DE2127136C - Tunnelofen - Google Patents

Description

durch die Erfindung in einfachster Weise die gezielte Abbremsung der Oberströmung und eine dem zu

brennenden Gut besonders zuträgliche Vergleichmäßigung der Aufheizgeschwindijjkeit zwischen Ober- und Unterpaket erreicht zu sein. Die Erfindung ermöglicht auch die Anpassung der Umwälzung an die Art des verwendeten Ofens und die Art des zu brennenden Gutes. Die stärkste — wenn auch nicht immer erwünschte — Umwälzwirkung entsteht dann, wenn die Strömungsrichtung des Rauchgas-Luft-Gemisches zur Brennzone hingelenkt wird. Eine wesentliche Verbesserung gegenüber den bekannten öfen ergibt sich aber auch schon dann, wenn die Strömungsrichtung zur Ofeneinfahrt hin gewählt ist. Der Umwälzeffekt läßt sich dosieren, indem ein gewünschter Prozentanieil des umgewälzten Rauchgas-Luft-Gemisches in Richtung zur Brennzone hin und der /estliche Anteil zur Ofeneinfahrt hingelenkt wird. Damit ist ein ideales Mittel zur Beeinflussung der Aufheizkurve geschaffen.

Das erfindungsgemäße Verteiler-Rohrsystem im Zusammenwirken mit den Deckenauslaßkästen bzw. den gestaffelt angeordneten Prallplatten ermöglicht es, über den gesamten Tunnelquerschnitt im Bereich der jeweiligen Kästen eine gewünschte Temperatur zu erzwingen. Das Verteiler-Rohrsystem gestattet eine Weiterbildung in der Weise, daß das Hauptverteilerrohr durch Trennschieber in Abschnitte unterteilbar und abschnittsweise mit je einer Umwälzvornchtung verbunden ist; dadurch wird erreicht, daß — selbst bei Ausfall einer der Umwälzanlagen — durch öffnen entsprechender Trennschieber die Versorgung der ausgefallenen Teile (Deckenauslaßkästen) von den übrigen Anlagen mit übernommen werden kann. Beim Stand der Technik dagegen bedeutet der Ausfall einer Umwälzanlage, daß aus allen Düsen im Bereich der Aufwärmzone nur noch kalte oder heiße Gase zugeführt werden, so daß wegen der Gefahr der Schädigung des Brandgutes der Ofen bis zur erfolgten Reparatur stillgelegt werden muß.

Aus der Patentliteratur ist auch ein Tunnelofen bekannt, an dessen Ofenausfahrt eine Einblasvorrichtung vorgewärmter Luft zur Brennzone hin vorhanden ist. An der Tunneldecke vorgesehenes Wellblech soll dafür sorgen, daß auch weiter unten liegende Bereiche von der Strömung erfaßt werden. Tunnelofen besitzen meist eine solche Einblasvorrichtung am Tunnelende. Diese Vorrichtung kann aber nicht zum gezielten Abkühlen des aus der Brennzone kommenden Gutes im Sinne der Erfindung, d. h. zur Erzielung gewünschter Temperaturen an bestimmten Stellen der Abkühlungszone, dienen. Dieser Stand der Technik ist also weder nach Aufgabenstellung noch hinsichtlich der Lösungsidee mit der Erfindung verg'eichbar.

Der Tunnelofen nach der britischen Patentschrift 855 322 weist im Bereich zwischen der Ofeneinfahrt und dem Eingang der Brennzone keine Umwälzvorrichtung auf, wie dies im Oberbegriff des Anspruches I der vorliegenden Erfindung gefordert wird. Vielmehr soll bei dem bekannten Ofen im Bereich der Brcnnzpne durch Zuführung gekühlter Gase vor dem Bereich eines raschen Temperaturanstieges ein Bereich langsamer Temperaturerhöhung liegen. Diese Forderung stimmt also weder mit dem Ausgangspunkt der Erfindung überein, noch wird mit dem bekannten Ofen die Aufgabe gelöst, die der Erfindung zugrunde liegt, weil die eingangs geschilderten Nachteile eben gerade bei öfen auftreten, die in der Vorwärmzone Umwälzvorrichtungen besitzen. Dies jedoch ist bei dem Ofen nach der britischen Patentschrift nicht der Fall.

Nachfolgend wird an Hand von drei Figuren ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Tunnelofen im Längsschnitt, wobei in

der Aufwärmzone als Umlenkmittel Prallplatten verwendet sind; statt der Prallplatten können in der Auf-

wärmzone auch Umlenkkästen verwendet werden, wie sie in der Abkühlungszone dargestellt sind,

F i g. 2 die versetzte Anordnung der Deckenauslässe,

ίο Fig.3 eine Auführungsform der Prallplatten in Ansicht.

