DE3607560A1 - Anordnung zur regelung der auslaufgeschwindigkeit der rauchgase in einem schornstein - Google Patents

Description

• Anordnung zur Regelung der Auslaufpeschwindigkeit der
• Rauchgase in einem Schornstein Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur Regelung der Auslaufgeschwindigkeit der Rauchgase in einem Schornstein.
• Schornsteine werden normal mit festen Querschnitten konstruiert, die für eine gewisse Auslaufgeschwindigkeit bei maximaler Rauchgasmenge berechnet sind. Dies bedeutet, dass die Auslaufgeschwindigkeit in vielen Betriebssituationen so niedrig ist, dass die Rauchgase von der Schornsteinmündung nicht freigemacht werden sondern der Leeseite des Schornsteins entlang hinuntergezogen werden. In Bezug auf das Milieu ist dies ungeeignet, weil die Umgegend einer allzu konzentrierten Rauchgasbelastung ausgesetzt wird.
• Es ist vorbekannt, vor allem bei einem falsch bemessenen Schornstein, ein drosselndes Oberteil an befindlichen Schornsteinen anzubringen. Diese Korrigierung der Bemessung hat aber zur Folge, dass die maximale Kapazität des Schornsteins begrenzt wird.
• Erfahrungsgemäss soll man u.a. aus akustischen Gründen keine höhere Geschwindigkeit als 30 m/s und im Hinblick auf beibehaltenes freies Blasen ohne nach unten gerichtetes Saugen leewärts keine niedrigere Geschwindigkeit als 8 m/s erlauben. Bei festem Mündungsquerschnitt werden somit die Belastungsvariationen auf zwischen 100 und 25% begrenzt, was bei Anlagen mit mehreren an demselben Schornstein gekuppelten Pfanneneinheiten ein offenbarer Nachteil ist.
• Die vorliegende Erfindung zielt darauf, die oben angegebenen Nachteile dadurch zu reduzieren, dass eine Anordnung zur Regelung der Auslaufgeschwindigkeit der Rauchgase geschaffen wird, wie in Anspruch 2 angegeben ist.
• Die Erfindung wird unten anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert, die als Beispiele gegeben sind. Es zeigen dabei Fia. einen Längenschnitt der Anordnung gemäss der Erfindung, Fia. 2 einen Längenschnitt der Anordnung mit einer bevorzugten Ausführungsform eines Betätigungsmechanismus, Ficr. 3 mehr übersichtlich eine andere Ausführungsform des Betätigungsmechanismus.
• Mit Hinweisung auf Fig. 1 besteht der Schornstein, der im folgenden in der Annahme beschrieben ist, dass dessen Querschnitt kreisförmig ist, aus einem unteren Teile 1, das der eigentliche Schornstein ist, und aus einem am unteren Teile fest angebrachten Oberteil 2 vorzugsweise aus korrosionsbeständigem Material. Das Oberteil ist unten am Anschluss an das untere Teil zylindrisch und umfasst ferner ein Diffusorteil 3 mit normalem Diffusorwinkel mit einem darauf fogenden zylindrischen Teil 4 und danach einem konisch verjüngten Teile 5. Dieses Teil 5 kann mit verschiedener Konizität in einer Anzahl Sektionen oder mit gekrümmter Oberfläche ausgebildet werden, so dass ein optimales Strömungsprofil zwischen einem im Schornsteinkanal 6 in gleicher Höhe mit dem Oberteil 2 des Schornsteins angebrachten, die Strömungsgeschwindigkeit regulierenden Körper 7 und dem drosselnden Teile 5 erzielt wird.
• Der Körper 7 ist in Beziehung zum Oberteil des Schornsteins längenverschiebbar und derart ausgebildet, dass der Querschnitt zwischen dem Körper 7 und dem umgebenden verjüngten Teile 5 in der Strömungerichtung kleiner wird, um an er Mündung 8 unabhängig von der Lage des Körpers am kleinsten zu sein. Dies bedeutet, dass die Rauchgasgeschwindigkeit in entsprechendem Grade beschleunigt wird, um an der Mündung am grössten zu sein.
• Der Körper 7 wird dazu gebracht, sich in der Längsrichtung des Schornsteins zu bewegen, wodurch die optimale Grösse des Querschnitts an der Mündung sowie zwischen dem Körper 7 und dem verjüngten Teile 5 immer aufrechterhalten wird. Es gilt besonders, dass der Querschnitt mit immer grösserer Längenverschiebung des Körpers in der Strömungsrichtung kleiner wird. In Fig.
