DE3743714C2 - Suction device - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Absaugen schadstoffbelasteter Luft aus dem Oberflächenbereich von Tauchbädern für die Oberflächenbehandlung von Werkstücken, insbesondere deren Verzinkung, wobei längs der Tauchwannen zu beiden Seiten je eine Absaugwand mit innenliegendem Absaugkanal mitgeführt ist und die Wände Eintrittsöffnungen für die abzusaugende Luft aufweisen, wobei auf jeder Absaugwand ein über die Länge der Tauchwanne verlaufendes Blasrohr mit parallel zur Badoberfläche gerichteten Einblasdüsen angeordnet ist.The invention relates to a device for suction polluted air from the surface area of Immersion baths for the surface treatment of workpieces, in particular their galvanizing, whereby along the immersion tanks an extraction wall with an internal one on both sides Suction channel is carried and the walls inlet openings for the air to be extracted, being on each Suction wall running over the length of the immersion tank Blow pipe with parallel to the bath surface Injection nozzles is arranged.
Eine Absaugvorrichtung ist in der Veröffentlichung DE-Z. "Haustechnik-Bauphysik-Umwelttechnik" gi, Heft 11/1979, Seite S 10/340 bis S 14/344 beschrieben; bei der dort gezeigten Absaugvorrichtung ist eine beidseitige Randabsaugung vorgeschlagen, indem zu beiden Längsseiten der Tauchwanne eine Absaugwand angeordnet ist, über welche die aufsteigende schadstoffbelastete Luft abgesaugt wird. Hiermit ist der Nachteil verbunden, daß erhebliche Luftmengen über die beidseitigen Absaugwände abgesaugt und weggeführt werden müssen, um den thermikbedingten Luftauftrieb von der Badoberfläche in die Absaugkanäle umzulenken; demzufolge ist der Wirkungsgrad derartig gestalteter Einrichtungen unzureichend.A suction device is in the publication DE-Z. "Haustechnik-Bauphysik-Umwelttechnik" gi, issue 11/1979, Pages S 10/340 to S 14/344 described; at the there suction device shown is a bilateral Edge extraction suggested by moving to both long sides of the Immersion tub a suction wall is arranged over which the rising polluted air is extracted. This has the disadvantage that considerable Air volumes are sucked out through the suction walls on both sides and must be carried away to the thermal Air buoyancy from the bath surface into the suction channels redirect; consequently the efficiency is such insufficiently designed facilities.
In der gleichen Veröffentlichung ist ferner ein Absaugkonzept beschrieben, bei welchem an einer Längsseite der Tauchwanne Blasöffnungen und an der gegenüberliegenden Längsseite eine Absaughaube angeordnet sind, so daß ein parallel zur Badoberfläche verlaufender und das Bad vermeintlich nach oben abschirmender Blasstrahl erzeugt und von der Absaughaube erfaßt sowie weggeführt wird. Hiermit ist der Nachteil verbunden, daß aufgrund des geradlinigen Strömungsverlaufes erhebliche Strömungsgeschwindigkeiten erzeugt werden müssen, um eine Abschirmung der Badoberfläche und Umlenkung des thermisch bedingten Auftriebes an belasteter Luft zu erreichen; eine befriedigende Absaugwirkung ist aber mit einer derartigen Absaugvorrichtung ebenfalls nicht zu erreichen.In the same publication is also a Suction concept described, in which on one long side the immersion tub blowing and on the opposite A suction hood is arranged along the side, so that a parallel to the bathroom surface and the bathroom Blown jet supposedly shielding upwards and is gripped by the suction hood and led away. Herewith the disadvantage is that due to the straightforward Significant flow velocities must be generated to shield the bathroom surface and redirection of the thermal lift to reach polluted air; a satisfactory one Suction is with such Suction device also not to be reached.
Eine Absaugvorrichtung mit den gattungsgemäßen Merkmalen ergibt sich aus einer durch Benutzung der Öffentlichkeit zugänglich gemachten Ausführungsform, bei der zu beiden Seiten einer Tauchwanne je eine längslaufende Absaugwand angeordnet ist, an deren oberem Ende ein klappbarer Arm als Träger eines runden Blasrohres ausgebildet ist; in dem Blasrohr sind Öffnungen als Einblasdüsen angeordnet, die in einer vertikal gerichteten Stellung des Armes parallel zur Badoberfläche gerichtet sind.A suction device with the generic features results from using the public exposed embodiment, in the case of both A longitudinal suction wall on each side of a dip tank is arranged, at the upper end of a folding arm as Carrier of a round blowpipe is formed; by doing Blowpipe openings are arranged as injection nozzles, which in a vertically directed position of the arm parallel to Bath surface are directed.
