DE1258030B

DE1258030B - Verfahren zur Beheizung von Tunneloefen mittels Impulsbrennern

Info

Publication number: DE1258030B
Application number: DEA28549A
Authority: DE
Original assignee: Aton Planungs & Baugesellschaft fur Die Keramische Industrie Mbh
Current assignee: Aton Planungs & Baugesellschaft fur Die Keramische Industrie Mbh
Priority date: 1957-12-13
Filing date: 1957-12-13
Publication date: 1968-01-04
Also published as: CH367431A

Description

Verfahren zur Beheizung von Tunnelöfen mittels Impulsbrennern Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Beheizung von Tunnelöfen mittels Impulsbrennern.
Impulsbrenner sind Brenner, bei denen der Brennstoff in aufeinanderfolgenden Portionen ausgestrahlt wird, wobei diese Portionen nach Durchlaufen einer bestimmten Strecke infolge der Umgebungstemperatur zünden und abbrennen. Es fehlt also bei Impulsbrennern das sonst bei Brennern charakteristische Merkmal einer Zerstäubung des flüssigen Brennstoffes und einer gleichmäßigen Verteilung dieses Brennstoffes über die gesamte Brennstrecke. Vielmehr ist bei Impulsbrennern diese gesamte Abbrennstrecke nur zum Teil mit Brennstoffmengen besetzt, zwischen denen völlig unbesetzte Teile verbleiben.
Bisher hat man bei in Tunnelöfen eingebauten Impulsbrennern die Luftversorgung der einzelnen Impulsbrenner dem Luftdurchzug im Ofenkanal überlassen. Man war der Ansicht, daß dieses Verfahren wegen der absatzweisen Arbeitsweise der Impulsbrenner unbedingt erforderlich sei. Diese Ansicht fußte unter anderem auf der Tatsache, daß der Brenner den flüssigen Brennstoff portionsweise in Form mehr oder weniger großer, gegebenenfalls langgestreckter Tropfen in den Tunnelofen einführt, wo sich der Brennstoff infolge der dort herrschenden hohen Temperaturen entzünden und über eine längere Wegstrecke hinweg abbrennen soll. Dies kann er aber nur dann mit Sicherheit, wenn ihm die erforderliche Luftmenge überall zur Verfügung steht, d. h., ein ausreichender Luftüberschuß vorhanden ist.
Impulsbrenner haben den kontinuierlich arbeitenden Brennern gegenüber den Vorteil einer leichten Regelbarkeit und der Möglichkeit, über eine vergleichsweise große Strecke eine gleichmäßige Verbrennung und damit Temperaturverteilung erzielen zu können.
Die leichte Regelbarkeit ergibt sich daraus, daß es in einfacher Weise möglich ist, die Aufeinanderfolge der Tropfen - d. h. die pro Zeiteinheit in den Verbrennungsraum eingeschleuderten Tropfen - beliebig zu regeln. Da die Zufuhr der zur Verbrennung unbedingt erforderlichen Luft jedoch durch das Hindurchziehen der Luft durch den Tunnelofen erfolgt, ergeben sich hinsichtlich der Zusammensetzung der Ofenatmosphäre in den verschiedenen Bereichen der Brennzone eines solchen Tunnelofens sowohl allgemein als auch bei einer Änderung der Impulszahl Schwierigkeiten. So erhalten beispielsweise die auf der Einzugsseite der Luft liegenden Impulsbrenner eine wesentlich sauerstoffhaltigere Luft, während die auf der Ausgangsseite der Luft liegenden Impulsbrenner unter Umständen für den Verbrennungsvorgang nur eine schwach oder kaum mehr sauerstoffhaltige Luftzuführung haben. Daraus ergibt sich zwangläufig eine stärker oxydierende Atmosphäre an der Einzugsseite der Luft und eine schwächer oxydierende oder gar reduzierende Atmosphäre an der Ausgangsseite der Luft im Bereich der Brennzone. Bei manchem Brenngut ist aber gerade eine Umkehrung dieser Aufeinanderfolge von stärker oder weniger stark oxydierenden Zonen erwünscht. Außerdem läßt sich der Durchzug der Luft durch den Tunnelofen nicht ohne Schwierigkeiten den sich ändernden Impulszahlen anpassen. Man hat deshalb häufig auf die an sich vorteilhafte Verwendung von Impulsbrennern verzichtet und ist wieder zu den kontinuierlich arbeitenden Brennern zurückgegangen.
