EP0283869A2 - Vorrichtung zur Strömungsbeaufschlagung von flächenhaftem Gut in Anordnung mit durchströmbaren Zwischenräumen - Google Patents
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- EP0283869A2 EP0283869A2 EP88103834A EP88103834A EP0283869A2 EP 0283869 A2 EP0283869 A2 EP 0283869A2 EP 88103834 A EP88103834 A EP 88103834A EP 88103834 A EP88103834 A EP 88103834A EP 0283869 A2 EP0283869 A2 EP 0283869A2
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- C21D1/767—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material with forced gas circulation; Reheating thereof
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- F27D7/00—Forming, maintaining, or circulating atmospheres in heating chambers
- F27D7/04—Circulating atmospheres by mechanical means
Definitions
- the invention relates to a device for the flow application of flat material in an arrangement with flowable spaces between the type specified in the preamble of claim 1.
- Areal goods are understood to mean, in particular, plates, laminated cores, ingots and sheets which are produced from metallic, but also from non-metallic materials, for example from ceramics.
- These areal goods can either be arranged in stacks with clear spaces between them or in the form of rows, i.e. the two-dimensional goods are arranged vertically next to each other.
- flat goods also includes layers of bars, profiles or narrow bars or stacks of baskets which are filled with bulk goods or small good parts.
- the goods to be treated form at least one horizontal position or can be positioned vertically with a small width dimension relative to the height and have spaces that can be flowed through.
- reversing flaps are particularly problematic when they have to be used in larger heat treatment systems with higher temperatures. In these cases, the reversing flaps can warp and jam, which leads to frequent malfunctions or even business interruptions.
- axial fans Another disadvantage of axial fans is that they usually have to be installed in a wall in high-temperature systems for storage reasons. This asymmetrical installation results in different outputs for the two directions of rotation of the fan wheel despite its corresponding adaptation and design. The differences in the heat transfer due to this can in principle be compensated for by a correspondingly longer treatment time of the goods. However, these longer treatment times lead to increased operating and thus manufacturing costs, so that the aim is generally to shorten the treatment times.
- the invention is therefore based on the object of providing a device for the flow application of flat material of the type specified, in which the disadvantages mentioned above do not occur.
- the advantages achieved with the invention are based on the fact that the reversing effect required for uniform flow application of the stack of a flat material or the series of flat material elements is achieved by a suitable design of the flow drive and flow guidance. Because with the blow-out channels or nozzles arranged offset on both sides of the stack of goods or the series of goods, the material is conveyed over relatively narrow zones with different flow directions, that is to say in the Countercurrent. In this way, the same effect results as in a reversing system, without the flow direction having to be reversed. This effect can be enhanced by moving the stack of goods back and forth during the blowing in the longitudinal direction, that is to say perpendicular to the blowing devices. Since the stack of goods is introduced into the device in the same direction, the charging device, which is generally present anyway, is suitable for this, at most with a small modification.
- the "universal blow chamber” constructed in this way can be operated with particularly high gas capacity flows because of its favorable flow design, which means that a uniform temperature can be achieved in the material to be heated, for example in heat treatment systems; moreover, the residence time of the goods can be shortened and the efficiency of the entire system can be increased, so that overall the operating costs are reduced. And finally, the inner housing can be constructed in a simple manner from many identical parts, so that a particularly cost-effective production is possible.
- four bars 12 arranged one above the other to form a stack in the case illustrated by way of example are to be formed by means of suitable spacers, e.g. simple square profiles, kept at a distance, are acted upon by a gas flow for the purpose of heat treatment.
- a radial fan 14 is arranged vertically above the stack of bars 12 and conveys its volume flow into a housing 16 which blows out on two sides. From this housing 16, which opens into a collecting channel or box 17 on each blow-out side, blow-out channels 18 are supplied which are offset from one another on the two sides of the stack from the bars 12. In the embodiment shown, two blow-out channels 18 are provided on each side of the stack of goods, the other half of the housing 16 with the blow-out channels 18 being arranged in a rotationally symmetrical manner as shown in FIG. 2.
- each return flow space 20 has a blow-out channel 18 in the center on the other side of the stack of goods 12.
