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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln der Temperatur eines brennstoffbeheizten Industrieofens, bei dem die Ofenatmosphäre durch den Impuls der aus den Brennern austretenden Verbrennungsgase umgewälzt wird und die Brenner in Abhängigkeit von der Temperatur-Sollwertabweichung einzeln oder gruppenweise einund ausgeschaltet werden, wobei die Summe aus Ein- und Ausschaltzeit konstant ist, nach Patent Nr. 283415.
Die Praxis hat gezeigt, dass bei einem derartigen Verfahren mit intermittierend betriebenen Hochgeschwindigkeits-Brennern gute Durchwärmergebnisse im gesamten Ofenraum erzielt werden können. Wird jedoch die Gesamt-Brennerleistung durch immer längere Ausschaltzeiten der Brenner mehr und mehr herabgesetzt, dann treten Schwierigkeiten beim Ofen auf, die auf einer unzureichenden Umwälzung der Ofenatmosphäre beruhen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der oben beschriebenen Art derart weiter zu entwickeln, dass auch bei Herabsetzung der Gesamtbrennleistung des Ofens durch Ausschalten der Brenner eine ausreichende Umwälzung der Ofenatmosphäre gewährleistet ist. Ausserdem ist eine bestimmte Speisung der Brenner mit Gas und Luft erforderlich.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass bei Erreichen einer Mindestbrennzeit für die im Betrieb befindlichen Brenner die Zahl der Brenner verringert wird und die Brennzeit der im Betrieb verbleibenden Brenner erhöht wird. Durch Festlegen der Mindestbrennzeit wird erreicht, dass bei konstanter Summe aus Ein- und Ausschaltzeit die Ausschaltzeit so klein gehalten werden kann, dass eine ausreichende Umwälzung der Ofenatmosphäre sichergestellt ist. Obgleich die Mindestbrennzeit der Brenner nicht unterschritten wird, kann die gesamte Brennleistung des Ofens nach oben und unten variiert werden. Die Brennleistung kann auf einfache Weise durch Ausschalten von Brennern vermindert werden. Dies geschieht kontinuierlich, da beim Ausschalten einiger Brenner die Brennzeit der im Betrieb verbleibenden Brenner erhöht wird.
Als eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, dass die Hälfte der Brenner einer Brennerebene, die mit Brennern einer oder mehrerer anderer Brennerebenen einer Brennerzone angehören, bei Erreichen der Mindestbrennzeit abgeschaltet werden. Die Brennleistung lässt sich aber nach Abschalten einer Brennergruppe einer Brennerebene leicht dadurch weiter herabsetzen, dass die (im Betrieb befindlichen) Brenner einer Brennerzone abwechselnd betrieben werden. Dies kann in der Weise geschehen, dass die Brenner der obersten Brennerebene einer Brennerzone zunächst eingeschaltet werden, dann die Brenner der tieferliegenden Brennerebene usw.. Es ist aber auch möglich, dass die Brenner nicht in der Reihenfolge ihrer Brennerebene nacheinander ein- und abgeschaltet werden, sondern durcheinander.
Beispielsweise kann die Reihenfolge folgende sein : erste Brennerebene, vierte Brennerebene, zweite Brennerebene, fünfte Brennerebene, dritte Brennerebene, erste Brennerebene usw..
Ein Sprung in der Gesamtbrennerleistung beim Abschalten einiger Brenner kann nach einem zweckmässigen Vorschlag der Erfindung dadurch vermieden werden, dass die Brennzeit der nach Abschalten einiger Brenner noch im Betrieb befindlichen Brenner derart verlängert wird, dass deren Gesamtbrennleistung etwa gleich der Gesamtbrennleistung der Brenner vor dem Abschalten ist. Dieses zum Herabsetzen der Brennerleistung vorgeschlagene Verfahrensmerkmal kann in entsprechender Weise auch beim Erhöhen der Gesamtbrennerleistung angewandt werden. In diesem Falle wird die Brennzeit, die die Brenner vor dem Einschalten zusätzlicher Brenner hatten, in der Weise herabgesetzt, dass die Gesamtbrennleistung der Brenner gleich der Gesamtbrennleistung der Brenner vor Einschalten der zusätzlichen Brenner ist.
Die Brenner können aus nahezu druckkonstanten Fliessströmen von Gas und Luft gespeist werden.
Ausserdem sind Brenner mit explosionsartiger Verbrennungscharakteristik (Vollgemischbrenner) vorteilhaft, die mittels Schnellschlussorganen, die an die Brenngeschwindigkeit angepasst sind, ein- und ausgeschaltet werden.
