DE855779C

DE855779C - Elbow

Info

Publication number: DE855779C
Application number: DEB14484A
Authority: DE
Inventors: Walter Dr-Ing Barth
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-04-08
Filing date: 1951-04-08
Publication date: 1952-11-17
Also published as: BE510469A

Description

Rohrkrümmer Um die Druckverluste in den Krümmern von Rohrleitutigeci klein zu halten, werden vielfach Rohrkriininier finit großen Krümmungsradien verwendet. Ein derartiger Rohrkrümmer ist beispielsweise in .\1>b. i dargestellt. Diese Krümmer haben jedoch den großen Nachteil, daß sie sehr viel Platz in Anspruch nehmen, da sie (las zur Verfügung stehende Lichtraumprofil einengen. Man ist daher in vielen Fällen gezwungen worden, Rohrkrümmer mit scharfen Unilenkungen zu verwenden, die naturgemäß hohe Druckverluste aufweisen.Pipe elbow About the pressure losses in the elbows of Rohrleitutigeci To keep them small, tubular crimps with finite large radii of curvature are often used. Such a pipe bend is for example in. \ 1> b. i shown. These bends however, have the major disadvantage that they take up a lot of space because they (read narrow the available clearance profile. One is therefore in many Cases have been forced to use elbows with sharp uni steering that naturally have high pressure losses.

Uni diese Druckverluste herabzusetzen, ist nian in manchen Fällen dazu übergegangen, Leitschaufeln in die Kriininier einzuhauen. In Abb. 2 ist ein derartiger Kriiniiiier finit Leitschaufeln dargestellt, wie sie beispielsweise in Windstromanlagen verwendet werden. Diese :Anordnung wird jedoch sehr teuer, w(-il #i-lir viele und außerdem auch noch profilierte Leitschaufeln verwendet werden müssen. Dazu kommt noch, daß eine brauchbare Form der Leitschaufeln meistens nur auf Grund langwieriger theoretischer und experimenteller Untersuchungen gefunden werden kann. Aus diesen Gründen hat sich diese Anordnung in der Praxis nur bei sehr großen und sehr wertvollen Anlagen bewährt.It is not possible to reduce these pressure losses in some cases went over to chopping guide vanes into the criminals. In Fig. 2 is a such Kriiniiiier finite guide vanes shown, for example, in Wind power systems are used. This: arrangement becomes very expensive, however, w (-il # i-lir many and also profiled guide vanes have to be used. In addition, a usable shape of the guide vanes is mostly only due to the reason lengthy theoretical and experimental investigations can be found. For these reasons, this arrangement has only been used in practice for very large and proven to be very valuable systems.

Diese Schwierigkeiten und Nachteile lassen sich bei Verwendung eines Rohrkrümmers nach der vorliegenden Erfindung vermeiden. Bei einem Rohrkrümmer nach der vorliegenden Erfindung wird zunächst der kreisförmige Rohrquerschnitt bei Beihehaltung der Strömungsrichtung in einen quadratischen oller rechteckigen Rohrquerschnitt, in der Regel bei gleichzeitiger Verzögerung der Strömung, übergeführt. An den rechteckigen Querschnitt schließt sich ein kreisringförmiges Bogenstück mit verhältnismäßig scharferUmlenkung und mitgleichbleibendem Querschnitt an. Auf das Bogenstück folgt dann häufig wieder ein Übergangsstück, in dem der rechteckige Querschnitt bei Beibehaltung der Strömungsrichtung wieder in einen kreisförmigen Querschnitt übergeht.These difficulties and disadvantages can be solved when using a Avoid pipe elbow according to the present invention. After a pipe bend In the present invention, the circular tube cross-section is initially retained the direction of flow in a square or rectangular pipe cross-section, usually with a simultaneous delay in flow, transferred. On the rectangular cross-section closes a circular arc piece with relatively sharp deflection and with a constant cross-section. Follows the bow piece then often again a transition piece in which the rectangular cross-section is retained the direction of flow merges again into a circular cross-section.