- the treatment gas which has passed through the intermediate spaces between the layers of the material stack 12 (see FIG. 1, where the direction of flow is indicated by the arrows), is removed from the treatment space and fed to the suction space 22 of the radial fan 14 through the return flow spaces 20.
- blow-out ducts 18, which serve as inflow ducts, are dimensioned such that a uniform inflow velocity is achieved over the entire duct length, that is to say over the entire height of the stack of goods 12.
- blow-out channels 18 are provided with a strong side contraction, for example in accordance with a Borda inlet, as shown in FIG. when the outlet cross section of the blow-out channels 18 tapers suddenly in the flow direction. This allows the otherwise occurring expansion of the emerging jet during inflation to be limited to the long sides of the material, that is to say the bars 12.
- the treatment gas flows downward from the radial fan 14 arranged vertically above the stack of goods 12, then through the outlet ducts into the spaces 13 between individual bars 12 of the stack and finally on the opposite side through the backflow spaces 20 back into the suction chamber 22 of the radial fan 14, so that, as is customary in systems of this type, a closed circuit results.
- Heating or cooling devices for the circulated gas stream can either in the collecting channels 17 or at the ends of the two-way blowing fan housing 16 on the fan pressure side or in the suction chamber 22 on the fan suction side. Such devices are not shown in the figures since their embodiment is generally known.
- FIG. 5 shows a cross section through such a device, with bars 32 placed on edge on a suitable support or transport construction, indicated by the I-profiles 40, forming a good series and therefore appearing in the figure in plan view as a rectangular area.
- the spatial arrangement of the bars 32 can be seen in particular from FIG. 7, in which the gaps 33 between the bars forming the good row 32 are also shown.
- the gaps are formed, for example, by placing the bars in the middle of so-called shoes, designated 40 in FIGS will.
- a flow channel 35 supplies three rows of nozzles 34 aligned with three adjacent gaps 33. Between the flow channels 35, large spaces are created due to the curved or cranked shape of the outer nozzle tubes 36 b.
- the nozzles 34 are arranged offset on the upper flow channel 35 a and the lower flow channel opposite this net, so that the gaps in question are mutually partially flowed through from above and partly from below.
- a fan can be provided to supply only one pair of flow channels 35 a and 35 b, or several pairs.
- the gas flow takes place in a closed circuit, as shown with the schematic flow arrows in FIG.
- the arrangement of heating or cooling devices the same basic considerations apply as for the previously described embodiment of the device for the flow loading of material stacks.
- a further equalization of the flow loading can be achieved in that the flat material, in particular a stack of goods, is moved back and forth in an oscillating movement in the direction of its horizontal longitudinal axis during the blowing; the amplitude of this back and forth movement is adjusted so that it corresponds to the division of the blowing device, for example the blowing device 18 in the embodiment according to FIGS. 1 to 4.
- the intermediate layers or spacers or the transverse frame supports in the described embodiments should also be matched to the division of the blowing device in order to achieve a very homogeneous flow admission.
- the mutually directed gas flows in the interstices of the good locations can thereby be largely distinguished from one another, since mixing with the opposing neighboring flows is largely avoided; this in turn allows the flow velocity in the channel formed in this way, viewed in the direction of flow, to be maintained longer.
- FIG. 9a shows two views of a stack of plates, ingots and sheets, the individual, horizontal layers being separated from one another by intermediate layers and thereby forming intermediate spaces, as can be seen in the illustration on the right.
- FIG. 9b shows a stack of goods, in which the three upper layers are formed by bolts and rods and the lower layer by narrow bars. This position is held by mutually supported frames, which are shown in the right view of Figure 9b without the good.
- FIG. 9c finally shows several horizontal layers formed by baskets which are stacked on top of one another; these baskets are filled with bulk goods or small parts.
- the horizontal layers are also arranged so that there are gaps between the individual basket layers.
- These stacks can e.g. B. be built on a charging device 50 shown in FIG. 10 in the manner of a bogie and be driven into the device with this. With the help of appropriate facilities, e.g. Hydraulic cylinders 51, which are arranged on one or both end faces of the device 10, the material stack 12 is moved back and forth between the two end positions 19a and 19b covering the division of the blow box 18.
