ränder und dergleichen angreifen. Bei weggeschwenkter Schließklappe gibt es zwei Möglichkeiten: entweder wird die zur Erzeugung des Dichtpolsters notwendige Luft abgestellt oder aber man läßt die Luft weiter durch die Ausblasöffnungen hindurchströmen.

Wird die Dichtluft abgestellt, so dringt das Rauchgas durch die Ausblasöffnungen in die Kanäle, da es unter einem Überdruck steht. Durch Abkühlung, Kondensation und Säurebildung kommt es damit rasch zu einer umfassenden und zerstörenden Korrosion.

Zur Abhilfe wird deshalb bei bekannten Zwischenstücken mit Schließklappen der eingangs genannten Art ein Dauer­ luftstrom aufrecht erhalten, bei dem die Luft erwärmt wird, so daß es nicht zu einer Taupunkterniedrigung kommen kann. Der große Nachteil dieser Anordnung ist, daß ein erheblicher Luftstrom erzeugt werden muß; es wird ein Durchsatz von 25 000 m³/h benötigt. Dies erfor­ dert einen erheblichen Energieaufwand, der sich aus Gebläseleistung und Heizverlusten zusammensetzt. Es ist daher auch schon versucht worden, einen Teil des Rauch­ gasstromes aus dem gereinigten Rauchgas abzuzweigen und ihn als Blasluft zu verwenden. Jedoch ist auch diese Möglichkeit nachteilig, denn auch hier sind zusätzliche Energien erforderlich. Es kommt außerdem zu Staubablage­ rungen und zu Verstopfungen, da auch das gereinigte Rauchgas noch gewisse Staubmengen enthält.

Es stellt sich demnach die Aufgabe, auch bei geöffneter Schließklappe das Eindringen von Rauchgas in den Hohl­ raum des Anschlagbundes und die vorgeschalteten Luftlei­ tungen zu verhindern, ohne daß ein Luftstrom durch die Ausblasöffnungen ständig aufrecht erhalten bleiben muß.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ausblasöffnungen einzeln mit beweglichen, steuerbaren Dichtelementen verschließ­ bar sind, und daß die Steuerung der Dichtelemente direkt oder indi­ rekt mit Hilfe wenigstens eines Kontaktelementes erfolgt, das im Bereich des Anschlagbundes angebracht ist und von der Schließklappe zu betätigen ist.

Bei der Ausführungsform eines Zwischenstückes gemäß Erfindung wird demnach mit Hilfe einer ventilartigen Anordnung, die jeder der Ausblasöffnungen zugeordnet ist, eine hermetische Abdichtung des Luftkanals bei geöffneter Schließklappe ermöglicht.

Im wesentlichen lassen sich zwei verschiedene Ausfüh­ rungsformen der Dichtelemente ausführen, nämlich eine rein mechanische Ausführung, bei der das bewegliche, steuerbare Dichtelement ein mit einem Stößel geführter, federbelasteter Verschlußkörper ist, wobei der Stößel direkt von der Schließklappe betätigt ist. Es ist aber auch möglich, das Dichtelement mit einem über eine Mag­ netspulenanordnung bewegbaren Eisenkern zu verbinden und über wenigstens einen Anschlagschalter, der mit der Schließklappe zu betätigen ist, das Anziehen und Ausfah­ ren des Dichtelementes zu bewirken.

Die Einzelheiten der Ausführungen und weitere Vorteile der Unteransprüche werden in der nachfolgenden Beschrei­ bung der Zeichnung erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen im einzelnen

Fig. 1 einen Schnitt durch ein Zwischenstück für einen Rauchgaskanal, bei dem ein Einlaß- und ein Aus­ laßrohr sowie ein zum Kamin führendes Abzweig­ rohr vorgesehen ist;

Fig. 2 und 3 zwei Stellungen eines zu einer Ventil­ anordnung gehörenden Dichtelementes zur Ausfüh­ rung der Erfindung;

Fig. 4 und 5 eine andere Steuerung des Dichtele­ mentes.

In Fig. 1 ist ein Zwischenstück 1 für einen Rauchgaska­ nal dargestellt, das ein Einlaßrohr 2 und ein Auslaßrohr 3 aufweist. Beispielsweise ist das Einlaßrohr 1 mit einem Elektrofilter-Element verbunden, während das Aus­ laßrohr 3 mit einer Rauchgasentgiftungsanlage Verbindung hat. Weiterhin ist ein Abzweigrohr 4 vorhanden, das zu einem Kamin führt. Die Rohre des Zwischenstückes haben, wie an sich für derartige Anlagen bekannt, einen relativ großen Durchmesser, beispielsweise 2000 bis 3500 mm. Im vorliegende Falle ist eine Schließklappe 5 vorgesehen, die über einen Schwenkarm mit Hydraulikzylinder 6 von einer Schließstellung in die andere um das Schwenklager 7 geschwenkt werden kann. Dabei führt die Schließklappe 5 eine Art Weichenfunktion aus. Ist der Zugang zum Kamin versperrt, so fließt das Rauchgas vom Elektrofilterele­ ment zur Rauchgasentgiftungsanlage. Ist das Anschlußrohr zur Rauchgasentgiftungsanlage gesperrt, so werden die Rauchgase direkt in den Kamin eingelassen. Letzteres ist kurzzeitig, beispielsweise bei Reparaturen und derglei­ chen erforderlich.

