DE838184C

DE838184C - Verfahren und Einrichtung zur Erhöhung des Zuges in Schornsteinen

Info

Publication number: DE838184C
Application number: DENDAT838184D
Authority: DE
Inventors: .Hamburg-Bergedorf Dipl.-Ing. iHans Haß
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Publication date: 1952-03-27

Description

Die Erfindung betrifft die Anwendung der Ableitung, Abführung oder Absaugung seitlicher Strömungsgrenzscliichten auf einen die Rauchgase in den als Diffusor ausgebildeten Schornsteinteil drückenden Axialventilators.

Als Zugverstärker des natürlichen Zuges eines Schornsteins sind Axialgebläse bekannt, die an der engsten Stelle eines dop{>el'konusförmig ausgebildeten Schornsteins eine Rauchgasschraube besitzen.

Bei einem Versagen derartiger Anlagen muß der durch den Auftrieb der Gase erzeugte natürliche Zug al>er noch genügen, um z. B. 1>ei Schiffen die Seetüchtigkeit derselben zu gewährleisten. Dieser Umstand zwang dazu, den Durchmesser der Schraube des Axialgebläses bzw. den freien Querschnitt desselben groß genug zu wählen und ihn nur mit zwei, höchstens vier Flügeln zu versehen, um den natürlichen Zug bei stillstehendem Gebläse so wenig wie möglich zu behindern. Hierdurch verzichtete man wissentlich auf die Erreichung eines höchsten Wirkungsgrades des Gebläses. Ein an und für sich guter Vorschlag, die Rauchgase um das Axialgebläse herumzuführen und damit dessen Widerstand auszuschalten, konnte sich nicht durchsetzen, da für eine solche Umführung auf Schiffen oft nicht genügend Raum vorhanden ist und bisher keine brauchbare Lösung sowohl für die Form des Schaltorgans als auch für seine Betätigung gefunden werden konnte. Auch glaubte man, mit den einfachen Mitteln, wie sie innerhalb eines Rauchfanges zur Verwendung kommen können, die vermutliche Schädlichkeit von Un-

dichtigkeiten des Schaltorgans bei künstlichem Zug, also geschlossenem Schaltorgan, nicht beseitigen zu können.

Erfindungsgemäß sollen grundsätzlich neue Wege gegangen werden. Statt einer besonderen Abdichtung wird im Gegenteil ein geringer Spalt zugelassen, um zur Abführung der Ablösungswirbel benutzt zu werden. Hierdurch wird es möglich, den Konuswinkel zu vergrößern, wodurch wiederum die

ίο Wirkung des Diffusors verbessert wird, so daß die Undichtigkeitsverluste nicht mehr ins Gewicht fallen. Durch die Vergrößerung des Konuswinkels kann die Länge des Ringschiebers verringert werden und damit auch seine Bauhöhe.

Erfindungsgemäß kann deshalb der untere Teil des Diffusors mit dem Eintrittskonus und der bewegliche Teil einen größeren Konuswinkel als der obere Teil erhalten, der bei natürlichem Zug allein wirksam ist. Dieser Vorteil, bei dem oberen Teil des Diffusors einen kleinen Konuswinkel beizubehalten, ergibt sich aus der Tatsache, daß bei den geringen Raudhgasgeschwindigkeiten bei natürlichem Zug laminare Strömungen auftreten können, bei denen nur ein Diffusor mit kleinem Konuswinkel einen genügenden Wirkungsgrad aufweist. Das Verfahren und die Einrichtung ist u. a. besonders für Schiffe geeignet.

Als Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist eine Saugzugeinrichtung veranschaulicht, bei der in einem Doppelkonus eine Rauchgasschraube arbeitet. Sie ist aber für jede Art von Ventilatoren geeignet, die Rauchgase in einen durch einen Konus gebildeten Diffusor drücken und dadurch deren Geschwindigkeit in Druck umsetzen.

Es stellt dar

Fig. ι einen lotrechten Längsschnitt durch einen Schornstein mit dem Erfindungsgegenstand,

Fig. 2 und 3 lotrechte Querschnitte durch den Ringschieber. Sie zeigen weitere Ausführungsbeispiele der Ringschieberbewegungsvorrichtung.

