DE1244327B - Method and device for cooling an observation window for furnaces and for preventing deposits on the side of the window facing the furnace interior - Google Patents

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Kühlung eines Beobachtungsfensters für Feuerungen und zur Verhütung von Ablagerungen auf der dem Ofeninnern zugewandten Seite des Fensters Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kühlung eines Beobachtungsfensters für Feuerungen und zur Verhütung von Ablagerungen auf der dem zu beobachtenden Ofeninnern zugewandten Seite des Beobachtungsfensters, bei dem eine durchsichtigte Flüssigkeit auf diese Scheibenseite aufgebracht wird. Weiter betrifft die Erfindung eine Beobachtungsfensteranordnung zur Durchführung des Verfahrens.Method and device for cooling an observation window for Furnaces and to prevent deposits on the inside facing the furnace Side of the window The invention relates to a method for cooling an observation window for firing and to prevent deposits on the inside of the furnace to be observed facing side of the observation window, in which a transparent liquid is applied to this side of the pane. The invention also relates to an observation window arrangement to carry out the procedure.

Es ist bereits bekannt, durchsichtige Fensterscheiben mittels Wasserstrahlen zu benetzen, die aus Düsen austreten, wobei ein Scheibenwischer vorgesehen ist, um das aufgespritzte Wasser abzuwischen. Weiterhin ist es bereits bekannt, eine zu reinigende Scheibe drehbar so anzuordnen, daß diese durch eine in einem Tank befindliche Flüssigkeit hindurchläuft, wobei die anhaftenden Wasserreste durch Abstreifer entfernt werden. Bei diesen bekannten Verfahren und Vorrichtungen wird zwar eine gewisse Reinigung der Fenster erzielt; jedoch ist es auf diese Weise nicht möglich, eine ständige Kühlung des Fensters zu erreichen und einen Niederschlag von Ablagerungen zu verhüten.It is already known to use water jets to clear transparent window panes to wet that emerge from nozzles, whereby a windshield wiper is provided, to wipe off the splashed water. Furthermore, it is already known a to be cleaned disc rotatably arranged so that it is through a in a tank liquid runs through it, the adhering water residues through scrapers removed. In these known methods and devices, although a achieved some cleaning of the windows; however, it is not possible in this way To achieve constant cooling of the window and a deposit of deposits to prevent.

Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens der eingangs genannten Gattung, bei dem diese Nachteile vermieden werden und welches eine ständige Kühlung und gute Durchsicht des Fensters gewährleistet.The aim of the invention is to create a method of the above named genus, in which these disadvantages are avoided and which is a permanent one Cooling and a good view of the window guaranteed.

Hierzu sieht die Erfindung vor, daß die durchsichtige Flüssigkeit in einem dünnen gleichmäßig und kontinuierlich fließenden Film über die dem zu beobachtenden Objekt zugewandte Seite des Fensterns geleitet wird.For this purpose, the invention provides that the transparent liquid in a thin, evenly and continuously flowing film over the one to be observed The side of the window facing the object is directed.

Eine erfindungsgemäße Beobachtungsfenster-Anordnung mit einem durchsichtigen Fenster über einer Öffnung in einer Wand der zu beobachtenden Anlage und mit einem flüssigkeitsführenden Leitungssystem, über das nach dem Verfahren gemäß der Erfindung eine durchsichtige Flüssigkeit auf die Scheibe aufgebracht wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß das flüssigkeitsführende Leitungssystem eine Schlitzdüse und eine im geringen Abstand zu der zu bespülenden Scheibenoberfläche stehenden Düsenplatte aufweist und am Ende der Scheibe einen Wassersammelkanal aufweist. Hierbei kann vorgesehen sein, daß das Fenster aus Glas besteht.An observation window arrangement according to the invention with a transparent Window over an opening in a wall of the system to be observed and with one liquid-carrying line system via which according to the method according to the invention a transparent liquid is applied to the pane is characterized by that the liquid-carrying line system has a slot nozzle and a small one Has a distance from the surface of the pane to be flushed standing nozzle plate and has a water collection channel at the end of the disc. This can be provided be that the window is made of glass.