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Abstract
Description
-
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Strömungsbeaufschlagung von flächenhaftem Gut in Anordnung mit durchströmbaren Zwischenräumen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.
- Unter "flächenhaften Gütern" werden insbesondere Platten, Blechpakete, Barren und Tafeln verstanden, die aus metallischen, aber auch aus nicht-metallischen Werkstoffen, bspw. aus Keramik, hergestellt werden.
- Diese flächenhaften Güter können entweder in Stapeln mit durchströmbaren Zwischenräumen oder in Form von Reihungen angeordnet werden, d.h. die flächenhaften Güter werden senkrecht im Abstand nebeneinander angeordnet.
- Außerdem fallen unter den Begriff "flächenhafte Güter" auch Lagen von Stangen, Profilen oder schmalen Barren owie Stapel von Körben, die mit Schüttgut oder kleinen Gutteilen gefüllt sind.
- Wesentlich ist also nur, daß die zu behandelnden Güter minestens eine horizontale Lage bilden oder mit relativ zur Höhe kleiner Breitenabmessung vertikal gestellt werden können und durchströmbare Zwischenräume aufweisen.
- Zur Wärmebehandlung von flächenhaften Gütern, die in breiten Lagen zu Stapeln oder Reihungen angeordnet sind, werden üblicherweise Anlagen verwendet, bei denen mittels eines geeigneten Strömungsantriebs ein Gasstrom durch den Stapel oder die Reihung hindurch gefördert wird. Um bei dieser Art der Strömungsbeaufschlagung Unsymmetrien in der Wärmebehandlung, insbesondere durch Voreilen der Temperatur auf der Eintrittsseite der Strömung gegenüber der Temperatur auf der Austrittsseite, zu unterdrücken, sind solche Anlagen üblicherweise mit reversierfähigen Strömungsantrieben, also Antrieben mit umkehrbarer Strömungsrichtung, oder mit komplizierten Klappensteuerungen zur Umkehr der Strömungsrichtung versehen.
- Solche "Reversierklappen" sind aber insbesondere dann sehr problematisch, wenn sie bei größeren Wärmebehandlungsanlagen mit höheren Temperaturen eingesetzt werden müssen. Denn in diesen Fällen können sich die Reversierklappen verziehen und dadurch verklemmen, wodurch es zu häufigen Störungen oder gar zu Betriebsunterbrechungen kommt.
- Als praktikabler reversierbarer Strömungantrieb steht nur ein Axialventilator mit entsprechend gewählter Beschaufelung zur Verfügung, bei dem eine Umkehr der Förderrichtung der Gas-Strömung durch einen Wechsel der Drehrichtung des Schaufelrades erreicht werden kann. Mit solchen Axialventilatoren lassen sich jedoch nur relativ geringe Drücke erzielen, da aus Festigkeitsgründen, insbesondere bei hohen Temperaturen, ihre Umfangsgeschwindigkeit nur begrenzt ist. Deshalb eignen sich Axialventilatoren nur für Strömungskreisläufe mit relativ geringen Widerständen, während bei höheren Wider ständen, wie sie gerade bei einem breiten Stapel aus flächenhaften Gut-Lagen oder im Vergleich zur Breite der Lücken hohen Gut-Reihungen auftreten, die erreichbaren Druckzahlen für eine wirksame Durchströmung viel zu gering sind.
- Ein weiterer Nachteil von Axialventilatoren ist, daß sie bei Hochtemperaturanlagen aus lagerungstechnischen Gründen meist in eine Wand eingebaut werden müssen. Durch diesen unsymmetrischen Einbau ergeben sich für die beiden Drehrichtungen des Ventilatorrades trotz seiner entsprechenden Anpassung und Gestaltung unterschiedliche Leistungen. Die hierauf zurückzuführenden Unterschiede in der Wärmeübertragung können zwar im Prinzip durch entsprechend längere Behandlungszeit des Gutes ausgeglichen werden. Diese längere Behandlungszeiten führen jedoch zu erhöhten Betriebs- und damit Herstellungskosten, so daß in aller Regel angestrebt wird, die Behandlungszeiten zu verkürzen.
- Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Strömungsbeaufschlagung von flächenhaftem Gut der angegebenen Gattung zu schaffen, bei der die oben erwähnten Nachteile nicht auftreten.
- Insbesondere soll eine Vorrichtung vorgeschlagen werden, die auf konstruktiv einfache Weise die gleichmäßige Strömungsbeaufschlagung des Gutes gewährleitet.
- Dies wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anpruchs 1 angegebenen Merkmale erreicht.
- Zweckmäßige Ausführungsformen werden durch die Merkmale der Unteransprüche definiert.
- Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen darauf, daß der zur gleichmäßigen Strömungsbeaufschlagung des Stapels eines flächenhaften Gutes oder der Reihung flächenhafter Gutelemente erforderliche Reversiereffekt durch eine geeignete Ausgestaltung von Strömungsantrieb und Strömungsführung erzielt wird. Denn mit den versetzt zu beiden Seiten des Gut-Stapels oder der Gut-Reihung angeordneten Ausblasekanälen oder Düsen wird das Gut über relative schmale Zonen mit unterschiedlicher Strömungsrichtung, also im Gegenstrom, beaufschlagt. Auf diese Weise ergibt sich der gleiche Effekt wie bei einer Reversieranlage, ohne daß die Strömungsrichtung umgekehrt werden muß. Dieser Effekt kann noch dadurch versträrkt werden, daß der Gutstapel während der Beblasung in Längsrichtung, also senkrecht zu den Beblasungseinrichtungen, hin- und herbewegt wird. Da der Gutstapel in der gleichen Richtung in die Vorrichtung eingebracht wird, eignet sich, allenfalls mit kleinen Modifikation, hierzu die in der Regel ohnehin vorhandene Chargiervorrichtung.
- Durch den Fortfall der Notwendigkeit eine Strömungsreversierung ist die Verwendung von Radialventilatoren möglich, wodurch sich die mit Axialventilatoren verbundenen, oben erläuterten Nachteile vermeiden lassen.
- Die so aufgebaute "Universalblaskammer" kann wegen ihrer strömungstechnisch günstigen Gestaltung mit besonders hohen Gas-Kapazitätsströmen betrieben werden, wodurch sich, bspw. bei Wärmebehandlungsanlagen, eine gleichmäßige Temperatur im Wärmgut erzielen läßt; außerdem kann dadurch die Verweilzeit des Gutes abgekürzt und damit der Wirkungsgrad der Gesamtanlage erhöht werden, so daß sich insgesamt eine Senkung der Betriebskosten ergibt. Und schließlich läßt sich das Innengehäuse in einfacher Weise aus vielen, gleichartigen Teilen aufbauen, so daß eine besonders kostengünstige Fertigung möglich ist.
- Die Erfindung wird im folgenden anhand von je einem Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Strömungsbeaufschlagung eines Gut-Stapels und einer Vorrichtung zur Strömungsbeaufschagung einer Gut-Reihung unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
- Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Vorrichtung zur Beaufschlagung eines Stapels eines flächenhaften Gutes mit einer Gas-Strömung,
- Fig. 2 einen Horizontalschnitt durch die Vorrichtung nach Figur 1 entlang der in Figur 1 eingetragenen Schnittebene B-B
- Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch einen Ausblaskanal nach Figur 1 in vergrößertem Maßstab
- Fig. 4 einen horizontalen Schnitt durch einen Ausblaskanal der Vorrichtung nach Figur 1 in vergrößertem Maßstab
- Fig. 5 einen Querschnitt einer Vorrichtung zur Strömungsbeaufschlagung von hochkant gestellten Barren,
- Fig. 6 einen Horizontalschnitt durch die Vorrichtung nach Figur 5 längs der in dieser Figur eingetragenen, an der Mittellinie horizontal versetzten Schnittlinie A-A,
- Fig. 7 einen Längsmittelschnitt durch die Vorrichtung nach Figur 5,
- Fig. 8 im vergrößerten Maßstab einen Querschnitt durch einen Strömungskanal der Vorrichtung nach Figur 5 mit aufgesetzten Düsenrohren,und
- Fig. 9 verschiedene Anordnungen von flächenhaften Gütern.