Dieser neuartige Rohrkrümmer hat zunächst den Vorteil, daß die Geschwindigkeit vor der Umlenkung herabgesetzt werden kann, ohne daß die größte Höhe bzw. Breite der Zuführungsleitung überschritten zu werden braucht. Infolge der verringerten Zuströmgeschwindigkeit werden die Strömungsverluste im Bogenstück herabgesetzt. Der größte Vorteil ergibt sich aber dadurch, daß man durch dert Einbau von zylindrisch geformten Leitblechen, die mit den Rohrwandungen eine gemeinsame Zylinderachse bilden, den Umlenkungskrümmer in mehrere Umlenkungskrümmer mit verringerten Umlenkungsverlusten unterteilen kann. Es ist aus der Literatur bekannt, daß die Umlenkungsverluste in einem Krümmer dann ein -Minimum werden, wenn das Verhältnis mittlerer Krümmungsrad,ius zur Querschnittshöhe im Krümmer einen gewissen Bestwert annimmt. Durch die Unterteilung des Krümmers können für die Einzelkrümmer günstigere Verhältniszahlen erreicht werden. Man wird die Zahl und die Anordnung der Leitbleche zweckmäßigerweise so wählen, daß die Verhältniszahl mittlerer Krümmungsradius zur Querschnittshöhe möglichst optimal und für jeden Teilkrümmer gleich wird.This new type of elbow initially has the advantage that the speed can be reduced before the deflection without the greatest height or width the supply line needs to be exceeded. As a result of the decreased Inflow velocity, the flow losses in the bend are reduced. The greatest advantage arises from the fact that by installing something else cylindrical shaped baffles that form a common cylinder axis with the pipe walls, the diversion manifold into several diversion manifolds with reduced diversion losses can subdivide. It is known from the literature that the deflection losses in a bend then become a minimum if the ratio of mean bend wheel, ius assumes a certain best value for the cross-section height in the bend. Through the subdivision of the manifold, more favorable ratios can be achieved for the individual manifold. The number and the arrangement of the baffles will expediently be chosen so that the ratio of the mean radius of curvature to the cross-sectional height as possible optimal and the same for every partial bend.

Diese Verhältnisse sollen durch ein Beispiel erläutert werden. Der Krümmungsradius der Innenwand des Bogenstückes sei 35o mm, der der Außenwand 185o mm. Die Querschnittshöhe beträgt damit r5oo mm und die Verhältniszahl mittlerer Krümmungsradius zur Querschnittshöhe Der angestrebte optimale Wert liege bei i,85. Dieser Wert läßt sich erreichen, wenn man zwei Leitbleche mit einem Krümmungsrad'ius von 61o mm und ro63 mm einzieht, wie folgende Rechnung zeigt: Erster Teilkrümmer: Verhältniszahl Zweiter Teilkrümmer: Verhältniszahl Dritter Teilkrümmer: Verhältniszahl Für den Fall, claß der Krümmungsquerschnitt sehr breit im Verhältnis zur Höhe wird, kann es zweckmäßig sein, das Bogenstück auch durch das Einziehen ebener Wände senkrecht zu den Leitschaufeln zu unterteilen.These relationships are to be explained by means of an example. The radius of curvature of the inner wall of the curved section is 35o mm, that of the outer wall 185o mm. The cross-section height is thus r5oo mm and the ratio of the mean radius of curvature to the cross-section height The desired optimal value is i, 85. This value can be achieved by pulling in two guide plates with a radius of curvature of 61o mm and 63 mm, as the following calculation shows: First partial bend: ratio Second partial elbow: ratio Third partial bend: ratio In the event that the cross-section of the curvature becomes very wide in relation to the height, it can be useful to subdivide the bend by drawing in flat walls perpendicular to the guide vanes.

Ein Rohrkrümmer nach der vorliegenden Erfindung ist in Abb.3 dargestellt. Der Rohrkrümmer setzt sich aus den Übergangsstücken a und c und dem Bogenstück b zusammen. In den Übergangsstücken wird der Kreisquerschnitt in einen quadratischen Querschnitt oder umgekehrt übergeführt. Das Bogenstück b wird aus den beiden Zylinderflächen d mit der gemeinsamen Zylinderachse e und zwei senkrecht dazu stehenden ebenen Wänden gebildet.A pipe elbow according to the present invention is shown in Figure 3. The elbow consists of the transition pieces a and c and the bend piece b. In the transition pieces, the circular cross-section is converted into a square cross-section or vice versa. The curved piece b is formed from the two cylinder surfaces d with the common cylinder axis e and two flat walls perpendicular to them.

In das Bogenstück b wurden die zylindrischen Leitschaufeln feingebaut, die mit den Wandungen d die Zylinderachse e gemeinsam haben.The cylindrical guide vanes f , which have the cylinder axis e in common with the walls d, were built into the bend b.

Einen weiteren Rohrkrümmer nach der vorliegenden Erfindung zeigt Abb.4. Bei diesem Krümmer wird der kreisringförmige Querschnitt in einen rechteckigen Querschnitt übergeführt und dadurch erreicht, daß das Lichtraumprofil p überhaupt nicht durch den Krümmer verengt wird. In das Bogenstück g wurde die Leitschaufel h eingebaut. Auf diese Weise können trotz scharfer Umlenkungen die Druckverluste klein gehalten werden.Another pipe elbow according to the present invention is shown in Fig.4. In this bend, the circular cross-section becomes a rectangular cross-section transferred and thereby achieved that the clearance profile p does not go through at all the elbow is narrowed. The guide vane h was built into the bend g. In this way, the pressure losses can be kept small despite sharp deflections will.

