DEP0007338DA - Saugzug-Einrichtung - Google Patents

Description

Patentanwalt

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(,,ι, „_o, ,^_{0 B} j u^i^^ a Garmisch-Partenkirchen, den 6.12.1947.

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¹SsIr. 14 / Td. 36121

Aktenzeichens ρ 7338 V/24 i D

Prof. Dipl.Ing. Hans H a s s. Hamburg-Bergedorf, Hohlerweg 28.

S a u g zug-S inr i ch tung.

Die Erfindung betrifft eine Saugzug-Einrichtung, die in einem als Doppelkonus ausgebildeten Schornstein arbeitei^i / Saugzug-Anlagen haben allgemein, besonders aber auf Schiffen, als künstliche Zuganlage allein oder in Verbindung mit Unterwin&gebläaen für durch Kohle oder Öl beheizte Kesselanlagen immer mehr Verbreitung gefunden. Die einfachste Lösung ergab hierfür eine im Schornstein angeordnete Rauchgasschraube. Sie wurde verbessert durch die Anordnung dieser Schraube an der engsten Stelle eines Doppelkonus oder in der ITähe desselben. Einige Schwierigkeiten bereitete aber immer·die Kühlung aller temperaturempfindlichen Teile. Es sind dies die Lager der Schraubenwelle, die bei Dampfturbinen immer mit gekühltem Öl versorgt werden mussten. Bei der Verwendung eines Elektromotors war,ausserdem eine besondere Kühlung desselben erforderlich. Besonders bei der Verwendung eines Elektromotors ist ohne eine ausreichende Kühlung ein sicherer Betrieb nicht

möglich, da die abzuführende färmemenge, die gleich der Verlusfarbeit ist, sehr bedeutend ist.

Erfindungsgemäss werden durch die Nutzbarmachung einer bisher bei der Konstruktion derartiger Saugzug-Anlagen nicht beachteten Eigenschaft des Doppelkonus, der die Wirkung eines Venturirohres besitzt, ganz neue ,7ege für die. Beherrschung der Kühlung besehritten. Es ist dies der je nach der Einschnürung und der Höhe der Gasgeschwindigkeit

- 1 —

mehr oder weniger stark abfallende Gasdruck an der engsten Stelle des Doppelkonuso Erfindungsgemäss wird an oder in der Nahe dieser Stelle das Austritts ende des Kühlluft rohrzange ordnet. Der abfallende Gasdruck entsteht sowohl bei natürlichem Zug gegenüber diesem, also auch bei stillstehendem wie auch bei laufendem Ventilator. Hierdurch wird erreicht, dass ohne eine zusätzliche Einrichtung ein genügender Unterdruck vorhanden ist, der die Herbeiführung und Ableitung von Kühlluft und die Erzeugung einer genügenden Kühlluftgeschwindigkeit sichert .

Durch die Erfindung wird erstmalig die Möglichkeit geschaffen, einen Elektromotor für den unmittelbaren Antrieb einer in bekannter Weise in einem Schornstein angeordneten Saugzug-Einrichtung betriebssicher zu verwenden und es werden auch für den Dampfantrieb die Betriebsverhältnisse wesentlich verbessert» Auch der Eraftverbrauch für die Beschaffung der Kühlluft ist durch diese Anordnung sehr gering, da die Kühlluft ebenfalls durch die mit sehr gutem Wirkungsgrad arbeitenden Rauchgasschraube gefördert wird. Der Durchmesser des Rohres, das die Kühlluft zuleitet, bedarf selbst bei mittelgrossen Schiffen nur eines verhältnismässig geringen Durchmessers, etwa 150 ram. Die durch die Anordnung gegebene Möglichkeit, die gleichzeitige Beschaffung der Kühlluft durch die Saugzug-Einrichtuhg selbst, erspart die Verwendung einer besonderen Einrichtung hierfür und trägt wesentlich zur Vereinfachung und Verbilligung der ganzen Anlage bei,

Erfindungsgemäss kann auch bei einer Saugzug-Einrichtung insbesondere mit elektrisch angetriebenem Ventilator die Antriebsmaschine in einem allseitig geschlossenem Raum angeordnet und Mittel vorgesehen sein, um unter Zuführung von "Kühlluft die Warmluft aus diesem

Raum ständig zu entfernen»

Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindung sgegenstandes schematisch und zwar an einer SaugzugEinrichtung für Schiff mit elektrischem Antrieb veranschaulicht.

