DD212791A1

DD212791A1 - METHOD FOR COOLING WATER TREATMENT IN FUEL OILS FOR CERAMIC PRODUCTS

Info

Publication number: DD212791A1
Application number: DD82246537A
Authority: DD
Inventors: Karsten Rohleder; Claus Ferber; Rainer Kraft; Siegfried Brogsitter; Klaus Richter
Original assignee: Inst Bau U Grobkeramik Weimar
Priority date: 1982-12-24
Filing date: 1982-12-24
Publication date: 1984-08-22

Abstract

Das Verfahren zur Kuehlwaermerueckgewinnung bei Brennoefen fuer keramische Erzeugnisse bezieht sich auf die Gewinnung und Nutzung des Waermeinhaltes der gebrannten keramischen Formlinge, die nach Abschluss des Brandes auf Umgebungstemperatur abgekuehlt werden muessen. Ziel der Erfindung ist es, diese anfallende Kuehlwaerme weitestgehend zurueckzugewinnen und moeglichst vollstaendig innerhalb des Herstellungsprozesses der Formlinge, unabhaengig vom eingesetzten Energietraeger fuer d. Brand, zu nutzen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemaess dadurch geloest, dass als Waermetraeger Luft im offenen Kreislauf regelbar durch die Kuehlzone des Ofens und durch einen ausserhalb des Ofens angeordneten Waermetauscher gefoerdert wird und dass die Restkuehlung mittels Umgebungsluft erfolgt, die entsprechend der benoetigten Verbrennungsluftmenge regelbar an der Ofenausfahrt in die Kuehlzone des Ofens eingeblasen wird. Der eingesetzte Waermetauscher erlaubt eine teilweise Entaschung des Kuehlgutes und die direkte Uebertragung der gewonnenen Waerme in vorhandene Verbraucher, wie beispielsweise Warmwasserheizungen fuer Trocken- und Heizzwecke, wie sie in Betrieben der grobkeramischen Industrie eingesetzt sind.The method for cooling heat recovery of ceramic furnaces refers to the recovery and utilization of the heat content of the fired ceramic moldings which must be cooled to ambient temperature after completion of the firing. The aim of the invention is largely to recover these accumulating Kuehlwaerme and as completely as possible within the manufacturing process of the moldings, regardless of the energy carrier used for d. Brand, to use. This object is achieved according to the invention that as a heat carrier air in the open circuit controlled by the cooling zone of the furnace and by a heat exchanger located outside the furnace is conveyed and that the Restkuehlung done by ambient air, according to the required amount of combustion air controllable at the Ofenausfahrt in the cooling zone the oven is blown. The heat exchanger used allows a partial deashing of the cooling material and the direct transfer of heat gained in existing consumers, such as hot water heating systems for dry and heating purposes, as used in companies of the heavy clay industry.

Description

; -1- 246 537 O; -1- 246 537 O

Titel der ErfindungTitle of the invention

Verfahren zur Kühlwärmerückgewinnung bei Brennofen für keramische Erzeugnisse Anwendungsgebiet der ErfindungMethod for cooling heat recovery in kilns for ceramic products Field of application of the invention

