DE2016157A1 - Wassergekühlter Absperrschieber - Google Patents

Description

Absperrschieber, wie sie zum Beispiel zur Ein-* stellung der Strömung von hocherhitzter Luft in Hochofenanlagen oder dergleichen verwendet werden, werden üblicherweise mit einem wassergekühlten Schieber, der eine hohle Schieberzunge aufweist, versehen, deren innere Wände mehr oder weniger konzentrische Kanäle bilden. Wasserzufuhr und Abflußleitungen sind mit neben- ' einander liegenden Stellen an der Umfangswand der Schieberzunge verbunden. Die konzentrischen Kanäle sind

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»rart

derart angeordnet» daß das Wasser τοη der Uafangeflache oder Peripherie bis sur Mitte hin in konzentrischen miteinander in Verbindung stehenden Kanälen fließen kann, worauf es dann τοη der Mitte sur Auelaßleitung hin fließt. Der Durohlauf kann jedoch auch in umgekehrter Riohtung erfolgen· Un typischer Absperrschieber dieser Ausführung ist in der deutaohen Patentschrift 1 285 825 beschrieben.

Sa iat bekannt, daß die Wirksamkeit einer Wasserkühlung Tor alle* τοη der eeaohwlndigkeit der Waaaerströaung abhängt· Ja schneller die Strömung iat» um so wirkungsvoller Iat die Kühlung. Bei der Ausbildung gemäß der auTor sitierten Literaturstelle iat eine maximale Anzahl τοη gewundenen Kanälen vorgesehen, die ohne irgendwelohe tot endenden Taschen ausgebildet sein können, und diese Kanäle werden durch zwei praktisch komentrische Wände gebildet« τοη denen daa innere SnAf in den Hittelbereioh endet und jedea einen feil aufweiat» der mit der Umfangswaad der Scheibe verbunden iat«

Tür verhältnismäßig kleine Absperrsohieber ist diea gerade sufriedenatellend, aber bei größeren ßohieberaungen werden die Wasserk&näle oder Durchlässe breiter. Die Menge Wasser, die airkulieran kann; iat durch den erforderlichen kleinen Durchmesser der Zufuhr- und Auaflußleitungen begras*, so daß, um ao breiter die Kanäle werden, um so langsamer die Strömung durch die kühlenden Kanäle hindurch verläuft und deato länger ist auch ihre Verweilzeit innerhalb der Sohieberzunge. Wenn dies auch teilweise durch Erhöhung des Wasserdruckes ausgeglichen werden kann, so sind einer Erhöhung des Wasserdruckes jedoch praktisch Grenzen gesetzt.

Bei der Schieberzunge nach der vorliegenden Erfindung kann die Anzahl der konzentrischen Kanäle vermehrt werden und ist nioht auf zwei konzentrische Teil-

wände begrenzt, sondern drei oder mehr solcher Wände können vorgesehen sein, wodurch die Wasserkanal© im Querschnitt kleiner werden und dadurch eine größere Strömungsgeschwindigkeit des Kühlwassers sichergestellt wird. Dieβ nacht es möglich, daß weniger Wasser bei kleineren Schiebern benutet werden kann und ermöglicht die Verwendung von größeren Sohieberzungen, wie solche von 2,40 m und mehr its Durchmesser, die eine größere Anzahl von kleineren Kanälen aufweisen, als es bisher möglich war.

Erfindungegenäß wird dies dadurch erreicht, daß ein Kanal oder eine* Leitung zwischen den beiden Querwandungen vorgesehen ist, der sich von dem Umfang bis zum mittleren Bereich derSohieberzunge erstreckt mit einer öffnung in der Umfangsflache der Schieberzunge, die sich in den Kanal für den Auslaß des Wassers aus dem Hittelbereich hin öffnet oder auch Was«er in diesen Bereich einströmen läßt, wenn es gewünscht wird. Bs sind wenigstens drei Im Abstand konzentrisch; angeordnete Kanäle bildende Wände vorgesehen, wobei jede andere dieser Wände mit einer dieser Querwände verbunden ist und sie enden in einem Abstand zueinander, während die alternative andere Wand alt der anderen der genannten Quer» wände verbunden ist und in eines Abstand zu der ersten Querwand endet. Die andere der beiden Öffnungen für dae Einlaß- und-Auslaßwasser öffnet sich in den konzentrischen Kanal zwischen der Umfangewand der Sohieberzunge und dem Äußeren der konzentrischen Wände. Dadurch werden mehr konzentrische Kanal· gebildet, als es bei den zuvor bekannten Konstruktionen möglich war. Gleichzeitig erfordert das Gießen oder die Montage der Einrichtung keine Herstellungeechwierigkeiten, und die Schieberzunge ist nur geringfügig schwerer als die bisher bekannten.

