AT395269B - Wirbelbettofen - Google Patents

Description

AT 395 269 B

Die Erfindung richtet sich auf einen Wirbelbettofen, insbesondere zum Entlacken von Gegenständen in einer heißen wirbelnden Feststoffschicht, wie Sand oder dgl., der im Oberbegriff des Hauptanspruches angegebenen Art.

Ein Prospektblatt der Firma DINAMEC aus 9140 Zele (Belgien) zeigt einen gattungsgemäßen Wirbelbettofen. Andere Konstruktionen zeigt ein Prospektblatt der Firma Schwing Verfahrenstechnik aus 4133 Neukirchen-Vluyn. 5 In der Zeitschrift „Fachberichte, Hüttenpraxis Metallverarbeitung, Heft 9, September 1985, Seiten 734 ff., ist ebenfalls ein Wirbelbettofen beschrieben und entsprechende Hinweise. Diesen Lösungen ist gemeinsam, daß sie das Wirbelgas/Luftgemisch von unten durch eine Lochplatte hindurch in das Wirbelmedium, z. B. den Sand, einleiten. Eine derartige poröse Bodenplatte zeigt beispielsweise auch die DE-PS 35 43 423, DE-PS 2740 581, DE-PS 34 25 519 oderUS-PS 3 861862, um nur einige literaturstellen zu nennen. 10 Neben dem Problem der Gas/Luftzuführung ins Wirbelbett liegt ein weiteres Problem in der Verhinderung des

Wirbelbettmediumriicklaufes in die Zuführorgane,wenn der Ofenbetrieb abgeschaltet wird sowie in der Optimierung der Nachverbrennung und der Entsorgung der Anlage.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Lösung, mit der dieses Gesamtproblem optimal gelöst wird, wobei eine störungsfreie Zufuhr des Gas/Luftgemisches individuell als optimale Nachverbrennung und Entsorgung der 15 Schwelgase, die gerade bei dem hier vorgesehenen Einsatzgebiet von besonderer Bedeutung sind, gewährleistet ist

Diese Aufgabe wird mit einem Wirbelbettofen der eingangs bezeichneten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß eine Mehrzahl von Düsenrohren im Bodenbereich des Ofens mit zum Boden des Ofens ausgerichteten Düsenrohren innerhalb eines Scherbenbettes vorgesehen ist.

Diese vergleichsweise einfache Gestaltung der Gas/Luftzufuhr im Bodenbereich, bewirkt eine Fülle von 20 Vorteilen zur Lösung der oben formulierten Aufgabe. So entfällt hier der bekannte und sehr kritische Bereich der

Lochplatte im Boden des Wirbelbettofens. Eine kompakte Bauweise ist ebenso möglich, wie eine Vermeidung aufwendiger Wartungsarbeiten, wie sie bei diesen bekannten Düsenböden bzw. Anströmböden dann und wann notwendig werden.

In Ausgestaltung ist vorgesehen, daß zur Trennung der Umgebung benachbarter Düsenbereiche der Düsenrohre 25 im Bodenbereich Wirbelbettleitbleche vorgesehen sind.

Damit läßt sich eine optimale Verteilung der Wirbelung im Ofenbett erreichen, die eine sehr homogene Wirbelschichtung ergibt, was bei bekannten Lösungen nur durch sehr aufwendige Düsenbodengestaltungen erreichbar ist.

DieErfindung sieht auch vor, daß die Bohrungen in den Düsenrohren relativ zu ihren Bohrungsdurchmessem eine 30 axiale Erstreckung aufweisen, die das Eindringen von Feststoffpartikeln des Wirbelbettes in das Rohrinnere verhindern. Hier macht sich die Erfindung die Erkenntnis zunutze, daß rieselfähige Produkte vergleichsweise kurze Steighöhen in dünnen Bohrungen aufweisen, da die Feststoffpartikel sich an der Wand abstützen, dann selbst behindern und sperren, wodurch das Eindringen, beispielsweise des Sandes, in die Düsenrohre vermieden wird. Bei Anfahren des Ofens werden alle Düsenrohre sofort freigeblasen. 35 Eine Maßnahme, die zusätzlich ein weiteres Einrieseln bei Abschalten des Ofens verhindert, liegt darin, daß der

Wirbelbettofen mit einer Einrichtung zur Aufrechterhaltung eines geringfügigen Überdruckes in den Düsenrohren bei abgeschaltetem Wirbelbett versehen ist.

Um eine optimale An- und Ausströmung in den Düsenrohren zu erreichen, kann zusätzlich nach der Erfindung vorgesehen sein, in den Düsenrohren ein zentrales Zuführrohr mit mittiger, nach oben weisender Ausströmöffnungen 40 vorzusehen.

