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.Water-cooled door frame for industrial furnaces such as Siemens-Martin furnace
od. The like. The invention relates to a switched on in the circuit of a boiler system
water-cooled door frames for industrial ovens, such as Siemens-Martin ovens, and aligns
in particular on better heat dissipation due to the extraordinary heat radiation
Heat transferred from the inside of the furnace to the cooling frame through the inside. same
flowing cooling medium.
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.In the case of the door frames for industrial ovens proposed in the main patent,
are in the vertical and horizontal legs of the frame a number of parallel
Switched systems of interconnected systems through which a coolant flows
Channels of the same cross-sections are provided, the lateral spacing of which is the same and
are equal to their distances from the outer surfaces of the frame. It has now turned out
that door cooling frames constructed in this way, even if to even out the heat absorption
and discharge, the flow area of the successive of the coolant
flowed through channels of each system of increasing the volume of the warming
and finally adapted to evaporating coolant, is still significantly improved
can, if it succeeds, the heat transfer from the outer jacket of the frame
to improve the cooling medium located inside. As research has shown
the heat transfer inside the frame is sufficient despite the adjustable high water circulation speed
still not to prevent local overheating of the frame material. Of the
The reason for this lack of heat transfer is undoubtedly one of the extraordinary
Heat radiation from the inside of the furnace, but on the other hand it is also to be found in it,
that, in contrast to earlier, not water alone, but rather water to cool the frame
a mixture of steam and water is used, which inevitably leads to
the heat transfer from the frame outer jacket to the cooling medium in the channels inside
of the frame deteriorated.
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.It has now been found that the heat transfer from that of the heat radiation
of the furnace underlying outer jacket of the door frame on the flowing in the channels
Cooling medium can be significantly improved by being inside the coolant channels
Provides heat conducting ribs, and so available for heat dissipation to the cooling medium
standing surface considerably enlarged. It has been shown that by attaching
these heat conduction ribs the disadvantages of local overheating that have occurred up to now
of the cooling rack can be switched off completely.
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.No specific shape is mandatory for the formation of the heat conducting ribs.
The guide ribs can be used as longitudinal ribs running in the longitudinal direction of the cooling channel
but can also subdivide these longitudinal ribs. and even to the arrangement
a plurality of pins arranged in series. If necessary, can
it may be useful to have the heat conducting ribs as helical ribs on the inner wall
of the channels. Such an arrangement is particularly advantageous when
if one, according to the main patent, fixtures in the cooling channels to change their cross-section
provides.
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.The drawings show some exemplary embodiments of one according to FIG
Invention produced door frame, namely in Figs. 1 and 2 in cross section
and longitudinal section, the arrangement of longitudinal ribs in channels with a circular cross-section
and in Figs. 3 and 4 the arrangement of pin-like ribs. As can be seen from Figs.
1 and 2 recognizes, the channels a are arranged in the door frame part, which in this
Embodiment have a circular cross-section. According to the invention are
in particular the wall parts of these channels a facing towards the combustion chamber
provided the entire length of the channel extending heat conducting ribs. That way will
the area around which the steam and water mixture flows is increased, and thus the heat dissipation
from the outer jacket of the cooling frame to the inside of the through which the cooling medium flows
Significantly improved cooling frame.
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.The same effect is obtained if, as in FIGS. 3 and 4
shown in the here square
Cross-section having coolant channels
a1 provides a number of thermal pins bi. The ribs or pins can
attach by a known welding process without difficulty.
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.Of course, it is also possible for the ribs to be helical
to form turned grooves with a more or less steep slope. Also the arrangement
of ring-shaped approaches or ring-shaped screwed grooves leads to success. Essential
is only that the surface of the heat transferred to the cooling medium
Frame material is so much enlarged that a proper discharge of the
the frame radiating heat is guaranteed by the cooling medium.
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.The principle of the invention is of course not based on door cooling frames
limited, but can be used wherever a
strong heat radiation or other overheating of a part by one in his
Dissipate internally circulating cooling medium without the risk of local overheating
arises.