DE4040723A1 - Abrauchabzug - Google Patents
AbrauchabzugInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Abrauchabzug nach dem
Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1.
Abrauchabzüge werden im allgemeinen dazu benutzt, im
Inneren Arbeiten, bei denen heiße Gase, Dämpfe oder Rauche
entstehen, beispielsweise Arbeiten mit erhitzten ätzenden
Flüssigkeiten auszuführen. Derartige Arbeiten sind beispiels
weise Materialprüfungen wie die Prüfung der Säurebeständig
keit von Lacken auf Blechen für die Kraftfahrzeugindustrie.
In einem Abrauchabzug werden gewöhnlich zahlreiche
Proben auf Heizplatten, in Sandbädern oder auf Bunsenbrennern
erhitzt, wobei die gesamte Breite des Abzuges ausgenutzt
wird.
Aufgrund der Arbeitsweise und der Aggressivität der
dabei benutzten Stoffe sind an Abrauchabzüge besondere
Anforderungen zu stellen, die von den Anforderungen bei
Standardabzügen zum Teil bedeutend abweichen:
- a) Das Schiebefenster ist während der Arbeiten ständig halb geöffnet, da der Arbeitsraum zugänglich sein muß, wenn beispielsweise die im Abzug angeordneten Proben mit einer Säure verschiedener Stärke behandelt werden sollen. Dazu sind gute Eingriffsmöglichkeiten erforderlich.
- b) Die entstehenden Dämpfe beeinträchtigen die Sicht auf die Reagenzien oder Proben. Diese Dämpfe müssen daher schnell im Arbeitsraum nach hinten abgeführt werden.
- c) Aufgrund der hohen Heizleistung, die bis 7 kW beträgt, entsteht eine starke Aufwärtsbewegung, d. h. Thermik im Innenraum des Abzuges. Diese Thermik beeinträchtigt die Strömungsführung beträchtlich und führt zu einem Wärmestau unter der Decke des Arbeitsraumes.
- d) Der Abzug muß eine hochwertige Innenauskleidung haben, die bei den dabei verwandten Materialien den jeweili gen Ansprüchen genügt.
- e) Oberhalb des Abzuges sollte vorzugsweise Platz für den Einbau eines Gaswäschers vorhanden sein, der die Abluft reinigt. Dabei ist von einer Raumhöhe von 3000 mm und einer Abzugshöhe von bis zu 2800 mm auszugehen.
- f) Aufgrund von Kondenzbildungen entstehen aggressive Niederschläge im Abzug, so daß die sonst unzugänglichen Stellen im Innenraum entweder berieselt werden müssen oder reinigbar sein müssen.
- g) Es muß insbesondere sichergestellt sein, daß die sich im oberen Teil des Innenraums des Abzuges sammelnde und stauende Luft zügig abgesaugt wird, da sich sonst der gesamte Innenraum mit Dampf füllen würde.
Ein Abrauchabzug muß aber nicht nur den Erfordernissen
beim Arbeiten mit rauchenden Materialien genügen, er muß auch
den Anforderungen von Standardabzügen in allen Belangen
genügen, bei denen mit sonstigen Chemikalien und kalten
ätzenden Stoffen gearbeitet wird. Er muß insbesondere in der
Lage sein, schwere Chemikalien wie Brom oder NO2 abzusaugen
und muß die lufttechnischen Anforderungen nach DIN 12924
erfüllen.
In diesem Zusammenhang sind bereits sogenannte Walzenab
züge bekannt, die mit einer entsprechend beständigen
Auskleidung versehen sind und bei denen an der Rückwand des
Innenraumes eine Prallplatte angeordnet ist, für die eine
Berieselung vorgesehen ist.
Derartige Walzenabzüge, bei denen sich eine sogenannte
Raumwalze, d. h. ein Luftwirbel mit horizontaler Achse, im
Innenraum ausbildet, sind Abwandlungsformen von normalen
Standardabzügen, bei denen lediglich die spezielle Ausklei
dung und die Berieselung einen Schutz vor der Aggressivität
der benutzten Chemikalien bieten sollen.
Derartige Walzenabzüge genügen jedoch den genannten
Anforderungen an Abrauchabzügen nicht in vollem Maße:
- a) Die sich im Innenraum ausbildende Raumwalze führt die Schadstoffe zu langsam ab, so daß die Sicht auf die Proben, beispielsweise die Reagenzgläser, behindert ist.