Randseitig ist die Schließklappe mit einer Dichtungsan­ ordnung 9 versehen, die im vorliegenden Falle aus zwei Kederwülsten 10, 10′ besteht, die um den Klappenteller 11 auf beiden Seiten randseitig umlaufen. Weiterhin ist an der Innenseite des zu schließenden Rohres jeweils ein Anschlagbund 12 (im Abzweigrohr 4) bzw. 13 (im Auslaß­ rohr 3) vorgesehen. Gegen einen der beiden Anschlagbünde 12 oder 13 schlägt die Schließklappe 5 in der jeweiligen Schließ-Endstellung an.

Detaillierter sind die Verhältnisse im Bereich der An­ schlagfläche des Anschlagbundes aus den Fig. 2 und 3 zu erkennen. Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch den als Hohl-Toroid mit einem Innenraum 15 gestalteten Anschlag­ bund 13, der auf die Innenwand 14 des Zwischenstückes 1 aufgesetzt ist. Über (nicht dargestellte) Luftzufüh­ rungsleitungen kann der Innenraum 15 mit Druckluft be­ aufschlagt werden. Auf der der Schließklappe 5 zugewand­ ten Anschlagfläche 16 sind in gleichmäßiger Verteilung zahlreiche Ausblasöffnungen 17 vorgesehen, durch die Druckluft eingeblasen werden kann. Dabei legt sich die Schließklappe 5 mit ihrer Doppelkeder-Dichtung (Kederwülste 10, 10′) an die Anschlagfläche 16 an und schließt dabei die Ausblas­ öffnung 17 ein. Im Hohlraum wird dann ein Druck aufge­ baut, der verhindert, daß Rauchgas in den abgeschlosse­ nen Innenraum 15 eindringen kann.

Die Ausblasöffnungen 17 sind mit Hilfe eines bewegli­ chen, steuerbaren Dichtelementes 20 verschließbar. Das Dichtelement, beispielsweise aus einem temperaturbestän­ digen, widerstandsfähigen Elastomer, die als Kegelstumpf aus­ gebildet, dessen konvergierende Unterseite in die Aus­ blasöffnung 17 paßt. Der Kegel des Dichtelements 20 ist mit seiner runden Grundseite mit einer kreisförmigen Platte 21 fest verbunden. Die Platte 21 wiederum ist mit einem zylindrischen Stößel 22 verschweißt, wobei der Stößel konzentrisch zur Ausblasöffnung 17 und zum Dichtelement 20 angeordnet ist.

Der Stößel 22 wiederum wird gleitend geführt in einer Führungsbohrung 23, die konzentrisch in einem abnehmba­ ren Deckelteil 24 eingelassen ist. Der Deckelteil 24, der ebenfalls als Toroid gestaltet ist und im Quer­ schnitt etwa eine Kreuzform hat (wie dargestellt), ist mit einem Außengewinde 25 versehen und kann in eine mit Innengewinde ausgestattete Ventilhülse 26 abgedichtet eingedreht werden. Dabei weist der Deckelteil 24 konzen­ trisch zur Führungsbohrung 23 einen Rezeß 27 auf, in dem eine zylindrische Druckfeder 28 eingepaßt ruht, die unter Spannung steht und das Dichtelement 20 über die Platte 21 in die Ausblasöffnung 17 zu drücken sucht. Die Ven­ tilhülse 26 ist fest mit dem Anschlagbund 13 verbunden. Aus ihr kann der Deckelteil 24 herausgedreht werden, so daß bei Störungen oder Verschleiß jeweils in sehr ein­ facher Weise das Dichtelement 20 mit dem Stößel 22 ausge­ wechselt werden kann.

Der Stößel 22 ragt über das Dichtelement 20 in Richtung Schließklappe vor und kommt mit einer Anlageplatte 29 zwischen den Kederwülsten 10, 10′ in Kontakt, wenn die Schließklappe 5 gegen die Anschlagfläche 16 drückt. In diesem Falle wird der Stößel 22 in die Führungsbohrung 23 eingeschoben, wobei die Druckfeder 28 zusammengedrückt wird und einen Kraftspeicher bildet, der bei Wegschwenken der Schließplatte das Dichtelement 20 wieder in die Öffnung 17 drückt. Damit wird verhindert, daß vom Innen­ raum 15 Sperrluft in den Rauchgasbereich strömt und umgekehrt, daß Rauchgas in den Sperrluftbereich der Dichtung strömt. Außerdem wird die Öffnung durch einen elastischen Körper, nämlich das verformte Dichtele­ ment 20, ausgefüllt, so daß sich keine der eingangs genannten Ablagerungen bilden können. Es werden demnach zwei wesentliche Vorteile erreicht, nämlich das Freihal­ ten der Öffnung und die Einsparung der eingangs genann­ ten Energie, die für das offene Strömen der Druckluft aufgebracht werden muß. Der Stößel 22 wird direkt von der Schließklappe 1 betätigt.

