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Gasfeuerung für einen Muffelofen
Bei gasbeheizten Muffelöfen, insbesondere solchen grösserer Ausmasse bildet es ein besonderes Pro- blem. die den Behandlungsraum begrenzende, meist aus hitzebeständigem Stahlblech bestehende Muffel- wand in voller Ausdehnung gleichmässig zu erwärmen und dadurch eine gleichmässige Wärmeabstrahlung auf das Behandlungsgut zu erreichen. Bei grösseren Muffelöfen gelingt dies nur mit Hilfe besonderer Verteilung und Anordnung der Brenner oder durch Umwälzung der in den Gasraum um die Muffel eingeführten Gase. Sowohl die Verwendung einer grösseren Anzahl über den Gasraum verteilter Brenner als auch Umwälzeinrichtungen erfordern jedoch einen besonderen baulichen und betrieblichen Aufwand, besonders wenn es sich um die Anwendung von Gasen höherer, z.
B. über 750 bis 8000C liegender Temperaturen handelt, bei denen eine Umwälzung auf wirtschaftliche Weise kaum noch oder überhaupt nicht mehr möglich ist.
Um diesen Nachteilen abzuhelfen, wird an einer Gasfeuerung für einen Muffelofen mit einem Gasraum, der etwa die Form eines liegenden Halbzylinders aufweist und einerseits von der aus hitzebestän - digem Stahlblech bestehenden Muffel, anderseits von der Ofenwand begrenzt und mit in diesen Gasraum beiderseits von unten in je einer Reihe mündenden Brennern ausgestattet ist, erfindungsgemäss vorgeschlagen, aus den nach oben gerichteten Brennern, die ihnen unter hohem Druck zugeführten und in deren der verengten Brennermündung vorgeschaltetem Feuerraum wenigstens nahezu vollständig verbrannten Heizgase unter hohem Druck durch einen geradlinigen Austrittskanal tangential in den Gasraum übertreten zu lassen.
Infolge dieser Bauart gelangen die mit hoher Strömungsgeschwindigkeit in den Gasraum übertreten- den und sich durch diesen weiterbewegenden Gase einerseits sehr schnell an auch weit von den Brennern entfernte Gasraumteile, reissen anderseits die im Gasraum vorhandenen nicht brennbaren Gase mit und vermischen sich innig mit diesen. Im Gegensatz hiezu besitzen die bei einem bekanntgewordenen Glühofen, dessen Stahlhaube mittels der Strahlwirkung der als Strahlrohre gestalteten Brenner und anschliessend durch die austretenden Verbrennungsgase beheizt wird, diese Verbrennungsgase jedoch nur eine geringe Geschwindigkeit und auch keine Heizkraft mehr.
Da die Gase kurz nach Verlassen des Strahlrohres in ihrer Richtung umgekehrt und in entgegengesetzter Richtung aus dem Ofen abgezogen werden, bestreichen sie auch nicht die Decke der Haube.-
Die erfindungsgemäss aus den Brennern ausgetretenen Gasströme dienen jedoch infolge ihrer hohen Ausströmgeschwindigkeit nicht nur als Wärmeträger, sondern zugleich auch als ausserordentlich wirksames Mittel zum Umwälzen der Gasraumatmosphäre, wie es sonst nur mit Umwälzventilatoren bis 7500 ç erzielt werden kann. Diese Umwälzwirkung ist aber erfindungsgemäss in allen Temperaturbereichen, also auch bei den üblichen Glühtemperaturen von 1000 bis 11500C vorhanden.
Die Verwendung der genannten Brenner erlaubt es daher, auch sehr grosse, insbesondere auch hohe, von einer Muffelwand begrenzte
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seits des von der Muffel begrenzten Gasraumes angeordneten Brennerreihen die Brenner verhältnismässig weit auseinanderstehen. Ein im Sinne der Erfindung ausgebildeter Muffelofen kann also auf einfache Weise und ohne zusätzlichen Aufwand mit völlig gleichmässiger und auch sehr hoher Temperatur gefahren werden. Anderseits ist es auch möglich, die Brenner zonenweise mit verschiedenen Temperaturen zu be-
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treiben, zumal die zuvor erwähnten Brenner infolge ihres aussergewöhnlich hohen Gasdurchsatzes einen ungewöhnlich grossen Regelbereich aufweisen und auch bei niedrigen Temperaturen noch mit verhältnismässig hoher Gasaustrittsgeschwindigkeit betrieben werden können.
