DD249806A3

DD249806A3 - Verfahren zur nutzung der abwaerme eines backofens mit vorzugsweise kontinuierlicher beschickung

Info

Publication number: DD249806A3
Application number: DD85276831A
Authority: DD
Inventors: Werner Hennig; Walter Kawe; Lothar Meyer; Martin Bege
Original assignee: Kyffhaeuserhuette Maschf
Priority date: 1985-05-31
Filing date: 1985-05-31
Publication date: 1987-09-23
Also published as: ATA278385A; HU196895B; CS30686A1; AT390866B; DE3533543A1; BG48103A1; HUT41892A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Nutzung der Abwaerme eines Backofens mit kontinuierlicher Beschickung und sich waehrend des Backprozesses bewegenden Backflaechen, der mit ein oder mehreren Rauchgasheizungen ausgeruestet ist und bei dem der Backraum indirekt durch eine Rauchgasumwaelzheizung beheizt wird und dem zur Gewinnung von Sekundaerenergie aus der Abwaerme des Ofens Waermeuebertrager zugeordnet sind. Das Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung eines Verfahrens zur Abwaermeverwertung bei Oefen mit relativ niedrigen Rauchgastemperaturen. Geloest wurde das dadurch, dass die Sekundaerenergie in zwei voneinander unabhaengige Systeme gewonnen wird. Im ersten System wird mittels abgezogener Rauchgase im Kreislauf befindliches Heisswasser in einem Waermeuebertrager, bei einem Druck, der hoeher liegt als der Druck des Heisswassers, erhitzt. Das so erhitzte Heisswasser entspannt sich in einem nachfolgenden Sammelbehaelter und der dadurch gewonnene Dampf wird dem Ofen zur Beschwadung zugefuehrt. Im zweiten System wird mittels abgezogener Backatmosphaere in einem Waermeuebertrager Frischluft erwaermt, die dem Ofen zur Verbesserung der Backatmosphaere zugefuehrt wird, und in einem zweiten Waermeuebertrager wird die bereits vorgekuehlte Backatmosphaere zur Erwaermung von Luft oder Wasser bis zur annaehernden Kondensation des darin enthaltenen Wasserdampfes genutzt.

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Nutzung der Abwärme eines Backofens mit vorzugsweise kontinuierlicher Beschickung und sich während des Backprozesses bewegenden Backflächen, der mit ein oder mehreren Rauchgasheizungen ausgerüstet ist und bei dem der Backraum indirekt durch eine Rauchgasumwälzheizung beheizt wird und dem zur Gewinnung von Sekundärenergie aus der Abwärme des Ofens Wärmeübertrager zugeordnet sind.

Charakteristik der bekannten technischen Lösung

Alle bekannten Öfen der oben beschriebenen Art, die mit einer Rauchgasumwälzheizung ausgerüstet sind, haben gemeinsam, daß der Anteil an Rauchgas aus dem Rauchgasumwälzsystem abgezogen wird, der über die Rauchgasheizungen als Energieträger zugeführt wird. Gleichzeitig wird speziell bei Öfen zum Backen für Brot und Brötchen der kontinuierlich zugeführte notwendige Beschwadungsdampf als verbrauchte Backatmosphäre, oder auch Wrasen genannt, kontinuierlich aus dem Backraum abgezogen. Die abgezogenen Rauchgase und die abgezogene Backatmosphäre ergeben als Summe die Abwärme des Ofens, die auf Grund ihrer chemischen Zusammensetzung bisher zum größten Teil in die Atmosphäre abgeführt wurde. Da diese Abwärme des Ofens eine hohe Sekundärenergie beinhaltet, ist man bestrebt, diese Sekundärenergie aus der Abwärme zu gewinnen und für wärmetechnische Probleme nutzbar zu machen.

So wurde z. B. durch die DE 2803901 ein Verfahren bekannt, das die Abwärme des Ofens wieder für Backzwecke nutzbar macht, indem die abgesaugte Backatmosphäre und die abgesaugten Rauchgase gemischt einem Verdampferteil und anschließend einem Vorwärmer zugeführt werden, wobei das im Gegenstrom fließende Frischwasser anfangs vorgewärmt und dann verdampft wird. Dieser Dampf wird dem Ofen wieder zugeführt.

