DE1002013B - Wassergekuehlter Tuerrahmen fuer Industrieoefen, wie Siemens-Martin-OEfen od. dgl. - Google Patents

Description

• Wassergekühlter Türrahmen für Industrieöfen, wie Siemens-Martin-Ofen od. dgl. Die Erfindung betrifft einen in den Kreislauf eines Kesselsystems eingeschalteten wassergekühlten Türrahmen für Industrieöfen, wie Siemens-Martin-öfen, und richtet sich insbesondere auf eine bessere Wärmeabfuhr der durch die außergewöhnliche Wärmeeinstrahlung vom Ofeninnern auf den Kühlrahmen übertragenen Wärme durch das im Innern-. desselben strömende Kühlmedium.
• Bei den im Hauptpatent vorgeschlagenen Türrahmen für Industrieöfen, sind in den senkrechten und waagerechten Schenkeln des Rahmens eine Anzahl von parallel geschalteten Systemen von aneinander angeschlossenen, von einem Kühlmittel durchflossenen Kanälen von gleichen Querschnitten vorgesehen, deren seitliche Abstände gleich und gleich ihren Abständen von den Außenflächen des Rahmens sind. Es hat sich nun herausgestellt, daß derart konstruierte Türkühlrahmen, auch wenn zur Vergleichmäßigung der Wärmeaufnahme und -abführung, der Durchflußquerschnitt der aufeinanderfolgend von dem Kühlmittel durchströmten Kanäle jedes Systems der Volumenvergrößerung des sich erwärmenden und schließlich verdampfenden Kühlmittels angepaßt wird, noch bedeutend verbessert werden können, wenn es gelingt, den Wärmeübergang vom Außenmantel des Rahmens an das im Innern befindliche Kühlmedium zu verbessern. Wie Untersuchungen gezeigt haben, genügt der Wärmeübergang im Innern des Rahmens trotz der einstellbaren hohen Wasserumlaufgeschwindigkeit immer noch nicht, um örtliche Überhitzungen des Rahmenmaterials zu verhindern. Der Grund für diesen mangelnden Wärmeübergang liegt zweifellos einmal in der außergewöhnlichen Wärmeeinstrahlung vom Ofeninnern her, ist aber andererseits auch darin zu suchen, daß im Gegensatz zu früher zur Kühlung des Rahmens nicht Wasser allein, sondern ein Gemisch aus Wasserdampf und Wasser verwendet wird, wodurch sich zwangläufig der Wärmeübergang vom Rahmenaußenmantel an das Kühlmedium in den Kanälen im Innern des Rahmens verschlechtert.
• Es wurde nun gefunden, daß man den Wärmeübergang von dem der Wärmeeinstrahlung des Ofens unterliegenden Außenmantel des Türrahmens auf das in den Kanälen strömende Kühlmedium dadurch bedeutend verbessern kann, daß man im Innern der Kühlmittelkanäle Wärmeleitrippen vorsieht, und derart die zur Wärmeabgabe an das Kühlmedium zur Verfügung stehende Oberfläche erheblich vergrößert. Es hat sich gezeigt, daß durch die Anbringung dieser Wärmeleitrippen die bisher auftretenden Nachteile der örtlichen Überhitzung des Kühlrahmens vollständig ausgeschaltet werden können.
• Für die Ausbildung der Wärmeleitrippen ist keine bestimmte Form zwingend. Man kann die Leitrippen als in Längsrichtung des Kühlkanals verlaufende Längsrippen ausbilden, kann diese Längsrippen aber auch unterteilen. und sogar zur Anordnung einer Vielzahl von in Reihe angeordneten Stiften übergehen. Gegebenenfalls kann es zweckmäßig sein, die Wärmeleitrippen als wendelförmige Rippen an der Innenwand der Kanäle vorzusehen. Eine solche Anordnung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn man gemäß dem Hauptpatent Einbauten in die Kühlkanäle zur Änderung ihres Querschnitts vorsieht.
• Die Zeichnungen zeigen einige Ausführungsbeispiele eines gemäß der Erfindung hergestellten Türrahmens, und zwar in den Fig. 1 und 2 im Querschnitt und Längsschnitt die Anordnung von Längsrippen in Kanälen mit kreisförmigem Querschnitt und in Fig. 3 und 4 die Anordnung von stiftartigen Rippen. Wie man aus den Fig. 1 und 2 erkennt, sind in dem Türrahmenteil die Kanäle a angeordnet, die bei diesem Ausführungsbeispiel kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Gemäß der Erfindung sind insbesondere die zum Feuerraum zeigenden Wandteile dieser Kanäle a mit sich über die gesamte Kanallänge erstreckenden Wärmeleitrippen versehen. Auf diese Weise wird die von dem Dampf- und Wassergemisch umspülte Fläche vergrößert und damit die Wärmeabfuhr vom Außenmantel des Kühlrahmens zum Innern des durch das Kühlmedium durchflossenen Kühlrahmens bedeutend verbessert.
• Die gleiche Wirkung ergibt sich, wenn man, wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt, in den hier quadratischen Querschnitt aufweisenden Kühlmittelkanälen a1 eine Reihe von Wärmeleitstiften bi vorsieht. Die Rippen bzw. Stifte lassen sich durch ein an sich bekanntes Schweißverfahren ohne Schwierigkeiten anbringen.
• Selbstverständlich ist es auch möglich, die Rippen als wendelförmig eingedrehte Nuten mit mehr oder weniger großer Steigung auszubilden. Auch die Anordnung von ringförmigen Ansätzen oder ringförmig eingedrehten Nuten führt zum Erfolg. Wesentlich ist lediglich, daß die Oberfläche des die Wärme auf das Kühlmedium übertragenden Rahmenmaterials so stark vergrößert wird, daß eine einwandfreie Abführung der auf den Rahmen einstrahlenden Wärme durch das Kühlmedium gewährleistet ist.
• Das Erfindungsprinzip ist selbstverständlich nicht auf Türkühlrahmen beschränkt, sondern kann überall dort Anwendung finden, wo es darauf ankommt, eine starke Wärmeeinstrahlung oder sonstige Überhitzung eines Teils durch ein in seinem Innern zirkulierendes Kühlmedium abzuführen, ohne daß die Gefahr örtlicher Überhitzungen entsteht.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Wassergekühlter Türrahmen für Industrieöfen, wie Siemens-Martin-Ofen od. dgl., insbesondere nach dem Hauptpatent 9-10 835, dadurch gekennzeichnet, daß die das Kühlmittel führenden Kanäle an ihren Wandungen nach innen weisende Wärmeleitrippen aufweisen.
2. 2. Türrahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeleitrippen als sich über die ganze Länge der Kanäle erstreckende Rippenansätze ausgebildet sind.
3. 3. Türrahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeleitrippen als Stiftreihen ausgebildet sind.
4. 4, Türrahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeleitrippen durch Anbringen schraubenförmig oder kreisförmig eingedrehter Nuten gebildet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 552142.