DD138358B2

DD138358B2 - Atmosphaerenumwaelzsystem fuer industrieoefen, insbesondere tunneloefen der keramischen industrie

Info

Publication number: DD138358B2
Application number: DD78205388A
Authority: DD
Inventors: Gustav Dipl-Ing Bauer; Siegfried Dr-Ing Jacob; Peter Dr-Ing Maier; Siegfried Dr-Ing Reichelt; Manfred Dipl-Ing Schiewe; Dietrich Dipl-Ing Thiede; Hartwig Dr-Ing Thiele; Heinrich Vater
Original assignee: Bauer Gustav Dipl Ing; Jacob Siegfried Dr Ing; Maier Peter Dr Ing; Reichelt Siegfried Dr Ing; Schiewe Manfred Dipl Ing; Thiede Dietrich Dipl Ing; Thiele Hartwig Dr Ing; Heinrich Vater
Priority date: 1977-01-28
Filing date: 1978-05-16
Publication date: 1984-09-12
Also published as: DD138358A2

Description

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Titel der Erfindung

Atmosphärenumwälzsystem für Industrieöfen, insbesondere Tunnelöfen der keramischen Industrie

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung ist anwendbar für Industrieöfen, insbesondere für kontinuierlich betriebene Öfen, in denen das Wärm- oder Brenngui nach genau vorgegebener Temperatur-Zeit-Kurve zu behandeln ist sowie gegebenenfalls außerdem hohe Anforderungen an die Einhaltung bestimmter Ofenraumatmosphären gestellt werden. Speziell ist die Erfindung in Glattbrandtunnelöfen der feinkeramischen Industrie und der Sanitärkeramikindustrie sowie in Tunnelöfen der grobkeramischen Industrie anwendbar.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Zur Vergleichsmäßigung des Temperaturfeldes über den Tunnelofenquerschnitt in der Vorwärmzone ist es bekannt, annähernd über die gesamte Länge der Vorwärmzone stufenweise das Abgas in den Fuchs zu saugen. Bekannt ist außerdem, Ofengase aus dem heißeren Oberteil mittels Gebläse abzusaugen — über Rohrleitungen verteilt — an der Ofensohle wieder zuzuführen. Teilweise wird auch umgekehrt verfahren.

Es wird auch Warmluft aus der Kühlzone des Ofens mittels Gebläse über Rohrleitungen in die Vorwärmzone eingeblasen, um das Volumen der die Vorwärmzone durchströmenden Gase zu vergrößern und die Temperatur und die Strömungsverhältnisse über den Querschnitt zu vergleichmäßigen bzw. durch Erzeugung eines Strömungswiderstandes an d«r Decke die Längsströmung der heißen Abgase nach unten abzulenken. Den gleichen Zweck sollen auch Schieber erfüllen, die von der Decke aus zwischen die Brenngutstapel geschoben werden. Ferner werden bei direkt mit Gas bzw. Öl befeuerten Tunnelöfen zum gleichen Zweck Hochgeschwindigkeitsbrenner im Bereich der Vorwärmzone eingesetzt, deren mit hoherp Impuls in den Ofenraum strömende Gase die Ofenatmosphäre umwälzen.

Außerdem ist bekannt, daß durch z. B im Fuchs rhythmisch betätigte Drosselorgane die gleichförmige Strömung der Ofenatmosphäre gestört und so ein Vermischungseffekt erzielt werden kann. Ferner ist bekannt, einen Mischungseffeki durch eine oder mehrere der Längs- oder Hauptströmung überlagerte pulsierende oder in der Richtung wechselnde Zusatzströmungen zu erzielen, die mittels außen liegender Gebläse erzeugt werden.

Fiir den Betrieb der Kühlzone von Tunnelöfen ist bekannt, zur Verbesserung des Kühleffektes und zur Vermeidung der Abströmung von Verbrennungsabgasen aus der Brenn- in die Kühlzone an der Ofenausfahrt sogenannte Schiebeluft einzublasen. Außerdem ist bekannt, eventuell in die Kühlzone übertretende Verbrennungsabgase über sogenannte Dunstoder Entschwefelungskamine abzuleiten.

Bei der Brenngutkühlung werden zur Intensivierung des konvektiven Wärmeüberganges Dichteunterschiede genutzt zwischen der Luft in den Brenngutstapeln und in den mit Kühlrohren bestückten Hohlräumen der doppelwandig ausgeführten Seitenwände. Gegebenenfalls wird bei direkter Verbrennungsluftvorwärmung die Deckengängigkeit der Luft in der Kühlzone durch Schieber vermindert, die von der Decke aus zwischen die Brenngutstapel geschoben werden.