Es ist mit der gattungsgemäßen Absaugvorrichtung zwar möglich, durch den von beiden Seiten her erfolgenden Zustrom an Einblasluft das Volumen des dem thermikbedingten Luftauftrieb von der Badoberfläche her entgegengerichteten Sperrluftstroms an atmosphärischer Luft geringer zu halten, jedoch sind immer noch vergleichsweise große Luftmengen an Sperrluft von den Absaugwänden aufzunehmen. It is with the generic suction device possible due to the influx from both sides in the blowing air the volume of the thermal Air buoyancy directed from the bath surface Keep sealing air flow lower in atmospheric air, however, there are still comparatively large amounts of air Take up sealing air from the suction walls.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Absaugvorrichtung mit den gattungsgemäßen Merkmalen derart zu verbessern, daß die aufsteigende schadstoffbelastete Luft möglichst vollständig erfaßt und über die Absaugwände einer Reinigung zugeführt werden kann, wobei sich gleichzeitig der für die Absaugung zu treffende Aufwand in einem vertretbaren Rahmen halten soll.The invention is therefore based on the object Suction device with the generic features such to improve the rising pollutant air recorded as completely as possible and via the suction walls of a Cleaning can be supplied, while the Exhaustion effort in a reasonable Should hold frame.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist nach dem Hauptanspruch vorgesehen, daß an den Einblasdüsen parallel zur Badoberfläche ausgerichtete, als einheitliches längslaufendes Bauteil ausgebildete scharfkantige Leitbleche angeordnet und die Einblasdüsen längs des Blasrohres als ein durchgehender Schlitz ausgebildet sind, so daß die ausgeblasene Luft über die Leitbleche hinwegströmt. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.To solve this problem is according to the main claim provided that parallel to the injectors Bath surface aligned, as a uniform longitudinal component formed sharp-edged baffles arranged and the injection nozzles along the blowpipe as a continuous slot are formed so that the blown air flows over the baffles. Advantageous refinements and developments are in the Subclaims specified.
Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, daß der der thermikbedingt aufsteigenden schadstoffbelasteten Luftsäule entgegenzustellende und die belastete Luft in die seitlich angeordneten Absaugkanäle einleitende Sperrstrom an atmosphärischer Luft gering gehalten werden kann, indem die seitlich dazu über die Einblasöffnungen eingeblasene Luft zu einem in die Richtung der Absaugkanäle gerichteten Luftwirbel führt, der die Umlenkung der Luftsäule begünstigt.The invention has the advantage that the rising air column due to thermal effects to be opposed and the polluted air in the side arranged suction channels initiating reverse current atmospheric air can be kept low by the air blown in laterally via the injection openings one directed in the direction of the suction channels Air vortex leads to the redirection of the air column favored.
Dieser Vorteil wird erfindungsgemäß dadurch verstärkt, daß an den Einblasdüsen ebenfalls parallel zur Badoberfläche ausgerichtete scharfkantige Leitbleche angeordnet sind, die einerseits aufgrund der durch sie bewirkten hydraulischen Kontraktion der aufsteigenden belasteten Luftsäule und andererseits durch eine zielgerichtete Ausformung eines Einblasluftwirbels den hydraulisch wirksamen Austritts querschnitt für die belastete Luft über dem Metallbad verringert, wodurch auch der durch diesen hydraulisch noch wirksamen Austrittsquerschnitt zu führende Anteil an Sperrluft verkleinert wird.This advantage is reinforced according to the invention in that on the injection nozzles also parallel to the bath surface aligned sharp-edged baffles are arranged, the on the one hand, due to the hydraulic effect they cause Contraction of the ascending air column and on the other hand through a targeted shaping of a Blowing air vortex the hydraulically effective outlet cross section for the polluted air above the metal bath reduced, which also hydraulically through this effective exit cross-section to be led Sealing air is reduced.
Allgemein hat sich ein Verhältnis des Anteils von über die Einblasdüsen einzublasender Luft und der Sperrluft von ein Zehntel zu neun Zehntel jeweils bezogen auf das Gesamtvolumen an abgesaugter Luft als optimale obere Grenze für die Bemessung der Menge an Einblasluft herausgestellt.Generally there has been a ratio of the proportion of over Injectors of air to be blown in and the sealing air from one Tenths to nine tenths based on the Total volume of extracted air as the optimal upper limit for the dimensioning of the amount of blowing air.