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Ein Ausführungebeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Die Zeichnung stellt eine Querschnittsaneicht der neuen Bohieberzunge der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit einen Absperrschieber dar.

Eine hohle Schieberzunge 1 ist in dem Absperrschieber 39 angeordnet. Der Absperrschieber ist von üblicher Bauart und weist ein Schiebergehäuse 40 auf sowie «inen entfernbaren Deckel 41, an dem Stopfbüchsen 43 angeordnet sind, ferner ein Joch 45» EeinigungsZugänge $1 und Zuleitungen 47 und 49 für das Kühlwasser. Der Aufbau des Absperrschieber· ist üblich und sum Beispiel in der deutsohen Patentschrift 1 285 825 beschrieben, aus der dl· äuflere Anordnung und der Gebrauch des Absperrschiebers nach der Torliegenden Erfindung su entnehmen ist.

Die Schieberzunge 1 hat eine geschlossene Umfangewand 3 Bit Auslaflöffnung 5 und Einlaßöffnung 7. Wenn es auch möglich ist, die 8trömungsrichtung des Wassers oder des sonst verwendeten Kühlmittels durch die Schieberzunge 1 hindurch umzukehren, so wird dooh an dieser Stelle zum Zwecke der Klarheit und der Kürze die Schieberzunge, wie sie in dem Ausführungsbeispiel nach der Zeichnung dargestellt ist, beschrieben, und zwar mit einer Auslaß-Öffnung, die sich an einen von innen kommenden Kanal 9 anschließt und einer daneben angeordneten Einlaßöffnung

Die Auelaßöffnung 5 und die Einlaßöffnung 7 sind einander gegenüber an einem Durohmesser D der Schieberzunge angeordnet. Ein erster Strömungskanal 9 bildet die Wände 13 und 11 und erstreckt sich von der öffnung 5 bis in den zentralen Bereich der Schieberzunge. Der Kanal 9 erstreckt sich ein kurzes Stück über den zweiten

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Durchmesser d der Schieberzunge hinaus, wobei der weite Durchmesser d senkrecht zum ersten Durchmesser S angenommen ist. Die erste Wand 13 des Kanals 9 endet vorzugsweise mit einem sich nach innen erstreckenden Bein 15 praktisch parallel zum Durchmesser d, während die zweite Wand 11 des Kanals 9 davon einen Abstand einhält und sich um das Bein 15 herum erstreckt und an der Stelle 19 endet, und zwar praktisch parallel zum Purohmeever d und in einem Abstand von der ersten Wand 13. Ein Paar im Abstand zueinander angeordneter konzentrischerWände 21 und 27 gehen von der ersten Wand 13 au«» Die konzentrische Wand 21 erstreckt sich von der erstenWand 13 in Richtung zur Umfangawand 3 der Schieberzunge bis zu einer Stelle 23, in einem gewissen Abstand von de* ers%fn Wand 13 und der Umfangswand 3 und läuft weiter auf einer kreisförmigen Bahn in einen Abstand von der Uafangswand und endet an der Stelle 25 in einem Abstand Ton der zweiten Wand 11. Die im Abstand dazu angeordnet· konzentrische Wand 27 erstreckt sich gleichfalls ausgehend von der ersten Wand 13 hin zur Umfangswand 3 bis zu einer Stelle 29, von wo ab sie kreisförmig verläuft, und zwar im Abstand von der Umfangswand 3 und der konzentrischen Wand 21, bis Bie an der Stelle 31 endet, und zwar in einem Abstand zur zweiten Wand 11· Eine gegenüberliegende zweite konzentrische, im Abstand dazu angeordnete Wand zwischen den konzentrischen Wänden 21 und 27 erstreckt sich von der zweiten Wand 11 und in einer in Abstand befindlichen kreisförmigen Bahn zur Stelle 34, wo sie einen Abstand zwischen den konzentrischen Wänden 21 und 27 ;finhält und an der Stelle 35 in einem Abstand zur ersten Wand 13 endet. Vorzugswelse weisen alle konzentrischen Wände einen derartigen Abstand auf, daß der Abstand zwischen benachbarten Wänden der Weite des Kanals 9 entspricht. Gleichfalls erstreckt: sioh die zweite Wand des Kanals 9 rund um das Bein 15 in eine« solchen Abstand, daß der Abstand zwischen dem Bein 15 und der zweiten