An sich ist ein Brenner für Industrieöfen u. dgl. bekannt, bei dem die Erzeugung des brennfähigen Brenngas-Luft-Gemisches und dessen vollständige oder wenigstens nahezu vollständige Verbrennung im vorzugsweise zylindrischen Hohlraum eines Brennersteins erfolgt, aus dem die verbrannten Gase durch ei- nen in der Hohlraumachse liegenden, gegenüber dem Querschnitt des Hohlraums verjüngten, geradlinigen Kanal austreten und dem das Brenngas und die Verbrennungsluft mit höherem als dem üblichen bei et- wa 70 - 80 mm WS liegenden Druck zugeführt werden.
Im Gegensatz zu den üblichen Industriebrennern, bei denen die Verbrennung der Gase im wesentlichen ausserhalb des Brenners im Ofenraum stattfindet, treten bei ihm infolge des hohen, bei der innerhalb des Brenner-Hohlraums stattfindenden Verbrennung entsprechend vermehrten Drucks, die verbrannten Gase bereits mit beachtlicher Geschwindigkeit aus dem Brenner in den Ofenraum über. Für einen Dauerbetrieb mit einer Feuerraumbelastung, wie sie zur Erzeugung einer für eine wirksame Gasumwälzung ausreichenden Gasaustrittsgeschwindigkeit erforderlich wäre, ist dieser Brenner jedoch nicht geeignet.
Erst der Erfinderin ist es gelungen, diesen Brenner so weiter zu entwickeln, dass auch im Dauerbetrieb ihm die-Brenngase unter einem ungewöhnlich hohen, bei etwa 400 - 500 mm WS liegenden Druck zugeführt werden können und sich durch die erhöhte Belastbarkeit des Feuerraums Austrittsgeschwindigkeiten für die in ihm verbrannten Gase ergeben, die eine ausserordentlich intensive Umwälzung der Ofenatmosphäre bewirken, wie sie auch mit aufwendigen zusätzlichen Um- wälzeinrichtungen nicht besser herbeizuführen wäre.
Inder Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise an einem Muffelofen mit Hubbalkenfördererveranschaulicht. Der mit einem Hubbalkenförderer ausgestattete Ofenraum 1 ist von einer aus hitzebeständigem Stahl bestehenden, etwa halbzylindrischen Muffel 2 begrenzt. Zwischen der Muffel und dem Ofenmauerwerks befindet sich der gleichfalls etwa halbzylindrische Gasraum 4, in den von unten her beiderseits in Reihen angeordnete Brenner 5 münden, die mit hoher Gasaustrittsgeschwindigkeit betrieben werden.
Ein Gasabzug wird nicht angedeutet, da dessen Anordnung ohne Einfluss auf den Betrieb des Ofens ist.
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besteht, dass Frischfuft in den Gasraum 4 eingezogen wird. Bei einemse an den Stirnseiten des Gasraums 4 anzuordnen. Anderseits kann bei einem mit in einer Richtung fallender Temperatur betriebenen Ofen der Gasabzug am kalten Ofenende angeordnet sein.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Gasfeuerung für einen Muffelofen mit einem Gasraum, der etwa die Form eines liegenden Halbzylinders aufweist und einerseits von der aus hitzebeständigem Stahlblech bestehenden Muffel, anderseits von der Ofenwand begrenzt und mit in diesen Gasraum beiderseits von unten in je einer Reihe mündenden Brennern ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, dass aus den nach oben gerichteten Brennern die ihnen unter hohem Druck zugeführten und in deren der verengten Brennermündung vorgeschaltetem Feuerraum wenigstens nahezu vollständig verbrannten Heizgase unter hohem Druck durch einen geradlinigen Austrittskanal tangential in den Gasraum übertreten.