DE4419604A1 - Schornsteinanordnung mit Regenauffänger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schornsteinanordnung mit einem Einbauten aufweisenden, abgasdurchströmten Unter­ bau, einem über den Unterbau vertikal überstehenden, an seinem oberen Ende eine Mündungsöffnung aufweisenden Schornsteinrohr und einer Auffangvorrichtung für über die Mündungsöffnung in das Schornsteinrohr eindringen­ des Regenwasser.

Als Einbauten für Schornsteinanordnungen dieser Art kommen vor allem Schalldämpfer, Gasturbinen oder Reku­ peratoren in Betracht, die aus Gründen des Korrosions­ schutzes gegen Zutritt von Regenwasser geschützt werden müssen. Ein Regenschutz ist vor allem dann wichtig, wenn die Feuerungsanlage außer Betrieb ist, d. h. wenn keine Heißgase durch die Schornsteinanordnung abgehen.

Es ist eine Schornsteinanordnung bekannt, bei der die Auffangvorrichtung als mündungsnahe Absperrklappe aus­ gebildet ist, die manuell oder motorisch betrieben wird. Aufgrund der mechanisch bewegbaren Teile bedarf diese Auffangvorrichtung einer Wartung, die vor allem bei hohen Schornsteinrohren einen erheblichen Aufwand erfordert.

Zur Vermeidung dieses Nachteils wurde bereits vorge­ schlagen, an der Mündung des Schornsteins einen Auf­ fangtrichter in Form einer Deflektorhaube anzuordnen, die in einem erweiterten Ringraum des Schornsteinrohrs angeordnet ist und einen Strömungsquerschnitt für das Abgas frei läßt. Die Anordnung der Auffangvorrichtung im erweiterten Mündungsbereich stellt ein den Auftrieb hemmendes Hindernis dar, das die Eigendynamik im Abgas­ strom stört und den Schornsteinzug mindert.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zu­ grunde, eine Schornsteinanordnung der eingangs angege­ benen Art dahingehend zu verbessern, daß die Regenwas­ ser-Auffangvorrichtung einfach, mit geringem Platzbe­ darf und ohne nennenswerten Einfluß auf den Schornstein­ zug installiert werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vor­ geschlagen, daß die Auffangvorrichtung in der Nähe des mündungsfernen unteren Endes des Schornsteinrohrs in einem gegenüber dem Schornsteinrohr erweiterten Innen­ bereich des Schornsteinrohrs oder des Unterbaus ober­ halb der Einbauten angeordnet ist und aus mindestens zwei stufenförmig unter Freilassung eines Strömungs­ querschnitts für die Abgase im Abstand voneinander an­ geordneten, einander lamellenartig überlappenden und dabei den Innenquerschnitt des Schornsteinrohrs voll­ ständig untergreifenden, nach oben offenen rinnen- oder trichterförmigen Auffangelementen besteht, und daß die Auffangelemente miteinander und/oder mit einem Wasser­ ablauf kommunizieren. Mit diesen Maßnahmen wird einmal erreicht, daß das Schornsteinrohr keine den Auftrieb hemmenden Einbauten aufweist. Weiter wird durch die Freilassung des Strömungsquerschnitts für die Abgase auch im Bereich der einander überlappenden Auffangele­ mente keine nennenswerte Strömungsumlenkung erzeugt, die zu einem unkontrollierten Strömungsstau führen könn­ te. Gleichwohl bilden die einander überlappenden Auf­ fangelemente mit ihren Auffangrinnen und -trichtern einen zuverlässigen Regenwasserschutz für die darunter befindlichen Einbauten.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Auffangelemente konzentrisch oder bezüg­ lich einer Axialebene symmetrisch zueinander angeord­ net sind. In diesem Falle ist das tiefstliegende Auf­ fangelement zweckmäßig achszentral angeordnet und über eine bodenseitige Ablauföffnung mit dem Wasserablauf verbunden.

Grundsätzlich ist es möglich, das tiefstliegende Auf­ fangelement auch exzentrisch zur Schornsteinrohrachse anzuordnen.