- Fig. 10 die schematische Darstellung einer Vorrichtung gemäß Figur 1 mit einer Einrichtung zum Hin- und Herbewegen des Gut-Stapels während der Beblasung.
- Mit der aus den Figuren 1 und 2 ersichtlichen, insgesamt durch das Bezugszeichen 10 angedeuteten Vorrichtung sollen in dem beispielhaft dargestellten Fall vier zu einem Stapel übereinander angeordnete Barren 12, die mittels geeigneter Abstandshalter, z.B. einfacher Vierkantprofile, auf Distanz gehalten werden, durch einen Gasstrom zum Zwecke der Wärmebehandlung beaufschlagt werden.
- Lotrecht über dem Stapel von Barren 12 ist ein Radialventilator 14 angeordnet, der seinen Volumenstrom in ein zweiseitig ausblasendes Gehäuse 16 fördert. Von diesem Gehäuse 16, das auf jeder Ausblaseseite in einen Sammelkanal oder -kasten 17 mündet, werden Ausblaskanäle 18 versorgt, die auf den beiden Seiten des Stapels aus den Barren 12 einander versetzt gegenüberliegen. Bei der dargestellten Ausführungsform sind auf jeder Seite des Gutstapels zwei Ausblaskanäle 18 vorgesehen, wobei gemäß der Darstellung in Figur 2 die andere Hälfte des Gehäuses 16 mit den Ausblaskanälen 18 drehsymmetrisch hierzu angeordnet ist.
- Zwischen den beiden Ausblaskanälen 18 liegen Rückströmräume 20, die räumlich so angeordnet sind, daß jedem Rückstromraum 20 ein Ausblaskanal 18 mittig auf der anderen Seite des Gut-Stapels 12 gegenüber liegt. Durch die Rückströmräume 20 wird das Behandlungsgas, das die Zwischenräume zwischen den Schichten des Gut-Stapels 12 (siehe Figur 1, wo die Strömungsrichtung durch die Pfeile angedeutet ist) passiert hat, aus den Behandlungsraum ab- und dem Ausaugraum 22 des Radialventilators 14 zugeführt.
- Die als Zuströmkanäle dienenen Ausblaskanäle 18 sind derart dimensioniert, daß über die gesamte Kanallänge, also über die gesamte Höhe des Gut-Stapels 12, eine gleichmäßige Anströmgeschwindigkeit erzielt wird. Hierzu dient in vorteilhafter Weise das im Ausblasquerschnitt der Ausblaskanäle 18 angeordnete Umlenkgitter 19, das in Figur 3 vergrößert dargestellt ist und die Strömungsumlenkung insbesondere durch den infolge des Coanda-Effekts an den Außenflächen der zylindrischen Leitschaufeln 23 entstehenden Unterdruck bewirkt.
- In Abhängigkeit von der Beschaffenheit des Gut-Stapels 12 kann es zweckmäßig sein, wenn die Ausblaskanäle 18 entsprechend der Darstellung in Figur 4 mit einer starken Seitenkontraktion, bspw. entsprechend einem Borda-Einlauf, versehen sind, d.h. wenn der Auslaßquerschnitt der Ausblaskanäle 18 sich in Strömungsrichtung sprunghaft verjüngt. Dadurch läßt sich die sonst auftretende Aufweitung des austretenden Strahls beim Aufblasen auf die langen Seiten des Gutes, also der Barren 12, begrenzen.
- Wie man insbesondere au Figur 2 erkennt, strömt das Behandlungsgas von dem lotrecht über dem Gut-Stapel 12 angeordneten Radialventilator 14 nach unten, dann durch die Aublaskanäle in die Zwischenräume 13 zwischen en einzelnen Barren 12 des Stapels und schließlich auf der gegenüberliegenden Seite durch die Rückströmräume 20 in den Ansaugraum 22 des Radialventilators 14 zurück, so daß sich, wie in derartigen Anlagen üblich, ein geschlossener Kreislauf ergibt. Heiz- oder Kühleinrichtungen für den im Kreislauf umgewälzten Gasstrom können entweder in den Sammelkanälen 17 bzw. an den Enden des zweiseitig ausblasenden Ventilatorgehäuses 16 auf der Ventilatordruckseite oder im Ansaugraum 22 auf der Ventilatorsaugseite angeordnet werden. Derartige Einrichtungen sind, da in ihrer Ausführungsform allgemein bekannt, in den Figuren nicht dargestellt.
