DE3144636C1

DE3144636C1 - Strömungstechnische Untersuchungsanlage für gasförmige Medien führende Abzüge, insbesondere Schornsteinaufsätze

Info

Publication number: DE3144636C1
Application number: DE19813144636
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Basten 5401 St Goar De GmbH; Basten 5401 St Goar GmbH
Current assignee: Rheintalwerke Basten Ag 5401 St Goar De
Priority date: 1981-11-10
Filing date: 1981-11-10
Publication date: 1983-05-19

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine strömungstechnische Untersuchungsanlage für gasförmige Medien führende Abzüge, insbesondere Schornsteinaufsätze, mit einem Halter für letztere und mit einem Windkanal.

Unter gasförmige Medien führende Abzüge sind beispielsweise thermische oder mechanische Entlüftungsanlagen, Lüfter o. dgl. zu verstehen. Ferner fallen darunter vor allem auch Abzüge, die thermisch beeinflußte, gasförmige Medien führen, wie vornehmlich Schornsteine oder Kamine und vor allem deren Aufsät7.e.

Bekanntlich wird der Abzug von Rauchgasen oder auch anderen gasförmigen Medien durch die Außentemperatur, die den Kamm oder Schornstein o. dgl. umgibt und auch durch die Windverhältnisse wesentlich beeinflußt. Ls gibt bereits viele Möglichkeiten, /.. B. den Wind zur Förderung der Abzugswirkung hcran/.uz.ehf.-n;dies erfolgl durch Abdeckung der Entlüftungsanlage oder der Schornsteinmündung oder auch durch gesonderte Schornsteinaufsätze,

Es ist schon vielfach versucht worden, Entlüfter an Abzügen oder auch Schornsteinaufsätze in bezug auf ihre Wirkungsweise zu untersuchen. Es sind auch derartige Untersuchungen in oder an Windkanälen vorgenommen worden. Die Ergebnisse solcher Untersuchungen sind jedoch niemals zufriedenstellend gewesen, weil es nicht gelungen ist, Modellversuche durchzuführen; dies gilt vor allem für Schornsu »naufsätze in Originalgröße, angeschlossen an praxisgerechten Schornsteinen mit angeschlossenen Feuerstätten unter natürlichen Umweltbedingungen.

Bei den bekannten Versuchen, Meßwerte für Schornsteinaufsätze im Windkanal zu erhalten, konnte zwar der auf den Aufsatz auftreffende Wind durch Steuerung des Windkanals entsprechend variiert werden, es wurde jedoch im Schornsteinaufsatz ebenfalls nur mit Kaltluft oder konstant aufgeheizter Warmluft gearbeitet Die Meßergebnisse konnten daher in keinem Fall genau sein, zumal die oben erwähnten Außeneinflüsse, d. h. Außentemperatur und Windverhältnisse, die sich ständig ändernden Temperaturen der Rauchgase nicht berücksichtigt werden konnten; auch die Einflüsse von Schnee und Regen mußten unberücksichtigt bleiben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine strömungstechniscJ-ce Untersuchungsanlage des oben erwähnten Typs zu schaffen, mit der es möglich ist, anhand von Modellversuchen die in Wirklichkeit auftretenden Verhältnisse umweltgerecht nachzuahmen.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß die Anlage, wie an sich bekannt, zweistöckig ausgebildet ist, in deren unterem Stockwerk mindestens eine, einen Luftzug erzeugende Vorrichtung, vorzugsweise Feuerungsvorrichtung, und in deren gegenüber dem unteren Stockwerk abgedichteten oberen Stockwerk der Windkanal und der als Halter ausgebildete obere Teil des zur einen Lüftzug erzeugenden Vorrichtung führenden Kamins angeordnet sind.

Auf diese Weise ist es nicht nur möglich, Schornsteinaufsätze, Entlüfter, Kaminhp.uben oder Abdeckbleche in natürlicher Größe zu testen, sondern man kann auch eine praxisgerechte Befeuerung vornehmen, so daß die Schornsteinmündung oder Lüftungskanalmündung, versehen mit irgendeinem Aufsatz, den unterschiedlichsten Windbelastungen ausgesetzt werden kann. Somit ist es erstmalig möglich, bei der strömungstechnischen Untersuchung alle die Werte zu variieren, die auch in der Praxis variabel auftreten.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind alle Meßgeräte und Ablesegeräte im unteren Stockwerk angeordnet. Der Kamin kann aus auswechselbaren Fertigteilen zusammengesetzt sein. Auf diese Weise ist es möglich, verschiedene Kaminquerschnitte einzusetzen oder auch Schornsteine beispielsweise mit einem Lüftungskanal. Auch für letzteren besteht eine Auswertungsmöglichkeit, auch wenn dieser kein Rauchgas führt, sondern nur als Lüftung aufgrund der natürlichen Thermik vorgesehen ist.

Der Windkanal ist vorzugsweise als Eiflel-Windkanal ausgebildet und weist einen quadratischen Auslaß auf. Die Seitenlänge des Auslasses des Windkanals kann mindestens 1.0m, vorzugsweise I.Jm betragen. Auch kann der Auslaß des Windkanals einen kleineren Querschnitt aufweisen als sein mittlerer Abschnitt.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind

mindestens im oberen Stockwerk vor und hinter dem Windkanal große öffnungen in den Wänden vorgesehen.

Die Feuerungsvorrichtung ist zweckmäßigerweise mit steuerbarer Abgastemperatur ausgebildet. Besonders eignen sich öl- oder Gasfeuerungsanlagen. Die Windgeschwindigkeit im Windkanal kann bis zu einem Wert von 80 km/h steuerbar sein.