Eine weitere Ausführungsform kann so ausgebildet sein, daß das Beobachtungsfenster aus zwei in einem Abstand voneinander stehenden Scheiben besteht, deren Zwischenraum zusätzlich von der Flüssigkeit erfüllt ist, die auch die dem zu beobachtenden Raum zugewandte Seite der inneren Scheibe als Film überzieht. Weiterhin kann vorgesehen sein, daß die mit dem flüssigkeitsführenden Leitungssystem versehene Fensterinnenseite unter Zwischenlage von gekühlten metallischen Abstandshaltern am Ofen befestigt ist.Another embodiment can be designed so that the observation window consists of two disks at a distance from one another, the space between them is also filled by the liquid, which is also the space to be observed facing side of the inner disc is coated as a film. It can also be provided be that the inside of the window provided with the liquid-carrying line system attached to the furnace with the interposition of cooled metallic spacers is.

Der Gegenstand der Erfindung wird im folgenden beispielsweise an Hand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt F i g. 1 einen Schnitt einer Ausführungsform in der Anwendung bei einem Ofen und F i g. 2 eine Draufsicht auf das flüssigkeitsführende Leitungssystem, das in der Anordnung nach F i g. 1 enthalten ist.The subject matter of the invention is illustrated below by way of example the drawing described; in this FIG. 1 shows a section of an embodiment in use in an oven and FIG. 2 is a plan view of the liquid-carrying Line system, which in the arrangement according to F i g. 1 is included.