Es hat sich gezeigt, daß dadurch eine optimale S trömunsgeschwindigkeitsverteilung in einzelne Düsenbohrungen erreichbar ist, was zur Ausbildung des oben erwähnten homogenen Wirbelbettes mit beitragen kann.

Um die kompakte Bauweise zu ermöglichen, ist vorgesehen, daß der Nachbrennraum im wesentlichen von dem Ofendeckel gebildet wird, mit einem Sauggebläse im Abzugskanal zur Erzeugung eines geringfügigen Unterdruckes 45 in der Nachbrennkammer.

Mit diesen Maßnahmen wird eine besonders einfache Konstruktion gerade auch des Deckels erreicht, da keine Rücksicht auf besondere Undichtigkeiten genommen werden muß. Ein Ausströmen von Schwelgasen oder Brenngasen aus dem Brennraum in dieUmgebung des Ofens wird durch den minimal aufrechterhaltenen Unterdrück in der von dem Deckel gebildeten Nachbrennkammer mit Sicherheit vermieden. 50 Ein weiterer Vorteil des Nachbrennraumes unmittelbar über dem gesamten Wirbelbett im Deckel liegt darin, daß die verbrennenden Schwelgase gleichzeitig zur Aufheizung des Wirbelbettes beitragen.

Es kann auch vorgesehen sein, daß im Übergangsbereich vom oberen Ofenrand zur Nachbrennkammer Rückführschrägen für ggf. ausgetragenes Wirbelbettmaterial vorgesehen sind, wobei zur Optimierung der Betriebsbedingungen zusätzlich vorgesehen sein kann, daß der Nachbrennkammer folgend ein Wärmetauscher den 55 nachfolgend angeordneten Saugventilatoren zugeordnet ist.

Damit wird nicht nur, wie oben schon erwähnt, ein gewisser Unterdrück in der Nachbrennkammer erzeugt, sondern ein optimales Strömungsverhalten auch im Abzugskanal mit dem darin angeordneten Wärmetauscher. -2-

Claims (9)