Diese Abwärmenutzung ist dabei mit wesentlichen Nachteilen behaftet, da das Gemisch von Rauchgas und Backatmosphäre den Verdampferteil noch heiß verläßt, d.h., bei einer Temperatur über 100 ⁰C wird es im Vorwärmer auf eine Temperatur unter 100⁰C gekühlt und es kommt zum Kondensieren eines Teils des im Gemisch enthaltenen Wasserdampfes. Dabei fallen aus dem Rauchgas aggressive Bestandteile aus, die die Lebensdauer der Anlagen zur Rückgewinnung von Sekundärenergie zerstören bzw. ist es notwendig, diese Anlagen aus korrosionsbeständigem Stahl zu fertigen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die dem Backraum zuzuführende Frischluft aus der Atmosphäre nur mit Umgebungstemperatur entnommen und dem Ofen zugeführt wird, wodurch die Wärmebilanz des Backprozesses sehr negativ beeinflußt wird und nur durch erhöhten Energieverbrauch, d. h. durch höhere Rauchgastemperaturen, ausgeglichen werden kann.

Ein weiteres Verfahren ist aus der DE 254249 bekannt, bei dem die zur Beheizung eines ersten Backofens eingesetzten Rauchgase einem zweiten Ofen zugeführt werden, d. h., daß bei diesem Verfahren vorwiegend mit einem zusätzlichen Vorbackofen gebacken wird. Nach dem Durchlaufen durch den zweiten Ofen werden die Rauchgase zur Dampferzeugung einem Wärmeübertrager und die abgesaugte Backatmosphäre einem Vorwärmer zugeführt. Obwohl bei diesem System die Rauchgase nicht unter den Taupunkt der aggressiven Bestandteile abgekühlt werden, und somit ein Kondensieren des Wasserdampfes aus dem Rauchgas vermieden wird, ist dieses Verfahren ebenfalls mit Mangeln behaftet.

So z. B. wird die dem Ofen zuzuführende Frischluft ebenfalls mit Umgebungstemperatur aus der Atmosphäre entnommen, so daß die Wärmebilanz des Backprozesses ebenfalls negativ beeinflußt wird, was den Einsatz einer zusätzlichen Wärmeenergie über erhöhte Rauchgastemperaturen zur Folge hat.

Andererseits wird ein hoher Anteil der vorhandenen Sekundärenergie der Abwärme des Backofens ungenutzt in die Atmosphäre abgeführt, was sich auf den Gesamtwirkungsgrad des Ofens negativ auswirkt.

Weiterhin ist ein Verfahren mit ständiger Erneuerung der Backatmosphäre bekannt, bei dem die Frischluft teils durch die abgesaugte Backatmosphäre mittels eines Wärmeübertragers erwärmt wird und teils beim Rücklauftrum des endlosen Ofenbandes vorbeigeführt bzw. zur weiteren Erwärmung durch einen von Rauchgasen beheizten Rekuperator geführt, bevor sie in den Ofen geleitet wird.

Bei diesem Verfahren wird die Abwärme der abgesaugten Backatmosphäre nur für die Aufheizung der Frischluft mit einem sehr hohen Aufwand genutzt, d. h., daß der in die Atmosphäre abgeleitete Sekundärenergieanteil aus der Abwärme gegenüber den anderen bekannten Verfahren wesentlich erhöht wird, so daß das Verhältnis zwischen Einsparung an Primärenergie bei der Rauchgasheizung gegenüber dem Verlust der Sekundärenergie aus der Abwärme gegenüber den anderen Verfahren nicht wesentlich verbessert wird.

Um die Wärmebilanz und den Wirkungsgrad des Ofens zu verbessern, wurde in der letzten Zeit ein Verfahren bekannt, bei dem in einem System von Wärmeübertragern die Abwärme der abgesaugten Rauchgase in einer ersten Wärmeübertragerstufe zur Erwärmung der dem Backraum zuzuführende Frischluft und in einer zweiten Wärmeübertragerstufe zur Erzeugung von Dampf genutzt wird, und daß mit dem zu verdampfenden Wasser, das in einer dritten Wärmeübertragerstufe aufgeheizt wird, durch Nutzung· der Abwärme der abgesaugten Backatmosphäre eine weitere Dampferzeugung erfolgt, wobei die erzeugten Dampfmengen miteinander gemischt werden, die vorzugsweise zur Beschwadung bzw. zur Beeinflussung anderer wärmetechnischer Einheiten genutzt werden.