F i g. 1 zeigt eine senkrechte Wand 1 eines Ofens mit einer kreisförmigen Ofnung 2. An der Außenwand des Ofens ist ein wärmeisolierender, beispielsweise aus Asbestziegeln oder einem anderen feuerfesten Material bestehender Abstandhalter 3 mit einer konischen Öffnung 4 befestigt, an dessen Außenfläche ein gekühlter, kreisförmiger, mit einer zentralen Öffnung 6 versehener Abstandhalter 5 aus Messing angebracht ist. Wie ersichtlich ist, gehen die Wände 6, 4 und 2 ineinander über. Der Abstandhalter 5 hat einen ringförmigen Kühlraum 7, durch den mit Hilfe von Zulauf- und Abflußrohren Kühlwasser fließt, so daß der Raum 7 ständig wassergefüllt ist. Außerhalb des Abstandhalters 5 befindet sich ein Flußregelglied, das ebenfalls aus Messing besteht. Dieses Flußregelglied hat ein Zuflußrohr 8 (s. F i g. 2), dem Wasser mit einem konstanten vorgegebenen hydraulischen Druck von einem Tank mit geregelter Wasserspiegelhöhe, in den Wasser gepumpt wird, zugeführt wird. Die Wasserspiegelhöhe in diesem (nicht dargestellten) Tank kann dabei durch an sich bekannte Mittel geregelt werden. Rohr 8 geht über eine konische Erweiterung 10 in ein bandförmiges Rohr 9 über. Der Verjüngungswinkel des Gliedes 10 ist dabei etwa 12°. Die Anordnung der Rohre 8, 10 und 9 dient dem Zweck, einen stetigen glatten Wasserfluß mit minimaler Turbulenz in dem abgeflachten Rohr 9 zu erzeugen. Das Wasser fließt in Richtung der Pfeile 11 in das Rohr 9 und wird durch eine Düsenführungsplatte 12 so geführt, daß es einen schmalen, streifenartigen Spalt 13 zwischen der flachen Vertikalfläche der Platte 12 und der Innenfläche des Panzerglasfensters 14 durchfließt. Eine flache, im wesentlichen gleichförmig dünne Wasserschicht fließt dementsprechend an der Innenfläche des Glasfensters 14 abwärts und haftet durch ihre Oberflächenspannung, unterstützt durch den im Inneren des Ofens herrschenden Druck, an dieser. Die eigentliche Fensterfläche, d. h. die Fläche, durch die das Innere des Ofens beobachtet werden soll, ist die annähernd D-förmige Fläche, deren Umriß in F i g. 2 mit 15 bezeichnet ist und an deren horizontal verlaufender Kante das Wasser durch den Spalt 13 austritt. Nachdem das Wasser über die Fensterfläche in Berührung mit der Innenfläche der Glasscheibe 14 geflossen ist, kann es frei in das Abflußrohr 16 einlaufen, das dem Fluß einen so geringen Widerstand wie möglich entgegensetzt, und in ein System gelangen (nicht dargestellt), durch das es wieder in den Tank zurückgefördert wird.F i g. 1 shows a vertical wall 1 of a furnace with a circular opening 2. A heat-insulating spacer 3, consisting for example of asbestos bricks or another refractory material, with a conical opening 4 is attached to the outer wall of the furnace a central opening 6 provided spacer 5 made of brass is attached. As can be seen, the walls 6, 4 and 2 merge into one another. The spacer 5 has an annular cooling space 7 through which cooling water flows with the aid of inlet and outlet pipes, so that the space 7 is constantly filled with water. Outside the spacer 5 there is a flow control element which is also made of brass. This flow control element has a supply pipe 8 (see FIG. 2), to which water is supplied at a constant predetermined hydraulic pressure from a tank with a regulated water level into which water is pumped. The water level in this tank (not shown) can be regulated by means known per se. Tube 8 merges into a band-shaped tube 9 via a conical enlargement 10. The taper angle of the link 10 is about 12 °. The arrangement of the tubes 8, 10 and 9 serves the purpose of creating a steady smooth flow of water with minimal turbulence in the flattened tube 9. The water flows in the direction of the arrows 11 into the pipe 9 and is guided through a nozzle guide plate 12 so that it flows through a narrow, strip-like gap 13 between the flat vertical surface of the plate 12 and the inner surface of the armored glass window 14. A flat, essentially uniformly thin layer of water accordingly flows down the inner surface of the glass window 14 and adheres to it through its surface tension, supported by the pressure prevailing inside the furnace. The actual window area, ie the area through which the interior of the furnace is to be observed, is the approximately D-shaped area, the outline of which is shown in FIG. 2 is denoted by 15 and the water exits through the gap 13 at the horizontally extending edge. After the water has flowed over the window surface into contact with the inner surface of the glass sheet 14, it can freely run into the drain pipe 16 , which offers as little resistance as possible to the flow, and enter a system (not shown) through which it is fed back into the tank.

Die Glasscheibe 14 ist die Innenscheibe des Doppelfensters, das aus zwei in Abstand voneinander angebrachten Glasscheiben 14 und 17 besteht, von denen die letztere aus normalem Glas bestehen kann. Der Raum 18 zwischen den Scheiben 14 und 17 ist mit Wasser, das durch Zu- und Abflußrohre (nicht dargestellt) gleichmäßig hindurchgepumpt wird, gefüllt. 19 ist ein Dichtring aus einem synthetischen Material und 20 ein kompressibler Gummidichtring. In der dargestellten Konstruktion werden die Teile mit Hilfe von in einem Ring angeordneten Schrauben 21 zusammengehalten, die auf einen Klemmring 22, der z. B. aus Asbestfiber besteht, und einen äußeren Ring 23 aus einem ähnlichen Material, einen Preßdruck ausüben. Die Klenunschrauben 21 sind in die Wand des Abstandhalters 5 geschraubt.The glass pane 14 is the inner pane of the double window, which consists of two glass panes 14 and 17 which are attached at a distance from one another, the latter of which can consist of normal glass. The space 18 between the disks 14 and 17 is filled with water which is pumped evenly through the inlet and outlet pipes (not shown). 19 is a sealing ring made of a synthetic material and 20 is a compressible rubber sealing ring. In the construction shown, the parts are held together by means of screws 21 arranged in a ring, which are attached to a clamping ring 22 which, for. B. consists of asbestos fiber, and an outer ring 23 made of a similar material to exert a pressing pressure. The Klenun screws 21 are screwed into the wall of the spacer 5.