Es ist bei kontinuierlich arbeitenden Brennern bereits bekannt, die Flammenlänge pulsieren zu lassen, um derart eine Vergleichmäßigung der Temperatur über den Ofenquerschnitt zu erzielen. Bei konstanter Flammenlänge entsteht nämlich insbesondere in der Nachbarschaft der Düsen eine heißeste Zone, so daß sich innerhalb des Ofenquerschnitts ein unerwünschtes Temperaturgefälle ergibt. Solche Brenner arbeiten aber nicht nach dem Prinzip der Impulsbrenner.
Zum Stand der Technik gehört es ferner, Tunnelöfen mittels Impulsbrennern zu beheizen, denen eine kleine regelbare Menge Luft als Sekundärluft von außerhalb des Ofens zugeführt wird, während die Primärluft durch die Atmosphäre im Verbrennungsraum selbst geliefert wird. Mit dieser Maßnahme ist es aber nicht möglich, die Zusammensetzung der Ofenatmosphäre wesentlich zu beeinflussen.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei der Beheizung von Tunnelöfen mit Impulsbrennern die einzelnen Zonen des Tunnelofens nicht nur hinsichtlich der Temperatur, sondern auch hinsichtlich der Zusammensetzung der jeweiligen Tunnelofenatmosphäre zu steuern. Gelöst wird diese Aufgabe bei einem Verfahren zur Beheizung von Tunnelöfen mittels Impulsbrennern, die aus einer Düse in zeitlichen Abständen kleinere Brennölmengen einspritzen, erfindungsgemäß dadurch, daß den einzelnen Impulsbrennern die für die Verbrennung erforderliche Luftmenge durch jeweils die Brennerdüse ringförmig umgebende Zuführungskanäle zugeführt wird.
Der Gedanke, das Prinzip eines mit pulsierender Flamme brennenden Brenners, der von einem Luftzylinder umgeben ist, auf die Beheizung mit Impulsbrennern zu übertragen, lag nicht ohne weiteres nahe.
Bei einem mit pulsierender Flamme brennenden Brenner tritt zwar eine periodische Schwankung des Flammenbildes auf, und auch die Brennstoffmenge wird periodisch schwankend zugeführt und kann in einem bestimmten Augenblick sogar jeweils den Wert Null erreichen, steigt jedoch sofort wieder bis zum Maximalwert an, um dann wieder gegebenenfalls auf den Wert Null zurückzufallen. Bei Impulsbrennern liegen aber die Verhältnisse anders. Hier ist die gesamte abbrennende Strecke des ausgespritzten Brennstoffstrahles im Gegensatz zum pulsierenden Brenner nur z. B. zu 30 °/o mit Brennstoffmengen oder -portionen besetzt, während die restlichen 70 % dieser Strecke von Brennstoff frei sind. Auch findet keine Zerstäubung des Brennstoffes wie bei mit pulsierender Flamme brennenden Brennern statt. Es ist also verständlich; daß man versuchte, diesen Brennstoffportionen immer den erforderlichen Luftüberschuß anzubieten, um einen gesicherten Abbrand zu erzielen. Beim Verfahren nach der Erfindung ist es möglich, ohne einen solchen Luftüberschuß zu arbeiten und damit auch den Brennstoffverbrauch zu erniedrigen, der infolge der Notwendigkeit, überschüssige Luftmengen zu erhitzen, zwangläufig bei der bekannten Betriebsweise höher sein mußte.
Das Verfahren bringt also neben der Möglichkeit der Steuerung der Ofenatmosphäre auch noch den Vorteil eines wesentlich sparsameren Brennerbetriebes.

Claims

Patentanspruch: Verfahren zur Beheizung von Tunnelöfen mittels Impulsbrennern, die aus einer Düse in zeitlichen Abständen kleinere Brennölmengen einspritzen, dadurch gekennzeichnet, daß den einzelnen Impulsbrennern die für die Verbrennung erforderliche Luftmenge durch jeweils die Brennerdüse ringförmig umgebende Zuführungskanäle zugeführt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Österreichische Patentschrift Nr. 191536; französische Patentschrift Nr. 1099 400.