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BAD ORIGfNAL

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Vand * U uiiA A·» Bod· 19 »taktiaea Aar «α·*·*· la*· Bin· üaitwanA 37 1st am Aar UafanfavanA 3 aafaarAaat end ·τ-rtreoxt tith naoA innen derart, Aai aia alna Streuung Ttn dtr BlBlueffnunf 7 In Blehtunf *ur «ratan VanA 13 dtt Kanal· 9 ltlttt.

Vta» Al· ftküAlta fthitbtriunft la Batrlsa let, dann wird laa Va···» odtr dl· aonatlf· kttal«nd· TLHmmigktlt, dl· Auren Al· Bialailtftuaf 7 aisf auf Al· «rtt· VanA 13 dta Kanal· 9 ftrioht·*, wo VaettreiroB Min· llchtting aakthrt tnt4 la den atr«ieh dtr üafanf swmn4 3 «nd Aar kgnitntrlee^an VAnA Zt Sta krslsfaralftn etraaungewtf ftafca fftil (f) renA «■ dl· Dalaaf «ISita« folf«nd, atiurl Aar Vaaaaratrmi aal BamhruBf dtr tvtittn Vand 11 dt· laaalf 9 aalna Itrttranc·- rlentunf n«i um AIa BnAattll« 3^ d«r kaaatatrleehen Vand 87 vm und läuft la Otftnatro» tu Mlntr urafran#. lltlttn Itraaanf«rioatanf wtltt«. i· >UA«t «ich ti» an* grtnstndtr ^iftnatre«^ (f·) »wiaontn da* kanaantriaanaii Vand Tf uai Ht ftftnttbtrlitftndtn twait*m koBSMtrlsentn Vand $3 at laftf·! »la *r wi«d«r an Ali afata VanA 13 aaa Kamal» 9 rind ua Ala BaAataUa 35 A«r avaltui konaentrlttctn VaaA 33 amfarallt* w· ·1η· «»«mta lidMbraa^ Aar 8trf)Bunfirltl|tixnf atifrtflnd·» aaA ·1η· ttiiiaaini (t) •tktn d·» sw«11tn ktastnirlsta·« Vka4 || uaA Atr «tnirltohttt VaaA 21 ie Otf «aatroa aati «üraaaaaAaa (f·) tntettht, AIa In A«fa«lktn ftaltaff v|a 4i·

VanA 27 Tt rl auf t, Vao* Bar«liatrlaanf Aaa taaaa awlethtn dtr konitntrlaehtn Van·) f£ und Aa? ninBaan'lrtiaaan VanA 33 ktnat dtr nOaalfktit*(ltroa ait Aar ava^t·« VanA 11 dta Kanal· 9 In Bar&roagj ttr0*f «anA an Ana Ά$· htrua und la> A«<tn«tt·« ff ·) HHh Aan SMa* awlaaft^a) dtr awtilwB VanA U tinaanll«ni«l 4·τ Bri^Mataa« dtr konitntritthtB VanA 21 rand un A«a anlaankt ijfi

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: ■■■- '■"'- λ : '-■-■:■ χ ^Ί : durch Stroaungsuakehr wird die Kühlflüssigkeit in den Kanal 9 geführt und sur Auslassöffnung 5 hin gerichtet und verladt dl« Bohiebersunge. Dieser Stroa wird also der Sohiebermunge duroh dl· linlaittffnung 7 sugeführt, geht durch die Bohiebersunge in einer Seihe von kon-•entriechen, la Oegenatroe durohflossenen Bahnen bis sur Kitt· dar Bohlebersunge und flieit dann duroh den Auelaikanal 9 hinduroh naoh auSen sur AuslaflÖffnung 5.