Das Wasser im Raum 7 des Abstandhalters 5 und im Raum 13 zwischen den Glasscheiben 14 und 17 ist ausschließlich Kühlwasser, und die Flüssigkeitsabdeckung auf der Fensterinnenfläche, die gemäß der Erfindung vorgesehen ist, wird durch das den Spalt 13 durchfließende Wasser erzeugt. Diese sehr dünne Wasserabdeckung der Fensterinnenfläche ist in der Zeichnung nicht dargestellt. Ihre Dicke liegt in der gleichen Größenordnung wie der Abstand zwischen der Düsenführungsplatte 12 und der gegenüberliegenden Fläche der Glasscheibe 14. In einem praktischen Fall ist dieser Abstand etwa 0,5 mm. Es ist möglich, das Flußregelglied so auszulegen und einzustellen, daß dieser Abstand beim Betrieb verstellbar ist. Vorzugsweise jedoch wird der günstigste Abstand für jeden speziellen Anwendungsfall durch Versuche ermittelt und der Aufbau entsprechend ausgelegt. Wie schon ausgeführt, ist die Flußmenge an der Fensterinnenseite ziemlich kritisch, und es erscheint bei einigen Fällen günstig, die Flußmenge verstellbar zu machen, beispielsweise durch Mittel zur Einstellung des hydraulischen Drucks (Wasserspiegelhöhe), der die Flußmenge bestimmt. In einem experimentell untersuchten Beispiel zur Beobachtung des Innenraums eines Stoßofens wurde eine Schaufläche von etwa 55 - 75 mm benutzt; die Flußgeschwindigkeit der Flüssigkeit über diese Schaufläche betrug etwa 1 m/s. Der Versuchsaufbau entsprach dem in der Zeichnung dargestellten.The water in the space 7 of the spacer 5 and in the space 13 between the glass panes 14 and 17 is exclusively cooling water, and the liquid cover on the window inner surface, which is provided according to the invention, is generated by the water flowing through the gap 13. This very thin water coverage of the inner surface of the window is not shown in the drawing. Its thickness is of the same order of magnitude as the distance between the nozzle guide plate 12 and the opposite surface of the glass pane 14. In a practical case, this distance is approximately 0.5 mm. It is possible to design and adjust the flow control element so that this distance can be adjusted during operation. Preferably, however, the most favorable distance for each special application is determined through tests and the structure is designed accordingly. As already stated, the flow rate on the inside of the window is quite critical, and in some cases it appears advantageous to make the flow rate adjustable, for example by means of adjusting the hydraulic pressure (water level) which determines the flow rate. In an experimentally investigated example for observing the interior of a pusher-type furnace, a viewing area of around 55-75 mm was used; the flow rate of the liquid over this viewing area was about 1 m / s. The experimental setup corresponded to that shown in the drawing.

Die Wasserzufuhr zu den Räumen 7 und 18 und zu dem Spalt 13 kann unabhängig voneinander durchgeführt werden. In der Praxis ist es oft günstig, für alle drei Fälle das gleiche Wasser zu verwenden, wobei das Wasser vom Tank durch die Kühlräume 7 und 18 und dann zum Zuflußrohr 9 fließt.The water supply to the spaces 7 and 18 and to the gap 13 can be carried out independently of one another. In practice it is often convenient to use the same water for all three cases, the water flowing from the tank through the cooling spaces 7 and 18 and then to the inlet pipe 9.

Selbstverständlich ist es erforderlich, für einen hohen Reinheitsgrad des Wassers zu sorgen. Für diesen Zweck können bekannte Filter oder Schmutzabscheider verwendet werden. Ebenso ist die Bildverzerrung um so geringer, je ebener die Flächen der Scheiben 14 und 17 sind und wenn sie parallel zueinander stehen.Of course, it is necessary to ensure a high degree of purity of the water. Known filters or dirt traps can be used for this purpose. Likewise, the image distortion is less, the more flat the surfaces of the panes 14 and 17 are and when they are parallel to one another.

