DE1159481B - Strahlungsrollenoefen mit indirekt beheiztem Waermebehandlungsraum - Google Patents

Description

• Strahlungsrollenöfen mit indirekt beheiztem Wärmebehandlungsraum Es ist bekannt, in Industrieöfen, in welchen ein Wärmegut erhitzt werden soll, ohne daß die Rauchgase mit dem Wärmegut in Berührung kommen, indirekte Heizflächen in Form von Muffeln oder Strahlrohren und ebenso Rollen od. dgl. zu verwenden, wobei die Verbrennung des Heizstoffes im Inneren der Strahlrohre, Rollen od. dgl. erfolgt. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden indirekt beheizte Ofenräume dadurch geschaffen, daß drehbare Strahlungsrollen dicht aneinandergereiht sind, so daß hierdurch im Ofen selbst trennende Wände entstehen, wodurch eine Trennung in direkt beheizte Feuerräume und einen indirekt, vorwiegend durch Wärmestrahlung beheizten Wärmeübertragungsraum erzielt wird, in dem die Wärmeübertragung auf das Wärmegut durch Wärmestrahlung der diesem Raum jeweils zugekehrten Flächen der Strahlungsrollen erfolgt. Die dicht aneinandergereihten Strablungsrollen werden mit geringstmöglichen Abständen angeordnet, damit gegebenenfalls durch Aufrechterhaltung eines Druckgefälles zwischen Wärmeübertragungsraum und Feuerräumen durch Einführung eines Schutzgases in den Wärmeübertragungsraum eine eigene Atmosphäre in diesem eingehalten werden kann. Die Strahlungsrollen übernehmen durch Drehung den Wärmetransport aus den Feuerräumen zu dem Wärmeübertragungsraum, wo sie Wärme an das Wärmegut vorwiegend durch Strahlung abgeben. Nach jeder halben Drehung gelangt ein an das Wärmegut abstrahlender Teil einer Strahlungsrolle neuerdings in einen direkt beheizten Feuerraum, wo seine vorher durch Wärmeabgabe erniedrigte Temperatur durch Wärmeaufnahme aus den Feuerraumrauchgasen und durch Wärmestrahlung von den Ofenwänden her wieder erhöht wird.
• Die Strahlungsrollen selbst, die in Längs- und Querrichtung sowie auch senkrecht im Ofen angeordnet werden können, bestehen aus Wellen aus hitzebeständigem Stahl, die an beiden Enden in den Ofenwänden gelagert sind und auf denen zunächst eine wärmeisolierende Schicht aus Feuerleichtsteinen aufgezogen ist, während die weiter darüber gezogenen Ritigzylinder, welche auch die Außenflächen der Strahlungsrollen bilden, aus besonders geeigneten Materialien bestehen. Als solche Materialien kommen Stoffe in Frage, welche der erforderlichen Temperatur standhalten und dabei höchste Wärmeleitzahlen aufweisen, wie beispielsweise Siliciumcarbid, hitzebeständiger Stahl u. a. m.
• Der Wärmetransport durch Strahlungsrollen ist neben dem Temperaturunterschied zwischen Feuerräumen und dem Wärmeübertragungsraum abhängig vom Strahlungsrollendurchmesser und der Drehgeschwindigkeit, darüber hinaus noch von den physikalischen Eigenschaften der äußeren Ringzylinder der Strahlungsrollen. Die Vergrößerung des Strahlungrollendurchmessers und der Umfangsgeschwindigkeit ergeben im allgemeinen einen erhöhten Wärmetransport in Richtung des Wärmegutes, da die in der Zeiteinheit sowohl dem Feuerraum als auch dem Wärmegut angebotene Oberfläche vergrößert wird.
• Erhöhte Umfangsgeschwindigkeiten, besonders wenn sie der Strömungsrichtung der Feuerraumrauchgase entgegengerichtet sind, erhöhen die Relativgeschwindigkeit zwischen der Oberfläche der Strahlungsrollen und diesen, was zu einer zusätzlichen Verbesserung des Wärmeüberganges durch Konvektion auf den Feuerraumseiten beiträgt. Von den physikalischen Eigenschaften des Materials, welches als Ringzylinder die äußere Oberfläche der Strahlungsrollen bildet, sind die Wärmeleitfähigkeit, die Strahlungszahl, das spezifische Gewicht und die spezifische Wärme von wesentlichem Einfluß. Siliciumcarbid z. B. transportiert unter sonst gleichen Verhältnissen etwa dreimal und hitzebeständiger Stahl etwa siebenmal mehr als Silikamaterial.
• Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Strahlungsrollenöfen mit der Trennung in direkt beheizte Feuerräume und einen indirekt beheizten Wärmeübertragungsraum liegt in der Möglichkeit, in den direkt beheizten Feuerräumen leuchtende Flammen zu verwenden, während in dem Wärmeübertragungsraum keine Behinderung des Wärmeüberganges durch zwischen dem Wärmegut und den indirekten Heizflächen liegende, strahlenabsorbierende Gasschichten eintreten kann. Andererseits ist der Nachteil einer direkten Trennwand zwischen den verschiedenen Räumen in bezug auf den Gesamtwärmeübergang nicht vorhanden, da die durch die Strahlungsrollen gebildete Wand in sich selbst umkehrbar ist.
• Die Zeichnung zeigt einen Strahlungsrollenofen mit zwei aus Strahlungsrollen gebildeten Wänden, die eine Unterteilung des ganzen Ofens in einen indirekt beheizten Wärmeübertragungsraum a und die direkt beheizten Feuerräume b und b' ergeben. In diesen sind die Brenner c und c' angeordnet.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Strahlungsrollenofen mit Unterteilung in direkt beheizte Feuerungsräume und indirekt beheizten Wärmebehandlungsraum mittels drehbarer Strahlungsrollen, dadurch gekennzeichnet, daß nur die Feuerungsräume (b, b') mit Brennem (c, c') versehen sind und daß die jeweils nur auf ihren den Feuerungsräumen zugekehrten Außenflächen aufzuheizenden Strahlungsrollen derart dicht aneinandergereiht sind, daß die Wärmeübertragung an den Behandlungsraum (a) und das darin befindliche Glühgat nur durch Wärmeabstrahlung der jeweils diesem Raum zugekehrten Flächen der Strahlungsrollen erfolgt.
2. 2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Strahlungsrollen veränderlich und regelbar ist. 3. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren, die Oberfläche bildenden Ringzylinder der Strahlungsrollen aus Materialien hoher Wärmeleitzahlen und Strahlungszahlen bestehen, wobei Ringzylinder mit verschiedenen Materialien in einem Ofen zu verwenden sind. 4. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Profile der Strahlungsrollen ineinandergreifend ausgeführt sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift G 9596 la / 24 c (bekanntgemacht am 5. 7. 1956); USA.-Patentschrift Nr. 2 199 472.