Das radial äußerste Auffangteil ist zweckmäßig unter Freilassung eines Strömungsquerschnitts für das Abgas im Abstand von der Innenfläche des erweiterten Innenbe­ reichs des Schornsteinrohrs oder des Unterbaus angeord­ net.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß mindestens eines der Auffangelemente eine schräg nach oben und zum tiefstliegenden Auffangelement hin weisende Leitflanke und eine am unteren Ende der Leit­ flanke angeordnete Rinnenpartie aufweist. Das betref­ fende Auffangelement kann in diesem Fall aus einem die Leitflanke bildenden ebenen Blechteil hergestellt wer­ den, dessen unterer Rand unter Bildung der Rinnenpartie abgekantet ist. Eine solche Anordnung ist dann von Vor­ teil, wenn der Unterbau ein im Querschnitt rechteckiges Gehäuse aufweist. In diesem Falle ist das tiefstliegen­ de Auffangelement zweckmäßig als Rinne mit zueinander spiegelsymmetrischen Leitflanken ausgebildet.

Bei Rotationssymmetrie können die Auffangelemente nicht ohne weiteres aus einem Teil hergestellt werden. Es ist vielmehr ein Biege- und Schweißvorgang erforderlich.

Zur Verbesserung der Strömungsverhältnisse können die Leitflanken an ihrem oberen Ende parallel oder in Ge­ genrichtung zur Leitflanke schräg zur Schornsteinrohr­ achse abgekantet werden.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Leitflanken mit der Schornsteinrohrachse einen Win­ kel von 30 bis 60° einschließen. Zur Verbesserung der Strömungsverhältnisse sollten die Leitflanken an ihrem oberen Ende einen Winkel von 0 bis 15° mit der Schorn­ steinrohrachse in Gegenrichtung zur Leitflanke ein­ schließen.

Da der Unterbau gegenüber dem Schornsteinrohr erweitert ist und eine im Querschnitt rechteckige Ummantelung aufweist, während das Schornsteinrohr zylindrisch ist, wird gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfin­ dung vorgeschlagen, daß der Unterbau mit seiner Innen­ fläche von unten her schräg in das Schornsteinrohr mün­ det und daß im schrägen Teil der Innenfläche eine un­ mittelbar an die Innenfläche anschließende, bis zu ih­ rer freien Innenkante vollständig außerhalb des Schorn­ steinrohrquerschnitts befindliche Auffangrinne angeord­ net ist, in der das an der Innenfläche des Schornstein­ rohrs ablaufende Regenwasser aufgefangen werden kann. Alternativ dazu kann das Schornsteinrohr mit einer in den Unterbau hineinreichenden Abtropfkante versehen werden, über die das an der Innenfläche des Schornstein­ rohrs ablaufende Regenwasser auf die darunter befindli­ chen Auffangelemente abtropfen kann.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einiger in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellter Ausfüh­ rungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1a eine Seitenansicht einer Schornsteinanordnung;

Fig. 1b einen Schnitt entlang der Schnittlinie B-B der Fig. 1a;

Fig. 2 ein gegenüber Fig. 1 abgewandeltes Ausführungs­ beispiel in einer Schnittdarstellung entspre­ chend Fig. 1b;

Fig. 3 ein weiteres abgewandeltes Ausführungsbeispiel in einer Schnittdarstellung entsprechend Fig. 1b.

Die in der Zeichnung dargestellten Schornsteinanordnun­ gen weisen einen auf einem Traggerüst 10 ruhenden, ei­ nen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweisen­ den Unterbau 12 und ein an der Oberseite über den Un­ terbau 12 vertikal überstehendes zylindrisches Schorn­ steinrohr 14 auf. Der Unterbau kann bei Bedarf auch einen runden Querschnitt aufweisen. Die Schornsteinan­ ordnung wird an der Unterseite des Unterbaus 12 über eine Turbine 16 mit Abgas beaufschlagt, das den Unter­ bau 12 und das Schornsteinrohr 14 von unten nach oben durchströmt und über die Mündung 18 aus dem Schornstein austritt. Im Innenraum des Unterbaus 12 befinden sich Einbauten 20, die die Funktion eines Schalldämpfers aufweisen und dafür sorgen, daß die Schallemission über die Mündungsöffnung 18 des Schornsteins unter einen vorgegebenen Wert reduziert wird. Der Unterbau 12 mün­ det über einen nach oben konvergierenden Kanalabschnitt 22 in das zylindrische Schornsteinrohr 14.

Weiter ist eine Auffangvorrichtung 24 vorgegeben, die die Aufgabe hat, die Einbauten 20 vor Regenwasser, das über die Mündung 18 in das Schornsteinrohr 14 eindringt und in diesem nach unten gelangt, zu schützen. Bei den in Fig. 1 und 3 gezeigten Ausführungsbeispielen ist die Auffangvorrichtung 24 in dem Kanalabschnitt 22 angeord­ net, während sie sich bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 in einem dem Unterbau 12 benachbarten erweiter­ ten Bereich 26 des Schornsteinrohrs 14 befindet.