Dieses Verfahren hat aber den Nachteil, daß es nur wirksam ist bei Öfen mit hohen Rauchgastemperaturen, d. h., daß ein erhöhter Primärenergieeinsatz für die Rauchgasheizungen des Ofens benötigt wird, was sich andererseits wieder negativ auf die Gesamtwärmebilanz des Ofens und auf den thermischen Wirkungsgrad auswirkt.

Des weiteren kann diese Abwärmeverwertung nur gemeinsam mit der Abwärme der abgesaugten Backatmosphäre und der abgesaugten Rauchgase funktionstüchtig arbeiten, d. h., bei auftretenden Störungen ist die Abwärmeverwertung zur Nutzung der Erzeugung des Beschwadungsdampfes bzw. der erwärmten Frischluft unwirksam.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Abwärmeverwertung zu schaffen, das speziell bei Öfen mit relativ niedrigen Rauchgastemperaturen gewährleistet, den spezifischen Energieverbrauch bei gleichzeitiger Erhöhung'des thermischen Wirkungsgrades zu senken.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Sekundärenergie aus den abgezogenen Rauchgasen und aus der abgezogenen und abzuführenden Backatmosphäre mittels Wärmeübertrager für das Betreiben des Ofens zu gewinnen und die vom Ofen benötigte Dampf- und Heißluftmenge aus der gewonnenen Sekundärenergie zu erzeugen.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß das Verfahren zur Gewinnung der Sekundärenergie aus der Abwärme des Ofens in zwei voneinander unabhängige Systeme unterteilt ist. Im ersten System wird in einem Heißwasserkreislauf zirkulierendes Heißwasser in einem mit dem abgezogenen Rauchgas beheizten Heißwasserwärmeübertrager unter einem Druck erhitzt, der größer ist, als der Dampfdruck des Heißwassers, wobei der Heißwasserwärmeübertrager so dimensioniert ist, daß die abgezogenen Rauchgase maximal bis kurz vor dem Taupunkt gekühlt werden. Das so erhitzte Wasser wird einem Sammelbehälter zugeführt, wo es sich entspannt, und der dabei entstehende Dampf wird dem Ofen kontinuierlich als Beschwadungsdampf zugeführt. Das im Sammelbehälter nicht verdampfte Heißwasser verbleibt im Heißwasserkreislauf. Gleichzeitig wird an der Einspeisestelle, die zwischen Sammelbehälter und der Umwälzpumpe liegt, die Menge an vorgewärmten Wasser dem Kreislauf zugeführt, die durch die Entspannung im Sammelbehälter als Dampf abgezogen wurde, so daß ein stabiler Kreislauf gewährleistet ist.

Im zweiten System wird die über die Wrasenabzugsleitung abgezogene Backatmosphäre des Ofens in einem ersten Wärmeübertrager zur Erzeugung von Warmluft verwendet, die vorzugsweise dem Ofen zur Verbesserung der Backatmosphäre zugeführt wird, und in einem zweiten nachgeschalteten Wärmeübertrager wird soviel Luft oder Wasser für weitere wärmetechnische Verwendungszwecke mit der im ersten Wärmeübertrager vorgekühlten Backatmosphäre so weit erwärmt, bis vorzugsweise eine weitgehende Kondensation des in der Backatmosphäre enthaltenen Wasserdampfes erreicht ist. Zur Gewährleistung eines stabilen Heißwasserkreislaufes ist im Sammelbehälter, in dem die Entspannung des erhitzten Heißwassers erfolgt, eine an sich bekannte Regeleinrichtung vorgesehen, die das Heißwasserniveau im Sammelbehälter konstant hält und in Abhängigkeit desselben vorgewärmtes Wasser in den Heißwasserkreislauf einspeist. In einer bevorzugten Ausbildung der Zuführung des vorgewärmten Wassers zum Heißwasserkreislauf wird Frischwasser mittels eines Vorwärmers, der mit dem erhitzten Wasser aus dem System der Sekundärenergiegewinnung aus dem Beschwadungsdampf oder mit dem Dampfüberschuß aus dem System der Sekundärenergiegewinnung aus den abgezogenen Rauchgasen oder einem anderen Energieträger beheizt wird, erwärmt. Das vorgewärmte Wasser oder auch Frischwasser wird dem Heißwasserkreislauf über eine