- Bei der Beschreibung einer beispielhaften Ausführungsform einer Vorrichtung zur Strömungsbeaufschlagung einer Gutreihung wird auch wieder vom Anwendungsfall der Wärmebehandlung von Barren, z. B. in der Leichmetallindustrie, ausgegangen. Figur 5 zeigt einen Querschnitt durch eine solche Vorrichtung, wobei hochkant gestellte Barren 32 auf einer geeigneten Stütz- oder Transport-Konstruktion, angedeutet durch die I-Profile 40, eine Gut-Reihung bilden und daher in der Figur in der Draufsicht als Rechteckfläche erscheinen. Die räumliche Anordnung der Barren 32 ist insbesondere aus Figur 7 ersichtlich, in der auch die Lücken 33 zwischen den die Gut-Reihung 32 bildenden Barren dargestellt sind.
- Bei einer Vorrichtung, durch welche die Barren 32 auf Transportschienen 40 gestoßen werden, also einem sogenannten "Stoßofen" wird die Bildung der Lücken z.B. dadurch erreicht, daß die Barren jeweils mittig auf sogenannten Schuhen, in den Figuren 5 und 7 mit 40 bezeichnet, aufgestellt werden. Die Länge der dicht aneinander anliegenden Schuhe, die auf den als Schienen dienenden Profilen 40 durch den Ofen gestoßen werden, bestimmt die Teilung der Reihung und die Lückenbreite ergibt sich aus: Teilung minus Barrendicke. Da die Transportbewegung je Stoßvorgang immer um die gleiche Schuhlänge fortschreitet, bleibt die Lage der Lücken im Ofen immer die gleiche. Daher können Strömungskanäle 35 a oberhalb und 35 b unterhalb der Gut-Reihung angeordnet werden, an denen auf die Lücken 33 ausgerichtete Düsen 34 befestigt sind. Im in den Figuren 5 bis 8 dargestellten Beispiel versorgt ein Strömungskanal 35 jeweils drei auf drei benachbarte Lücken 33 ausgerichtete Reihen von Düsen 34. Zwischen den Strömungskanälen 35 entstehen folglich bedingt durch die gebogene oder gekröpfte Form der jeweils äußeren Düsenrohre 36 b groß dimensionierte Freiräume. Die Düsen 34 sind am oberen Strömungskanal 35 a und dem diesem gegenüberliegenden unteren Strömungskanal jeweils versetzt angeord net, so daß die betreffenden Lücken wechselseitig teilweise von oben und teilweise von unten durchströmt werden. Bei einer Vorrichtung mit Transport des Gutes, wie oben beschrieben, empfiehlt es sich, die Düsen zusätzlich von Strömungskanalpaar zu Strömungskanalpaar zu versetzen, weil sich dann in Verbindung mit der Gutbewegung ein weiterer, der Vergleichmäßigung dienender Beaufschlagungswechsel ergibt. Diese Anordnung ist in Figur 6 im rechten Halbschnitt für die zwei Düsengruppierungen 35 aa und 35 ab der beiden oberen Strömungskanäle gezeigt. Es kann aber auch bei Vorrichtungen mit dem beschriebenen Stoß-Transport des Gutes zweckmäßig sein, die Strömungsrichtung in einer Lücke jeweils gleich,aber von Lücke zu Lücke unterschiedlich zu wählen. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn bei innerhalb einer Lücke wechselnder Strömungsrichtung bei relativ zur Lückenbreite langen Strömungswegen zu starke Vermischung zwischen gegengerichteten Strömen auftreten würde. Je nach Gestaltung der Vorrichtung kann ein Ventilator zur Versorgung nur eines Strömungskanalpaares 35 a und 35 b oder auch mehrere Paare vorgesehen werden.
