DE2403844C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Verbrennungsofens zum Verbrennen brennbarer Lösungsmitteldämpfe - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Verbrennungsofens zum Verbrennen brennbarer LösungsmitteldämpfeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verbrennen brennbarer Lösungsmitteldämpfe,
die mit einer in den Verbrennungsofen eintretenden Gasströmung gemischt sind, welche sich
aus Luft und rückgeführten, bei vorhergehenden Verbrennungen gebildeten Abgasen zusammensetzt.
Zum Schutz gegen eine Explosion in der Lösungsmittelverdampfungszone
beispielsweise eines Farbtrocknungsofens, wird die Verdünnung des Lösungsmitteldarnpfes
auf 25% des unteren Explosionsgrcnzwcrtcs
empfohlen, d. h. auf 25% der voiumetrischen Minimalkonzentration des Lösungsmittels, bei welcher ein
gasförmiges Gemisch explodiert.
Gewöhnlich erfolgt die Lösungsmittelverdünnung in einem Trockenofen durch einen Ventilator oder ein
Gebläse, welches frische Luft in den Trocknungsofen saugt. Der mit Luft verdünnte Lösungsmitteldampf wird
dann vom Trocknungsofen in einen Verbrennungsofen geleitet und dort verbrannt- Vorzugsweise führt man die
ίο Abgase aus dem Verbrennungsofen für Verdünnungszwecke wieder in den Trocknungsofen zurück, weil
diese Abgase bereits vorerhitzt sind, außerdem neben Luft auch Kohlendioxyd, Stickstoff und Wasserdampf
enthalten und daher bessere Verdünnungsmittel zum Verhindern einer Explosion sind als Luft allein.
Ein Trocknungsofen ist für eine festgesetzte Maximalmenge brennbaren Lösungsmittels ausgebildet und
um die Lösungsniittelkonzentration innerhalb des Trocknungsofens auf etwa 25% des unteren Explosionsgrenzwertes
zu halten, ist es erforderlich, die angemessene Menge an Verdünnungsgas in den Trocknungsofen
zu saugen. Als sichere Regel werden 283,2 m3 Luft für je 3,7851 Lösungsmittel angenommen, das sind bei einer
Luftdichte von 0,0012 g/cm3 339 kg Luft. Wenn ein maximaler Lösungsmittelgehalt von 378,5 l/h angenommen
wird, ergeben sich somit 33 900 kg/h Luft bzw. Verdünnungsgas. Da das Gewicht des Lösungsmittels
durchschnittlich mit 3,39 kg je 3,7851 angenommen werden kann, wiegen also 378,5 1 Lösungsmittel 339 kg.
ίο Das Lösungsmittelgewicht macht somit nur 1% des
gesamten Verdünnungsgasgewichts je Stunde aus, weshalb das Lösungsirittelgewicht vernachlässigt werden
kann, ohne die Genauigkeit der Berechnungen ernstlich zu beeinflussen. Unter angenommenen Bedingungen
maximalen Lösungsmittelgehalts beträgt demgemäß die angemessene Leistungsfähigkeit des Ventilators
oder Gebläses, welche erforderlich ist, um eine Sicherheitskonzentration des Lösungsmittels aufrechtzuerhalten,
33 900 kg/h oder 28 320 mVh Luft.
Die Konstanthaltung der Konzentration des Lösungsmitteldampfes in einem Trocknungsofen ist nun sehr
schwierig. Wird bei maximaler Leistung des Ventilators weniger Lösungsmittel verdampft, als zur Erreichung
der 25% des unteren Explosionsgrenzwertes erforderlieh ist, so bedeutet dies ein Aufheizen einer zu großen,
nicht voll benötigten Verdünnungsgasmenge und somit einen Verlust an Wärmeenergie. Es ist aber praktisch
nicht möglich, die Men^j des im Trocknungsofen
verdampften Lösungsmittels direkt zu messen und solche Meßwerte zur Regelung der Drehzahl des
Ventilators auszunutzen, um dadurch das Volumen des durch den Trocknungsofen hindurchgehenden Verdünnungsgases
der Lösungsmittelverdampfung entsprechend anzupassen und dadurch Wärmeenergie einzusparen.