Mit 1 ist der Tunnelboden, mit 2 die Ofendecke und

gestrichelt die Begehdecke 2' eines Tunnelofens bezeichnet Die Transportwagen 3 laufen mit ihren Rädem 4 am Tunnelboden (auf Schienen) in Schubrichtung 5 von der Ofeneinfahrt 6 durch die Aufwärmzone?, die Brennzone« und die Abkühlungszone9 zur Ofenausfahrt Ϊ0. Die Strömungsrichtung der von der Ofenausfahrt IO zur Brennzone 8 strömenden Luft bezeichnet der Pfeil 11, während die Stromungsrichtung des von der Brennzone 8 zur Ofeneinfahrt 6 strömenden Rauchgas-Luft-Gemisches durch den Pfeil 12 angegeben ist.

In der Ofenecke 2 sind die Deckenauslässe 13 vorgesehen, durch welche eine Umwälzvorrichtung das vom Tunnelboden abgesaugte Rauchgas-Luft-Gemisch wieder in den Tunnel einbläst. Die Auslässe 13 sind in jedem Tunnelquerschnitt mehrfach vorhanden und — wie aus F i g. 2 ersichtlich — gestaffelt hintereinander angeordnet. Mittels — der Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellter — Aufhängevorrichtungen sind unterhalb der Auslässe 13 die als Prallplatten 14 ausgebildeten Umlenkmittel für das aus den Auslässen strömende Rauchgas-Luft-Gemisch aufgehängt. Die Prallplatten verlaufen im wesentlichen parallel zur Deckenfläche 2 und sind aus Stahl, Stahllegierungen oder Schamotten hergestellt. Damit die Umlenkung an den Prallplatten nur in Tunnellängsrichtung wirksam wird, sind sie mit parallel zur Tunnellängsrichtung verlaufenden, senkrecht zur Plattenebene liegenden Randbegrenzungen 15 (vgl. F i g. 3) versehen. Es können noch weitere Luftleitglieder etwa parallel zu den Begrenzungen vorgesehen werden. Wird die Umlenkung des Gasgemisches z.B. nur zur Brennzone8 (also gegen die Strömungsrichtung 12) gewünscht, so können die Prallplatten 14 (wie in Fig. 3 gestrichelt dargestellt) mit einer vertikalen Wand 16 versehen werden, die ein Abströmen des Gasgemisches aus den Deckenauslässen zur Ofeneinfahrt hin verhindert. (Wenn die andere Strömungsrichtung erzielt werden soll, brauchen die so ausgebildeten Prallplatten nur umgedreht zu werden.) In manchen Fällen ist es vorteilhaft, wenn neben einer Strömung in der einen Richtung auch noch eine in der anderen Richtung entsteht. Der gewünschte prozentuale Anteil kann eingestellt werden, z. B. durch in den Wänden 16 vorgesehene Schlitze 17.

Bei einer anderen nicht dargestellten Ausführungsform werden als Mittel zur Umlenkung des aus den Deckenauslässen strömenden Gasgemisches sogenannte 9()°-Krümmer verwendet, die das Gemisch in die gewünschte Tunnellängsrichtung umlenken. Die Krümmerauslässe können zur Steigerung der gewollten Umwälzwirkung mit in Tunnellängsrichtung weisenden Düsen, vorzugsweise Schlitzdüsen, versehen sein (z. B. Froschmaulform).

Die genannten Ausführungsformen eignen sich besonders eut für die Nachrüstung schon bestehender

öfen mit stillgesetzten Umwälzvorrichtungen. Bei Ofcnncubauten ist es jedoch zweckmäßiger, in der Aufwärmzone 7 eine Konstruktion vorzusehen, wie sie in F i g. 1 in der Abkühlungszone 9 dargestellt ist.

Die Tunncldecke weist bei dieser Konstruktion quer über die Tunnelbreite verlaufende Schlitze 18 auf, die von mehreren nebeneinander angeordneten vertikalen Auslaßleilungen 19 durchsetzt werden (danach werden die Schlitze abgedichtet). Diese Auslaßleilungen stellen die Verbindung zwischen den quer zur Tunnclrichtung verlaufenden Querverteilerrohrcn 20 und den Deckenauslaßkästen 21 dar. Diese Kästen erstrecken sich quer über die Tunnelbreite und besitzen als Luflauslrittc Schlitze 22, die bei Anordnung dieser Konstruktion in der Aufwärmzonc 7 entweder an den der Brennzone zugewandten Seilen, den der Ofeneinfahrt zugewandten Seiten oder an beiden Seiten vorgesehen sein können, um einen entsprechenden Umlenkcffckt wie die Prallplatten 14 zu bewirken. Die Quervcrleiicrrohrc 20 werden ihrerseits in der Mitte ihrer Länge (oder an mehreren Stellen) von den Zuführungsslutzcn 23, welche an dem in Tunnellängsrichtung verlaufenden Hauptvertcilerrohr 24 angeschlossen sind, gespeist. Dieses Hauptvcrteilerrohr 24 ist durch Trcnn-Schieber 25 unterteilt, und die einzelnen Teilstückc sind über die Hauptleitungen 26 an die Ventilatoren der Umwälzvorrichtungen 27 angeschlossen. Es können auch mehrere parallele Hauptverteilerrohrc vorhanden sein.

