DE1508491A1 - Verfahren zur Regelung von Tunneloefen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Regelung von Tunnelöfen.

  - Ein koramischer Tunmeloten ist ein gegen Wärmeverlust überdachter

  8chien94stran&

  von eiwa I-rbie 120 x länge. In dem engen Tunnel befindet sich ein

  ebenso IIÜI«or Zug aus Einzelwagen, auf die das karamische Brenngut, Zie,golgßtein,gut.-Porzellan, Chamotte Odwr anderen gestapelt ist. Es dauert in Durchschnitt tagelang, bis ein Wagen den ganzen.Tunnel durchfahren hat, Dem einfahrenden kalten Wagen am Zugende strömen heiße

  Gase entgegen uzderwarmen ihn im ersten Teil seinen Wegen, der als

  Vorwärmzone bezeichnet wird. Im mittleren Teil liegt die Brennzone und im letzten die Kühlzone.
• Auf diesem langen Weg wird den Breungilt ein Luftstrom entgegengeschickt, der in der mittleren, der Brennzone beheizt wird. Hier soll das Brenngut geglüht und gesintert worden. In der Vorwärmzone findet ein Wärme-

  auntausch vo4* heißex Ab#zum Brenngut, in der Brennzone 3ine Richtungs-

  umkehr und in der Kühlzone ein Austausch vom heißen Brenngut zum kühlen Luf tatrom s tat t.
• Es wird gefordert, daß die Brannzone stets eine bestimmte Brenntemperatur aufweist und in Vorwärm- und Kühlzone gleiche Temperaturgradienten herrschen. Die automatische Regelung hat bisher Schwierigkeiten bereitet, deren Behebung sich die vorliegende Erfindung zur Aufgabe macht.
• .Es ist vorgeschlagen worden,- aus der Temperaturdifferenz zweier in der

  Vorwärmzone hintereinander angebrachter Aermometer den zeitlichen

  ]Differentialquotionten zu bilden und dem Verbrennungsregle# aufzu-

  schalten. +).

  Es ist auch vorgeschlagen worden, jede der drei Zonen als Einzelkreis

  laufzufassen und Temperatur und Druc4' fUlr cicl., konstant zu halten. Da

  aber die Dreh Zonen zusammenhängen und aufeinander einwirken, stöilt

  .das auf Schwierigkeiten. Wird der I.ijftetrom in der Küh-',zor.e eL#höht,

  ,weil die Temperatur zu huch geworden äst so eeht auch mehr hmiße Luft

  aus der Frennz,-,iie in die Aufheizzorie unOi erhöht hier die Temperatur.

  dipse# wieder durch Prc,.,:."gplurg des Sch,#rnsteinzugtea, -go- virht

  das wieder auf die Kühlrone zurick.

  . -t ? 9 A # 1 0.2 b "e

  d

  2ich um --#.,ienigg und 2-Laben Ibereits einen wesent-

  liehen jUnfluß auf die ijuftb-zwei#unggii Jia Tunnel. hat Feindru-CL-

  messer mit einem einziger. 4*tief.,ansch#-"uß verwendet und manchmal &4.9.h*

  nichi. auf den Dazugedruch d-:-a .1:Itaumez in deru sich das MIeß-

  gerät befand. Wurde in diesem Raum eine Tür geöffnet, so änderte sich

  scheinbar der Meßwert. Triindestens Unruhe in der Regelung war die Folge.

  Zur Vermeidung dieser Schwierigkeit sieht die Erfindung vor, vom Ofen-

  raumdruck die Differenz seinar Wert-a da der Vor#wärm- und der Kühlzone

  zu massen und du regeln. -Den-- nur sie bildet Antrieb oder Bremse für

  den luft- und damit den Viärmetrar.arGrt, und nur sie läßt sich stö-

  rungefrei messen.

  Weiterhin sieht die Erf indw- die Erf a-es,.m- der Teareraturdif f erenz

  zwischen Vorwärm- und '-','tfnlzo-ne vor. Den.:n nur aus ihr ist sclinell und

  klar zu erfassen, im wzlche der 7-öl--,l-icher. Richtungen die

  Wärmavorteilun, zu, is dc-#,u'ü beida Zonnen Cleichmässig ver-

  Borgt sind. Das heißte ub der Zu beschleunigen dder zu ver-

  langea.men istt und das heißt wieder, cb din '_.*>.ruckdiffereri-i, zu vergrö-

  c#

  ßern oder verk##3tir-,3e-#i ist.'

  Deshalb wird erfind=gsgemäi.# die *--#.-.-1-,#-rat-i--rdifferenz geregelt. Sie

  bildet die Istgröße eines Raglerz, deesen SteUgröße einer, zweiten

  (Kaakaden-)Regler als rolgegrÖßa ist. Dieser* veränderli-

  chen Sollgröße gleicht er eeine 1,ii#lw-Z.;Z:rö;-Z-e anf den der Differenzdruck

  liefert. Dazu ändert -er mit eeiner i.,eällgröße z.B. die Schornsilein-

  klappe. Die Tegporatilzdiffereng-, bildet also die Führungskaskade für

  die Reialung der Druckdiffc-Lenz. Mögliehe Störungen z.B. aus-Windböen-

  einfluß am Schorns%ein werden vom Krels ausgeregelt, ehe sie

  sich auf den rührim-gekreim ausgewirkt Ihaben.