Auch sind die bekannten Vorrichtungen zur Konzentrationsmessung von Lösungsmitteldampf in
einem Gas bzw. Gasgemisch nicht genügend zuverlässig, um für Regelzwecke verwendet werden zu können.
Nimmt die Lösungsmitteldampfkonzentration in einem dem Verbrennungsofen zugeführten Gasgemisch ab, so muß dem Verbrennungsofen zusätzlicher Brennstoff zugeführt werden, um im Verbrennungsofen die zur Verbrennung erforderliche Mindesttemperatur aufrechtzuerhalten (chenrscher Wärmeinhalt des Lo-
Nimmt die Lösungsmitteldampfkonzentration in einem dem Verbrennungsofen zugeführten Gasgemisch ab, so muß dem Verbrennungsofen zusätzlicher Brennstoff zugeführt werden, um im Verbrennungsofen die zur Verbrennung erforderliche Mindesttemperatur aufrechtzuerhalten (chenrscher Wärmeinhalt des Lo-
f>5 sungsmitteldampfes größenordnungsmäßig etwa
25 200 kcal je 3,785 1). Die Kosten dieses zusätzlichen Brennstoffs sind über einen längeren Zeitraum beträchtlich.
Es sind nun Verfahren zum Betreiben von Verbrennungsöfen
für das Verbrennen brennbarer Stoffe bekannt, die mit einer in den Verbrennungsofen
eintretenden Gasströmung von Abfallmaterial gemischt sind, wobei man einen Teil der bei der Verbrennung
entstehenden Abgase dem Verbrennungsofen erneut zuführt (französische Patentschrift 20 90 780; »Wasser,
Luft und Betrieb« 1965, Heft 4, Seite 235-39). Ferner beschreiben die USA.-Patentschriften 34 72 498 und
37 06 445 rine Vorrichtung zum Rückführen der Abgase eines Verbrennungsofens beispielsweise zu einem
Trocknungsofen, um dessen Brennstoffbedarf zu verringern. Sie kennen jedoch keine Einrichtung zum Messen
oder Regeln der Konzentration des in einem Trocknungsofen verdampften Lösungsmittels.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht nun darin, ein verbessertes Verfahren und eine
verbesserte Vorrichtung zum Betreiben eines Verbrennungsofens in der Weise zu schaffen, daß die
Konzentration brennbarer Lösungsmitteldämpfe in einer in den Verbrennungsofen eintretenden Gasströmung
auf einem sicheren Prozentsatz unterhalb des unteren Explosionsgrenzwertes gehalten werden kann.
Dabei soll eine möglichst konstante Temperatur der Abgase am Ausgang des Verbrennungsofens aufrechterhalten
werden, ohne daß die normale Brennstoffzuführung zum Verbrennungsofen verändert wird,
wobei außerdem die Emission schädlicher Verunreinigungen in die Umgebungsluft wirksam verhindert
werden soll.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man bei im wesentlichen konstanter Brennstoffzufuhr
zum Verbrennungsofen und im wesentlichen konstanter Temperatur der in den Verbrennungsofen
eintretenden Gasströmung, durch Variieren der Gasströmungsmenge die Temperatur der Abgase am
Ausgang des Verbrennungsofens auf einen im wesentlichen konstanten Wert einregelt. Vorzugsweise variiert
man dabei den Luftanteil der in den Verbrennungsofen eintretenden Gasströmung.
Eine Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens kennzeichnet sich durch einen
Verbrennungsofen mit einer Einrichtung zur Konstanthaltung der Brennstoffzufuhr; eine Einrichtung zum
Steuern bzw. Konstanthalten der Temperatur der in den Verbrennungsofen eintretenden Gasströmung; und eine
Regeleinrichtung zur Mengenbemessung der in den Verbrennungsofen eintretenden Gasströmung und/oder
des Luftanteils dieser Gasströmung zur Strömungsregelung auf eine konstante Temperatur der den Verbrennungsofen
verlassenden Abgase. Vorzugsweise v/eist hierbei die Einrichtung zum Steuern bzw. Konstanthalten
der Temperatur der in den Verbrennungsofen eintretenden Gasströmung ein auf Temperatarschwankungen
dieser Gasströmung ansprechendes Element auf, welches ein Ventil in jener abgasführenden Leitung
steuert, welche der in den Verbrennungsofen eintretenden Gasströmung den Abgasanteil zumischt. Ebenfalls
vorzugsweise weist hierbei die Regeleinrichtung zur Mengenbemessung der in den Verbrennungsofen
eintretenden Gasströmung und/oder des Luftanteils dieser Gasströmung ein auf Temperaturschwankungen
der aus dem Verbrennungsofen austretenden Abgase ansprechendes Element auf, welches ein Ventil in jener
Leitung steuert, welche die Gasströmung in den Verbrennungsofen einführt.