Das Verfahren bezieht sich auf die Gewinnung und Nutzung des Wärmeinhaltes der gebrannten keramischen Formlinge, die nach Abschluß des Brandes auf Umgebungstemperatur abgekühlt werden müssen. Beim keramischen Brand erfolgt die Gewinnung dieser Wärme in der Kühlzone von Ring- und Tunnelofen bzw. in der Kühlphase bei Kammerofen. Diese gewonnene Wärme wird z. B. in der Trocknung und für Heizungszwecke genutzt.The method relates to the recovery and utilization of the heat content of the fired ceramic moldings, which must be cooled to ambient temperature after completion of the fire. In the case of ceramic firing, this heat is recovered in the cooling zone of the ring and tunnel kiln and in the cooling phase in the kiln kiln. This recovered heat is z. B. in the drying and used for heating purposes.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Üblicherweise wird beim keramischen Brand ein Teil des Wärmeinhaltes des gebrannten Gutes zur direkten Vorwärmung der Verbrennungsluft genutzt. Der verbleibende Teil des Wärmeinhaltes wird in Form von Warmluft außerhalb des Brennprozesses, meist zu Trocknungszwecken, genutzt. Blechrohrleitungen von meist größeren Abmessungen und Längen einschließlich Ventilatoren sind für den Transport der Warmluft erforderlich. Da in dieser Warmluft häufig Schadgase {Oxide des Schwefels und Kohlenstoffs) auftreten, wird die Lebensdauer alle technologischen Stahlbauteile, die mit diesen Schadstoffen in Berührung kommen, verringert. Außerdem kann die Schadgaskonzentration innerhalb des Trockners einen Werterreichen, der für das Bedienungspersonal gesundheitsschädigend ist. Beim Beheizen der Brennofen mit festen Brennstoffen treten Staub und Asche in der abgezogenen Warmluft auf, die zum Versetzen und verstärkten Verschleiß von Rohrleitungen und Ventilatoren führen und außerdem die Trockner verschmutzen. Durch Nachverbrennung von Kohle in der Kühlzone und Reaktionen derselben mit dem keramischen Brenngut steigt die Schadgaskonzentration in der Kühlluft und damit vergrößern sich die Korrosions- und arbeitshygienischen Probleme.Usually, part of the heat content of the fired material is used for direct preheating of the combustion air during ceramic firing. The remaining part of the heat content is used in the form of hot air outside the firing process, usually for drying purposes. Sheet metal pipes of usually larger dimensions and lengths including fans are required for the transport of hot air. Since pollutants (oxides of sulfur and carbon) often occur in this hot air, the lifetime of all technological steel components that come into contact with these pollutants is reduced. In addition, the level of noxious gas within the dryer can reach a level that is detrimental to the health of the operator. When heating the kiln with solid fuel, dust and ash in the extracted hot air occur, which lead to dislocation and increased wear of pipes and fans and also pollute the driers. By post-combustion of coal in the cooling zone and reactions thereof with the ceramic kiln increases the noxious gas concentration in the cooling air and thus increase the corrosion and occupational hygiene problems.

Handelt es sich beim Abnehmer der gewonnenen Kühlwärme um einen Trockner mit Warmwasser-Innenheizung, wie das häufig, vor allem in der grobkeramischen Industrie, der Fall ist, so wird von der kontinuierlich durch den Brennofen bereitgestellten Kühlwärme nur ein Bruchteil genutzt, da lediglich die Trocknungsluft vorgewärmt werden kann. Die diskontinuierliche Fahrweise des Trockners mit Stillstandszeiten bis zu 2 Tagen in einer Woche verringert ebenfalls den Ausnutzungsgrad der Kühlwärme. Es sind Lösungen vorgeschlagen worden (Patent AP54269 F27B 9/12) bei denen ein Teil der Kühlwärme der Tunnelofen durch Einbau von Strahlungsheizkörpern mit Warmwasserdurchfluß im heißesten Bereich der Kühlzone abgeführt wird. Derartige Lösungen erfordern wesentliche bauliche Änderungen im Bereich der Ofendecke und sind, da sie unmittelbar im Strahlungsbereich des Brennkanals der Öfen installiert sind, wenig reparaturfreundlich. Da sie nur im oberen Temperaturbereich verstärkter Wärmestrahlung befriedigend funktionieren, läßt sich lediglich ein Bruchteil des im Brenngut befindlichen Wärmeinhaltes rückgewinnenIf the purchaser of the recovered cooling heat is a dryer with internal hot water heating, as is often the case, especially in the heavy clay industry, only a fraction of the cooling heat continuously provided by the kiln is used, since only the drying air can be preheated. The discontinuous operation of the dryer with downtimes up to 2 days in a week also reduces the degree of utilization of the cooling heat. Solutions have been proposed (Patent AP54269 F27B 9/12) in which a part of the cooling heat of the tunnel kiln is removed by installing radiant heaters with hot water flow in the hottest part of the cooling zone. Such solutions require significant structural changes in the furnace roof area and, since they are installed directly in the radiant area of the combustion channel of the furnaces, little repair friendly. Since they work satisfactorily only in the upper temperature range of increased heat radiation, only a fraction of the heat content in the kiln can be recovered