Der Ring 23 ist mit geeigneten nicht dargestellten Befestigungsmitteln zur Anbringung einer Fernsehkamera für die Beobachtung des Ofeninnenraums durch die Glasscheiben 17 und 14 und die fließende Flüssigkeitsschicht auf der Innenseite der Scheibe 14, die mit dieser in Berührung ist, ausgestattet.The ring 23 is provided with suitable fastening means, not shown, for attaching a television camera for observing the interior of the furnace through the glass panes 17 and 14 and the flowing liquid layer on the inside of the pane 14 which is in contact therewith.

Claims (1)

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Kühlung eines Beobachtungsfensters für Feuerungen und zur Verhütung von Ablagerungen auf der dem zu beobachtenden Ofeninnern zugewandten Seite des Beobachtungsfensters, bei dem eine durchsichtige Flüssigkeit auf diese Scheibenseite aufgebracht wird, d a -durch gekennzeichnet, daß die durchsichtige Flüssigkeit in einem dünnen gleichmäßig und kontinuierlich fließenden Film über die dem zu beobachtenden Objekt zugewandte Seite des Fensters geleitet wird. z. Beobachtungsfenster-Anordnung mit einem durchsichtigen Fenster über einer Öffnung in einer Wand der zu beobachtenden Anlage und mit einem flüssigkeitsführenden Leitungssystem, über das nach dem Verfahren nach Anspruch 1 eine durchsichtige Flüssigkeit auf die Scheibe aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssigkeitsführende Leitungssystem eine Schlitzdüse (9) und eine im geringen Abstand (13) zu der zu bespülenden Scheibenoberfläche stehende Düsenplatte (12) und am Ende der Scheibe (14) einen Wassersammelkanal (16) aufweist. 3. Beobachtungsfenster-Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fenster aus Glas besteht. 4. Beobachtungsfenster-Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Beobachtungsfenster aus zwei in einem Abstand voneinander stehenden Scheiben (14, 17) besteht, deren Zwischenraum (18) zusätzlich von der Flüssigkeit erfüllt ist, die auch die dem zu beobachtenden Raum zugewandte Seite der inneren Scheibe (14) als Film überzieht. 5. Beobachtungsfenster-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem flüssigkeitsführenden Leitungssystem versehene Fensterinnenseite unter Zwischenlage von gekühlten metallischen Abstandshaltern am Ofen befestigt ist. V In. Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 474 617; britische Patentschrift Nr. 437 734; USA.-Patentschriften Nr. 1937 722, 2 489 286; General Electric Review, 1952, November, S. 27 bis 31.Claims: 1. A method for cooling an observation window for furnaces and for preventing deposits on the side of the observation window facing the inside of the furnace to be observed, in which a transparent liquid is applied to this side of the pane, characterized in that the transparent liquid in a thin evenly and continuously flowing film is directed over the side of the window facing the object to be observed. z. Observation window arrangement with a transparent window above an opening in a wall of the installation to be observed and with a liquid-carrying line system via which a transparent liquid is applied to the pane according to the method according to claim 1, characterized in that the liquid-carrying line system has a slot nozzle ( 9) and a nozzle plate (12) at a short distance (13) from the surface of the pane to be flushed and a water collecting channel (16) at the end of the pane (14) . 3. observation window arrangement according to claim 2, characterized in that the window consists of glass. 4. observation window arrangement according to claim 2, characterized in that the observation window consists of two spaced apart panes (14, 17), the space (18) of which is also filled by the liquid that also faces the space to be observed Side of the inner disc (14) coated as a film. 5. Observation window arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the inside of the window provided with the liquid-carrying line system is attached to the furnace with the interposition of cooled metallic spacers. V In. Documents considered: German Patent No. 474 617; British Patent No. 437,734; U.S. Patent Nos. 1937 722, 2,489,286; General Electric Review, 1952, November, pp. 27-31.