  Dam.:#t sind für dan WUrnie--Transport Lm Tunnel klare Verhälthiese

  worden. m-uZ nun nbel- 2"t'anatanz der Brann-

  +fOemi,-a-# 3..;.ur die Jar WZ%!#:a-ivertellurz in Mi-tielje-,1-

  nn die Inwärm#züne i7äime br-eucht

  dert mehr heiße luft- du.-ch er.-.öh+.--n DifferenZdruck hinIgeschoben.

  Lamit wird der "Vär=3 entführ+

  dia durch mehr 2reriis-'uof f'

  - ersetzt werden muß. Is ist erfindungsgemäß logiai!h. die Bi#ennstoff-

  zufuhr mit dem Di-L--ferenzdrack zu verkettan. Das gaschieht beispielswweise durch ein3 StUrwertaufachaltung aus dem D"furen-druck .L- - auf den Brenntemperatur-Ragelkreis. Die der beiden Außenzonen, alao das Temperaturnivear

  dor und ier lühlzone lat ebenfalls zu rsgeln. Dazu wird dio

  einen der beiden, vorzugsweise der Kühlzone

  durch Uüh2.alt',icl beispielsweise du:rch Kühlachlangen, Heiß-

  Ialtleaft-zugabe oder ähnliche an nich bekannte Maßnahmer

  -#, 3-9,1, "alt oio«b, - dar,-- atra A. -folgender Punktionsverlauf abt Angenommen

  mit sei bei einigen neu hinzugekommener- Wagen

  g#3--in"79 3o -_L,# -'£"empera-lw-ur der Vorwä=zone an, weil ja dem Heiß.

  entzogen wird. Dadurch ist die 1&"emperaturba4-

  lance in der Richtung igK-okatU-ßtg daß der 1)ifferenzdrue4verringert und

  der Heißluftetrom gestoppt wirdv weil sich die Schorneteinklappe

  wk-,--1.ter schließt. Die erhöhte Temperatur der Vorwärmzone verringert

  sick. Purch die Störwertaufschaltung den. Differenzdruckes auf die

  Brenn3'Üof'Lziafuhr verringert sich auch die erzeugte Wärme in der

  Bren-Isc-na. Gleichzeitig staigt aber auch durch den gebremsten luft-

  strom dia Temperatur in der Kühlzone etwas an. ÄX= setzt heir die

  Kühlung ein. Die Umperatur ab und zi3ht aie Temperatur. der

  Vorwärmzone durch die Temperaturbalnee nachv indem sie den bereit-a

  eingeleiteten Vorgemg der Heißlaftabbramsu-ng --f'ort33t--t. Aus diazem

  Ablauf ist bereits erkennbar, daß-die Vorgänge ragelungstechnisch

  zusexmenpassen und einander unterstützen. Die Gefahr der gegense-.l..tige

  Aufechaukelung der Kreise, wie sie be.steht, wenn man jede Zone als

  regelbare Einheit- für sich betrachtet, ist hier weniger zu ftIrchten.