Im Hinblick auf eine vorteilhafte praktische Anwendung der Erfindung sollten die Leitbleche nicht näher als an den senkrecht projizierten Rand der Tauchwanne reichen, um den freien Zugang zur Tauchwanne über deren gesamte Breite zu gewährleisten; andererseits sollten aber die Leitbleche diese Stellung im Hinblick auf den gerinstmöglichen hydraulischen Austrittsquerschnitt für die belastete Luft aufweisen.With a view to advantageous practical application of the Invention, the baffles should not be closer than to the the vertically projected edge of the immersion tank extends around the free access to the immersion bath across its entire width guarantee; on the other hand, the baffles should this position in view of the least possible hydraulic outlet cross-section for the polluted air exhibit.
Soweit also die Absaugwände eine nach oben zurückspringende, sich trichterförmig erweiternde Gestaltung aufweisen, hat es sich als vorteilhaft gezeigt, den über die gesamte Länge des Blasrohres verlaufenden Schlitz an einer schwenkbaren Klappe auszuführen.So far as the suction walls a recessed, it has a funnel-shaped design shown to be advantageous over the entire length of the Blow pipe running slot on a pivoting flap to execute.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben, welche nachstehend beschrieben sind. Es zeigt:Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing reproduced, which are described below. It shows:
Fig. 1 eine Absaugvorrichtung in einer schematischen Schnittansicht, Fig. 1 a suction device in a schematic sectional view,
Fig. 2 in einer schaubildlichen Darstellung eine Absaugwand mit Einblasvorrichtung, Fig. 2 in a diagrammatical illustration of an extraction wall with bubbler
Fig. 3 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 mit schematisch angedeuteter Luftführung. Fig. 3 shows the device of FIG. 1 with a schematically indicated air duct.
ln der Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit zwei an den Längsseiten einer Tauchwanne 10 angeordneten Absaugwänden 11 dargestellt. Die Absaugwände 11 springen mit ihrer der Tauchwanne zugekehrten Seite vom oberen Rand der Tauchwanne diagonal aufwärts zurück, so daß sich am oberen Ende der beiden Absaugwände 11 ein Zwischenraum ergibt, welcher die Breite der Tauchwanne 10 übersteigt. Die Absaugwände 11 weisen in ihrem Inneren jeweils einen Absaugkanal 12 und ferner Eintrittsöffnungen 13 für die abzusaugende schadstoffbelastete Luft auf.In the FIG. 1 shows an embodiment of the invention with two is shown on the longitudinal sides of an immersion pan 10 which is arranged Absaugwänden. 11 The suction walls 11 jump back with their side facing the immersion pan diagonally upwards from the upper edge of the immersion pan, so that there is an intermediate space at the upper end of the two suction walls 11 which exceeds the width of the immersion pan 10 . The Absaugwände 11 have in their interior in each case to a suction channel 12 and further inlet openings 13 for the contaminated air to be sucked off.
Auf einer oben auf der Absaugwand 11 verlaufenden Abschlußleiste 14 ist auf Trägern 15 ein Blasrohr 16 angeordnet; an dem Blasrohr 16 sind Arme 17 angebracht, die mit dem Blasrohr 16 für eine durchzuführende Luftströmung verbunden sind. In der in Fig. 1 gezeigten Stellung sind die Arme 17 von der Absaugwand 11 zur Tauchwanne 10 und parallel zur Oberfläche 18 eines in der Tauchwanne 10 befindlichen Metallbades, insbesondere Zinkbades, ausgerichtet. An dem vorderen Ende der Arme 17 befinden sich Einblasdüsen 19 sowie jeweils ein darunter liegendes, in Fortsetzung der Verlaufsrichtung des zugeordneten Armes 17 angeordnetes Leitblech 20, das an seiner Vorderkante scharfkantig ausgebildet ist. Mit seiner Vorderkante reicht das jeweilige Leitblech 20 an den senkrecht nach oben projizierten Rand der Tauchwanne 10 heran. Im Hinblick auf eine Abdichtung der Seiten des über der Tauchwanne 10 durch die Absaugwände 11 mit aufgesetzter Blaseinrichtung 16, 17 gebildeten Absaugraumes 24 auch im Bereich der Träger 15 sind unter den Einblasarmen 17 verlaufende Dichtbleche 21 vorgesehen, die in einer nicht dargestellten Weise auch für die Abdichtung der Stirnseiten der Tauchwanne 10 eingerichtet sind. A blow pipe 16 is arranged on supports 15 on a top bar 14 running on the suction wall 11 ; Arms 17 are attached to the blowpipe 16 and are connected to the blowpipe 16 for an air flow to be carried out. In the embodiment shown in Fig. 1 position, the arms 17 are aligned from the exhaust wall 11 to the dip tank 10 and parallel to the surface 18 a in the dip pan 10 located metal bath, in particular the zinc bath. At the front end of the arms 17 there are injection nozzles 19 as well as an underlying guide plate 20 , which is arranged in a continuation of the direction of the associated arm 17 and is formed with sharp edges on its front edge. With its front edge, the respective guide plate 20 extends to the edge of the immersion tank 10 projected vertically upwards. With regard to a sealing of the sides of the suction chamber 24 formed above the immersion pan 10 by the suction walls 11 with attached blowing device 16 , 17 , also in the area of the carrier 15 , sealing sheets 21 are provided under the blowing arms 17 , which are also shown in a manner not shown Sealing of the end faces of the immersion tub 10 are set up.