- Die Rückströmung des mit den Düsen 34 in die Lücken 33 eingeblasenen Gasstromes erfolgt auf der jeweils den Düsen gegenüberliegenden Seite der Gut-Reihung 32 aus den Freiräumen 38 a und 38 b. Der Gasstrom vermischt sich teilweise mit dem aus den benachbarten Düsengruppen ausgeblasenen Gas infolge der Vermischungstendenz von Gas-Freistrahlen. Durch diese Strahlinduktion wird zur Beaufschlagung des Gutes ein größeres Gasvolumen in Gewegung gesetzt als es der Ventilator fördert, was wiederum der Gleichmäßigkeit der Beaufschlagung förderlich ist. Zur Erzielung von Freistrahlen mit möglichst großer Kernlänge können, wie in Figur 8 gezeigt, in die Enden der Düsenrohre 36 gut gerundete Mündungsstücke oder Düsen eingesetzt werden. Auch bei der Ausführungsform der Vorrichtung zur Strömungsbeaufschlagung einer Gut-Reihung erfolgt die Gasströmung, wie mit den schematischen Strömungspfeilen in Figur 5 gezeigt, im geschlossenen Kreislauf. Für den Ventilatoreinbau, die Anordnung von Heiz- oder Kühleinrichtungen gelten die gleichen grundsätzlichen Erwägungen, wie für die zuvor beschriebene Ausführungsform der Vorrichtung zur Strömungsbeaufschlagung von Gut-Stapeln.
- Der wesentliche Vorteil dieser Vorrichtung, nämlich der Wechsel der Strömungsrichtung in dem Freiräumen zwischen den Gut-Elementen oder Gut-Lagen in relativ zu den Abmessungen des Gutes kleinen Abständen und dadurch bedingt, eine Vergleichmäßigung der Strömungsbeaufschlagung, wird aus beiden Ausführungsbeispielen deutlich. Näturlich trifft dies auch für andere Gut-Stapel, z.B. Lagen von Rohren, Stangen oder Profilen und andere Gut-Reihungen, z.B. in Gestellen oder einem Stachelband gehaltenen Platten oder Tafeln zu, so daß sich für eine solche Vorrichtung ein weiterer Einsatzbereich ergibt.
- Eine weitere Vergleichmäßigung der Strömungsbeaufschlagung läßt sich dadurch erzielen, daß das flächenhafte Gut, insbesondere ein Gutstapel, während der Beblasung in Richtung seiner horizontalen Längsachse in einer Oszillationsbewegung hin- und herbewegt wird; die Amplitude dieser Hin- und Herbewegung wird so angepaßt, daß sie der Teilung der Beblasungseinrichtung, bspw. der Beblasungseinrichtung 18 bei der Ausführungsform nach den Figuren 1 bis 4, entspricht.
- Zum gleichen Zweck sollten auch die Zwischenlagen oder Abstandshalter oder die querverlaufenden Gestellstützen bei den beschriebenen Ausführungsformen auf die Teilung der Beblaseinrichtung abgestimmt sein, um eine sehr homogene Strömungsbeaufschlagung zu erzielen. Außerdem lassen sich dadurch die wechselseitig gerichteten Gasströme in den Zwischenräumen der Gutlagen weitgehend gegeneinander abgrenzen, da die Vermischung mit den gegengerichteten Nachbarströmen weitgehend vermieden wird; dadurch läßt sich wiederum die Strömungsgeschwindigkeit im derart gebildeten Kanal, in Strömungsrichtung betrachtet, länger erhalten.
- Figur 9a zeigt zwei Ansichten eines Stapels von Platten, Barren und Tafeln, wobei die einzelnen, horizontalen Lagen durch Zwischenlagen voneinander getrennt sind und dadurch Zwischenräume bilden, wie man in der rechten Darstellung erkennt.
- Figur 9b zeigt einen Gut-Stapel, bei dem die drei oberen Lagen durch Bolzen und Stangen und die untere Lage durch schmale Barren gebildet werden. Diese Lage werden durch aufeinander abgestützte Gestelle gehalten, die in der rechten Ansicht von Figur 9b ohne das Gut dargestellt sind.
- Figur 9c zeigt schließlich mehrere horizontale, durch Körbe gebildeten Lagen, die aufeinandergestapelt sind; diese Körbe sind mit Schüttgut oder kleinen Gutteilen gefüllt.