Es stellen dars

Pig. I einen lotrechten Schnitt durch einen Schornsteinschacht mit einer Saugzug-Einrichtung nach der Erfindung,

Jig. 2 eine Ansicht eines Einzelteiles in grösserem Masstab, Pig.3 eine Aufsicht auf diesen Teil,

Pig. 4 eine Aufsicht auf einen Teil des Gegenstandes der Pig.2,

Pig«, 5 einen Schnitt durch diesen nach der Linie V-Y der Fig. 4 und

Pig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispie1 des Erfindungsgegenstandes.

Auf Pig» 1 zeigt 1 einen Schornsteinschacht 1 mit einer durch einen Doppelkonusteil 2, 3 gebildeten Einschnürung 4» In dieser Stelle soll in bekannter Weise eine Rauchgasschraube 5 arbeiten. 6 ist ein Elektromotor für den Antrieb der Rauchgasschraube, der z.B. in einer den Schornsteinschacht 1 durchsetzenden Nische angeordnet ist» Der Elektromotor ist erfindungsgemäss in einem Gehäuse 7 untergebracht; auf diese Weise entsteht ein allseitig geschlossener Raum a_s der an oder in der Nähe der engsten Stelle des Doppelkonus in den Schornsteinschacht mündet und durch ein Zuführungsrohr 8 an eine Stelle wesentlich niedrigerer Temperatur, als sie in der Nische herrscht, z.B. an die Aussenluft? angeschlossen ist. Das Gehäuse 7 ist mit einer Isolation 9 versehen und im. Innern der Nische angeordnet, von

welcher bei 10 der Boden und bei 11 die Decke angedeutet ist. Das Zuführungsrohr 8 ist zweckmässig ebenfalls mit einer Isolation 12 verseheiig Der Raum a ist durch ein Rohrstück 13 bis zur Decke 11 der Risehe durchgeführt und hier mittels einer Stopfbüchse 14 gegenüber dieser abgedichtet. An dieser Stelle kann auch eine die Rauchgase rieh· tende Vorrichtung mit Leitschaufeln 15 angebracht sein.

Auch im. Innern des Rohrstückes 13 können Leitschaufeln 16 angebracht sein. Auf der felle der Rauchgasschraube sind Kühlrippen 17 angeordnet und die Welle der Rauchgasschraube ist erfindungsgemäss an ihrem Ende als Rohr ausgebildet von bestimmtem Durchmesser und bestimmter Wandstärke, so dass nur eine rechnungsmässig festzulegende Wärmemenge weitergeleitet werden kann, die von den Rippen an die Kühlluft abgegeben wird. Die fandstärke selbst kann soweit ermässigt werden, als es das Widerstandsmoment und die Fabrikation zulässt. Es ist auf diese Weise möglich₉ jede beliebige Temperaturabnahme bei kürzester Länge des Wellenstückes zu erreichen.

Zwischen dem Ort des Motors in' der Kammer a und der Mündung der Kammer in den Schornsteinschacht ist erfindungsgemäss eine Drosselvorrichtung, beim gezeichneten Ausführungsbeispiel ein Drehschieber mit Sitz 18 und Schieberteil 19 angeordnet. Der Schiebersitz 18 besitzt eine Anzahl von öffnungen 20 bis 24, während die Flächenteile 25 einen Abschluss bilden«, Die Öffnungen 20 und 21 bleiben in jeder Lage des Schieberteiles 19 geöffnet. Der Schieberteil 19 kann durch eine Einstellstange 26 oder dgl. von Hand zum. beliebigen Verschliessen der Öffnungen 22 -f 24 eingestellt werden, ein eingeschalteter Thermostat 27 kann eine Einstellung nach der herrschenden Temperatur vornehmen. Durch vorstehende Anordnung kann erreicht werden, dass der Raum a