Um den gesamten, zwischen den Absaugwänden 11 zur Verfügung stehenden Freiraum über der Tauchwanne 10 für die Betriebsvorgänge nutzen zu können, sind die Arme 17 um einen Winkel von 270 Grad um die Längsachse der zugeordneten Absaugwand 11 schwenkbar angeordnet, so daß sie aus der Betriebsstellung in eine zusätzlich dargestellte Ruhestellung überführbar sind; zweckmäßigerweise ist hierzu das Blasrohr 16 mit daran angeschlagenen Armen 17 um die Längsachse der Absaugwand schwenkbar.In order to be able to use the entire space between the suction walls 11 available above the immersion pan 10 for the operations, the arms 17 are arranged so as to be pivotable through an angle of 270 degrees around the longitudinal axis of the associated suction wall 11 , so that they move out of the operating position into an additionally shown rest position can be transferred; For this purpose, the blowpipe 16 with arms 17 attached to it can be pivoted about the longitudinal axis of the suction wall.
Wie aus Fig. 2 näher ersichtlich, sind an den Enden des über die langgestreckte Tauchwanne 10 mitgeführten Blasrohres 16 einerseits ein Verdichter 22 für die in das Blasrohr 16 einzuführende Blasluft und andererseits ein Getriebemotor 23 angeordnet, mittels welchen das Blasrohr 16 mit Armen 17 verschwenkt werden kann. Zusätzlich sind die Einblasdüsen an einer durchgehenden Klappe 17 in Form eines Schlitzes angeordnet, so daß die gesamte Länge der Tauchwanne 10 mit Einblasluft bestrichen werden kann.As can be seen in more detail in FIG. 2, a compressor 22 for the blowing air to be introduced into the blowing pipe 16 and, on the other hand, a geared motor 23 , by means of which the blowing pipe 16 can be pivoted with arms 17 , are arranged on the one hand at the ends of the blow pipe 16 carried over the elongated immersion tub 10 can. In addition, the injection nozzles are arranged on a continuous flap 17 in the form of a slot, so that the entire length of the immersion tub 10 can be coated with blowing air.
Die dargestellte Vorrichtung entfaltet beim Betrieb der Tauchwanne folgende Wirkung: Aus dem zwischen den Absaugwänden 11 gebildeten Absaugraum 24 wird die schadstoffbe lastete, durch Thermik von der beispielsweise um vierhundertfünf zig Grad Celsius heißen Oberfläche eines Metallbades aufsteigende Luft über die Eintrittsöffnungen 13 in die Absaugwand 11 eingesaugt und von hier aus einer nicht im einzelnen dargestellten nachgeschalteten Reinigungseinrichtung zugeführt. Bei der hier gezeigten Anordnung von zwei Absaugwänden wird der erforderliche abzusaugende Volumenstrom je Zeiteinheit je zur Hälfte über die beiden Absaugwände 11 abgezogen. The device shown has the following effect during operation of the immersion tank: from the suction chamber 24 formed between the suction walls 11 , the pollutant-laden air is sucked into the suction wall 11 via the inlet openings 13 by the thermals from the surface of a metal bath, for example hot by four hundred and fifty degrees Celsius and fed from here to a downstream cleaning device, not shown in detail. In the arrangement of two suction walls shown here, the required volume flow to be extracted per unit of time is drawn in half over the two suction walls 11 .