• 1 wird mit Strichlinien die untere Endlage gezeigt, die der Einstellung bei maximaler Rauchgasmenge, d.h.
• maximaler Rauchgasgeschwindigkeit stromaufwärts relativ zum Körper, entspricht. Die Einstellung bei minimaler Rauchgasmenge, d.h. minimaler Rauchgasgeschwindigkeit stromaufwärts relativ zum Körper, wird mit gestrichelten Linien gezeigt. In der ersten Lage ist die Reduzierung des Querschnitts zwischen dem Körper 7.und dem drosselnden Teile 5 verhältnismässig gering, während sie in der anderen Lage sehr kräftig ist. Dies bedeutet, dass die Rauchgasbeschleunigung mit immer kleinerer Rauchgasmenge erhöht wird, was auch beabsichtigt ist, da man darum bestrebt ist, zu erzielen, dass die Auslaufgeschwindigkeit genug gross sein soll, damit die Rauchgasfahne vom Oberteile freigemacht werden soll.
• Ferner bringt die Beschleunigung der Rauchgase eine Stabilisierung der Strömung, so dass eine besser zusammengehaltene Fahne die Schornsteinmündung verlässt.
• Die Regulierung des Systems erfolgt automatisch dadurch dass z.B. der Druck im Kanale oder die Rauchgasgeschwindigkeit von einem druck- oder geschwindigkeitsabtastenden Geber 9 gemessen wird, der auf ein Steuerventil 10 für einen Betätigungsmechanismus des Körpers wirkt, zu welchem Mechanismus Luft via Leitungen 11 und 12 zugeführt wird. Der Körper 7 wird dazu gebracht, sich einzustellen, so dass die Rauchgase maximale Auslaufgeschwindigkeit erreichen, jedoch nicht mehr als 30 m/s.
• Der Betätigungsmechanismus des Körpers kann in vielerlei Weise ausgebildet werden. In Fig. 2 wird ein pneumatischer, im Schornsteinkanal angeordneter Betätigungemechanismus gezeigt. Der Körper 7 wird von einem äusseren Zylinderrohr 13 getragen, das ein inneres Zylinderrohr 14 umgibt und daran gleitend gesteuert ist.
• Das innere Rohr 14 ist an der Kanalwand vorzugsweise mittels drei oder mehrerer radialer, mit der Strömungsrichtung paralleler Blechen 15, 16 fest verankert. Eine Kolbenstange 17 ist mit dem Endteil 18 des äusseren Rohres 18 verbunden und erstreckt sich via eine Offnung im oberen Endteile des inneren Rohres 14 in das innere Rohr 14 und längs desselben und trägt am Ende einen Kolben 19, der gegen das innere Rohr 14 abdichtet.
• Der Körper 7 wird nach unten gegen die Strömungsrichtung dadurch versetzt, dass Luft via die Leitung 20 in das innere Rohr 14 zur Betätigung der oberen Fläche des Kolbens 19 zugeführt wird. In Fig. 2 befindet sich der Körper 7 in seiner unteren Endlage. Versetzung des Körpers 7 in der Strömungsrichtung wird dadurch bewirkt, dass Luft via Leitungen 21, 22 zu einem Raum 23 zwischen den Endteilen des inneren und des äusseren Rohres zur Betätigung der inneren Fläche des Endteils 18 zugeführt wird.
• Die Kolbenstange 17 ist röhrenförmig und hat an ihrem Oberteil im Niveau mit dem Raum 23 eine periphere Offnung <nicht gezeigt), wodurch der Raum 23 mit einem Raum 24 unter dem Kolben 19 verbunden ist. Der Verbindung liegt die Aufgabe zugrunde, teils die Hebekraft dadurch zu verstärken, dass der Kolben 19 Druck von unten ausgesetzt wird, teils bei Bewegung nach unten Luft vom Raume 24 wegzuführen.
• Alle zugeführte Luft wird im Raume 24 gesammelt und wird dazu gebracht, zwischen den inneren und äusseren Rohren 13, 14 durch eine Spalte 25 hinauszuströmen.
• Diese Leckage von Bedienungsluft ist dadurch von Bedeutung, dass sie verhindert, dass Staub in das System eindringt.