: Ziel der Erfindung · : Object of the invention

Es ist das Ziel der Erfindung, die beim Brand von keramischen Formungen anfallende Kühlwärme weitestgehend zu gewinnen υηά möglichst vollständig innerhalb des Herstellungsprozesses der Formlinge zu nutzen, unabhängig vom eingesetzten Energieträger für den Brand. _β -.It is the object of the invention to obtain as much as possible of the cooling heat produced during the firing of ceramic moldings in order to use it as completely as possible within the production process of the molded articles, regardless of the energy source used for the fire. _β -.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch entsprechende technische Maßnahmen den Wärmeinhalt gebrannter keramischer Formlinge nach Erreichen der Brenntemperatur und Abschluß des Brandes zurückzugewinnen und möglichst vollständig innerhalb des Herstellungsprozesses dieser Formlinge zu nutzen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Anordnung eines Warmwasserwärmetauschers außerhalb des Ofenkörpers und damit reparaturfreundlich gelöst, durch den die aus der Kühlzone bzw. während der Kühlphase aus dem Ofen entnommene Heißluft gesaugt wird, um in abgekühltem Zustand dem Ofen an anderer Stelle wieder zugeführt zu werden. Diese Luft wirkt nur als Wärmeträger und beeinflußt den Lufthaushalt des Ofens kaum. Zur Restkühlung des Gutes im Bereich niederer Temperaturen wird bei kontinuierlich betriebenen Öfen Umgebungsluft in der Menge in den Ofen eingeblasen, wie sie als Verbrennungsluft in der Brennzone benötigt wird. Eine eingebaute Temperaturregelung im Kühlbereich des Ofens sorgt durch Beeinflussung der durch den .The invention is based on the object by appropriate technical measures to recover the heat content of fired ceramic moldings after reaching the firing temperature and completion of the fire and to use as completely as possible within the manufacturing process of these moldings. The object is achieved by the arrangement of a hot water heat exchanger outside the furnace body and thus easy to repair, through which the hot air drawn from the cooling zone or during the cooling phase from the oven is sucked to be supplied to the furnace elsewhere in the cooled state again. This air acts only as a heat carrier and hardly affects the air balance of the stove. For residual cooling of the goods in the range of low temperatures ambient air is blown in the amount in the furnace, as it is needed as combustion air in the combustion zone in continuously operated furnaces. A built-in temperature control in the cooling area of the furnace provides by influencing by the.

Wärmetauscher gezogenen Luftmenge und der in den Ofen eingeblasenen Kaltluftmenge für gleichbleibende Verbrennungsverhältnisse in der Brennzone auch bei schwankender Ofenleistung.Heat exchanger drawn amount of air and the blown into the oven cold air quantity for constant combustion conditions in the combustion zone even with fluctuating furnace capacity.

Der Wärmetauscher ist so ausgelegt, daß die bei Beheizung der Öfen mit festen Brennstoffen in der Kühlluft auftretenden Aschen und Stäube in speziell ausgebildeten Abscheideräumen separiert und abgezogen werden können. Eine weitgehende Entaschung des Kühlbereiches ist damit möglich.The heat exchanger is designed so that the ashes and dusts occurring in heating the ovens with solid fuels in the cooling air can be separated and removed in specially trained Abscheideräumen. An extensive deashing of the cooling area is thus possible.

Da die gesamte zur Nutzung außerhalb des Ofens vorgesehene Kühlwärme in Form von Warmwasser anfällt, ist bei den weit verbreiteten Trocknern mit Warmwasserbeheizung das Einspeisen problemlos und eine weitgehende Wärmeausnutzung gegeben. Bei Trocknern mit Außenbeheizung durch Heißluft läßt sich diese Heißluft über Wärmetauscher erzeugen. Arbeitszeitbedingte Schwankungen in der Wärmeabnahme durch den Trockner lassen sich durch Kapazitätsreserven des Trockners und Speicher für Warmwasser ausgleichen.Since the entire intended for use outside of the furnace cooling heat is obtained in the form of hot water, the feed is problem-free and widespread use of heat given the widespread dryers with hot water heating. In dryers with external heating by hot air, this hot air can be generated by heat exchangers. Working time-related fluctuations in the heat loss through the dryer can be compensated by capacity reserves of the dryer and storage for hot water.

