DE2815260B2 - Tragsystem für einen Industrieofen o.dgl - Google Patents
Tragsystem für einen Industrieofen o.dglInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Tragsystem für Industrieöfen, bestehend aus Tragrohren und Hohlstützen, die
gemeinsam von einem Kühlmittel durchströmt sind, wobei in die Hohlsiüi/cn ein Staurohr hineinragt,
dessen Stauöffnung der Kühlmittelströmung im Tragrohr entgegcrrgerichtct ist. — Staurohr meint im
Rahmen der Erfindung ein Rohr, daß an seinem einen Ende die Stauöffnung aufweist und an seinem der
Stauöffnung abgewandten Ende ebenfalls offen ist.
Bei einem bekannten Tragsystem der genannten Art (DE-OS 26 15 431) ist das die Stauöffnung aufweisende,
im Tragrohr befindliche und ggf. trichterförmig erweiterte Ende des Staurohres mittig im Tragrohr
angeordnet. Vermittels des Staurohres wird ein Teil des im Tragrohr strömenden Kühlmittels zentral in die
zugeordnete Hohlstützc und durch den zwischen Hohlstütze und Staurohr gebildeten Ringkanal wieder
zurück zum Tragrohr geleitet, um so auch die Hohlstütze zu kühlen, Der im Tragrohr verbleibende
Teil der Kühlmittelströmung strömt durch den /wischen
dem Tragrolir und dem Staurohrcndc befindlichen
Ringraum und vereinigt sich im Bereich der Hohlstützc wieder mit dem aus der Hohlstiitze rückströmenden
Teilstrom des Kühlmittels. Die beschriebenen Tragsyslcme
verlangen im allgemeinen nach einer sehr intensiven Kühlung insbesondere der Tragrohrc, d. h.
einer verhältnismäßig hohen Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittels in den Tragrohren. Hierbei ist der
im Tragrohr verbleibende Teilstrom des Kühlmittels infolge des den unteren Teil des Tragrohrquerschnities
durchsetzenden gekrümmten Staurohres starken Verwirbelungen unterworfen, die durch die aus der
Vergrößerung der Strömungsquerschnittsfläche unmittelbar hinter dem Staurohr resultierende Erniedrigung
der Strömungsgeschwindigkeit sowie den Rückfluß aus
ίο der Hohlstütze noch begünstigt werden. Im Ergebnis
kommt es so einerseits zu beachtlichen Strömungsverlusten und andererseits zu Störungen in den Kühlmittelnebenkreisläufen
der Hohlstützen bzw. sogar zu einem Zusammenbrechen dieser Nebenkreisläufe mit der
Ii Kolge, daß die Hohlstützen unzureichend gekühlt
werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Tragsystem der eingangs genannten Art so we'tcrzuentwickeln,
daß es trotz niedrigerer Strömungsverluste eine ausreichende Kühlung der Hohlstützen sicherstellt.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß im Tragrohr im Bereich der Hohlstütze ein Kanalbeschränkungsblech
angeordnet ist, welches den Strömungsquerschnitt des Tragrohres im wesentlichen auf
dessen oberen Bereich beschränkt, und daß die Stauöffnung des Staurohres in dem Kanalbeschränkungsblech
vorgesehen ist.
Durch das erfindungsgemäße Kanalbeschränkungsblech wird der im Bereich der Hohlstütze im Tragrohr
jo verbleibende Kühlmittelteilstrom am Staurohr vorbeigeleitet,
so da3 letzteres Verwirbelungen dieses Kühlmittelteilstromes nicht mehr verursachen kann.
Darüber hinaus stellt dieses Kanalbeschränkungsblech gleichsam einen Kühlmiitelejektor mit Saugwirkung
dar, der die Rückführung des über die Stauöffnung in die Hohlstütze abgeleiteten Kühlmittclstromes in das
Tragrohr begünstigt und damit die Kühlmittelströmung in der Hohlstütze verstärkt. Auf diese Weise erreicht
man eine intensive Kühlung aci Hohlstützen, ohne
größere Strömungsverluste in den Firigrohren in Kauf
nehmen zu müssen.