1. AT 395 269 B Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Diese zeigt in Fig. 1 einen Schnitt durch den Wirbelbettofen nach der Erfindung etwa gemäß wie in (I-I) (Fig. 2), Fig. 2 eine vereinfachte Darstellung der Rückansicht des Ofens, Fig. 3 eine vereinfachte Wiedergabe im Schnitt durch den Bodenbereich des Ofens und in Hg. 4 eine Detailansicht des oberen Ofenrandes. Der allgemein mit (1) bezeichnete Wirbelbettofen besteht aus dem eigentlichen Ofenraum (2) einer Nachbrennkammer (3) und einem Rauchgasabzug (4). Im Bodenbereich (2a) des Ofens (2) ist eine Mehrzahl von Düsenrohren (5), gespeist von einem Verteilerrohr (6) vorgesehen, deren Ausgestaltung in Fig. 3 näher dargestellt ist. Dabei sind die Düsenrohre (5) als Doppelrohre ausgeführt mit einem zentrischen Zuflihrrohr (7) und einer nach oben weisenden Ausströmöffnung (8), wobei die Düsenrohre (5) beidseitig geschlossen als Kammer ausgebildet sind. Nach unten, d. h. zum Boden (2a) weisend, sind eine Mehrzahl von Düsenbohrungen (9) vorgesehen, aus denen ein Gas/Luftgemisch austreten kann. Umgeben sind die Düsenrohre (5) von einem Scherbenbett, allgemein mit (10) bezeichnet, das beispielsweise aus groben Kiesel bestehen kann. Das Wiibelbett selbst trägt das Bezugszeichen (11), als Wirbelbettmedium kann zum Beispiel feiner Sand vorgesehen sein. Dem Wirbelbett· bzw. Ofenraum (2) folgend, ist ein Nachbrennbereich (3) vorgesehen, wobei unmittelbar über dem ausgebildeten Wirbelbett (11) Brenner (12) angeordnet sein können, die das aus dem Wirbelbett austretende Brenngas/Luftgemisch zünden oder zusätzlich Brenngase zuführen, um die austretenden Schwelgase vollständig zu verbrennen. Die gesamte Nachbrennkammer wird im wesentlichen von dem mit (13) bezeichneten Deckel umgeben, die Brennkammer ist dadurch bis in Abzug (4) geführt. Dort kann ebenfalls für eine weitere Nach Verbrennung gesorgt werden, z. B. durch zusätzliche Brenner, mit (14) bezeichnet. Dem Abzug (4) zugeordnet ist, vereinfacht wiedergegeben, ein Wärmetauscher (15) sowie ein Sauggebläse (16) mit Saugmotor (17) der aus der Nachverbrennung stammenden Gase, sondern auch zum Aufbau eines geringfügigen Unterdruckes in der Nachbrennkammer (3), wodurch etwaig auftretende Undichtigkeiten am Deckel (13) kompensiert weiden. Die Zuführungen der zu behandelnden, beispielsweise zu entlackenden Gegenstände ist vereinfacht durch die gestrichelte Linie (18) in Fig. 1 dargestellt. Schließlich zeigt Fig. 4 die Ausbildung des oberen Randes des Ofenraumes (2) mit einem Abweisblech für Wirbelbettmaterial bzw. ein Leitblech (19) und einer Ringrohrleitung (20) mit Düsenöffnungen (21) durch die Nachverbrennluft eingeblasen werden kann, die gleichzeitig als Kühlung des Ofenrandes dient Gleichzeitig kann durch geringe Gas- und Strömungsgeschwindigkeiten in diesem Bereich der Sandaustrag aus dem Wirbelbett auf ein Minimum reduziert werden. Natürlich ist das beschriebene Ausführungsbeispiel der Erfindung in vielfacher Hinsicht abzuändem ohne den Grundgedanken zu verlassen. So kann beispielsweise auch noch hinter dem Deckelbereich eine Nachverbrennungsluftzuführung zusätzlich vorgesehen sein. Die mit (22) bezeichneten Rückführschrägen für ggf. ausgetragenes Wirbelbettmedium können auch im Frontbereich des Deckels vorgesehen sein. Die zwischen den Düsemohren (5) in Fig. 2 gestrichelt angedeuteten Leitbleche (23) können auch wenigstens in den Randbereichen geneigt angestellt sein, um eine optimale Durchwirbelung des Wirbelbettes zu erreichen und dgl. mehr. PATENTANSPRÜCHE 1. Wirbelbettofen insbesondere zum Entlacken von Gegenständen in einer heißen wirbelnden Feststoffschicht, wie Sand od. dgl., wobei dem Wirbelbettofen im wesentlichen von unten ein zündfähiges Gas/Luftgeschmisch zugeführt und an der Oberfläche des Wirbelbettes gezündet wird mit einer nachfolgenden Behandlung der entstehenden Schwelgase in einer unmittelbar folgenden Nachbrennkammer, mit einem im wesendichen quadratisch oder rechteckig ausgebildeten Ofenraum, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Düsenrohren (5) im Bodenbereich (2a) des Ofens (2) mit zum Boden (2a) des Ofens ausgerichteten Düsenbohrungen (9) innerhalb eines Scherbenbettes (10) vorgesehen ist.
2. 2. Wirbelbettofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Trennung der Umgebung benachbarter Düsenbereiche der Düsenrohre (5) im Bodenbereich (2a) der Wirbelbett- bzw. Ofenkammer (2) Leitbleche (23) vorgesehen sind. -3- AT 395 269 B
3. 3. Wirbelbettofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (9) in den DQsenrohien (5)relativzuihrenBohrungsdurchmesserneineaxialeErstreckung aufweisen, diedasEindringenvonFeststoffpartikeln des Wirbelbettes (11) in das Rohrinnere verhindern.
4. 4. Wirbelbettofen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Auffechterhaltung eines geringfügigen Überdruckes in den Düsenrohren (5) bei abgeschaltetem Wirbelbett (11) vorgesehen ist.
5. 5. Wirbelbettofen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Düsenrohren (5) ein zentrisches Zuführrohr (7) mit mittiger, nach oben weisender Ausströmöffnung (8) vorgesehen ist.
6. 6. Wirbelbettofen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachbrennraum (3) im wesentlichen von dem Ofendeckel (13) gebildet wird mit einem Sauggebläse (16/17) im Abzugskanal (4) zur Erzeugung eines geringfügigen Unterdruckes in der Nachbrennkammer (3).
7. 7. Wirbelbettofen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Übergangsbereich des Ofens (2) zur Nachbrennkammer (3) bzw. zum Ofendeckel (13) eine umlaufende Lufteintragsvorrichtung (19 bis 21) zum Einblasen von Nachbrennluft vorgesehen ist.
8. 8. Wirbelbettofen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Übergangsbereich vom oberen Ofenrand zur Nachbrennkammer (3) Rückführschrägen (22) für ggf. ausgetragenes Wirbelbettmaterial vorgesehen sind.
9. 9. Wirbelbettofen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachbrennkammer (3) folgend ein Wärmetauscher (15) mit nachfolgend angeordnetem Saugventilator (16/17) zugeordnet ist Hiezu 2 Blatt Zeichnungen -4-