- b) Aufgrund des großen Totraumes über dem Schiebefenster ist die Verweilzeit der Dämpfe im Innenraum sehr groß.
- c) Oberhalb des Abzuges kann aus Abmessungsgründen kein Schadgaswäscher mehr eingebaut werden.
- d) Aufgrund des beibehaltenen Konstruktionsprinzips des Standardabzuges sind derartige Walzenabzüge nur im normalen Chemielaborbetrieb einsatzfähig. Sie sind für die spezielle Nutzung, beispielsweise bei der Abraucharbeit aber völlig ungeeignet, da die dabei entstehende Thermik die sonst vorhandene normale innere Luftbewegung und -strömung stört.
Es ist weiterhin ein Abzug mit Schachtabsaugung bekannt,
der leicht auszukleiden ist und in der Vergangenheit eine
breite Verwendung gefunden hat. Diese Auskleidung kann
beispielsweise aus Fliesen bestehen. Ein derartiger Abzug mit
Schachtabsaugung weist im Innenraum an der Rückwand einen
Absaugschacht mit zwei örtlich begrenzten oben und unten
angeordneten Absaugöffnungen auf.
Ein derartiger Abzug ist jedoch für die Verwendung bei
der Abraucharbeit gleichfalls nur bedingt geeignet:
- a) Eine ausreichende Absaugung ist nur im Bereich der Absaugschächte, insbesondere in der Nähe der daran vorgesehe nen Absaugöffnungen gewährleistet. Bei einer intensiven Ausnutzung des gesamten Innenraumes des Abzuges sind Reagenzien oder Proben im gesamten Abzug verteilt. Aufgrund von Eckwirbeln ist dann die Absaugung in den Ecken unzurei chend.
- b) Oberhalb des Schiebefensters bildet sich gleichfalls aufgrund der Thermik ein Hitzestau, der nur langsam ausge dünnt wird, und bei einem Öffnen des Schiebefensters zu einem Austritt von Schadstoffen aus dem Abzug führt.
- c) Der Einbau eines Gaswäschers oberhalb des Abzuges ist gleichfalls nicht möglich.
Es ist bereits ein Abrauchabzug mit eingebautem
Gaswäscher vorgeschlagen worden, wie er in Fig. 1 der
zugehörigen Zeichnung dargestellt ist. Bei einem derartigen
Abzug ist die Decke abgesenkt, hat daher der eigentliche
Abzugsteil eine reduzierte Höhe und ist oberhalb des
Abzugsteils ein Gaswäscher eingebaut. Das Schiebefenster kann
dann bis zur Decke des Abzugsteils nach oben geöffnet werden.
Im Rückraum des Abzuges sind Prallwände eingesetzt, die
teilweise schräg von unten nach oben und von hinten nach
vorne verlaufen und zwischen ihrer Ober- und Unterkante und
der Rückwand bzw. Decke jeweils Schlitze begrenzen, die zu
einem Raum hinter der Prallplatte führen, mit dem die
Absaugöffnung der Absaugeinrichtung verbunden ist.
Ein derartiger Abzug hat gegenüber den herkömmlichen
Abzügen den Vorteil, daß oberhalb des eigentlichen Abzugteils
ein Gaswäscher eingebaut werden kann.
Nachteilig ist aber weiterhin, daß auch bei diesem Abzug
mit eingebautem Gaswäscher nur bei geschlossenem Schiebe
fenster gearbeitet werden kann, was dann nicht möglich ist,
wenn ständig an den Proben gearbeitet werden muß. Das ist
z. B. bei der Materialprüfung von Automobilblechen und
Gasisolierungen mittels Flußsäure der Fall. Wird andererseits
das Schiebefenster geöffnet, dann kann ein Schadstoffaustritt
am oberen Rand der Öffnung in der Vorderseite bzw. an der
Unterkante des Schiebefensters auftreten, da für die durch
die Thermik entstehende heiße Luft kein Stauraum vorhanden
ist, so daß es zu einem starken Schadgasausbruch beim öffnen
des Schiebefensters kommt.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher
darin, einen Abrauchabzug nach dem Gattungsbegriff des
Patentanspruchs 1 so auszubilden, daß er bei einer niedrigen
Bauhöhe, die die Möglichkeit des Einbaus eines Gaswäschers am
oberen Teil bietet, allen Erfordernissen für die Arbeit mit
und ohne Thermik erfüllt.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die
Ausbildung gelöst, die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1
angegeben ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Abrauchabzug ist durch die
Ausbildung des deckenseitigen Teils des Arbeitsraumes in Form
eines sich nach oben verjüngenden Schachtes sichergestellt,
daß die durch die Thermik aufsteigende und sich an der Decke
ansammelnde Luft im Schacht gesammelt und an der vorderen
Schachtunterkante nach innen zum Absaugschlitz zwischen der
Prallplatte und der Decke des Abzuges zurückgelenkt wird.
