NO130247B

NO130247B -

Info

Publication number: NO130247B
Application number: NO694247A
Authority: NO
Inventors: H Gordon
Original assignee: Schmid Inc Julius
Priority date: 1968-10-28
Filing date: 1969-10-27
Publication date: 1974-07-29
Also published as: GB1283782A; NL6916198A; CA938870A; AT294325B; BE740668A; ES372841A1; IL33186A0; FR2021743A1; BR6913554D0; DE1952014A1; IL33186A; US3595620A; CH510431A

Description

Skorsten, særlig en skipsskorsten. The chimney, especially a ship's chimney.

Oppfinnelsen vedrører en skorsten, særlig en skipsskorsten utstyrt med i det minste én indre skorsten som er omgitt av en ytre skorsten med hovedsakelig strøm-linjet omriss. The invention relates to a chimney, in particular a ship's chimney equipped with at least one inner chimney which is surrounded by an outer chimney with a mainly streamlined outline.

Ved slike skorstener opptrer en mere eller mindre sterk røkplage ombord på dek-kene når de relative vindretninger enten foran eller aktenfor tvers danner vinkler på 20—70° med skipets lengdeakse. Jo mere skråv skorstenens form er, og jo mindre for-holdet mellom røkavløpets hastighet og den relative vinds hastighet er, desto mere vil denne plage øke. Selv formen av skipets overbygning kan bidra til dette hvis over-bygningens deler står i sterk kontrast til hverandre og f. eks. omfatter lave for- og quarterdekk med en høy midtre overbygning, slik som i lasteskip med begrensede passasj erbekvemmeligheter. With such chimneys, a more or less strong smoke nuisance occurs on board the decks when the relative wind directions either forward or across the stern form angles of 20-70° with the longitudinal axis of the ship. The more sloping the shape of the chimney is, and the smaller the ratio between the speed of the smoke outlet and the relative wind speed, the more this nuisance will increase. Even the shape of the ship's superstructure can contribute to this if the parts of the superstructure are in strong contrast to each other and e.g. includes low fore and quarter decks with a high middle superstructure, as in cargo ships with limited passenger facilities.

Til skorstenens leside og også fra de øvre kanter til skorstenens luvartside og av overbygningen vil der dannes sterke hvirvler som tilsammen danner et kjølvann-eller hvirvelområde over skipet og særlig aktenfor skorstenen, inn i hvilket område avløpsgassene trekkes og deretter suges ned. Jo lavere avløpshastigheten er, jo mindre vil den utstrømningskraft med hvilken gassene drives frem over hvirvelområdet og jo større vil den plage som derved oppstår bli. Selvfølgelig er høyden av avløps-åpningene over skipet meget viktig, men moderne skip har, delvis av andre grunner, allerede lave skorstener, så at det bare er med lave relative vindhastigheter at ingen plage opptrer. To the leeward side of the chimney and also from the upper edges to the leeward side of the chimney and from the superstructure, strong vortices will form which together form a wake or vortex area above the ship and especially aft of the chimney, into which area the waste gases are drawn and then sucked down. The lower the drainage velocity, the less will be the outflow force with which the gases are driven forward over the vortex area and the greater will be the nuisance that arises thereby. Of course, the height of the drain openings above the ship is very important, but modern ships, partly for other reasons, already have low chimneys, so that it is only with low relative wind speeds that no nuisance occurs.