- Die horizontalen Lagen sind ebenfalls so angeordnet, daß zwischen den einzelnen Korb-Lagen Zwischenräume entstehen. Diese Stapel können z. B. auf eine in Fig. 10 dargestellte Chargiereinrichtung 50 nach Art eines Herdwagens aufgebaut werden und mit dieser in die Vorrichtung eingefahren werden. Mit Hilfe entsprechender Einrichtungen, z.B. Hydraulikzylinder 51, die an einer oder beiden Stirnseiten der Vorrichtung 10 angeordnet sind, wird der Gutstapel 12 zwischen den beiden, die Teilung der Blaskasten 18 überdeckenden Endlagen 19a und 19b hin- und herbewegt.
Claims (18)
dadurch gekennzeichnet, daß
e) der oberhalb des flächenhaften Gutes (12, 32) angeordnet Radialventilator (14) nach zwei einander gegenüberliegenden Seiten in Sammelkanäle (17) zur Versorgung der Düsen (34) oder der Ausblaskanäle (18) fördert.
f) der Radialventilator (14) mit einem zweiseitig ausblasenden Spiralgehäuse (16) ausgerüstet ist.
g) jeweils neben den einzelnen Ausblaskanälen (18) auf den beiden Seiten des gestapelten flächenhaften Gutes (12) Rückströmräume (20) angeordnet sind.
h) die Rückströmräume (20) den vom gegenüberliegenden Ausblaskanal (18) ausgeblasenen Volumenstrom nach Durchströmen des Gut-Stapels (12) sammeln und dem Ansaugbereich (22) des Radialventilators (14) zuführen.
i) die Ausblaskanäle (18) in ihrer Austrittsebene mit einem Umlenkgitter (19) versehen sind.
j) jedes Umlenkgitter (19) die Strömung unter Ausnutzung des Wandstrahleffektes durch den an zylindrisch gewölbten Gitterelementen (23) entstehenden Unterdruck umlenkt.
k) sich der Querschnitt jedes Ausblaskanals (18) vom Eintritt zum Auslaß hin verringert.
l) die Ausblaskanäle (18) durch blendenartige Schürzen (24) auf beiden Längsseiten eine starke Seitenkontraktion der austretenden Strömung ähnlich einer Borda-Mündung erzeugen und damit die Aufweitung des auf das gestapelte Gut (12) aufgeblasenen Strahls reduzieren.
m) bei Beblasung einer Gut-Reihung (32) oberhalb und unterhalb des Gutes (32) Strömungskanäle (35 a) und (35 b) mit versetzt angebrachten und auf die Zwischenräume (33) zwischen den einzelnen Gutelementen ausgerichteten Düsen (34) angeordnet sind.
n) die Düsen (34) nicht nur auf den beiden, einander gegenüberliegenden Strömungskanälen (35 a) und (35 b), sondern auch auf benachbarten Strömungskanälen (35 aa, 35 bb) gegeneinander versetzt sind.
o) mehrere Reihen von Düsen (34) durch einen Strömungskanal (35 a, 35 b) versorgt werden.
p) die Düsen aus geraden (36 a) oder gebogenen Rohren (36 b) mit gerundeten Mündungsstücken (37) bestehen, deren lichter Durchmesser kleiner als derjenige der Rohre (36 a, 36 b) ist.
q) das flächenhafte Gut (12, 32) während der Beblasung in Richtung seiner horizontalen Längsachse hin- und herbewegbar ist.
r) die Amplitude der Hin- und Herbewegung des Gutes (12, 32) der Teilung der Ausblaskanäle (18) oder der Düsen (34) entspricht.
s) die Zwischenlagen zwischen dem flächenhaften Gut auf die Teilung der Ausblaskanäle (18) oder Düsen (34) abgestimmt sind und die wechselseitig gerichteten Gasströme in den Zwischenräumen der Gutlagen gegeneinander abgrenzen.
t) die Abstandshalter oder die querverlaufenden Gestellstützen zwischen den einzelnen Gutlagen auf die Teilung der Düsen (34) bzw. der Ausblaskanäle (18) abgestimmt sind.
u) die Strömungsrichtung in einem Gutzwischenraum jeweils gleich ist aber von Zwischenraum zu Zwischenraum wechselt.
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