Die für die Aufwärmzone vorgesehenen Konstruktionen haben den Vorteil, lediglich oder zusätzlich in entsprechender Weise in der Abkühlungszone vorgesehen werden zu können. Dort dienen sie dem Zweck, die Abkühlungskurvc zu beeinflussen und Bruchgefahr, ungleichmäßigen Brand (Schwund) weilestgehend zu vermeiden und den Wirkungsgrad des Ofens zu verbessern. Bei Anordnung der Prallplaltcn oder Deckenauslaßkästen in der Abkühlungszone sind die

ίο Prallplattcn derart gestaltet und die Kästen nur an ihren der Brennzone 8 zugewandten Seilen mit Schlitzen versehen, damit die austretende Strömung zur Brennzone hin gerichtet ist (vgl. Pfeile 28).

Wie aus Fig. 1 (Abkühlungszone9) ersichtlic'·, dienen die den geschlitzten Kastenwänden abgewaiuiten Seiten 30 jeweils als Prallplatten für die vom benachbarten Kasten austretende Strömung, so daß nur für den der Brennzone 8 benachbarten Kasten eine separate Prallplatte 29 erforderlich ist. Entsprechendes gilt bei Anordnung der Kastenkonstruktion in der Aufwärmzone 7. Selbstverständlich können auch in der Abkühlungszone alle möglichen bekannten anderen Umlcnkmittcl für die Umlenkung der Luftströmung zunächst in Richtung zur Längsachse des Tunncls und anschließend in etwa senkrechte Richtung dazu Verwendung finden.

Die Pfeile im Bereich der Auslässe 13 und Prall platten 14 sowie im Bereich der Kästen 21, Kastenrückflächen 30 und Prallplatte 29 veranschaulichei die Richtung und Richtungsänderung der Strömung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1 2 Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Patentansprüche: Tunnelofen mit einer Ofeneinfahrt, einer Brennzone und einer Ofenausfahrt, sowie mit wenigstens einer

1. Tunnelofen mit einer Ofeneinfahrt, einer im Bereich zwischen der Ofeneinfahrt und dem Ein-Brennzone und einer Ofenausfahrt, sowie mit we- 5 gang der Brennzone vorgesehenen Umwälzvorrichnigstens einer im Bereich zwischen der Ofenein- tung, die in diesem Bereich das Rauchgas-Luft-Gefahrt und dem Eingang der Brennzone vorgesehe- misch, vorzugsweise bodenseitig, absaugt und von der nen Umwälzvorrichtung, die in diesem Bereich Decke des Tunnelofens her aus Deckenauslässen wiedas Rauchgas-Luft-Gemisch, vorzugsweise boden- der zuführt, sowie mit Mitteln zur Umlenkung des zuseitig, absaugt und von der Decke des Tunnel- io geführten Rauchgas-Luft-Gemisches in Tunnellängsofens her aus Deckenauslässen wieder zuführt, so- richtung und mit einem an die Umwälzvorrichtung anwie mit Mitteln zur Umlenkung des zugeführten geschlossenen Verteiler-Rohrsystem zwischen der Rauchgas-Luft-Gemisches in Tunnellängsrichtung Tunneldecke und der Begehdecke. Ein solcher Ofen und mit einem an die Umwälzvorrichtung ange- ist beispielsweise aus der britischen Patentschrift schlossenen Verteiler-Rohrsystem zwischen der 15 491076 bekannt.

Tunneldecke und der Begehdecke, dadurch Bei solchen öfen sollen die Umwälzvorrichtungen gekennzeichnet, daß das Verteiler-Rohrsy- dazu dienen, einen Ausgleich zwischen den Temperasiem außer einem sich in Tunnellängsrichtung er- türen im oberen Bereich des Ofens und den niedrigeslreckenden Hauptverteilerrohr (24) und von ihm ren Temperaturen im unteren Bereich des Ofens, also ausgehenden, vertikalen Zuführungsstutzen (23) 20 im Bereich der das zu brennende Gut transportierenquer über die Tunncldecke verlaufende Querver- den Transportwagen herzustellen. Man versprach sich tcilerrohre (20) umfaßt, die über die Tunneldecke von diesen Umwälzvorrichtungen einen besseren Wir-(2) durchsetzende Auslaßleitungen (19) Decken- kungsgrad des Ofens, gleichmäßigeren Brand und vor auslaßkästen (21) speisen, die in Tunnellängsrich- allem geringeren Ausschuß (Bruch),
lung hintereinander unter der Tunneldecke an- 25 In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, daß das in solgeordnet sind, sich quer über die Tunnclbreite er- chen Öfen mit Umwälzvorrichtungen gebrannte Gut strecken und mit zur Brennzone und/oder zur einen relativ höheren Bruchanteil aufwies als das in Ofeneinfahrt hin gerichteten Auslässen versehen öfen ohne Umwälzvorrichtungen gebrannte. Dieser sind. Umstand hat zur Folge, daß in den Öfen der eingang;,