Allen bisher bekannten Atmosphärenumwälzsystemen von Tunnelöfen, ausgenommen das Patent 131 291, haften wesentliche Nachteile an. Zum optimalen Tunnelofenbetrieb gehören die möglichst weitgehende Ausnutzung der fühlbaren Wärme des Abgases sowie des Brenngutes und möglichst geringe Temperaturdifferenzen über den Besatzquerschnitt. Die bisherigen Lösungen werden diesen Forderungen nur ungenügend gerecht. Die Deckengängigkeit der Abgase wird nur wenig gemindert; das Abziehen heißer Abgase vergrößert den Abgaswärmeverlust; die praktisch über die gesamte Vorwärmzone anliegende Saugung in Höhe der Tunnelofenwagenoberkante führt zu starken Falschlufteinbrüchen. Auch den bisher effektivsten Lösungen, den außenliegenden Gebläsen sowie den Hochgeschwindigkeitsbrennern, haften wesentliche Nachteile an. Übliche Heißgasgebläse sind nur bis zu mittleren Temperaturen einsetzbar. Sie sowie die teuren Spezialanfertigungen für höhere Temperaturen sind sehr störanfällig und haben nur geringe Laufzeiten. Sie verursachen durch das Gebläse selbst und durch die erforderlichen Rohrleitungen zudem trotz Isolierung zusätzliche Wärmeverluste. Die in der Vorwärmzone angeordneten Hochgeschwindigkeitsbrenner bringen Wärme in den Ofen hinein, wo die Nutzung der bereits vorhandenen fühlbaren Wärme des Abgases schon Schwierigkeiten bereitet, und verursachen durch die Vergrößerung des Abgasvolumens weitere Abgaswärmeverluste.

Das Patent 131 291, das die geschilderten Mängel weitgehend beseitigt, hat den Nachteil, daß für die Atmosphärenumwäl/ung im wesentlichen nur die Seitenspalte genutzt werden.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Ofenleistung zu steigern bei gleichzeitiger starker Senkung des spezifischen Wärmebedarfes, den Anteil fehlerhaften Brenngutes graduell zu verbessern, die Laufzeit der Brennhilfsmittel und der Tunnelofenwagenplateaus wesentlich zu vergrößern und die spezifische Ofenmasse zu vermindern.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Temperaturverteilung im Tunnelofen durch effektivere Atmosphärenumwälzung zu verbessern.

Erfindungsgemäß wird das Patent 131 291 dahingehend verbessert, daß für die Intensivierung der Atmosphärenumwälzuntj nicht nur im wesentlichen die Längsspalte zwischen Besatz und Ofenwand benutzt werden, sondern auch andere geeignete freie Querschnitte, wie Längs- bzw. Querspalte zwischen den Besatzstapeln.

Das neue Atmosphärenumwälzsystem ist gekennzeichnet dadurch, daß in der Vorwärmzone und/oder in der Kühlzone mit Hilfe von in der Decke angeordneten kontinuierlich bzw. pulsierend betriebenen Druckluftdüsen die heißen Gase aus der oberen Ofenzone durch geeignete freie Querschnitte im Ofentunnel (wie Längsspalte zwischen Besatz und Ofenwand sowie Längs- bzw. Querspalte zwischen den Besatzstapeln) durch Injektorwirkung eines vernachlässigbar kleinen, aber mit hoher

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Geschwindigkeit ausströmenden Massenstromes nach unten transportiert werden (aerodynamische Atmosphärenumwälzung), wodurch die durch den thermischen Auftrieb verursachte Schichtung der Ofengase beseitigt und die Gasgeschwindigkeit relativ zum Brenngut vergrößert werden, damit das Brenngut gleichmäßig erwärmt bzw. abgekühlt und die fühlbare Wärme des Abgases bzw. des Besatzes ausgenutzt werden.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden. Die Zeichnung zeigt den Querschnitt durch die Vorwärmzone eines Tunnelofens:

In der Vorwärmzone eines Tunnelofens wird durch Druckluftdüsen, die in der Decke über Längsspalten zwischen den Besatzstapeln angeordnet sind, mit einem Strahlimpuls heißes Abgas in den Längsspalten nach unten geführt, um die Temperatur über den Besatzquerschnitt zu vergleichmäßigen, den konvektiven Wärmeübergang zu verbessern und die fühlbare Wärme des Abgases besser zu nutzen. Etwa 6m³/h Luft je Düse werden bei Umgebungstemperatur und ca. 15kPa Überdruck eingesetzt.

In der Decke der Kuhlzone sind ebenfalls über Längsspalten zwischen den Besatzstapeln Druckluftdüsen angeordnet, die durch Injektorwirkung heiße deckengängige Luft nach unten transportieren, um die Temperatur über den Besatzquerschnitt zu vergleichmäßigen, den konvektiven Wärmeübergang zu verbessern und die fühlbare Wärme des Besatzes besser zu nutzen.

Analog zur Vorwärmzone werden ca. 6m³/h Luft je Düse bei Umgebungstemperatur und ca. 15kPa Überdruck eingesetzt.

Claims

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Erfindungsanspruch

Atinosphärenumwätzsystemfür Industrieöfen, insbesondere Tu η η el öfen der keramischen Industrie, bestellend aus Vorwarm-Brenn- und Kühlzone, wobei im Bereich der Vorwärm- und/oder der Kühlzone mit Druckluft bzw. mit verdichtetem Abyas
kontinuierlich oder pulsierend betriebene Düsen beidseitig direkt über den Seitenspalien bzw. speziell dalür in den
Seitenwimden ausgesparten Nischen angeordnet sind entsprechend des Patents 131 291 dadurch gekennzeichnet, daß
zusätzlich in der Vorwärm- und/oder Kühizone mit je etwa GmVh Druckluft kontinuierlich oder pulsierend betriebene Düsen in der Decke über geeigneten freien Querschnitten im Ofentunnel, wie Längs- bzw. Querspalten zwischen ίΐΰη Besatzstapeln, ungeordnet sind.
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