Der abzusaugende Volumenstrom setzt sich zusammen aus den jeweils zugeführten Volumenströmen an Blasluft, die über die Arme 17 in den Absaugraum 24 eingeführt wird, sowie an Sperrluft, die über den hydraulisch wirksamen Spalt 25 in den Absaugraum 24 eingezogen wird und der aufsteigenden Thermik über der Badoberfläche 18 entgegengerichtet ist. Der hydraulisch wirksame Spalt 25 wird abgesehen von der bauteilmäßigen geometrischen Begrenzung weiterhin verengt durch die Wirkung der scharfkantigen Leitblechenden 20, die zu einer Kontraktion der Thermiksäule führen, und durch die über die Leitbleche 20 geführte Einblasluft, welche gemeinsam mit der Sperrluft den Spalt 25 hydraulisch verschließt.The volume flow to be extracted is made up of the respectively supplied volume flows of blown air, which is introduced into the suction chamber 24 via the arms 17 , and sealing air, which is drawn into the suction chamber 24 via the hydraulically active gap 25 , and the rising thermals above the bath surface 18 is opposite. The hydraulically effective gap 25 is further narrowed apart from the component-related geometric limitation by the action of the sharp-edged guide plate ends 20 , which lead to a contraction of the thermal column, and by the blowing air guided over the guide plates 20 , which together with the sealing air closes the gap 25 hydraulically .
In Fig. 3 ist in einer schematischen Linienführung die sich einstellende Luftführung angedeutet; aufgrund der von den Absaugwänden 11 ausgehenden Absaugwirkung wird die parallel zur Badoberfläche 18 über die Leitbleche 20 eingeblasene Blasluft in den Absaugraum 24 umgelenkt und induziert dort einen kreisförmigen Wirbel 26, über den die abzusaugende Luft zu den Eintrittsöffnungen 13 in den beiderseitigen Absaugwänden 11 geführt wird. Zwischen den von den Wirbeln 26 erfaßten Teilen der über dem Bad 10 anstehenden Thermik säule bleibt nur noch ein begrenzter Freiraum, welcher abgeriegelt werden muß, und in diesen Freiraum strömt unter der Absaugwirkung der Absaugwände 11 nun die noch erforderliche Sperrluft der Thermiksäule entgegengerichtet in den Absaugraum 24 ein und wird dort ebenfalls wirbelartig zu den seitlich angeordneten Eintrittsöffnungen 13 der Absaugwände 11 umgelenkt.In Fig. 3, the resulting air flow is indicated in a schematic line; Due to the suction effect emanating from the suction walls 11 , the blowing air blown in parallel to the bath surface 18 via the guide plates 20 is deflected into the suction space 24 and induces a circular vortex 26 there , via which the air to be extracted is guided to the inlet openings 13 in the suction walls 11 on both sides. Pillar between the areas covered by the vertebrae 26 parts of the impending above the bath 10 thermals is only a limited space, which must be sealed off, and in this space flows under the suction effect of Absaugwände 11 now still required sealing air thermals column opposite direction into the suction 24 and is also deflected like a vortex to the laterally arranged inlet openings 13 of the suction walls 11 .
Aus der Fig. 3 ergibt sich, daß aufgrund der Verengung des mittels der Sperrluft noch abzuriegelnden freien Austausch querschnitts zwischen dem Absaugraum 24 und der Umgebungs atmosphäre der Bedarf an Sperrluft wesentlich verringert ist, wobei gleichzeitig die gesamte, aus dem Absaugraum 24 abzusaugende Luftmenge erheblich herabgesetzt ist; gleichzeitig ist der Wirkungsgrad der Abriegelung des Absaugraumes 24 gegen die Umgebungsatmosphäre deutlich verbessert. Hierbei hat es sich herausgestellt, daß ein Anteil an Blasluft von bis zu zehn Prozent des abzusaugenden Volumenstromes schon ausreicht, um die erfindungsgemäßen Vorteile zu erreichen, womit der Energieaufwand für die Blasluftzufuhr gering gehalten werden kann. Es versteht sich jedoch, daß der Volumenstrom an einzublasender Blasluft einerseits und der davon abhängige Volumenstrom an Sperrluft andererseits von den baulichen Gegebenenheiten der Tauch wannenanordnung 10 mit Absaugwänden 11 abhängig und somit für jede Anlage zu optimieren ist.From Fig. 3 it follows that due to the narrowing of the free exchange to be sealed off by means of the sealing air cross-section between the suction chamber 24 and the ambient atmosphere, the need for sealing air is significantly reduced, with the total amount of air to be extracted from the suction chamber 24 being significantly reduced is; at the same time, the efficiency of the isolation of the suction chamber 24 from the ambient atmosphere is significantly improved. It has been found that a proportion of blown air of up to ten percent of the volume flow to be extracted is sufficient to achieve the advantages according to the invention, with which the energy expenditure for the blown air supply can be kept low. However, it goes without saying that the volume flow of air to be blown in on the one hand and the volume flow of sealing air depending on it on the other hand depends on the structural conditions of the submersible tub arrangement 10 with suction walls 11 and is therefore to be optimized for each system.
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D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
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