Die Auffangvorrichtung 24 besteht aus mehreren Auffang­ elementen 28, 30, 30′, 30′′, 30′′′, die stufenförmig unter Freilassung von Strömungsquerschnitten 32 für die Abga­ se im Abstand voneinander angeordnet sind und einander lamellenartig so überlappen, daß sie den Innenquer­ schnitt des Schornsteinrohrs 14 vollständig untergrei­ fen, so daß die darunter befindlichen Einbauten 20 ge­ gen herabfallende Regentropfen abgeschirmt sind. Die außen liegenden Ablaufelemente 28 sind außerdem im Ab­ stand von der Innenfläche des Kanalabschnitts 22 bzw. des erweiterten Bereichs 26 angeordnet, so daß auch dort ein Strömungsquerschnitt 33 für das aufsteigende Abgas frei bleibt.

Bei den in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispielen ist das tiefstliegende Ablaufelement 28 bezüglich der Achse 44 des Schornsteinrohrs 14 zentral angeordnet, während bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 das tiefstliegende Ablaufelement 28 außerhalb der Achse 44 angeordnet, so daß die Ablaufelemente 30, 30′, 30′′, 30′′′ auf der gleichen Seite des Ablaufelements 28 an­ einandergereiht sind.

Das jeweils tiefstliegende Auffangelement 28 ist als Rinne (Fig. 1b und 3) oder als Trichter (Fig. 2) ausge­ bildet und ist über ein Ablaufrohr 34 mit einem außen­ seitigen Wasserablauf verbunden. Die darüber befindli­ chen Ablaufelemente 30, 30′, 30′′, 30′′′ weisen eine ein­ seitig schräg überstehende Leitflanke 36 und eine am Unterrand der Leitflanke 36 abgebogene Rinnenpartie 38 auf. Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 und 3 sind die Ablaufelemente 30, 30′, 30′′, 30′′′ aus die Leit­ flanke 36 bildenden ebenen Blechen hergestellt, die an ihrer Unterkante unter Bildung der Ringpartie 38 nach außen umgebogen sind. Die Auflaufelemente 28, 30, 30′, 30′′, 30′′′ verlaufen dort innerhalb des Kanalabschnitts 22 von Wand zu Wand. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind die Ablaufelemente 30′, 30′′ als zum trich­ terförmigen Ablaufelement 28 konzentrische Ringe ausge­ bildet, deren Leitflanke 36 an der Unterkante unter Bildung der Rinnenpartie 38 und an der Oberkante unter Bildung eines strömungsgünstigen Ausströmstutzens 40 nach außen abgebogen ist. Die Rinnenpartien 38 sind in allen Fällen über Querkanäle oder -rinnen 42 für den Abtransport des anfallenden Regenwassers miteinander und mit dem Ablaufrohr 34 verbunden.

Das Schornsteinrohr 14 weist eine nach unten in den Un­ terbau 12 überstehende Abtropfkante 46 auf, die dafür sorgt, daß auch das an der Innenfläche des Schornstein­ rohrs 14 nach unten gelangende Regenwasser auf die Auf­ fangvorrichtung 24 gelangt.

Zusammenfassend ist folgendes festzustellen: Die Erfin­ dung bezieht sich auf eine Schornsteinanordnung mit ei­ nem Einbauten 20 aufweisenden, abgasdurchströmten Un­ terbau 12, einem über den Unterbau 12 vertikal überste­ henden, an seinem oberen Ende eine Mündungsöffnung 18 aufweisenden Schornsteinrohr 14 und einer Auffangvor­ richtung 24 für über die Mündungsöffnung 18 in das Schornsteinrohr 14 eindringendes Regenwasser. Eine be­ sonders strömungsgünstige Anordnung und Ausbildung der Auffangvorrichtung 24 wird dadurch erzielt, daß sie in der Nähe des unteren Endes des Schornsteinrohrs 14 in einem gegenüber dem Schornsteinrohr erweiterten Innen­ bereich 26, 22 des Schornsteinrohrs 14 oder des Unter­ baus 12 oberhalb der Einbauten 20 angeordnet ist und aus mindestens zwei stufenförmig unter Freilassung ei­ nes Strömungsquerschnitts 32 für die Abgase im Abstand voneinander angeordneten, einander lamellenartig über­ lappenden und dabei den Innenquerschnitt des Schorn­ steinrohrs 14 vollständig untergreifenden Auffangele­ menten 28, 30, 30′, 30′′, 30′′′ besteht. Die Auffangele­ mente sind dabei rinnen- oder trichterförmig mit nach oben weisender Öffnung ausgebildet und miteinander und mit einem Wasserablauf verbunden.