Verbindungsleitung der Einspeisesteile zum Heißwasserkreislauf, die nach dem Sammelbehälter, aber vor dem Heißwasserwärmeübertrager in der Saugleitung der Umwälzpumpe liegt, zugeführt. In einer weiteren Ausbildungsform ist es auch möglich, anstelle des Vorwärmers, das im zweiten Wärmeübertrager des Systems der Sekundärenergiegewinnung aus der Backatmosphäre erzeugte Heißwasser, ganz oderteilweise, direkt der Einspeisestelle des Heißwasserkreislaufes zuzuführen. Der in der Heißwasserzuführungsleitung zwischen dem Heißwasserwärmeübertrager und dem Sammelbehälter notwendige Druck zur Erhitzung des Heißwassers im Heißwasserwärmeübertrager, der über dem Dampfdruck des Heißwassers liegt, wird durch eine bekannte Drosselung irgendwelcher Art erreicht, die in Abhängigkeit vom Druck der Umwälzpumpe bestimmt wird. Um zu garantieren, daß das System der Gewinnung von Sekundärenergie aus Rauchgas nicht durch Unterschreitung des Taupunktes des Rauchgases durch die aggressiven chemischen Bestandteile des Rauchgases zerstört wird, ist eine an sich bekannte Regeleinrichtung, die mit einer Umschaltklappe verbunden ist, vor dem Heißwasserwärmeübertrager vorgesehen, so daß das Rauchgas, wenn es den Taupunkt unterschreitet, über einen Bypaß direkt dem Rauchgasabzug zugeführt wird. Diese Regeleinrichtung wird in der Regel beim Anheizen des Ofens in Funktion treten. In einer besondere Ausführung ist es aber auch möglich, auf diese Regeleinrichtung zu verzichten und die abgezogenen Rauchgase grundsätzlich, unabhängig vom Taupunkt, für die Gewinnung der darin enthaltenen Sekundärenergie zu verwenden, nämlich dann, wenn die rauchgasberührenden Teile des Heißwasserwärmeübertragers und des Rauchgasventilators aus korrosionsbeständigem Material bestehen. Auch das Nachschalten eines Wärmeübertragers nach dem Heißwasserwärmeübertrager zur Gewinnung der Restsekundärenergie aus dem Rauchgas bis zur annähernden Abkühlung des Rauchgases auf Umgebungstemperatur, ist in einer besonderen Ausführung dann möglich, wenn dieser Wärmeübertrager mit korrosionsbeständigem Material für die rauchgasberührenden Teile ausgebildet ist.

Eine weitere besondere Ausführungsform besteht darin, daß das Heißwasserniveau im Sammelbehälter in Abhängigkeit der einzuregulierenden Warmwasser- oder Frischwassermenge so gewählt und reguliert wird, daß diese Heißwassermenge im Sammelbehälter gleichzeitig als Puffer für den Ausgleich von Schwankungen in der Zuführungsleitung und damit an der Einspeisestelle dient. Natürlich kann auch der erste Wärmeübertrager im System der Gewinnung der Sekundärenergie aus der Backatmosphäre so groß dimensioniert werden, daß die Backatmosphäre bis zu einer weitgehenden Kondensation des Wasserdampfes gekühlt wird, wodurch der zweite Wärmeübertrager in diesem System entfällt.

Da es sich gezeigt hat, daß die gewonnene Sekundärenergie aus der Abwärme des Ofens weitgehend den Dampf-, Heißwasser- und Heißluftbedarf des Ofens übersteigt, ist es natürlich auch möglich und zu empfehlen, daß der überschüssige Dampf, das überschüssige Heißwasser und auch die überschüssige Heißluft zur Erzeugung von heißem Brauchwasser oder auch Heißluft für weitere wärmetechnische Zwecke benutzt wird. Es versteht sich natürlich auch von selbst, daß die gesamte gewonnene Sekundärenergie aus der Abwärme des Ofens für andere wärmetechnische Zwecke benutzt werden kann, wenn der Ofen mit anderen Erzeugerquellen an Heißwasser, Dampfund Heißluft betrieben wird. Auch ist es selbstverständlich, daß beide Systeme, das System der Gewinnung der Sekundärenergie aus den abgezogenen Rauchgasen und das System der Gewinnung von Sekundärenergie aus der Backatmosphäre, gemeinsam, aber auch einzeln, angewandt werden können, d. h., entweder nur das System der Gewinnung von Sekundärenergie aus dem abgezogenen Rauchgas oder nur das System aus der abgezogenen Backatmosphäre.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert werden:

Die Zeichnung zeigt einen kontinuierlichen beschickten Ofen 1 (Fragment) mit sich während des Backens bewegenden Backflächen 2, der mit ein oder mehreren Rauchgasheizungen 6 ausgestattet ist und der Backraum 3 indirekt von rezirkulierenden Rauchgasen beheizt wird, die in einem Rezirkulationsprozeß mittels Umwälzventilatoren 5 umgewälzt werden. Der Ofen 1 ist in mehrere Backzonen unterteilt, von denen jede eine getrennte Rezirkulationsgaszufuhr 7 besitzt. An der Seite, an der das Backgut auf die sich bewegende Backfläche 2 aufgelegt wird, ist die Leitung für den Beschwadungsdampf 38 angeschlossen, die zur Zuführung für den Beschwadungsdampf 38 dient. Darüber hinaus wird dem Backraum 3 vorgewärmte Luft 18 zur Verbesserung der Backraumatmosphäre im Backraum 3 zugeführt. Die Absaugung der Backatmosphäre erfolgt über die Wrasenabzugsleitung 9 mittels eines Wrasenabzugsventilators 10. Die Gewinnung der Sekundärenergie aus der Abwärme des Ofens 1 ist in zwei voneinander unabhängig arbeitende Systeme unterteilt, und zwar in das System zur Gewinnung der Sekundärenergie aus der Abwärme der über die Wrasenabzugsleitung 9 abgezogenen Backatmosphäre und das System zur Gewinnung der Sekundärenergie aus der Abwärme der abgezogenen Rauchgase 22.

Beide Systeme sind so ausgebildet, daß sie eng mit dem Ofen 1 zusammenwirken. Durch die Rauchgasheizung 6 wird der Energieträger 40, vorzugsweise Gas oder Öl, verbrannt, und die erhitzten Rauchgase werden über die Rezirkulationsgaszufuhr 7 den Heizkanälen 41 des Ofens 1 zugeführt und geben dort ihre Wärme zur Beheizung des Backraumes 3 ab und werden anschließend über den Rezirkulationsgasaustritt4durch die Umwälzventilatoren 5 wieder abgezogen. Danach wird der Teil der umgewälzten Rauchgase der Heizungen 6, der der Menge der zugeführten Abgase des zur vollständigen Verbrennung notwendigen Luftüberschusses und der Falschluft entspricht, zusammengeführt und in das System zur Gewinnung der Sekundärenergie aus der Abwärme der Rauchgase geleitet. Dieser Teil der Abwärme wird nach dem Zusammenführen über die Umschaltklappe 23für Rauchgas dem Heißwasserwärmeübertrager 26 zugeführt, und die Rauchgase geben dort so viel Wärme ab, daß sie nach dem Verlassen des Heißwasserwärmeübertragers 26 eine für die Korrosion unbedenkliche Temperatur haben, d. h., sie werden bis kurz vor den Taupunkt des Rauchgases abgekühlt. Die gekühlten Rauchgase werden dann über die Drosselklappe 27 vom Rauchgasventilator 28 in den Rauchgasabzug 25 abgeführt. Die abgegebene Energie im Heißwasserwärmeübertrager 26 wird dem im Heißwasserkreislauf befindlichen Heißwasser, bei einem Druck, der höher ist als der Dampfdruck des Heißwassers beim Verlassen des Heißwasserwärmeübertragers 26, zugeführt und erhitzt somit das im Heißwasserumlaufsystem befindliche Heißwasser. Das so erhitzte Heißwasser wird durch die Heißwasserrückführung 34 in den Sammelbehälter 35 geführt, wo es sich entspannt und durch die Entspannung ein Teil des Wassers in Dampf übergeht, der durch den Dampfabzug 37 als Beschwadungsdampf 38 der Schwadenzone 8 oder als überschüssiger Dampf 39 der weiteren Verwendung zugeführt wird. Das nicht verdampfte Heißwasser sammelt sich im Sammelbehälter 35 und wird über die Einspeisestelle 31 dem Heißwasserkreislauf wieder zugeführt. Mittels einer bekannten Regeleinrichtung regelt das Heißwasserniveau 36 im Sammelbehälter 35 die Zufuhr von Frischwasser 39 zum Heißwasserkreislauf. Dieses Frischwasser 29

wird über einen im Inneren des Ofens 1 angeordneten Vorwärmer 30 erwärmt und über die Verbindungsleitung 43 der Einspeisestelle 31 dem Heißwasserkreislauf zugeführt. Um Schwankungen in der Zuführungsleitung für Frischwasser auszugleichen, ist die Regelung des Heißwasserniveaus 36 so gewählt, daß das im Sammelbehälter 35 verbleibende Heißwasserniveau 36 gleichzeitig als Puffer wirkt, so daß auftretende Schwankungen bei der Zufuhr von Frischwasser 29 ausgeglichen werden. Damit ist ein stabiler Heißwasserkreislauf gewährleistet.