  Trotz-dem ist auch h.-Ler eine Verkettung

  ch- tung

  zur beschleunigenden UnterstütZ-ung des

  I Jm

  In der Abbildung ist ein Schema einer erfindungsgemäßen Reggl-inge-=lage für eänan von oben gegehen dargestellten Tunnelofen gezeigt. Unks befindet sich die Vorwärmzone V, in der Mitte die Brennzore B und rechti die Kühlzone K. Dementsprechend fahren die Brenngutwagen 7 von limke nach rechts in eipem zusammenhängenden Zug durch den es Ofen. Von rechts nach linke d -. egen den Tlu=eläf en ein heißer Luft(-Gas-)strom, der rechte vom Ventilator 1 ausgehtg ind d Mühlzono 1 von dem geglühterf Brennjut auf den heißen Wagen W k Wärme übernimmt9 in der Brennzqne B durch die Brenner 2 erhitzt wird und linke in der Vorwärmeon99 an das kalt ankommende Brenngut auf den Wagen Wv Wärme abgibt. Linksq am Ende der Vorwärzzone V verläßt er den Tunnelofen und zieht, nachdem er die regelbare DrooselklaPP4 3 paasiert hät, durdh den nicht dargestellten Behornstein ab.'Da der Ofen *Jmon Luftwiderstand hat, kann die Strömun nur eimetzeng voni eine Differenz zwischen einem höheren Druck rechte und einen niedert linksq also zwischen der Druakmeßstelle 4 der,lbkILUz=@ und 5 der Vorwärmzone herrscht. Ihre Höhe hängt vasIttelbar mit der zu traneportierenden Wärmemenge zusammen. Wenn en linke gegenüber rechte zu kühl ist, kann durch Öffnen der SchornsteinklapPe 3 ein Sog freigegeben und damit der Differenzdruck und der Wärmetransport vergrößert werden, ao daß die TomWatur links in der Torwärzzone V ansteigt und rechts in der Kühlzone K sinkt. Durch die beiden gegeneinandergeschaltetaii Thermoelemente 6 und 7 wird die Texperaturdifferenz zwischen Vorwärm- undkühlzone gemessen und im Regler 8 zu eins,% Ausgangawert verarbeitotg der als' Führungegröße an den Regler weitergegeben wird. Dieser verstellt die Klappe 3 über den itellzote 10 in der Weise, dtß sich der an('( den Meßpunkten 4 und 5 gemmene und im Tranemitter 11 gewandelte Differensdruck der PUrungegröße des Reglers 9 &ngleicht. Damit wird der Urmetranzport you.den.Reglr-8 und 9 bestimmt entagrochend der Äbwelohuni dor Tomperatur42feren# VOM am Regler 8 eingestellten-Sollwart. Die mit dem Thermoelement 12 gemessene BrerLntemperatur wird im Re.gäär 13 ruit dem hler eingestellten Sollwert verglichen. Dabei wird die Brennstoffzufuhr zu den B--ennern 2 durdh das Ventil 14 mit dem Stellhi motor 15 vom Regler 13 über ein Proportional- Mischrelaii 16 gersgal-,Jlg das vom DIeßwert des Differenzdrucktranzm-itters 11 als ZtbrY*,rt in da-" Weise beeinflußt wirdg daß die Brennotoffzu-fuhr bereite gedresselt wird, wenn der Differenzdruck einktl alao bereite bevor eine Tomperaturänderung am Thermoolament 12 eintritt.
• Die Temperatur In der EWasone 1 wird mit d» Thermoolosent 17 gemensenund in Regler 18 mit deasen eingestellt» Bollwert vorgliohen. Dabei wird die Kühlluftklappe 19 durch den Stellmotor 20 über das Nischrelaie 21 verstellt, das ebenfalls eine'Störwertaufschaltung aus dem Differenzdrucktransmitter 11 in dem Sinne erfährt, daß die

  Kühlung bei steigendem Differenzdruck verringert wird, eihe sich eine

  Temperaturänderung am Thermotlement 17 ergeben hat.

  Dadurch, daß nicht wie bishe4jede Zone für sich als Regelungeproblem

  sondern der ganze Tunnel als einheitlicher Bewetterungekomplex mit zusammenhängendem Wärmetrensport aufgefaßt wird, ist eine befriedigende Regelung am Durchlaufofen möglich.

Claims (2)

1. Ansprüche 1 Verfahreh zur Regelung von Durchlauföfen insbesondere keramischen Brennöfen dadurch gekennzeichnet, da2 die Druckdifferenz zwischen Vorwärz.- und Xühlzone Leregelt wird.
2. 2 Verfahren zur Regelung von Durchlauföfen insbesondere keramischen Drennöfen dadurch gekennzeichnet,dav die Temperaturdifferenz zwisehen Vorwärm- und Kühlzone geregelt wird. 3 Verfahren nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturdifferenz zur Bildung der Pührungekaskade für die Regelung der Druckdifferenz dient. 4 Verfahret nach Anspructi 1 bis 3 dad,.rch gekennzeichnet, daß das Temperaturniveau der Vorwärm- und der Kühlzone durch Regelung der Temperatur wenir-stens einer der beiden Zonen, vorzugsweise der kühlzone gehalten wird. 5 Verkfahreb nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnetg daß der 2=Maru*wx e£elkreie für das Temperaturniveau eine Störwertauf- schaltung vorzugsweise aus dem Differenzdruck erhält. 6 Verfahren na.Ch Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnett daß für die Brannzone ein Regelkr7 -i-- der '.Rrf-"xe toffzufuhr zur Konstanthaltung der 33renntemperatur mit einer Störwertaufschaltung Insbesondere aus dem Differenzdruck vorgesehen ist. Einrichtung zur Regelung von Durchlauföfen inabeepndere keramischen Brennöfen mittels Verfahren nach den Ansprüchen 1 bin 6 dadurch gekennzeichnet, daß. a au-e«je einem Yießwert, der in an eich bekannter Weine aue mehreren gemittelt sein kahn, sowohl der Vorwärm-ale auch der Kühlzone die Temperaturdifferenz beispielsweise durch Differenzechaltung von Thermoopannungen gebildet wird. b aus der Temperaturdifferenz der Führungswert für die Regelung der Zruckdifferenz zwischen Vorwäriu- und lühlzone gebildet wird. o zur Differenzdruckregelung Strömungeklappen vorzugsweise für den Schornsteinzug vorgesehen sind. d für eine der beiden Differenztemperaturen vorzugsweise die der Kühl- sone ein Regler vorgesehen ist, der ein Kühlsystem steuert. 9 die lUhlaystemateuerung mit dem Differenzdruckwert in Sinne einer ßtörwertaufschaltung verkettet Ist. f in an sich bekannter Weine ein Temporaturregler für die Brennzone vorgenehen Ist, der die Reisenergie steuert. g Bie Heisonorgioeteuez%M mit den Differe»druokwert in Sinne einer vdrkettet int.