In der Zeichnung bedeutet 1 einen Schornstein und 2 einen von einer Kesselanlage kommenden Rauchfang. 3, 4 und 5 sind Teile eines Doppelkonus, an dessen engster Stelle eine Rauchgasschraube 6 arbeitet. Die Antriebsmaschine ist in bekannter Weise in einer Nische 7 des Rauchfanges 2 untergebracht.

Erfindungsgemäß werden die Rauchgase aus dem Konus 4 seitlich abgesaugt. Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel dient hierfür ein Konusstück 4, das beweglidh als Schieber gestaltet ist und für die Zwecke des freien Rauchgasdurchtrittes in die strichpunktierte Stellung 4" gesenkt werden kann. Die Stoßstellen 8 und 9 des Schiebers 4 mit den Konusstellen 3 und 5 bilden in diesem Fall die Schlitze, durch welche die Rauchgase aus dem Innern des Diffusors in Richtung der Pfeile A und B infolge des im Rauchfang 2 herrschenden geringeren Druckes abgesaugt werden. Beispielsweise herrscht im Rauchfang an diesen Stellen ein Unterdruck von 20 bis 30 mm und im Innern des Konus ein Unterdruck von nur 5 bis 15 mm Wassersäule, so daß ein wirksames Abströmen der Grenzschicht des Rauchgasstromes stattfindet und die Umwandlung der Geschwindigkeit in Druck auch noch bei Konuswinkeln von z. B. 20 bis 28° fast verlustlos erfolgt. Aus Fig. 1 ist zu ersehen, daß infolge dieser Anordnung der öffnungswinkel α des Konusteiles 3 bei den Konusteilen 4 und 5 um den Winkel β vergrößert werden kann. '

Bei allen Ausführungsbeispielen ist an der Oberkante des Ringschiebers ein Leitwulst 10 vorgesehen, durch die bei Offenstellung des Ringschiebers eine Wirbelung an dieser Oberkante verhindert wird. Vorteilhaft ist es ferner, wenn der den beweglichen Konusteil 4 umgebende Rauchfang 2 gegenüber dem Schornsteindurchmesser etwas, z. B. um einen Betrag d, erweitert wird. Auf diese Weise werden größere freie Querschnitte geschaffen, welche den natürlichen Zug des Schornsteins voll zur Wirkung kommen lassen. Dabei wird der Vorteil ermöglicht, die Rauchgasschraube beliebig zu gestalten, z. B. mit einer Vielzahl von Flügeln zu versehen oder mit Leitapparaten auszurüsten, die an sich den Durchgang der Rauchgase bei Stillstand der Rauchgasschraube mehr oder minder \'ersperren würden.

Die Wirkung des Diffusors wird durch einen einen Wirbel erzeugenden Körper, z. B. Draht, verbessert, der kurz vor dem Eingang desselben angebracht ist. Er verringert die Bildung einer laminaren Strömung bei natürlichem Zug.

Die Bewegung des Ringschiebers erfolgt erfindungsgemäß durch Vorrichtungen, bei dem der Ringschiel)er nur eine Auf- und Abwärtsbewegung ausführt und durch Dreipunktaufhängung und durch elastische Zwischenglieder eine gleichmäßige Anlage des Ringschiebers und gleichmäßige Größe der Spalte gewährleistet.

Die Schlitze können durch schmale Anschläge an drei oder mehr Stellen auf einen bestimmten Querschnitt begrenzt werden.

Fig. ι zeigt ein Ausführungsl>eispiel, bei dem zwei doppelarmige Hebel 12 am oberen Teil des Ringschiebers 4 angreifen und zwei einarmige Hebel 13 am unteren Teil oder umgekehrt. Betätigt werden die doppelarmigen Hebel durch eine Gewindespindel 14. Bei geschlossenem Schieber bilden die Mittellinien der Hebel mit der Erzeugenden des Konus einen rechten Winkel. Das Gewicht des no Schiebers 4 kann durch ein Gegengewicht ausgeglichen werden. Durch eine geringe Federung der Hebel ist eine gleichmäßige Anlage der Stoßstellen gewährleistet.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei ,dem der Schieber 4 an drei Punkten durch Zugstangen 15 aufgehängt ist, die gemeinsam durch einen zweiarmigen Hebel 16 mit Kreissegment 17 unter Zwischenschaltung von Stahlbändern mittels einer Gewindespindel 18 gehoben werden können.