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Bei dem schematisch dargestellten Ausschnitt des Ofens sitzt in einer Ofenwand --1-- eine Vielzahl von Brennern, die in waagrechter Reihe über die beiden Längswände des Ofens verteilt sind und von denen nur ein Brenner --2-- in den gezeigten Ausschnitt fällt.
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Von der Brenngaszuleitung --7-- und der Verbrennungsluftzuleitung-8-gehen, in Strömungsrichtung gesehen, unmittelbar vor den Ventilen-9 und 10-Abzweigungen-11 und 12-ab, die durch Ventile-13 und 14-der gleichen Art wie die Ventile-9 und 10-- verschliessbar sind. Die Abzweigung --11-- von der Brenngaszuleitung --7-- ist mit einer Brenngasrückleitung-15-verbunden,
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Atmosphäre oder zu dem Verdichter freigeben und in einer andern Stellung den Weg zu den Brennern freigeben und den Weg in die Atmosphäre und zu dem Verdichter verschliessen.
Dieser Gegenstand ist aus dem Stammpatent bekannt. Erfindungsgemäss sind in Abzweigungen --11, 12--von aussen einstellbare Drosselungen-19, 20- vorgesehen. Nach Messung des Druckwiderstandes des Brenners--2--werden die Drosselungen--19, 20--so eingestellt, dass sie denselben Druckwiderstand haben. Dadurch ist gewährleistet, dass die Brenner --2-- mit explosionsartiger Verbrennungscharakteristik (Vollgemischbrenner), aus nahezu druckkonstanten Fliessströmen von Gas und Luft gespeist werden.
In dem Beheizungsschema ist auf der Abzisse die stündliche Brennleistung und auf der Ordinate die Ein-
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--1-- acht--II-- vier Brenner und der Geraden--III--ein Brenner zugeordnet.
Nach der Erfindung ist die Summe-K-aus Einschaltzeit-TE--und Ausschaltzeit-TA-der Brenner konstant. Innerhalb dieser Summe-K-kann die Einschaltzeit--TE--und die zugehörige Ausschaltzeit--TA--der Brenner insoweit verändert werden, als eine minimale Ausschaltzeit--TAmin-und eine maximale Einschaltzeit-TEmax-- eine ausreichende Umwälzung der Ofenatmosphäre nicht unterschritten werden dürfen. Geeignete Zeitwerte sind beispielsweise : K = 12 sec, TEmin = 3 sec, TAmax = 9 sec, TAmin = 3 sec, TEmax = 9 sec.
Der Ofen wird nun nach dem erfindungsgemässen Verfahren auf folgende Weise geregelt :
Soll die Gesamtbrennleistung des Ofens herabgesetzt werden und geht man davon aus, dass alle Brenner eingeschaltet sind, was der Geraden --1-- entspricht, dann wird die Einschaltzeit der Brenner --1-- bis auf die minimale Einschaltzeit --TEmin-- verkleinert. Nach der Erfindung soll diese Mindesteinschaltzeit nicht unterschritten werden, damit eine ausreichende Umwälzung der Ofenatmosphäre gewährleistet bleibt. Hat man nun die Mindesteinschaltzeit erreicht, dann wird die Gesamtbrennleistung weiter in der Weise verringert, dass in jeder Brennerzone von beispielsweise zwei Brennern ein Brenner ausgeschaltet wird und die Brennzeit der im Betrieb bleibenden Brenner erhöht wird.
Auf diese Weise erhält man keinen Brennleistungssprung. Eine weitere Verringerung der Gesamtbrennleistung erfolgt wie bei der Verminderung der Brennleistung mit den Brennern - durch Vermindern der Einschaltzeit der Brenner-II-bis auf die minimale Einschaltzeit --TEmin--- Ist man an diesem Punkt angekommen, dann kann die Brennleistung weiter dadurch herabgesetzt werden, dass man beispielsweise die einer Brennzone zugeordneten Brenner abwechselnd betreibt, was der Geraden-III-entsprechen wurde.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Regeln der Temperatur eines brennstoffbeheizten Industrieofens, bei dem die Ofenatmosphäre durch den Impuls der aus den Brennern austretenden Verbrennungsgase umgewälzt wird und die Brenner in Abhängigkeit von der Temperatur-Sollwertabweichung einzeln oder gruppenweise ein- und ausgeschaltet werden, wobei die Summe aus Ein-und Ausschaltzeit konstant ist, nach Patent Nr. 283415,
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Brenner die Zahl der Brenner verringert wird und die Brennzeit der im Betrieb verbleibenden Brenner erhöht wird.
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