IHl die Sohl«beraunge su spül en oder auch im WaM* weise» Betrieb kann AualalOffnung | und Binlaßöffnung vertauscht werden, ·· da· die linlaufströaung von kühlender yiUssigkelt du·« die öffnung 5 bis eur Mitte des Schieber· hin gefüllt wird und JUi assent rl sehen Oegenlaufatroeen aur TJafangaflKohe der Sohiebersunge flieSt, wo sie duroh die AuslalOffnung 7 die Bohieberiunge wieder verlält. Die selohnerlsoh dargestellte Betriebsweise wird Jedoch bevorsugt. ,

Μ· neue Ausbildung einer flohiebersunge geaäfl der vorliegenden Irflndung erlaubt eine höhere * es ohwindigkeit der Kühlflüaeigkeit durch die Schiebersunge und eniöglicht daher eine bessere PIhIimg der Bohiebersunge. Die Sohiebereunge let 1» allgeaeinen aus einem metallischen Katerial und vorzugsweise aua Kupfer, wodurch aie waeeerbestandig iat, wenn Wasser ils Kühlflüssigkeit verwendet wird· Bs hat «loh herausgestellt, daß eine sehr brauchbare Sohiebersunge einen Durchmesser von 914 mm hat, wobei die Wände eine Stärke von 12,7 mm und der Baum für die Kühlflüssigkeit etwa 76 mm Breite hat. Die vorliegende Erfindung kann selbstverständlich für jede Größe von Schiebersungen verwendet werden, wobei die Abmessungen durch die GrSBe. der öffnung des Absperrschiebers für die Zungefoder durch andere Bedingungen gegeben ist. _..., ■.....■ . . . , ..

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Vorstehend ist eine neue Schieberzunge zur Verwendung bei Absperrschiebern in Hochofengasleitungen beschrieben worden, welohe konzentrische gegenläufige Strömungen von Kühlmitteln durch die Schieberrunge hindurch vorsieht und eine besonders hohe Geschwindigkeit des Kühlmittels durch die Zunge hindurch und damit eine große Kühlwirkung ermöglicht.

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Claims (1)

1. P a t e η t a ns ρ r ti ο h β

   1. Wassergekühlte Schieberzunge mit einem kreisrunden hohlen Gehäuse mit einer TJmfangswand und nebeneinander liegenden Einlaß- und Auslaßöffnungen an der Umfangswand, wobei das Gehäuse erste und zweite im Abstand zueinander angeordnete und Strömungskanäle bildende Wände aufweist, die sich ausgehend von der einen öffnung bis in den zentralen Bereich der Schieberzunge hin erstrecken und in dem zentralen Bereich enden, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale a) bis c):

   a) Wenigstens zwei konzentrische Wände, die sich von der genannten ersten Wand zur genannten zweiten Wand hin erstrecken und in einem bestimmten Abstand zu der genannten zweiten Wand enden, wobei die konzentrischen Wände einen Abstand voneinander und von der Umfangswand und nach außen von dem zentralen Bereich aufweisen.

   b) Eine zweite konzentrische Wand, die sich von der zweiten Wand aus erstreckt und in/ einem bestimmten Abstand zur ersten Wand endet, wobei die zweite konzentrische Wand im Abstand inmitten zwischen den benachbarten ersten zwei konzentrischen Wänden angeordnet ist,

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   (ft··· ' *
   • I J.I
   « 1 « »

   o) DaB die andere dieser öffnungen eioh in den Eau« iwlsohen der Uefangewand der Scheibe und eintr der koneentrisohen Winde Offmet*

   2. Wassergekühlte 8ohieber*unge WWh Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, dal eine !leitwand an der Ubfangsvand befestigt und derart angeordnet let, daß «ie den Waaserstro« iwieohen der genannten Öffnung und dem Kaua iwieohen der Uafangewand und der au·*· aer»ten der genannten kon« entriß eben Wände gegen die abgeechloeeenete der koneentrieohen Winde_t gegen die abgeechloeeenete der genannten, den fltrCeungekanal bildenden Wände richtet.

   5. Waesergekühlte Schieberzunge naoh Anspruch 2, gekennselohnet durch ein Vaar der konsentriechen Wände und einer elnsigen «weiten kon»en trie Chen Wand «riechen de» Paar.