immer gerade unter einem solchen Unterdruck gehalten wird, dass das Ansaugen der Kühlluft durch das Zuführungsrohr 8 mittels der Rauchgas schraube gesichert ist, andererseits auch bei stillstehendem Motor und derogemäss stillstehender Rauchgasschraub.e heisse Gase aus dem Schornsteinschacht nicht in den Raum a eintreten, vielmehr unter der Wirloing des Unterdrucks an der Einschnürungsstelle 4 stets ein Absaugen der Warmluft aus dem Raum a stattfindet und ein Kühlluftstrom durcl das Zuführungsrohr 8 in diesen Raum eintritt. Die Anordnung ist dabei so getroffen, dass bei stehendem Motor alle Öffnungen 20 bis 24 voll geöffnet sind, bei laufendem Motor dagegen nur gerade soviel, dass der vorgenannte Kühlluftstrom genügt. Durch eine entsprechende Blockierung ist dafür gesorgt, dass normaler ?/eise bei stehendem Motor ein Abschliessen der gesamten öffnungen nicht stattfinden kann.

Bei 28 ist gezeigt, dass ein Teil des Gehäuses 7 zur Kontrolle des Elektromotors abnehmbar, zlB. abklappbar ist. Die Welle der Rauchgasschraube kann in einem besonderen Rohr 29 mit Kühlrippen 30 angeordnet sein. Der Kühlluftstrom kann auch durch einen kleinen Ventilator, der in die Kühlluftleitung eingeschaltet wird, unterstützt werden,

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 ist der Elektromotor 6a bei sonst gleichbleibenden Teilen der Anordnung in einem Gehäuse ebenfalls mit Isolierung 32 so angeordnet, dass die Motorwelle 33 mit der felle 17 der Rauchgasschraube einen Winkel z.B. von 90°. bildet, Bs kann aber auch jeder beliebige Winkel gewählt werden, durch den sich eine günstigere Aufstellungsmöglichkeit des Elektromotors ergibt. Die Kraftübertragung findet über eine Übertragungswelle 34 durch ein beliebiges Getriebe z.B. ein zylindrisches Schraubengetriebe 35, statt. Das Zuführungsrohr 8 ist an den Raum, a so angeschlossen, dass nachein-

ander der Elektromotor, das Getriebe Tjnd die Lagerung der Hauchgasschraube gekühlt wird. In dieser Darstellung ist gleichzeitig ein Reservemotor 6b vorgesehen, der durch einfaches Umkuppeln den Hauptmotor ersetzen kann. Die Kühlung und die Zuführung der Kühlluft ist auch bei dem Reservemotor vorgesehen» Beide Zuführungsröhre zu den Motoren sind in diesem Falle mit einer Abschlussvorrichtung für die Kühlluft eingerichtet,,

E rf in dung s gern äs s kann der ganze Teil "b^t! des Schornsteinschachtes einschliesslich der Nische und dem unteren Konus als ein besondere] Schornsteinschuss ausgebildet werden. Durch diese Einrichtung lässt sich die ganze Anlage in der Fabrik fertig herstellen, so dass der Schornsteinschuss als besonderer Teil eingebaut werden kann.

Durch die Anordnung nach der Erfindung wird sowohl die durch Strahlung als auch die durch Leitung zur Antriebsmasohine gelangende Wärmemenge auf ein Mindestmass herabgesetzt und zugleich wirksam abgeführt.