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Schieber 4 durch zwei Gewindespindeln 19 wie ein Ventil bewegt wird. Die Spindeln werden gemeinsam durch Schneckenräder 20 und Schnecken 21 gehoben und gesenkt. Die Ringschieber der beiden letzten Ausführungsbeispiele können Führungen 22

Claims

erhalten, die durch Rippen an dem festen Konusteil 5 gebildet werden. Federn 23 an den Spindeln begünstigen die gleichmäßige Anlage des Schiebers. Eine Einst-eigiuke 24 ist an der Stelle vorgesehen, wo der Ringschieber 4 die öffnung für natürlichen Zug freigibt.

Hei einer l>esonderen Ausführungsform bildet der

Teil c des Rauchfanges, in dem sich der Tunnel 7 befindet und der Ventilator und bewegliche Konusteil untergebracht ist. einen besonderen Schuß des Schornsteins.

PA T KN T .WSl'R C CME:

r. Anwendung der Absaugung seitlicher Strömungsgrenzschichten auf einen die Rauchgase in den als Diffusor ausgebildeten Schornsteinteil drückenden Axialventilator, dadurch gekennzeichnet, daß der für die Absaugung erforderliche Unterdruck durch die Rauchgasschraube ((>) selbst erzeugt wird.
2. Hinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch r mit Schlitzen in dem Konus eines Diffusors, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze in einen den Konus umgebenden Rauchfangraum münden, in welchem ein Unterdruck erzeugt ist.
3. Hinrichtung nach Anspruch 2 mit einem einen Teil des Konus bildenden beweglichen Schieber, dadurch gekennzeichnet, daßdieOber- und Unterkanten des Schiel>ers (4) mit den benachbarten Teilen (3, 5) des Konus Absaugeschlitze für die Rauchgase bilden, deren Querschnitt nur für den erforderlichen Teil der Rauchgase ausreicht, um Ablösungserscheinungen von der inneren Konuswand zu verhindern.
4. Hinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Diffusor aus Schüssen mit verschiedenen Konuswinkeln gebildet ist.
5. Hinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Diffusor aus Schüssen besteht, von denen der letzte Schuß einen geringeren Konuswinkel als die beiden ersten Schüsse aufweist.
6. Hinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Rauchgasführung an der Stelle (α) für natürlichen Zug mindestens den doppelten Querschnitt wie an der Stelle (b), an der die Schraube des Axialventilators arbeitet, besitzt.
7. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das öffnen und Schließen des Ringschiebers (4) durcfi ein Gestänge bewirkt wird, das durch seine Anordnung oder durch Zwischenschaltung von Federn oder elastischen Übertragungsteilen ein gleichmäßiges Anliegen des Schiebers (4) an den Anschlußstellen gewährleistet.
8. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das öffnen und Schließen des Ringschiebers (4) durch einen doppelarmigen Hebel (16) erfolgt, an dem sich ein Segment (17) befindet, auf dem Stahlbänder abrollen, die über drei Stangen (15) den Ringschieber (4) tragen.
9. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bewegung des Ringschiebers (4) vier parallel bewegte Hebel vorgesehen sind.
10. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bewegung und Führung des Ringschiebers (4) zwei Gewindespindeln vorgesehen sind, die mittels der Schnecken (20) und der Schneckenräder (21) bewegt werden.
11. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, da- > durch gekennzeichnet, daß an der oberen Stoßsteile des beweglichen Ringschiebers (4) ein Leitwulst (10) vorgesehen ist. ·
12. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einsteigluke (24) der öffnung des Ringschiebers gegenüberliegt.
13. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der den Ringschieber umgebende Rauchfang (2) gegenüber dem Schornsteindurchmesser etwas erweitert ist.
14. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil des Rauchfanges, in dem sich der Tunnel befindet und sowohl der Ventilator als auch der bewegliche Konusteil untergebracht sind, einen besonderen Schuß bildet.
15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß an der ■ Rauchfangwand vor der Einmündung in den-Diffusorteil (3) ein wirbelerzeugender Körper,

z. B. Draht, angebracht ist.

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Angezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 698 606.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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