Zur Einstellung des Drucks in der Heißwasserrückführungsleitung 34 zwischen dem Heißwasserwärmeübertrager 26 und dem Sammelbehälter 35 ist die Heißwasserrückführungsleitung 34 in Abhängigkeit vom Druck der Umwälzpumpe 32 so gedrosselt, daß dieser Druck über dem Druck des Heißwassers im Sammelbehälter 35 liegt.

Die aus dem Backraum 3 über die Wrasenabzugsleitung 9 vom Wrasenabzugsventilator 10 abgezogene Backatmosphäre wird bei Betrieb des Systems der Gewinnung der Sekundärenergie aus der Abwärme und bei Einstellung der Umschaltklappe 11 für Wrasen einem ersten Wärmeübertrager 17 über die Zuführungsleitung 42 zugeführt. Im Gleichstrom zu der im Wärmeübertrager 17 geführten Backatmosphäre wird über den Frischluftventilator 15 Frischluft geführt und durch die abgegebene Energie aus der Backatmosphäre erwärmt, die als warme Frischluft 18 dem Backraum 3 zur Verbesserung der Backatmosphäre zugeführt wird. Anschließend wird die abgekühlte Backatmosphäre aus dem ersten Wärmeübertrager 17 in einen zweiten Wärmeübertrager 20 geleitet, in dem über die Leitung 19 zugeführte Kaltluft oder Kaltwasser bis zu der Temperatur erwärmt wird, bei der der in der Backatmosphäre befindliche Wasserdampf weitgehend kondensiert. Das so erwärmte Wasser oder die erwärmte Luft wird über die Ableitung 21 weiteren wärmetechnischen Verwendungszwecken zugeführt. Dabei kühlt sich die Backatmosphäre so weit ab, daß ein Großteil des darin enthaltenen Wasserdampfes kondensiert ist, und dessen Kondensationswärme weiter genutzt werden kann. Das Kondensat und der Rest der abgekühlten Backatmosphäre werden nach dem zweiten Wärmeübertrager 20 getrennt abgeführt. Die Gase der Backatmosphäre gelangen über den Wrasenabzug 13 ins Freie, während des Kondensat über die Kondensatleitung 14 den Wärmeübertrager 20 verläßt und weiteren Verwendungszwecken zugeführt werden kann.

Während der Inbetriebnahme des Ofens 1 bzw. bei der Absicht, eines der Systeme nicht zu benutzen, kann durch Umschalten der Umschaltklappe 11 für Wrasen sowie der Umschaltklappe 23 für Rauchgasein vollständiger Abzug durch Umgehung beider Systeme für Rauchgas und Backatmosphäre über den Bypaß 12 und der Wrasenabzugsleitung 13 bzw. den Bypaß 24 für Rauchgase und.den Rauchgasabzug 25 erfolgen.

Bei der besonderen Ausführungsform kann das durch den Wärmeübertrager 20 erwärmte Wasser über die Ableitung 21 direkt der Einspeisestelle 31 und damit über die Umwälzpumpe 32 und die Heißwasserzuführungsleitung 33 dem Heißwasserwärmeübertrager 26 zugeführt werden.

Das hier dargelegte Ausführung'sbeispiel ist unter dem Gesichtspunkt zu betrachten, daß die Systeme der Sekundärenergiegewinnung aus der Abwärme des Ofens 1 unter ökonomischen Gesichtspunkten hinsichtlich der Aufwandskosten betrieben werden.