In den Fig. 4 und 5 ist eine ähnliche Dichtelement- Anordnung wie die der Fig. 2 und 3 vorgesehen. Es sind deshalb ähnliche Elemente auch mit denselben Be­ zugszahlen versehen worden. Anstelle einer rein mechani­ schen Verstellung ist bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4/5 eine elektromechanische Verstellung des Dichtelementes 20 vorgesehen worden. In den Deckelteil 24′ ist eine Magnetspulenanordnung 40 eingelassen, die über zwei elektrische Leitungen 41, 41′ aktiviert werden kann. In diesem Falle wird in die Führungsbohrung 23 ein als Magnetkern gestalteter Stößel 42 aus Weicheisen gezogen und zieht gleicherseits das Dichtelement 20 aus der Ausblasöffnung 17 heraus. Eine Aktivierung der Magnetspu­ lenanordnung 40 erfolgt über eine (schematisch darge­ stellte) Batterie 43 und einen Schalter (Kontaktelement 44), der mit einem Kontaktelement 45 an der Schließklappe 5 zusammen­ wirkt. Bei Annäherung der Schließklappe an den Schalter schließt sich der Stromkreis, so daß der Stößel 42 in das Innere des Deckelteiles 24 gezogen wird. Die Ausblasöffnung 17 wird damit freigegeben. Sobald die Schließklappe 5 sich wieder aus ihrer Schließstellung entfernt, öffnet sich der Schalter und getrennt von der relativ weich eingestellten Druckfeder 28 gelangt das Dichtelement 20 in die Ausblasöffnung 17 zurück. Vorteil bei dieser Ausführungs­ form ist, daß alle Dichtelemente 20 rings um den An­ schlagbund gleichzeitig in die Ausblasöffnungen 17 eingebracht werden bzw. herausgezogen werden.

Vorbeschriebene Dichtelementanordnungen, allgemein mit der Bezugszahl 19 bezeichnet, werden sowohl bei den Ausblasöffnungen des Anschlagbundes 12 als auch des Anschlagbundes 13 verwendet. Insgesamt ist mit den Dichtelementan­ ordnungen 19 eine sehr energiesparende und verschleiß­ arme Betriebsweise bei Zwischenstücken mit Rauchgas­ klappe möglich.

Claims (7)

1. Zwischenstück für einen Rauchgaskanal, mit wenigstens einem Einlaß- und einem Auslaßrohr und mit einer verschwenkbaren Schließklappe, sowie mit je einem um die Innenwand des zu schließenden Rohres angeordneten Anschlagbund, der als Sperrluftkanal ausgebildet ist und wenigstens auf Abschnitten seiner der Schließ­ klappe zugewandten Anschlagfläche mit Blasöffnungen versehen ist, denen diese, bei anliegender Klappe einschließende, überstehende Dichtungsanordnungen im Kontaktbereich Schließklappe - Bund an der Schließ­ klappe gegenüberliegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausblasöffnungen (17) einzeln mit beweglichen, steuerbaren Dichtelementen (20) verschließbar sind, und daß die Steuerung der Dichtelemente (20) direkt oder indirekt mit Hilfe wenigstens eines Kontaktelementes (Stößel 22; 44, 45) er­ folgt, das im Bereich des Anschlagbundes (12, 13) angebracht ist und von der Schließklappe (5) zu betä­ tigen ist.

2. Zwischenstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das bewegliche, steuerbare Dichtelement (20) ein mit einem Stößel (22) geführter, federbelasteter Verschlußkörper ist, und daß der Stößel (22) direkt von der Schließklappe (5) betätigt ist.

3. Zwischenstück nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Stößel (22) in eine Ventilhülse (26) mit abnehmbarem Deckelteil (24) und offenem Boden einge­ baut ist.

4. Zwischenstück nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Stößel (22) mit Dichtelement (20) in einer mit dem Anschlagbund (12; 13) verbundenen Führungsbohrungen (23) relativ zur jeweiligen Ausblas­ öffnung (17) bewegbar ist.

5. Zwischenstück nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Deckelteil (24) eine Führungsboh­ rung (23) für das dem Dichtelement (20) gegenüberlie­ gende Stößelende besitzt.

6. Zwischenstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Dichtelement (20) mit einem über eine Magnetspulenanordnung (40) bewegbaren eisernen Stößel (42) verbunden ist und über wenigstens einen An­ schlagschalter (Kontaktelemente 44, 45), der mit der Schließklappe (5) zu betätigen ist und mit Hilfe eines Stromkreises von einer in die andere Stellung verstellbar ist.

7. Zwischenstück nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß mit einem einzigen Schalter (Kontaktelemente 44, 45) sämt­ liche Magnetspulenanordnungen (40) eines Anschlagbun­ des (12, 13) steuerbar sind.