Forholdsregler for å unngå denne plage er allerede blitt foreslått. I henhold til Precautions to avoid this nuisance have already been suggested. According to

f. eks. U.S. patent nr. 2 326 446, er den ytre skorsten ved sin øvre ende utstyrt med slisslignende åpninger som strekker seg på-langs av skorstenens senterlinje, idet midler til å lede luftstrømmen er anordnet in-nenfor omkretsen av den ytre skorsten tilnærmelsesvis parallelt med de nevnte slisslignende åpninger. Her består disse midler av vertikale finner som er anordnet hovedsakelig radielt i forhold til den indre skorsten og som er innbyrdes forbundet ved hjelp av en horisontal plate som er anordnet midt mellom den nedre plate og toppen av den indre skorsten, hvilken ho-risontale plate er bortskåret slik at der dannes et ringformet rom om den indre skorsten. En luftstrøm som mottas fra skorstenens luvartside kan tre inn ved noen av åpningene og blir deretter sammentrengt og presset oppover langs den indre skorsten i vertikal retning. Herved føres avløpsgas-sene oppover, men samtidig forsterkes hvir-veldannelsen. Der er ikke tale om å hindre avløpsgassene fra å bli suget ned av hvirvlene, idet tvert imot deres volum økes og dessuten forskjellige periferiene forstyrrelser er en årsak til komplikasjoner. e.g. U.S. patent no. 2 326 446, the outer chimney is equipped at its upper end with slot-like openings which extend along the center line of the chimney, means for directing the air flow being arranged within the circumference of the outer chimney approximately parallel to the aforementioned slit-like openings. Here, these means consist of vertical fins which are arranged mainly radially in relation to the inner chimney and which are interconnected by means of a horizontal plate which is arranged midway between the lower plate and the top of the inner chimney, which horizontal plate is cut away so that a ring-shaped space is formed around the inner chimney. An air stream received from the lee side of the chimney can enter at some of the openings and is then compressed and pushed upwards along the inner chimney in a vertical direction. In this way, the waste gases are led upwards, but at the same time the vortex formation is enhanced. There is no question of preventing the waste gases from being sucked down by the vortices, as on the contrary their volume is increased and, moreover, various peripheral disturbances are a cause of complications.

Oppfinnelsen går ut på for en vesentlig del å redusere undertrykket på skorstenens leside, så at den relative vindhastighet på skorstenens leside ikke senkes, og det undertrykk som der hersker ikke vil suge av-løpsgassene ned over kanten av den indre skorsten. The invention aims to substantially reduce the negative pressure on the leeward side of the chimney, so that the relative wind speed on the leeward side of the chimney is not lowered, and the negative pressure that prevails there will not suck the waste gases down over the edge of the inner chimney.

Mere bestemt vedrører oppfinnelsen en skorsten, særlig skipsskorsten, med minst én røkkanal som er omgitt av en hovedsakelig strømlinjeformet mantel, hvis nedre del er utført som en tett bekledning og hvis øvre del er utstyrt med slissformige i åpninger som er parallelle eller tilnærmelsesvis parallelle med skorstenens akse, mens der i den øvre del er anordnet ledeplater som likeledes er parallelle eller tilnærmelsesvis parallelle med denne akse, idet med det ovennevnte formål for øye i oppfinnelsen hovedsakelig består i at disse ledeplater er således anordnet at de danner en eller flere gjennomgående kanaler som forbinder åpningene på babordsiden med åpninger på styrbordsiden. More specifically, the invention relates to a chimney, in particular the ship's chimney, with at least one smoke channel which is surrounded by a mainly streamlined mantle, the lower part of which is made as a tight lining and the upper part of which is equipped with slot-shaped openings which are parallel or approximately parallel to the chimney's axis, while in the upper part there are arranged guide plates which are likewise parallel or approximately parallel to this axis, with the above-mentioned purpose in mind in the invention mainly consisting in these guide plates being arranged in such a way that they form one or more continuous channels which connect the openings on the port side with the openings on the starboard side.

På denne måte vil en lufstrøm som mottas ikke bli avbøyet om den ytre skorsten, med den ulempe at der oppstår en oppadrettet fremdrift fra overtrykk som tilveiebringes på luvartsiden og en nedad-rettet sugning fra undertrykk på lesiden, men luftstrømmen passerer gjennom de slisslignende åpninger og ledes helt av finnene eller ledeplatene og føres til lesiden praktisk talt uten å bevirke noen hvirvler. In this way, an air flow that is received will not be deflected around the outer chimney, with the disadvantage that there is an upward thrust from overpressure provided on the windward side and a downward suction from underpressure on the lee side, but the air flow passes through the slit-like openings and is completely guided by the fins or guide plates and is carried to the leeward side practically without causing any eddies.