Selbstverständlich ist es auch möglich, beim Einsatz bestimmter Materialien, die eine hohe Korrosionsbeständigkeit besitzen, den Heißwasserwärmeübertrager 26 auszutauschen, so daß bereits in diesem Wärmeübertrager die Rauchgase unter eine Temperatur gekühlt werden können, die unter dem Taupunkt der Rauchgase liegen. Ebenso kann zur Gewinnung weiterer Sekundärenergie ein Wärmeübertrager aus korrosionsbeständigem Material dem Heißwasserwärmeübertrager 26 mit dem beschriebenen System nachgeschaltet und die Restsekundärenergie aus den Rauchgasen entzogen werden. Andererseits ist es auch möglich, dem Wärmeübertrager 17 in dem System der Gewinnung der Sekundärenergie aus der Backatmosphäre so zu dimensionieren, daß bereits in dem ersten Wärmeübertrager 17 eine nahezu vollständige Kondensation des in der Backatmosphäre enthaltenen Wasserdampfes erreicht wird.

Das in der Erfindung beschriebene Verfahren zur Nutzung der Abwärme eines Backofens hat gegenüber den bisherigen Verfahren den Vorteil, daß eine größtmögliche Sekundärenergiegewinnung aus der Abwärme erreicht werden kann und der Ofen 1 mit dem aus der Abwärme des Ofens 1 erzeugten Beschwadungsdampf 38 und Warmluft sowie Heißwasser betrieben werden kann, ohne daß eine zusätzliche Dampf- bzw. Warmluftaufbereitung notwendig ist.

Bei entsprechender Dimensionierung der erwähnten Wärmeübertrager und deren Wahl, ist es möglich, daß mit diesem Verfahren sogar zusätzlicher Dampf, Heißwasser oder Heißluft für weitere Verwendungszwecke erzeugt werden kann.

Der hauptsächlichste Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, daß durch die verfahrensgemäße Gewinnung der Sekundärenergie aus dem Rauchgas dieses Verfahren auch bei Öfen 1 angewendet werden kann, die mit relativ niedrigen Rauchgastemperaturen arbeiten, so daß ein geringer spezifischer Energieverbrauch bei gleichzeitiger Erhöhung des thermischen Wirkungsgradesdes Ofens 1 erreicht wird.

Claims

1. Verfahren zur Nutzung der Abwärme eines Backofens mit vorzugsweise kontinuierlicher Beschickung und sich während des Backprozesses bewegenden Backflächen, der mit ein oder mehreren Rauchgasheizungen ausgerüstet ist und dem zur Gewinnung von Sekundärenergie aus der Abwärme Wärmeübertrager zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß diese Sekundärenergie in zwei voneinander unabhängigen Systemen in der Art gewonnen wird, daß in einem ersten System Heißwasser in dem mit Rauchgasen beheizten Heißwasserwärmeübertrager (26) bei einem Druck, der höher als der Dampfdruck des Heißwassers ist, erhitzt wird, wobei die Rauchgase bis kurz vor den Taupunkt gekühlt werden, und das so erhitzte Heißwasser bei einem Druck, der höher als der Dampfdruck des Heißwassers ist, erhitzt wird und das so erhitzte Heißwasser in einem Sammelbehälter (35) entspannt wird und der dabei entstehende Dampf dem Ofen (1) kontinuierlich als Beschwadungskampf zugeführt wird und das während des Entspannungsprozesses im Sammelbehälter (35) nicht verdampfte Wasser weiter in dem Heißwasserkreislauf zirkuliert, der entsprechend dem Anteil des verdampften Wassers mit Warmwasser oder Frischwasser aufgefüllt wird, und daß in einem zweiten System die über die Wrasenleitung (9) abgezogene Backatmosphäre des Ofens (1) in einem ersten Wärmeübertrager (17) zur Erzeugung von Warmluft benutzt wird, die vorzugsweise dem Ofen (1) zur Verbesserung der Backatmosphäre zugeführt wird und in einem nachgeschalteten zweiten Wärmeübertrager (20) Luft oder Wasser für weitere Verwendungszwecke mit der vorgekühlten Backatmosphäre so weit erwärmt wird, bis vorzugsweise eine weitgehende Kondensation des darin enthaltenen Wasserdampfes erreicht ist.

2. Verfahren zur Nutzung der Abwärme nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Warmwasserzufuhr oder Frischwasserzufuhr zum Heißwasserkreislauf in Abhängigkeit vom Heißwasserniveau (36) im Sammelbehälter (35) reguliert wird.

3. Verfahren zur Nutzung der Abwärme nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erhöhte Druck zwischen Heißwasserwärmeübertrager (26) und Sammelbehälter (35) durch eine Drosselung der Heißwasserzuführungsleitung (34) in Abhängigkeit vom Förderdruck der Umwälzpumpe (32) erreicht wird.