Diese neuen Rohrkrümmer sind sehr viel einfacher und billiger herzustellen als eine Umlenkecke nach Abb. 3. Sie setzen sich aus ganz wenigen und einfachen Teilen zusammen. Die Abmessungen der Krümmer können durch wenige Maßzahlen festgelegt werden. Da die Strömung auf einem verhältnismäßig sehr langen Weg geführt wird, können auch die Strömungsverluste kleiner als bei einer Umlenkecke nach Abb. a gehalten werden. Dazu kommt noch, daß der Krümmer sehr viel unempfindlicher gegen Werkstattungenauigkeiten als eine Umlenkecke nach Abb. a sein wird. Weiter besitzt er den Vorteil, daß Schweißkanten quer zur Strömungsrichtung vermieden werden können, so daß auch bei geschweißter Konstruktion ein Maximum an Glätte und ein Minimum an Strömungsverlusten zu erreichen ist.These new elbows are much easier and cheaper to manufacture as a deflector corner according to Fig. 3. They are made up of very few and simple ones Share together. The dimensions of the manifold can be determined by a few dimensions will. Since the current is carried on a relatively long way, the flow losses can also be kept smaller than with a deflector corner according to Fig. a will. In addition, the manifold is much less sensitive to inaccuracies in the workshop will be as a turning corner according to Fig. a. It also has the advantage that welding edges can be avoided transversely to the direction of flow, so that even with welded Construction to achieve a maximum of smoothness and a minimum of flow losses is.

Der Einbau und die Vorteile des neuen Rohrkrümmers sollen noch an zwei Anwendungsbeispielen gezeigt werden. Der Behälter i mit dem Schieber k in Abb. 5 soll mit dem Abgaskanal q strömungstechnisch günstigst verbunden werden. Die Forderung kann durch Einbau des neuen Rohrkrümmers erreicht werden. In diesem Fall empfiehlt sich für das Übergangsstück L eine besonders große Erweiterung, einmal um möglichst viel Geschwindigkeitsenergie wiederzugewinnen,und zum anderen, um die Umlenkungsverluste im Krümmer klein zu halten.The installation and the advantages of the new pipe elbow will be shown in two application examples. The container i with the slide k in Fig. 5 is to be connected to the exhaust gas duct q in the most fluid way possible. The requirement can be met by installing the new pipe elbow. In this case, a particularly large extension is recommended for the transition piece L, on the one hand in order to recover as much speed energy as possible, and on the other hand in order to keep the deflection losses in the manifold small.

Ein anderes Anwendungsbeispiel zeigt Abb.6. Hier wurde der neue Rohrkrümmer zur Verbesserung der Leitungsführung hinter dem Zyklonabscheider in verwendet. Mit Hilfe des neuen Rohrkrümmers kann die Leitung unmittelbar neben dem Zyklonabscheider nach unten geführt werden, ohne daß größere Druckverluste als hei einem Rohrkrümmer mit großem Krümmungsradius in Kauf genommen werden rriüssen. Der neue Rohrkrümmer vereinigt daher geringsten Platzbedarf mit einem Minimum an Leistungsverbrauch.Another application example is shown in Fig. 6. Here the new pipe elbow was used to improve the line routing behind the cyclone separator. With the help of the new pipe bend, the line can be led down directly next to the cyclone separator without that greater pressure losses than with a pipe bend with a large radius of curvature must be accepted. The new pipe elbow therefore combines the smallest space requirements with a minimum of power consumption.

Claims

PATENT CLAIMS: t. Pipe elbow, characterized in that the circular cross-section is initially converted into a rectangular cross-section without changing the direction of flow and that the rectangular cross-section is followed by an annular, cylindrical bend with a constant cross-section. Elbow pipe according to claim i, characterized in that cylindrical guide vanes are built into the circular arcuate piece in such a way that several circular arcuate pieces with a constant rectangular cross section and a common cylinder axis are formed. 3. Pipe bend according to claim i or 2, characterized in that the subdivision is made by the baffles so that the ratio of the mean radius of curvature to the rectangular height for each part of the bend is approximately the same or optimal. Elbow pipe according to Claims 1 to 3, characterized in that flat walls are drawn in at the same distance perpendicular to the guide plates. 5. Pipe bend according to claim i to 4, characterized in that a transition piece is connected to the circular cylindrical arcuate piece, through which the rectangular cross-section is converted back into a circular cross-section without changing the direction of flow.