Die direkte Nutzung des Warmwassers für andere, im Werk vorhandene Verbraucher wie Gebäudeheizungen und Duschwasserbereitung ist möglich, jedoch wegen ungleichmäßiger Abnahme wenig sinnvoll.The direct use of hot water for other, existing in the factory consumers such as building heating and shower water is possible, but because of uneven decrease makes little sense.

Ausführungsbeispiel -Exemplary embodiment

Am Beispiel eines Tunnelofens zum Ziegelbrand soll die Erfindung erläutert werden.The invention will be explained using the example of a tunnel kiln for brick firing.

Über das Schiebeluftgebläse 1 wird die zur Verbrennung in der Brennzone des Tunnelofens erforderliche Luftmenge im Bereich der Ofenausfahrt in den Kühlkanal 2 eingeblasen. Der Ventilator 3 saugt Weißluft aus dem Kühlkanal 2 durch die Wärmetauscher 4, um sie in abgekühltem Zustand an anderer Stelle weiter zur Ofenausfahrt wieder in den Kühlkanal einzublasen. Im unteren Bereich haben die Wärmetauscher eine Vorrichtung 5 zur Entnahme von Asche. y Der Regler 6 sorgt für eine konstante Ausfahrtemperatur 10 des Besatzes 11, der auf den Ofenwagen 12 durch die Kühlzone transportiert wird, indem die Kühliuftmengen durch die Drosselklappen 7 und 8 beeinflußt werden. Gleichzeitig wird die Verbrennungsluftmenge über die Drosselklappe 9 der Brennstoffzugabe 13 in der Brennzone angepaßt.About the sliding air blower 1 required for combustion in the combustion zone of the tunnel furnace air quantity in the region of the furnace exit is blown into the cooling channel 2. The fan 3 sucks white air from the cooling channel 2 through the heat exchanger 4, to blow them in the cooled state at another point further to the furnace exit again in the cooling channel. In the lower part, the heat exchangers have a device 5 for removing ash. y The controller 6 provides a constant exit temperature 10 of the stocking 11, which is transported to the kiln car 12 through the cooling zone by the amounts of cooling air through the throttle valves 7 and 8 are affected. At the same time, the amount of combustion air is adjusted via the throttle valve 9 of the fuel addition 13 in the combustion zone.

Das im Wärmetauscher 4 erwärmte Wasser gelangt über die Anschlußstellen 14 und 15 in den inneren Warmwasserkreislauf des Trockners.The heated water in the heat exchanger 4 passes through the connection points 14 and 15 in the inner hot water circuit of the dryer.

Claims

-2- 245 537 O

invention claims

1. A method for cooling heat recovery in kilns for ceramic products, especially tunnel kiln of the heavy clay industry, wherein the cooling medium air to be cooled kiln (11) and the kiln car (12) withdraws its heat content, this outside the tunnel kiln in a heat exchanger (4) to a other heat carrier emits, characterized in that the cooled air is returned to the cooling region of the fuel and ambient air is injected into the cooling channel (2) for residual cooling at the furnace exit.

2. The method according to item 1, characterized in that at the Gfenausfahrt in the cooling channel (2) eingebiasene ambient air quantity corresponds to the amount required for combustion in the combustion zone preheated Verbrcnnungsiuftmenge, while the through the heat exchanger (4) guided amount of air consistent in volume · in the open circuit the cooling channel (2) is supplied again.

3. The method according to points 1 and 2, characterized in that for regulating the Küb'wirkung by means of steep members (7), (8) and controller (6) with the temperature probe (10} measured predetermined exit temperature is maintained and the Verbrennungsluflmenge means actuator O) and regulator (6) of the fuel addition (13) is adjusted.

4. The method according to items 1 to 3, characterized in that when heating the tunnel kiln with solid fuels in the cooling zone reaching ash, which is stirred up during the cooling process, led into the heat exchanger (4) and there largely in the apparatus for ash removal (5 ) is deposited. -

5. The method according to items 1 to 4, characterized in that the heat exchanged in the heat exchanger cooling of the fuel is fed with an appropriate choice of the heat transfer medium directly into existing circuits.

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