4. Verfahren zur Nutzung der Abwärme nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß Frischwasser. . aus der Zuführungsleitung (29) für den Heißwasserkreislauf über einen Vorwärmer (30), bei dem überschüssiger Dampf aus der Ableitung (39) oder Wasser der Ableitung (21) aus dem Wärmeübertrager (20) oder ein anderer Energieträger als Energiespender dient, erwärmt wird und über die Verbindungsleitung (43) der Einspeisestelle (31) zugeführt wird.

5. Verfahren zur Nutzung der Abwärme nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß das im Wärmeübertrager (20) erzeugte Warmwasser, teilweise oder ganz, dem Heißwasserkreislauf an der Einspeisestelle (31) direkt zugeführt wird.

6. Verfahren zur Nutzung der Abwärme nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer bekannten Regeleinrichtung das Rauchgas kurz vor Unterschreitung des Taupunktes der Rauchgase über den Bypaß (24) direkt dem Rauchgasabzug (25) zugeführt wird.

7. Verfahren zur Nutzung der Abwärme nach den Punkten 1,2,4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß

die Einspeisestelle (31) für Warmwasser oder Frischwasser in den Heißwasserkreislauf nach dem Sammelbehälter (35) und vor dem Heißwasserübertrager (26) in der Saugleitung der Umwälzpumpe (32) angeordnet ist.

8. Verfahren zur Nutzung der Abwärme nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß das System der Abwärmeverwertung zur Aufbereitung des Beschwadungsdampfes mittels der Rauchgase auch unter dem Taupunkt betrieben werden kann, wenn der Heißwasserwärmeübertrager (26) und der Rauchgasventilator (28) in den rauchgasberührenden Teilen aus korrosionsbeständigem Material bestehen.

9. Verfahren zur Nutzung der Abwärme nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erzeugte Dampfüberschuß, der nicht zur Beschwadung des Ofens (1) benötigt wird, als Dampf oder zur Erzeugung von heißem Brauchwasser oder Heißluft zu anderen technischen oder wärmetechnischen Zwecken genutzt wird.

10. Verfahren zur Nutzung der Abwärme nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß das System der Abwärmeverwertung der Rauchgase und das System der Abwärmeverwertung der Backatmosphäre gleichzeitig beim Betreiben des Ofens (1) genutzt wird.

11. Verfahren zur Nutzung der Abwärme nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur das System der Abwärmeverwertung der Rauchgase beim Betreiben des Ofens (1) genutzt wird.

12. Verfahren zur Nutzung der Abwärme nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur das System der Abwärmeverwertung der Backatmosphäre beim Betreiben des Ofens (1) genutzt wird.

13. Verfahren zur Nutzung der Abwärme nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß bis zum Erreichen der Betriebstemperatur des Ofens (1) durch Umschalten der Umschaltklappe (23) für Rauchgase, die Rauchgase über den Bypaß (24) und durch Umschalten der Umschaltklappe (11) für Backatmosphäre die Backatmosphäre über den Bypaß (12) abgeleitet werden können.

14. Verfahren zur Nutzung der Abwärme nach den Punkten 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Heißwasserniveau (36) im Sammelbehälter (35) in Abhängigkeit der einzuregulierenden Warmwassermenge oder Frischwassermenge so gewählt wird, daß die nicht verdampfte Heißwassermenge im Sammelbehälter (35) gleichzeitig zum Ausgleich von Schwankungen in der Zuführungsleitung des Frischwassers (29) dient.

15. Verfahren zur Nutzung der Abwärme nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeübertrager (17) so dimensioniert wird, daß die Sekundärenergie aus der Backatmosphäre bis zu einer weitgehenden Kondensation des Wasserdampfes gewonnen wird.

16. Verfahren zur Nutzung der Abwärme nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß mittels eines Wärmeübertragers, der vorzugsweise aus korrosionsbeständigem Material besteht, die Restsekundärenergie der abgekühlten.Rauchgase nach dem Heißwasserwärmeübertrager (26) annähernd bis zur Umgebungstemperatur gewonnen wird.

17. Verfahren zur Nutzung der Abwärme nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gewonnene Sekundärenergie aus der Abwärme des Ofens (1) für andere wärmetechnische Zwecke verwendet wird, wenn der Ofen (1) mit Fremdeinspeisung an Dampf, Heißwasser oder Heißluft betrieben wird.