Claims (15)

PA2633Ü2*1bA50 Pat entansprüche ι

1) Saugzug-Einrichtung, äi/e in einem als Doppelk^nus ausgebildeten Schornstein arbeitet/aadurch gekennzeichnet, dass das Austritt sende des Kühlluftroh^es an oder in der Näh^r der engsten Stelle des Doppelkonus angeordnj?4 ist,

2) Saugzug-Einrichtung nach Anspruch 1, insbesondere- mit elektrisch angetriebenem Ventilator, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmaschine in einem allseitig geschlossenen Raum (a) angeordnet ist und fr'ittel vorgesehen sind, um unter Zufährung von Kühlluft die Warmluft ständig aus diesem Raum, zu entfernen.

3) Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilator bzwl die Rauchgasschraube ausser der Förderung der Rauchgase auch das Absaugen der Kühlluft aus dem Raum (a) bewirkt.

4) Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum (a) durch eine Zuführungsleitung mit einer Frischluftstelle oder sonstigen Stelle niedrigerer Temperatur als in der Nische des Schornsteinschachtes vorhanden ist, verbunden ist.

5) Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an der Mündung des Raumes (a) in den Saugraum der Rauchgasschraube eine von Hand einstellbare und gegebenenfalls durch einen Thermostaten regelbare Drosselvorrichtung vorgesehen ist.

6) Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselvorrichtung als Drehschieber (18, 19) ausgebildet ist, der ständig eine gewisse öffnung für die Einwirkung des Unterdrücke auch bei stillstehendem Ventilator aus dem Schornsteinschacht auf den Raum (a) freilässt.

7) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführung der Kühlluft in den Raum (a) durch

7 -

ein Frischluftgebläse unterstützt wird.

8) Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 mit Anordnung der Antriebsmaschine in einer den Schornstein durchsetzenden Wische, dadurch gekennzeichnet, dass von der Drosselstelle ein Rohrstück (13) durch die Decke der Nische geführt und an dieser Stelle durch eine Stopfbuchse (14) abgedichtet ist.

9) Einrichtung nach einem,der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , dass das die Antriebsmaschine u-nschliessende Gehäuse (7) wärmeisoliert und teilweise leicht zu öffnen ist,

10) Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9_? dadurch gekennzeichnet, dass das die Rauchgasschraube frei tragende Wellenstück als dünnwandiges Rohr ausgeführt und mit Kühlrippen versehen ist.

11) Einrichtung nach einem der Anspräche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zum unmittelbaren Antrieb der Rauchgasschraube durcl einen Elektromotor die Welle der Rauchgas schraube in der Verlängerung der Motorwelle angeordnet ist.

12) Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass« zwischen der Welle der Rauchgasschraube und der parallel dazu liegenden Welle des Elektromotors ein Zahnradgetriebe eingeschaltet ist und dieses ebenfalls von dem Kühlluftstrom gekühlt wird.

13) Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle der Antriebsmaschine mit der Welle der Rauchgasschraube einen beliebigen Winkel bildet und das Zuführungsrohr (8) für die Frischluft so angeschlossen ist, dass zuerst der Elektromotor und sodann das die Wellen der Antriebsmaschine und der

die.

Rauchgasschraube verbindende Getriebe gekühlt wird sowie Lagerung des Ventilators.

14) Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3_? dadurch gekennzeichnet, dass ein fieserve-llektromotor vorgesehen ist, der im falle des Versagens des Hauptmotors durch einfaches Umkuppeln diesen ersetzen kann.

15) Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3? dadurch gekennzeichnet, dass derjenige Teil des Schornsteinschachtes, in dem Antriebsmaschine und Ventilator untergebracht sind, als ein besonderer Schornsteinschuss (b) ausgebildet ist.

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Zu H*9«

Aktenzeichens ρ 7338 V/24 i D

Neuer Anspruch 1

1) Saugzug-Einrichtungä die in einem als Doppelkonus ausgebildeten Schornstein arbeitet mit Luftkühlung des Lagers₉ dadurch gekennzeichnet j dass zur gA@4eba©igob Kühlung eines Elektromotors oder eines 'Übersetzungsgetriebes oder von beiden das Äustrittsende des Kühlluftrohres an oder in der Nähe der engsten Stelle des Doppelkonus angeordnet ist»

2-15 wie bisher»