   4· Wassergekühlte Schieberzunge alt eines kreisförmigen hohlen Gehäuse nit einer Uafangswand, wobei das Innere des Gehäuses die Strömung richtende Winde aufweist, die derart angeordnet sind, daß sie eine Kehreahl τοη konsentrisohen Strumingadurehgängen bilden, in welchen die Richtung der Strömung abweoheelnd in jedes konsentrieohen Durchgang geändert wird, gekenn* seiohnet duroh

   a) erste und zweite im Abstand sueinander angeordnete, die Strömung richtende Wände, welche sich in einer Sichtung quer zum Schiebergehäuse ron der Uafangswand in den inneren Bereich erstrecken, wo die genannten ersten und «weiten Winde enden und »wischen sich einen Btröetmgekanal bilden)

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   10ϋ··/120·

   eine öffnung in der tJiafengewand der berBunge, die eich in den Kanal hin öffnet, 4e> swiechen der eiiten und der ewtiten gebildet iöt?

   ö) vtnigetQn* <wei konsenibiiöche WÄnde, die *i^h fcreigf^

   Hand bis *u_f Jedöon endend ii Abstand ear «weiten Ifind hin eretfreoken, wobei die Jconsen^ Vände «inen derartigen Abetand Eueinander haben» daß die äuöerete einen Abstand ron derO^fflfang«ran4 #ü

   die innerste einen Abetand na.öh mtiften den Enden der genannten ereten und

   sweiten t»nie

   d) wenigstens eine weitere koneen trie ehe Vand, die eioh kreiaf öraig γοη der genannten «weiten Wand bi· hin, jedooh endend Ii AbstanC

   : -■■■;"■ 8u der genannten ersten Wand erstr^ejrt «nd : ./^" | den Baue Bwiechen den konientriachen Wänden ,;'- '.V- ^{; ;} i» getrennte ianSX* teilt} · - '-> V_;---■■■".;:=■ V ;

   e) und eine «weite öffnung, benachbart der

   ersten öffnung, die in den Saum hinein ewi- ι β chen der Un fange wand und der äußersten kon-Wand führtf

   5· Hohle Schieberzunge₉ gekenneeicnnet durch einen geschloaaenen kreiaförmigen Innenraum, durch Sinlaß- und Auslaßöffnungen au fter tJmfangBflache der Schiebereunge an nebeneinander liegenden Stellen eines Durchmessers der Schiöberzunge, durch einen Auslaßkanal, der durch erste und Eweite Wände gebildet ist, und der eich einwärts Ton der AuslaSöffnung ein kurzes Stück über einen

   / ^r. f 11 -

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   Eweiten Durchmesser der genannten Sohieberzunge senkreoht cu dem genannten Durchmesser hinaus erstreckt und durch eine Hehrzahl von konzentrischen, im Abstand angeordneten Wänden, die einen Abstand von der Umfangefläche und voneinander aufweisen und derart angeordnet sind, da0 sie einen Flüssigkeitsstrom von der genannten Einlaßöffnung in benachbarten gegenläufigen konzentrischen Strömen in Eiohtung zum Zentrum der Sohieberzunge und aus dieser Schieberzunge heraus durch die Auslaßöffnung hindurch ermöglichen.

   6. Hohle Schieberzunge nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die genannte zweite Wand eine grö'ssere Länge als die genannte erste Wand hat, wobei die erste Wand mit einem sich einwärts erstreckenden Bein endet, und zwar praktisch parallel zu dem genannten zweiten Durchmesser, während die genannte zweite Wand sich darum herum erstreckt und einen Abstand von dem Bein hält und in einem Abstand zur ersten Wand endet.

   7. Hohle Schieberzunge nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Leitwand an der Umfangefläche benachbart der Einlaßöffnung derart angeordnet ist, daß sie eine Strömung durch die Einlaßöffnung hindurch zur ersten Wand hin- richtet.

   8. Hohle Schieberzunge nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sreite des Kanals im wesentlichen dieselbe Abmessung hat wie der Abstand zwischen den genannten konzentrischen Wänden.

   9. Hohle Schieberzunge nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Hehrzahl von konzentrischen, im Abstand angeordneten Wänden, bestehend aus einem Paar

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   -a*—

   konzentrischer Wände, die sich vo» der genannten ersten Wand in Richtung auf die Ümfangsflache er-« strecken und in einer im Abstand ron der genannten Umfangsflache angeordneten kreisförmigen Bahn, die im Abstand zur zweiten Wand endet und gekennzeichnet durch eine gegenüberliegende konzentrische Wand, di· sieh zwischen dem genanntenNPatar tretreoktjT das von der genannten «weiten Waad und iÄ einem in» Abstand angeordneten kreisförmigen Pfad sich erstreckt, der in einem Abstand zur ersten genannten Wand endet«

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