• Fig. 3 zeigt schematisch eine zweite Ausführungsform des Betätigungsmechanismus. Diese besteht aus einem im Kanale zur Betätigung des Körpers angebrachten Gelenkarmsystem 26, das mit einem ausserhalb dem Kanale angeordneten, entsprechenden Gelenkarmsystem 27 verbunden ist. Das System 27 wird von einer hydraulischen oder pneumatischen Zylindereinrichtung 28 geregelt, die der Reihe nach vom Geber 9 und dem Steuerventil 10 gesteuert wird.

Claims (7)

1. Anordnung zur Regelung der Auslaufgeschwindigkeit der Rauchgase in einem Schornstein PatentansPrüche Anordnung zur Regelung der Auslaufgeschwindigkeit der Rauchgase in einem Schornstein, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, dass der Schornsteinkanal ein oben im Kanale in der Strömungsrichtung verjüngt ausgebildetes Teil (5) hat, dass ein Körper (7), der mit dem verjüngten Teile (5) zusammenwirkt, im Kanale angebracht ist, wobei der Körper (7) und das verjüngte Teil (5) mittels eines Bedienungsmechanismus (13, 14, 17, 19; 26, 27) zur Regelung des Kanalquerschnitts und damit die Auslaufgeschwlndigkeit der Rauchgase in Beziehung zueinander bewegbar angeordnet sind.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, dass der Körper (7> stromlinienförmig und in Beziehung zum verjüngten Teile (5) in der Längsrichtung verschiebbar angeordnet ist, wobei der Kanalquerschnitt zwischen dem Körper (7) und dem verjüngten Teile (5) in der Strömungsrichtung kleiner wird, wo die Verminderung mit immer grösserer Längenverschiebung des Körpers (7) in der Strömungsrichtung erhöht wird, wodurch die Rauchgasgeschwindigkeit dazu gebracht wird, in der Strömungsrichtung beschleunigt zu werden, um in der Mündung (8) maximal zu sein.
3. 3. Anordning nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, dass der stromlinienförmige Körper (7) ein in der Strömungsrichtung sich erweiterndes und danach abnehmendes Teil hat, wobei der Körper zwischen zwei Endlagen variabel verschiebbar ist, wo er in der unteren Endlage mit seinem erweiterten Teil in gleicher Höhe mit einem im Kanale ausgebildeten Diffusorteil (3) und mit seinem abnehmenden Teil in gleicher Höhe mit dem verjüngten Teile (5) sich befindet, und wo er in der oberen Endlage sich mit seinem erweiterten Teile in gleicher Höhe mit dem verjüngten Teile (5) befindet.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, dass der Betätigungsmechanismus (13, 14, 17, 19; 26, 27) von pneumatischem Type ist und aus einem äusseren Zylinderrohr (13) besteht, das den Körper (7) trägt und auf einem festen inneren Zylinderrohr (14) gleitend gesteuert angeordnet ist, wobei eine Kolbenstange (17) in der Form eines Rohres am Endteile des äusseren Rohres befestigt ist und sich via eine Offnung im oberen Endteile des inneren Rohres in das innere Rohr (14) erstreckt und an seinem Ende einen Kolben (19) trägt, der gegen das innere Rohr abdichtet, woneben der Betätigungsmechanismus Luftzufuhrleitungen (21, 22; 20) umfasst, teils zu einem Raum zwischen den Endteilen der inneren und äusseren Rohre zur Betätigung der Endfläche des äusseren Rohres (13), teils zu einem Raum im inneren Rohre (14) zur Betätigung der oberen Fläche des Kolbens (19).
5. 5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, dass alle zugeführte Luft eine Spalte (25) in die Rauchgase passiert, wobei Staub davon verhindert wird, in den Zwischenraum zwischen dem äusseren Zylinderrohr (13) und dem inneren Zylinderrohr (14) und weiter in den Mechanismus einzudringen.
6. 6. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, dass die Zufuhr von Luft durch ein Steuerventil (10) geregelt wird, das ausserhalb dem Schornsteinkanal angeordnet und der Reihe nach von einem druck- oder geschwindigkeitsabtastenden, im Kanale angebrachten Geber (9) beeinflusst wird.
7. 7. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, dass der Betätigungsmechanismus (13, 14, 17, 19; 26, 27) aus einem im Kanale zur Betätigung des Körpers (7) angebrachtes Gelenkarmsystem (26) besteht, das mit einem entsprechenden, ausserhalb dem Kanale angeordneten Gelenkarmsystem (27) verbunden ist, wobei das System (27) ausserhalb dem Kanal von einer Kolbenzylindereinrichtung (28) geregelt wird, die der Reihe nach von einem Geber (9) und einem Steuerventil (10) gesteuert wird.