Dadurch ist ein Austreten von Schadstoffen bei geöffnetem
Schiebefenster oder beim Öffnen des Schiebefensters während
der Arbeiten ausgeschlossen.
Der erfindungsgemäße Abrauchabzug erfüllt aufgrund
dieser Ausbildung mit und ohne Thermik die Anforderungen
gemäß DIN 1292471.
Besonders bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltungen
des erfindungsgemäßen Abrauchabzuges sind Gegenstand der
Ansprüche 2 bis 8.
Im folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnung ein
besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher
beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 schematisch ein Ausführungsbeispiel eines
herkömmlichen Abrauchabzuges mit eingebautem Gaswäscher,
Fig. 2 eine Querschnittsansicht des Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Abrauchabzuges,
Fig. 3 die Strömungsverhältnisse im Inneren des in Fig.
2 dargestellten Ausführungsbeispiels bei halbgeöffnetem
Schiebefenster, wobei die verunreinigten Dämpfe mit hohen
Temperaturen durch Pfeile mit einem Kreis am Ende dargestellt
sind, während die kalte Frischluft durch einfache Pfeile
wiedergegeben ist, und
Fig. 4 die Ausbildung am oberen Teil zwischen der
Vorderkante des Abzuges und dem Schiebefenster im einzelnen.
Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel des
erfindungsgemäßen Abrauchabzuges besteht im wesentlichen aus
einem kastenförmigen Gehäuse, in dem ein Arbeitsraum 17
vorgesehen ist, der durch eine Boden- oder Tischplatte 1,
Seiten, eine Rückwand 2 und eine Decke 5 bis 8 begrenzt ist.
Die Vorderseite des Gehäuses ist offen und über ein vertikal
verschiebbares Schiebefenster 4 zugänglich, das in eine die
Öffnung verschließende und eine die Ööffnung freigebende Lage
verschiebbar ist.
Am hinteren Deckenteil 5 befindet sich eine Absaugöff
nung, an die eine Absaugeinrichtung, beispielsweise über
einen Verbindungsstutzen 13, angeordnet ist, die zu dem
oberhalb des Abzugteils angeordneten Gaswäscher 14 führt.
Im Arbeitsraum 17 ist in zwei Halterungen 11, 12
herausnehmbar eine Prallplatte 10 angeordnet, die bei dem
dargestellten Ausführungsbeispiel schräg von unten nach oben
und von hinten nach vorne verläuft. Diese Prallplatte 10
dient dazu, die bei Arbeiten auf der Tischplatte 1 entstehen
den Gase oder Dämpfe, die aufgrund der Thermik nach oben
steigen, zu einem unteren und oberen Absaugschlitz 21, 22 zu
leiten, die zwischen der Unterkante und der Oberkante der
Pprallplatte 10 und der Rückwand 2 bzw. der Decke 7 des
Innenraumes begrenzt sind. Der Raum 20 zwischen der Prall
platte 10 und den Deckenteilen 5 und 6 bildet somit eine
Unterdruckkammer 20, die mit dem Arbeitsraum 17 über die
Schlitze 21, 22 verbunden ist. Über die Breite dieser
Schlitze können die jeweiligen Absaugluftmengen reguliert
werden. Die über den Stutzen 13 aus dem Unterdruckraum 20 in
den Wäscher 14 gesaugte Abluft wird vom Wäscher 14 über einen
Stutzen 16 an eine hausseitige Lüftung abgegeben.
Die Prallplatte 10 bildet zusammen mit der Decke
insbesondere dem Deckenteil 7 und dem Deckenteil 8 in Form
eines Verkleidungsbleches, das zwischen der Vorderkante des
Deckenteils 7 und der Oberkante der Öffnung der offenen
Vorderseite des Gehäuses verläuft, einen sich nach oben
verjüngenden Schacht im oberen Teil des Arbeitsraumes 17.
Dieser Schacht kann im Querschnitt trapezförmig ausgebildet
sein, wie es bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausfüh
rungsbeispiel der Fall ist, er kann jedoch auch eine gewölbte
oder haubenartige Form haben.