In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des ErHndungsgegenstandes in schaubildlicher Darstellung im Längsschnitt gezeigt; sie wird nachfolgend näher beschrieben.

In einem zweistöckigen Bauwerk ist im ersten Stockwerk 1 eine Feuerungsvorrichtung, z. B. ein ölkessel 2 mit einem Ölbrenner 3 angeordnet; die durch den ölkessel erzeugte Temperatur und damit die durch das Abgasrohr 4 abgeleiteten Rauchgase sind steuerbar. Die Rauchgase werden einem aus Fertigteilen 5 zusammengesetzten Kamin 6 zugeführt, welcher durch eine Öffnung 7 in der trennenden Geschoßdecke 8 hindurchgeführt ist und als Halter 9 z. B. für einen Schornsteinaufsatz 10 ausgebildet ist Der Schornsteinaufsatz ist in Schrägstellung gezeigt; er liegt auf einem Keilll.

Die öffnung 7 ist während der laufenden Untersuchungen abgedichtet, so daß das vorliegende Modell, nämlich Halter 9 und Schornsteinaufsatz 10 der Wirklichkeit in der Praxis außerordentlich nahe kommen.

Der mit einem verzinkten Blechgehäuse umgebene Windkanal 12 weist einen mit einem Motor 13 angetriebene, nicht näher gezeigte Windmaschine auf. Die Windgeschwindigkeiten können, wie weiter unten näher beschrieben, z. B. von 0—80 km/h gesteuert werden. J5

Das Gehäuse 12 weist einen offenen quadratischen Auslaß 14 mit einer jeweiligen Seitenlänge von 140 auf und hat einen mittleren, im Querschnitt ebenfalls quadratischen Bereich 15, dessen jeweilige Seitenlange in etwa 2,?0m beträgt

Das auf der vorderen Seite »aufgeschnittene«, zweistöckige Gebäude weist mindestens in Verlängerung der Längsachse des Windkanals große öffnungen 16 bzw. 17 auf, die beispielsweise auch durch vollständiges Weglassen der entsprechenden Wandteile gebildet sein können.

Im unteren Stockwerk ist ein Schauschrank 20 vorgesehen, welcher die Meßdaten aufnimmt und ggfs. speichert, die mit dem Schornsteinaufsatz 10 zusammenhängen. So ist nicht nur die Abgastemperatur ablesbar, sondern auch die Außentemperatur und die Windwirkung auf die einzelnen z. B. windzugekehrten oder windabgekehrten Abschnitte des Schornsteinaufsatzes; auch sind die Strömungsgeschwindigkeiten und die Druckverhältnisse ablesbar.

Ein weiterer Schaltschrank 21 ist dem Windkanal des sogen. Eiffel-Typs zugeordnet und ermöglicht nicht nur Verstellungen der Windgeschwindigkeiten, sondern auch Messungen am Auslaß 14 des Windt<anals IZ

Die Abdichtung des oberen Stockwerkes mit dem Windkanal gegenüber der Umgebung bezieht sich z. B. auch auf die Rückseite des Windkanals; auf der Höhe des Endes des letzteren ist eine nicht gezeigte Wand vorgesehen, um eine Rückansaugung zu verhindern, die die Meßergebnisse beeinflussen könnte.

Das untere Stockwerk 1 weist einen Boden 25 und das obere Stockwerk eine Decke 26 auf; an den Längsseiten des Gebäudes sind durchgehende Wände vorgesehen. Die Decke 26 weist über dem Halter 9 eine nicht gezeigte öffnung auf; durch diese Öffnung können die Abgase besser abziehen; ferner können Regen- und Schnee-Einflüsse berücksichtigt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Strömu..gstechnische Untersuchungsanlage für gasförmige Medien führende Abzüge, insbesondere Schornsteinaufsätze mit einem Halter für letztere und einem Windkanal, dadarch gekennzeichnet, daß die Anlage, wie an sich bekannt, zweistöckig ausgebildet ist, in deren unterem Stockwerk eine einen Luftzug erzeugende Vorrichtung, vorzugsweise Feuerungsvorrichtung (2,3), und in deren gegenüber dem unteren Stockwerk abgedichteten oberen Stockwerk der Windkanal (12) und der als Halter (9) ausgebildete obere Teil des zur einen Luftzug erzeugenden Vorrichtung führenden Kamins (6) angeordnet sind.

2. Untersuchungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Meß- und Ablesegeräte (20, 21) im unteren Stockwerk angeordnet sind.

3. Untersuchungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kamin (δ) aus auswechselbaren Fertigteilen (5) zusammengesetzt ist.

4. Untersuchungsanlage nach Anspruch 1 o. f, dadurch gekennzeichnet, daß der Windkanal (12) als Eiffel-Windkanal ausgebildet ist und einen quadratisehen Auslaß (14) aufweist.

5. Untersuchungsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Seitenlänge des Auslasses (14) des Windkanals (12) mindestens 1,0, vorzugsweise 1,5 m beträgt

6. Untersuchungsanlage nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß (14) des Windkanals (12) einen kleineren Querschnitt aufweist als sein mittlerer Abschnitt.

7. Untersuchungsania&e nach Anspruch 1 o. f, dadurch gekennzeichnet, daß ..iindestens im oberen Stockwerk vor und hinter dem Windkanal (12) große Öffnungen in den Wänden vorgesehen sind.

8. Untersuchungsanlage nach Anspruch I o. f., dadurch gekennzeichnet, daß die Feuerungsanlage (2, 3) mit steuerbarer Abgastemperatur ausgebildet ist.

9. Untersuchungsanlage nach Anspruch 1 o. f., dadurch gekennzeichnet, daß die Windgeschwindigkeit im Windkanal (12) bis zu einem Wert von 80 km «5 steuerbar ist.