2. Tunnelofen nach Anspruch 1, dadurch ge- 30 genannten Art die (übrigens nicht billigen) Umwälz kennzeichnet, daß die Dcckenauslaßkästen (21) vorrichtungen stillgesetzt werden. Der hohe Bruchanersetzt sind durch unterhalb der Auslaßleitungen teil sinkt dann meist sofort wieder auf übliche Werte an Deckenaufhängungen befestigte, im wesentli- ab.

chen parallel zur Deckenfläche verlaufende Prall- Bei dieser Sachlage werden die genannten Umwälzplatten (14), wobei die Auslaßleitungen und/oder 35 vorrichtungen bei Tunnelöfen nicht mehr verlangt die Prallplatten in Tunnellängsrichtung hinterem- und demzufolge auch kaum mehr hergestellt; denn der ander gestaffelt (F i g. 2) angeordnet sind. bei ihrer Benutzung auftretende Mangel scheint der

3. Tunnelofen nach Anspruch 2, dadurch ge- Fachwelt prinzipieller Natur zu sein: Die Beimengung kennzeichnet, daß die Prallplatten parallel zur der kühleren Luft bzw. die durch die Umwälzung ent-Tunnellängsrichtung verlaufende, senkrecht zur 40 stehenden Temperaturänderungen sind offenbar ver-Plaltenebene liegende Randbegrenzungen (15) antwortlich für die Erhöhung des Bruchanteiles,
aufweisen und daß für die Prallplatten und deren Ausgehend von diesem Stand der Technik besteht Deckenaufhängungen Stahllegierungen verwendet die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe darin, sind. unter Beibehaltung der als nachteilig bekannten Um-

4. Tunnelofen nach Anspruch 1, dadurch ge- ₄₅ wälzvorrichtungen die mit ihnen ursprünglich erstrebkennzeichnet, daß das Hauptverteilerrohr (24) ten Vorteile dennoch zu erzielen.

durch Trennschieber (25) in Abschnitte unterteil- Erfindungsgemäß ist dies dadurch erreicht, daß das

bar und abschnittsweise mit je einer Umwälzvor- Verteiler-Rohrsystem außer einem sich in Tunncl-

richtung (27) verbunden ist. längsrichtung erstreckenden Hauptverteilerrohr und

5. Tunnelofen nach einem der vorhergehenden ₅₀ von ihm ausgehenden, vertikalen Zuführungsstutzen Ansprüche, mit einer Kaltluftbeimengungsvor- quer über die Tunneldecke verlaufende Querverteilerrichtung in der Abkühlungszone, die das abge- rohre umfaßt, die über die Tunneldecke durchsetkühlte Gasgemisch aus Peckenauslässen in Tun- _zende Auslaßleitungen Dcckenauslaßkästen speisen, nellängsrichtung in den Tunnel einbläst, dadurch die in Tunnellängsrichtung hintereinander unter der gekennzeichnet, daß die Deckenauslässe (19) in ₅₅ Tunneldecke angeordnet sind, sich quer über die Tun-Deckenauslaßkästen (21) münden, die in Tunnel- nelbreite erstrecken und mit zur Brennzone und/oder längsrichtung hintereinander unter der Tunnel- _zur Ofeneinfahrt hin gerichteten Auslässen versehen decke angeordnet sind, sich quer über die Tunnel- sind.

breite erstrecken und mit zur Brennzone hin ge- Bei einem ausgeführten Prototyp der Erfindung

richteten Auslässen (28) versehen sind, wobei die ₆o konnten beste Ergebnisse erzielt werden, nämlich

Kästen derart ausgebildet und angeordnet sind, Steigerung des Wirkungsgrades, Vergleichmäßigung

daß die aus einem Kasten austretende Strömung des Brandes (gleichmäßiger Schwund) und äußerst ge-

auf den benachbarten Kasten prallt und daß dem ringe Bruchanteile. Offenbar bewirken die erfindungs-

der Brennzone nächsten Kasten eine Prallplatte gemäßen Mittel eine gründliche Durchm.ischung, ohne

(29) für die von ihm stammende Strömung zu- 65 daß bruchbewirkende Temperaturunterschiede am zu

geordnet ist. brennenden Gut auftreten. Insbesondere scheint