Ved en egnet form og anordning av finnene, hvorav noen i henhold til oppfinnelsen er dreibare om aksler som er tilnærmelsesvis parallelle med skorstenens senterlinje, så at disse dreibare finner er regulerbare i overensstemmelse med den fremherskende vindretning, vil istedenfor et undertrykk, et lite overtrykk også lei-lighetsvis kunne oppnås, slik at en stråle av exhaustrøk drives oppover istedenfor å bli suget ned. Fordi noen av finnene er regulerbare kan denne bortføring av av-løpsgassene over en lengere strekning finne sted med en hvilken som helst innfallsvin-kel av den relative vindretning. Det er her å anbefale å holde de slisslignende åpninger og den bakre del av den ytre skorsten With a suitable shape and arrangement of the fins, some of which according to the invention are rotatable about axes that are approximately parallel to the center line of the chimney, so that these rotatable fins are adjustable in accordance with the prevailing wind direction, instead of a negative pressure, a slight overpressure will also could conveniently be achieved, so that a jet of exhaust smoke is driven upwards instead of being sucked down. Because some of the fins are adjustable, this removal of the waste gases over a longer distance can take place with any angle of incidence of the relative wind direction. Here it is recommended to keep the slit-like openings and the rear part of the outer chimney

i så stor avstand som mulig fra toppåpnin-gen i den indre skorsten, og derfor anbringe den indre skorsten så langt som mulig mot forsiden av den ytre skorsten, samt å gi de øvre kanter av den nevnte ytre skorsten en større eller mindre helling nedad i retning bakover, og om ønskelig å ha den ytre skorsten dekket av en topplate, i hvilken den indre skorstens åpning er anordnet. at as great a distance as possible from the top opening in the inner chimney, and therefore placing the inner chimney as far as possible towards the front of the outer chimney, as well as giving the upper edges of the said outer chimney a greater or lesser slope downwards in direction backwards, and if desired to have the outer chimney covered by a top plate, in which the opening of the inner chimney is arranged.

Herved oppnås at med vindretninger foran tvers, som bevirker den høyeste relative vindhastighet, vil de små hvirvler som fremdeles avbøyes fra finnene og/eller den bakre del av den ytre skorsten, ha et minimum mulighet for å påvirke forbrennings-gassene når disse strømmer ut. This achieves that with wind directions in front of the cross, which cause the highest relative wind speed, the small vortices that are still deflected from the fins and/or the rear part of the outer chimney will have a minimum opportunity to affect the combustion gases when they flow out.

For å oppnå en minimum motstand mot lufstrømmen på innsiden av den ytre skorsten, kan det i henhold til oppfinnelsen være å anbefale at noen finnedeler gjøres slik at de er regulerbare for tilpas-ning til deler av flere andre tilstøtende In order to achieve a minimum resistance to the air flow on the inside of the outer chimney, according to the invention it may be recommended that some fin parts are made so that they are adjustable for adaptation to parts of several other adjacent ones

"inner. Generelt vil derfor flere finnedeler rære tilstede i periferien av den ytre skorsten enn i denne skorstens innvendige del iom støter til den indre skorsten. In general, therefore, more fin parts will be present in the periphery of the outer chimney than in the inner part of this chimney in contact with the inner chimney.

Forskjellige utførelsesformer for skorstener i henhold til oppfinnelsen er nær-nere beskrevet i det følgende under hen-visning til tegningen, hvor: Fig. 1 viser et horisontalsnitt av en slliptisk skorsten med faste finner, hvor en i el av hvirvlenes bane er vist skjematisk. Fig. 2 viser skorstenen med en del av Different embodiments of chimneys according to the invention are described in more detail in the following with reference to the drawing, where: Fig. 1 shows a horizontal section of an elliptical chimney with fixed fins, where one of the paths of the vortices is shown schematically. Fig. 2 shows the chimney with part of

hvirvlenes bane vist skjematisk. the path of the vortices shown schematically.