Der Absaugschlitz 22 zwischen der Prallplatte 10 und dem
Deckenteil 7 ist an der engsten Stelle des Schachtes
angeordnet, so daß dort die Absaugung sehr intensiv ist. Die
Größe der Absaugschlitze 21, 22 ist vorzugsweise so gewählt,
daß am Absaugschlitz 21 40% und am Absaugschlitz 22 60% der
Abluft abgesaugt werden. Das stellt einen Unterschied zu der
Standardeinstellung bei den sogenannten Walzenabzügen dar,
bei denen am unteren Schlitz 66% abgesaugt wird, während am
oberen Schlitz 33% abgesaugt wird. Diese Abweichung beruht
darauf, daß aufgrund der Thermik am oberen Teil eine rasche
Absaugung erzielt werden muß.
Der Deckenteil 8, d. h. das Verkleidungsblech kann
durchsichtig ausgebildet sein und mit einer an der Vorder
seite sitzenden Beleuchtung 9 versehen sein. Insbesondere ist
an der Unterkante des Verkleidungsbleches 8, das sich von der
Decke schräg nach vorne bis zur Oberkante der Ööffnung in der
Vorderseite des Gehäuses erstreckt, d. h. im Bereich der
Oberkante der Öffnung an der Vorderseite des Gehäuses eine
sog. Abweiseplatte 24 vorgesehen, die sich von der Unterkante
des Verkleidungsbleches 8 nach innen erstreckt. Diese
Abweiseplatte 24 kann gleichfalls durchsichtig sein.
Die Abweiseplatte 24 dient als Leitplatte, die die im
oberen schachtförmigen Teil gesammelte Luft nach innen
umlenkt, ein Effekt, der durch eine entsprechend profilierte
Ausbildung der Unterkante des Schiebefensters verstärkt
werden kann, die dann bei geöffnetem Schiebefenster eine
ähnliche Funktion erfüllt.
Wie es im einzelnen in Fig. 4 dargestellt ist, ist
zwischen der Vorderfront 15a des Abzuges und dem Schiebe
fenster 4 eine Dichtung 15b vorgesehen, die aus einem weichen
Material gebildet sein kann, beispielsweise eine über die
ganze Breite der Front 15a gehende weiche Bürste sein kann.
Diese Dichtung 15b verschließt den konstruktiv notwendigen
Spalt zwischen der Front 15a und dem Schiebefenster 4, in den
sonst aufgrund des hohen Temperaturunterschiedes zwischen dem
Innen-, d. h. dem Arbeitsraum, und dem Außenraum Gase
einströmen könnten.
Vorzugsweise ist die Innenseite des Schiebefensters 4
flächig mit der Glasscheibe des Schiebefensters beklebt.
Dadurch wird der Metallrahmen vor Korrosion durch die
abgerauchten Gase geschützt und ist durch glatte Flächen eine
gute Abdichtung gewährleistet.
Im folgenden wird anhand von Fig. 3 die Funktion des in
Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiels des erfindungsge
mäßen Abrauchabzuges, d. h. insbesondere der sich im Abzug
einstellende Strömungsverlauf, beschrieben.
Fig. 3 zeigt den Strömungsverlauf bei halbgeöffnetem
Schiebefenster 4.
Im Abzug werden über Heizquellen 18, beispielsweise in
Reagenzgläsern 19, Chemikalien unter starker Rauchentwicklung
verdampft. Die dabei entstehenden Dämpfe entstehen schräg
unterhalb des unteren Absaugschlitzes 21 und werden durch den
unteren Absaugschlitz 21 und die nachströmende Frischluft
schräg nach hinten gesaugt. Dadurch ist ständig eine gute
Sicht auf die Reagenzgläser 19 gewährleistet.
Aufgrund der Thermik steigt ein Teil der Dämpfe an der
Prallplatte 10 in den sich düsenförmig verengenden oder
trichterförmig ausgebildeten Schacht 17a nach oben. An der
höchsten Stelle des Schachtes 17a erfolgt eine intensive
Absaugung über den Absaugschlitz 22. Die nicht abgesaugten
Dämpfe streichen am Deckenteil 7 und am Deckenteil 8, d. h.
dem Verkleidungsblech 8 sowie am Schiebefenster 4, nach unten
und werden durch das Griffprofil 4b des Schiebefensters 4
nach innen umgeleitet. Dazu trägt auch der Abweiser 24 bei,
der die Schadgase nach innen lenkt. Der in dieser Weise
umgelenkte Strom führt anschließend wieder nach oben zum
oberen Absaugschlitz 22, so daß ein Austreten von Dämpfen
oder Schadstoffen aus dem halbgeöffneten Fenster ausgeschlos
sen ist.