Für die weitere Ausgestaltung bestehen im- Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten. So ist nach einer
bevorzugten Ausführungsform, die sich durch besonders einfache konstruktive Gestaltung und zugleich hohe
Wirksamkeit auszeichnet, das Kanalbeschränkungsblech eben ausgeführt und schräg zur Kühlmittelströmung
im Tragrohr angeordnet. Die Ejektorwirkung im Tragrohr kann wei'.er gesteigert werden, wenn man die
w Stauöffnung des Staurohrs in einem Düsenkopf mit Ausströmöffnung anordnet, welcher parallel zum
Tragrohr im Kanalbeschränkungsblech befestigt ist. Unabhängig davon besteht aber auch die Möglichkeit,
das Kanalbeschränkungsblcch in seinem Oberteil als Tragflügelprofil auszubilden und die Stauöffnung des
Staurohres im Bereich der Anströmkante des Tragflügclprofils
anzuordnen. Diese Ausführungsform ist zwar konstruktiv ein wenig aufwendiger, bezüglich der
Strömungsverhällnisse jedoch optimal. Dabei empfiehlt es sich, die Anordnung so zu treffen, daß das
Triigfliigclprofil absirömseitig wenigstens eine Ausnehmung aufweist, welche die Rückführung des Kühlmittels
mit der betreffenden Hohlstiitze begünstigt. Schließlich und endlich empfiehlt die Erfindung, daß das Staurohr
h5 das Kanalbeschränkungsblech trägt und vermittels
Haltestegcn in der Hohlstützc befestigt ist.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert, deren F7 i K- I bis 4 in schcmatischcr
Darstellung vier verschiedzne Ausführungsformen eines
Tragsystems zeigen, und zwar jeweils in einem Längsschnitt sowie einem Querschnitt.
Die in den Figuren dargestellten Tragsysteme sind für einen Industrieofen, beispielsweise einen Stoßofen,
bestimmt und bestehen in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus horizontalen Tragrohren 1 und vertikalen Hohlstützen
2, die mit Durchdrngungsanschluß 3 an die Tragrohre 1 nngeschweißt sind. Dargestellt ist jeweils
nur ein Tragrohr 1 sowie eine Hohlstiitze 2; die entsprechende Vervielfachung der Tragrohre 1 und
Hohlstützen 2 ist selbstverständlich. Aus dem gleichen Grunde ist in den Figuren auch nicht erkennbar, daß die
Hohlstützen 2 an ihrem unteren Ende verschlossen sind. Die Tragrohre 1 sind von einem Kühlmittel durchströmt;
die entsprechende Kühlmittelströmung ist durch den Pfeil 4 verdeutlicht. In die Hohlstützen 2 ragt ein
Staurohr 5 hinein, dessen Stauöffnung 6 der Kühlmittelströmung 4 im Tragrohr 1 entgegengerichtet ist. Das
untere, in der Hohlstütze 2 befindliche Ende 7 des Staurohres 5? ist ebenfalls offen. Allen Ausführungsformen
ist gemeinsam, daß im Tragrohr 1 im bereich der Hohlstütze 2 ein Kanalbeschränkungsblech 8 angeordnet
ist, welches den Strömungsquerschnitt des Tragrohres 1 im wesentlichen auf dessen oberen Bereich 9
beschränkt, und die Stauöffnung 6 des Staurohres 5 in dem Kanalbeschränkungsblech 8 vorgesehen ist. Das
Kanalbeschränkungsblech 8 wird vom Staurohr 5 getragen, welches seinerseits vermittels Haltestegen 10
in der Hohlstütze 2 befestigt ist.
Bei der Ausführungsform nach Fig. I ist das Kanalbeschränkungsblech 8 eben ausgeführt und schräg
zur Kühlmittelströmung 4 im Tragrohr I angeordnet. Es erstreckt sich vollständig über die untere Hälfte des
Querschnittes des Tragrohres 1. Die Ausführungsform nach Fig. 2 unterscheidet sich von derjenigen nach
F i g. I nur dadurch, daß in Richtung der TYagrohrkühlmitielströmung
4 gesehen zwischen dem Kanalbeschränkungsblech 8 und der unteren Hälfte der Tragrohrinnenfläche ein schmaler Ringspalt 11 belassen
ist und das abströmseitige Ende 12 des Kanalbeschränkungsbleches 8 in Richtung der Tragrohrkühlmittelströmung
4 abgewinkelt ist.
Bei der Ausführungsform nach F i g. 3 ist das
Kanalbeschränkungsblech 8 im wesentlichen wie be: der Ausführungsform nach Fig. 1 ausgebildet, also eben
ausgeführt und schräg zur Kühlmittektrömung 4 im Tragrohr 1 angeordnet. Die Stauöffnung 6 des
Staurohres 5 ist hier jedoch in einem Düsenkopf 13 mit
Ausströmöffnung 14 angeordnet, welcher parallel /um Tragrohr 1 im Kanalbeschränkungsbleche befestigt ist.