Fig. 3 viser et horisontalsnitt av en skorsten med strømlinjeformet omriss og med faste og regulerbare finner. Fig. 4 viser et oppriss av skorstenen i Fig. 3 shows a horizontal section of a chimney with a streamlined outline and with fixed and adjustable fins. Fig. 4 shows an elevation of the chimney i

henhold til fig. 3. according to fig. 3.

I fig. 1 og 2 består skorstenen av en gassavløpskanal 1 for en hjelpekjel, tre ekhaustrør 2 for hjelpemotorer og to eks-haustrør 3 for hovedmotor, idet alle disse rør er omsluttet av en elliptisk ytre skorsten 4 som rekker opp til rørenes øvre kanter 5. In fig. 1 and 2, the chimney consists of a gas discharge channel 1 for an auxiliary boiler, three exhaust pipes 2 for auxiliary engines and two exhaust pipes 3 for the main engine, all of these pipes being enclosed by an elliptical outer chimney 4 which reaches up to the upper edges 5 of the pipes.

Den øvre del 6 av den ytre skorsten 4 er utstyrt med vertikale slisslignende åpninger 7, som er dannet av de ytre kanter av de bøyede finner 8 som forbinder den ytre skorstens styrbord-side med dens ba-bordside og som danner kontinuerlige kanaler av hvilke lufstrømmen 9 mottas, og oppdeles og bortføres uten at noe særlig overtrykk gjør seg gjeldende på skorstenens luvartside, mens det undertrykk som normalt er fremherskende på den ytre skorstens leside også er utlignet. Herved vil ikke noe sterkt kjølvann dannes aktenfor skorstenen, men bare en liten lokal hvirvel nær åpningens kant. The upper part 6 of the outer chimney 4 is provided with vertical slit-like openings 7, which are formed by the outer edges of the bent fins 8 which connect the starboard side of the outer chimney with its port side and which form continuous channels through which the air flow 9 is received, and divided and carried away without any particular overpressure making itself felt on the leeward side of the chimney, while the underpressure that normally prevails on the leeward side of the outer chimney is also equalised. In this way, no strong wake will be formed behind the chimney, but only a small local vortex near the edge of the opening.

Den endehvirvel som normalt dannes ved skorstenens øvre kant, er her oppdelt i et antall små hvirvler som ruller langs lesiden. Disse hvirvler vil imidlertid ikke, som i andre tilfeller, synke ned inn i skorstenens undertrykksdel, men bortføres av den luftstrøm som føres gjennom finnene og som praktisk talt ikke har noe undertrykk, idet hvirvlene kommer ned i en langt større avstand fra skorstenen, hvis de over-hodet kommer ned. The end vortex that normally forms at the upper edge of the chimney is here divided into a number of small vortices that roll along the leeward side. However, these vortices will not, as in other cases, sink into the low-pressure part of the chimney, but are carried away by the air flow which is carried through the fins and which practically has no underpressure, as the vortices descend at a much greater distance from the chimney, if they the overhead comes down.

Ved å anvende faste finner er det alli-kevel mulig at der kan oppstå forstyrrelser på grunn av vertikale hvirvler, men ved å anvende konstruksjonen i henhold til fig. 3 og 4 blir luftstrømmen aktenfor skorstenen betydelig forbedret. By using fixed fins it is still possible that disturbances may occur due to vertical vortices, but by using the construction according to fig. 3 and 4, the airflow behind the chimney is significantly improved.