Claims (13)

1. Schornsteinanordnung mit einem Einbauten (20) auf­ weisenden, abgasdurchströmten Unterbau (12) , einem über den Unterbau (12) vertikal überstehenden, an seinem oberen Ende eine Mündungsöffnung (18) auf­ weisenden Schornsteinrohr (14) und einer Auffang­ vorrichtung (24) für über die Mündungsöffnung (18) in das Schornsteinrohr (14) eindringendes Regenwas­ ser, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangvor­ richtung (24) in der Nähe des mündungsfernen unte­ ren Endes des Schornsteinrohrs (14) in einem gegen­ über dem Schornsteinrohr (14) erweiterten Innenbe­ reich (26; 22) des Schornsteinrohrs (14) oder des Unterbaus (12) oberhalb der Einbauten (20) angeord­ net ist und aus mindestens zwei stufenförmig unter Freilassung eines Strömungsquerschnitts (32) für die Abgase im Abstand voneinander angeordneten, einander lamellenartig überlappenden und dabei den Innenquerschnitt des Schornsteinrohrs (14) voll­ ständig untergreifenden, nach oben offenen rinnen- oder trichterförmigen Auffangelementen (28, 30, 30′, 30′′, 30′′′) besteht, und daß die Auffangelemente miteinander und/oder mit einem Wasserablauf (34) kommunizieren.

2. Schornsteinanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Auffangelemente (28, 30, 30′, 30′′, 30′′′) konzentrisch oder zu einer Axialebene symmetrisch zueinander angeordnet sind.

3. Schornsteinanordnung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das tiefstliegende Auffangelement (28) achszentral angeordnet und über eine bodensei­ tige Ablauföffnung mit dem Wasserablauf (34) ver­ bunden ist.

4. Schornsteinanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das tiefstliegende Ablaufelement (28) bezüglich der Schornsteinrohr-Achse exzen­ trisch angeordnet und über eine bodenseitige Ab­ lauföffnung mit dem Wasserablauf verbunden ist.

5. Schornsteinanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Auffangelemente (30, 30′, 30′′, 30′′′) eine schräg nach oben und zum tiefstliegenden Auffangelement (28) hin weisende Leitflanke (36) und eine am unte­ ren Ende der Leitflanke (36) angeordnete Rinnenpar­ tie (38) aufweist.

6. Schornsteinanordnung nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das betreffende Auffangelement (30, 30′, 30′′, 30′′′) aus einem die Leitflanke (36) bildenden ebenen Blechteil besteht, dessen unterer Rand unter Bildung der Rinnenpartie (38) abgekantet ist.

7. Schornsteinanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das tiefstliegende Auffangelement (28) als Rinne mit zueinander spie­ gelsymmetrischen Leitflanken ausgebildet ist.

8. Schornsteinanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitflanken (36) an ihrem oberen Ende parallel oder in Gegenrichtung zur Leitflanke (36) schräg zur Schornsteinrohrachse abgekantet sind.

9. Schornsteinanordnung nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Leitflanken (36) mit der Schornsteinrohrachse (44) einen Winkel von 30 bis 60° einschließen.

10. Schornsteinanordnung nach Anspruch 8 oder 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die Leitflanken (36) an ihren oberen Abbiegungen einen Winkel von 0 bis 15° mit der Schornsteinrohrachse (44) in Gegenrich­ tung zur jeweiligen Leitflanke (36) einschließen.

11. Schornsteinanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterbau (12) mit seiner Innenfläche (22) schräg in das Schorn­ steinrohr (14) mündet und daß im schrägen Teil der Innenfläche eine unmittelbar an die Innenfläche nach innen überstehend anschließende, bis zu ihrer freien Innenkante vollständig außerhalb des Schorn­ steinrohrquerschnitts befindliche Auffangrinne an­ geordnet ist.

12. Schornsteinanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Schornsteinrohr (14) eine an seinem unteren Rand überstehende, zur Auffangvorrichtung (24) weisende Abtropfkante (46) aufweist.

13. Schornsteinanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das radial äußerste Auffangteil (28, 30′′′) unter Freilassung eines Strömungsquerschnitts (33) für das Abgas im Abstand von der Innenfläche des Innenbereichs (22, 26) des Schornsteinrohrs (14) oder des Unterbaus (12) an­ geordnet ist.