Im Gegensatz zu den vorgenannten Ausführungsformen ist bei der Ausführungsform nach Fig. 4 das
Kanaibeschränkungsblech 8 in seinem Oberteil als Tragflügelpmfil 15 ausgebildet und die .Stauöffnung 6
des Staurohres 5 im Bereich der Anstrornkante 16 des
Tragflügelprofils 15 angeordnet. Die Querschnittsabmessungen des Kanalbeschränkungsbicches 8 entsprechen
im wesentlichen demjenigen gemäß Fig. 2. Abströmseitig weist das Tragflügeiprofil 15 noch drei
Ausnehmungen 17 auf, die unmittelbar hinter der engsten Stelle zwischen Tragrohr 1 und Tragflügelprofil
15 angeordnet sind.
Die Funktionsweise der beschnecenen Tragsysteme
ergibt sich unschwer aus den Figuren, wenn man die eingezeichneten Pfeile berücksichtigt. Die Kühlmittelströmung
4 im Tragrohr 1 wird durch das Kanaibeschränkungsblech 8 zum einen Teil auf den oberen
Bereich 9 des Strömungsquerschnittes des Tragrohres 1 konzentriert und zum anderen Teil durch das Staurohr 5
zentral in die Hohlstütze 2 abgelenkt. Der in die Hohlstütze 2 abgelenkte Kühlmittelstrom fließt durch
den Ringkanal 18 zwischen Staurohr 5 und Hohlstütze 2 wieder in das Tragrohr 1 zurück und vereinigt sich dort
wieder mit dem im Tragrohr 1 verbliebenen Teil der Kühlmittelströmung 4. Bei den Ausführungsformen
nach den Fig. 1 bis 3 erfolgt diese Vereinigung hinter dem Kanaibeschränkungsblech 8, bei der Ausführungsform nach F i g. 4 infolge der Injektorwirkung vernehmlich
auch im Bereich des Kanalbeschränkungsbleches 8 durch die Ausnehmungen 17 in demselben. Bei der
Ausführungsform nach Fig. 3 strömt das über die Stauöffnung 6 eingetretene Kühlmittel nur teilweise in
dh Hohlstülze 2 ein, da das Kühlmittel auch durch die Ausströmöffnung 14 austritt, d. h. teilweise im Tragrohr
1 verbleibt.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. Tragsystem für Industrieöfen, bestehend aus Tragrohren und Hohlstützen, die gemeinsam von
einem Kühlmittel durchströmt cind, wobei in die
Hohlstützen ein Staurohr hineinragt, dessen Stauöffnung der Kühlmittelströmung im Tragrohr entgegengerichtet
ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Tragrohr (1) über der Hohlstütze (2) ein
Kanalbeschränkungsblech (8) angeordnet ist, welches den Strömungsquerschnitt des Tragrohres (1)
im wesentlichen auf dessen oberen Bereich (9) beschränkt, und daß die Stauöffnung (6) des
Staurohres (5) in dem Kanalbeschränkungsblech (8) vorgesehen ist.
2. Tragsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kanalbeschränkungsblech (8) eben
ausgeführt und schräg zur Kühlmittelströmung (4) imTragrohr(l)angeordnet ist.
3. Tragsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauöffnung (6) des
Staurohres (5) in einem Düsenkopf (13) mit Ausströmöffnung (14) angeordnet ist, welcher
parallel zum Tragrohr (1) im Kanalbeschränkungsblech (8) befestigt ist.
4. Tragsystem nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet,
daß das Kanalbesehränkungsblech (8) in seinem Oberteil als Tragflügelprofil (15) ausgebildet
ist und die Stauöffnung (6) des Staurohres (5) im Bereich der Anströmkante (16) des Tragflügelprofils
(15) angeordnet ist.
5. Tragsyj.em nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet,
daß das Tragflügclf/Ofil (15) absirömseitig
wenigstens eine Ausnehmung (17) aufweist.
6. Tragsystem nach einem et ■ Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das Staurohr (6) das Kanalbeschränkungsblech (8) trägt und vermittels
Haltestegcn (10) in der Hohlstütze (2) befestigt ist.
Priority Applications (4)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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- 1979-04-06 US US06/027,866 patent/US4208179A/en not_active Expired - Lifetime
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