I fig. 3 og 4 er der vist en skorsten av moderne type, med et strømlinjeformet lengdesnitt og en skrå overside. Røkavløpskanalene 10 er her kombinert og anbrakt så langt som mulig mot forsiden i den ytre skorsten, som er dannet av en plate 11 som på oversiden igjen er utstyrt med åpninger 12. Disse åpninger er dannet mellom finner 14 som kan dreie seg om tilnærmelsesvis vertikale aksler 13 og som kan reguleres i overensstemmelse med den fremherskende relative vindretning. Foruten de bevegelige finnedeler er noen faste finnedeler 15 blitt anordnet i midten, mens finnedelene 16 er anordnet mere mot innsiden, og idet de er dreibare om aksler 13, kan de reguleres og tilpasses forskjellige faste eller bevegelige finnedeler, i det øye-med å oppnå en optimal luftsirkulasjon. På denne måte kan skorstenens vakuum fylles opp uansett om vinden er foran eller aktenfor tvers. Ved å anordne bare noen få finnedeler i det indre, vil deres motstand bli forminsket, mens man ved de mange finnedeler nær omkretsen av den ytre skorsten kan oppnå en mest mulig jevn opp-deling. Åpningene av røkavløpskanalene 10 ligger i et skrått plan 17, og det kan være fordelaktig å anordne de øvre omdreinings-punkter av akslene 13, som i hvert tilfelle må være innbyrdes forbundet med hen-blikk på stabilitet, i en dekkplate 18, hvor-ved der bare ved en passende avstand ba-kenfor og under utløpspunktet for eks-haustgassene vil danne seg en endehvirvel ved kanten av denne plate 18, hvilken hvirvel føres langt bort av den lufstrøm som passerer mellom finnene. In fig. 3 and 4 show a chimney of a modern type, with a streamlined longitudinal section and a sloping upper side. The smoke discharge channels 10 are here combined and placed as far as possible towards the front in the outer chimney, which is formed by a plate 11 which on the upper side is again equipped with openings 12. These openings are formed between fins 14 which can revolve around approximately vertical axes 13 and which can be regulated in accordance with the prevailing relative wind direction. In addition to the movable fin parts, some fixed fin parts 15 have been arranged in the middle, while the fin parts 16 are arranged more towards the inside, and as they are rotatable about shafts 13, they can be regulated and adapted to different fixed or movable fin parts, with the aim of achieving an optimal air circulation. In this way, the chimney's vacuum can be filled regardless of whether the wind is ahead or across the stern. By arranging only a few fin parts in the interior, their resistance will be reduced, while with the many fin parts near the circumference of the outer chimney, the most even division can be achieved. The openings of the smoke discharge ducts 10 lie in an inclined plane 17, and it can be advantageous to arrange the upper pivot points of the shafts 13, which in each case must be interconnected with a view to stability, in a cover plate 18, where where only at a suitable distance behind and below the outlet point for the exhaust gases will an end vortex form at the edge of this plate 18, which vortex is carried far away by the air flow passing between the fins.

Naturligvis kan en slik plate også være tilstede i fig. 1, eller hvis stabiliteten av de bevegelige finner 14 er tilstrekkelig høy, kan platen 18 utelates i fig. 4. Naturally, such a plate can also be present in fig. 1, or if the stability of the movable fins 14 is sufficiently high, the plate 18 can be omitted in fig. 4.

Claims

1. The chimney, in particular the ship's chimney with at least one flue which is surrounded by a mainly streamlined mantle, the lower part of which is made as a tight lining and the upper part of which is provided with slot-shaped openings which are parallel or approximately parallel to the axis of the chimney, while in the upper part is arranged with guide plates which are likewise parallel or approximately parallel to this axis, characterized in that these guide plates (8; 14) are arranged in such a way that they form one or more continuous channels which connect the openings (7; 12) on the port side with openings on the starboard side.

2. The chimney as stated in claim 1, characterized in that parts (16) of the guide plates (14) are pivotable about axes (13) which are parallel or approximately parallel to the axis of the chimney.