Ein Austreten von Dämpfen durch den Spalt zwischen dem
Fenster und der Außenfront des Abzuges aufgrund der hohen
Temperatur im Schacht 17a ist durch die Dichtung 15b zwischen
dem Schiebefenster 4 und der Frontseite 15 des Abzuges
verhindert.
Ein derartiger Abrauchabzug erlaubt daher ein Arbeiten
mit halbgeöffnetem Schiebefenster, ein schnelles Ableiten der
Dämpfe nach hinten, ein Sammeln der Thermik im Schacht, den
Einbau des Wäschers oberhalb des Arbeitsraumes, ein Ablaufen
des Kondensats an der schrägen Prallplatte, eine zügige
Absaugung der Thermik an der höchsten Stelle im Schacht sowie
eine leichte Zugänglichkeit zu Reinigungszwecken an allen
Kanten bzw. vermeidet tote Ecken.
Auch bei vollständig geöffnetem Schiebefenster 4 können
im Schacht 17a im oberen Bereich des Arbeitsraumes die heißen
Gase gesammelt werden, die aufgrund der Thermik nach oben
ziehen. Der Schacht 17a verhindert somit auch bei geöffnetem
Schiebefenster 4 zuverlässig, daß Gase nach außen treten.
Bei vollständig geöffnetem Schiebefenster 4 kann die
Prallplatte 10 aus den Halterungen 11 und 12 herausgenommen
werden. Dann können der Unterdruckraum 20 und die Prallplatte
10 gereinigt werden.
Claims (8)
1. Abrauchabzug mit
- - einem kastenförmigen Gehäuse, das im Inneren einen Arbeitsraum begrenzt und an der Vorderseite offen ist,
- - einer Absaugeinrichtung, die mit dem Arbeitsraum über eine Absaugöffnung verbunden ist,
- - einer Prallplatte, die im Arbeitsraum schräg von unten nach oben und von hinten nach vorne vor der Absaugöffnung angeordnet ist, wobei zwischen ihrer Unterkante und der Rückwand des Gehäuses sowie zwischen ihrer Oberkante und der Decke des Gehäuses Absaugschlitze gebildet sind, und
- - einem Schiebefenster, das vertikal zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Stellung verschiebbar an der offenen Vorderseite des Gehäuses angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der deckenseitige Teil (17a) des Arbeitsraumes (17) in Form eines sich nach oben verjüngenden Schachtes (10, 7, 8) ausgebildet ist, der aus einem Teil der Prallplatte (10), einem sich daran in Richtung auf die Vorderseite anschließenden Deckenteils (7) und einem weiteren Deckenteil (8) besteht, der zwischen der Vorderkante des Deckenteils (7) und der Oberkante (15) der Öffnung der offenen Vorderseite des Gehäuses verläuft.
2. Abrauchabzug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß an der Vorderkante des weiteren Deckenteils (8) ein nach
innen in den Arbeitsraum gerichtete Abweiseplatte (24)
angeordnet ist.
3. Abrauchabzug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß an der Unterkante des Schiebefensters (4)
eine profilartig geformte Griffleiste (4b) ausgebildet ist.
4. Abrauchabzug nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der sich an die Hinterkante des
Deckenteils (7) anschließende Deckenteil (6) schräg von oben
nach unten und von vorne nach hinten verläuft.
5. Abrauchabzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Prallplatte (10) herausnehm
bar in Halterungen (11) und (12) angebracht ist.
6. Abrauchabzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt zwischen der Vorder
seite (15a) des Abzuges und dem Schiebefenster (4) durch eine
Dichtung (15b) verschlossen ist.
7. Abrauchabzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Absaugschlitze (21, 22)
zwischen der Prallplatte (10) und der Rückwand bzw. der Decke
des Arbeitsraumes so bemessen sind, daß im oberen Absaug
schlitz (22) im Schacht (10, 7, 8) 60% und im unteren
Absaugschlitz (21) 40% der Abluft abgesaugt werden.
8. Abrauchabzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite des Schiebe
fensters (4) flächig mit der Glasscheibe des Schiebefensters
beklebt ist.
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