Weil erfindungsgemäß die Brennstoffzuführung zum Verbrennungsofen und die Tcrnn?retur d^r in den
Verbrennungsofen eintretenden Gasströmung konstant gehalten werden, zeigt die Veränderung der Temperatur
der aus dem Verbrennungsofen austretenden Abgase, bezogen auf einen Normalwert die Konzentrationsänderung
der dem Verbrennungsofen zugeführten Lösungsmitteldämpfe an. Ein Ventil, welches entsprechend
der Temperatur der aus dem Verbrennungsofen austretenden Abgase gesteuert wird, bewirkt die
Regelung der Zufuhr eines Verdünnungsmittels, z. B.
ίο Luft, zum Trocknungsofen, wodurch die Konzentration
des Lösungsmitteldampfes auf einen im wesentlichen konstanten und sicheren Wert geregelt und die
Regelung einer gleichmäßigen Temperatur der verbrannten Abgase am Auslaß des Verbrennungsofens
bewirkt wird.
Die Erfindung basiert auf dem Prinzip, daß unter der Annahme einer konstanten Brennstoffzuführung zu
einem Verbrennungsofen und einer konstanten Temperatur der in den Verbrennungsofen eintretenden
Gasströmung, Temperaturänderungen der aus dem Verbrennungsofen austretenden Abgase eine Änderung
der Lösungsmittelkonzentration des in den Verbrennungsofen eintretenden Gasgemisches anzeigen. Umgekehrt
kann die Abgastemperatur am Verbrennungsofen
2j auf einen konstanten Wert eingestellt werden durch
Regelung der Lösungsmitteldampfkonzentration in der dem Verbrennungsofen zugeführten Gasströmung auf
einen konstanten Wert, indem man die Verdünnungsgasmenge für den Lösungsmitteldampf, welcher dem
Verbrennungsofen zugeführt wird, angemessen ändert. Dies sei nachstehend mathematisch dargelegt:
Die folgenden fünf Veränderlichen beeinflussen die Leistung eines Verbrennungsofens:
1. die chemische Wärme (kg Kalorien) im Lösungsmittel der gemischten Strömung (rri), welche dem
Verbrennungsofen zugeführt wird,
2. das Gewicht des Verdünnungsmittels in der Strömung (m),
3. die Temperatur der Strömung (m),
4. die Temperatur der Strömung m(c) der Verbrennungsprodukte,
welche aus dem Verbrennungsofen austreten, und
5. die Menge des Brennstoffs, welche durch die Strömung (f) direkt dem Verbrennungsofen zugeführt
wird.
Unter Verwendung der folgenden Mengen können der Wärmeausgleich und der Gewichtsausgleich mathematisch
ausgedrückt werden:
Q = Wärmeinhalt = kg Kalorien/h
oberhalb 0° Rankine,
oberhalb 0° Rankine,
W = fließendes Gewicht = kg/h,
Cp = spezifische Wärme = kg Kalorien/kg.0 Rankine,
T = Temperatur = "Rankine,
H — chemischer Wärmeinhalt = kg Kalorien/kg,
d — Verdünnungsmittel,
s = Lösungsmittel
Wärmeausgleich
(Die Indizes bezeichnen die in Betracht
kommende Strömung)
Qn, +■ Q1 = Q1, (·)
Qm hat aber zwei Komponenten, nämlich die fühlbare Wärme infolge der Temperatur der Strömung und die
durch das Lösungsmittel "eüeferte chemisch? Wärme.
Durch Umschreiben der Gleichung (I) erhält man:
W-; H, + W111Cp1Jn, + Q1 Q1, [IH
WxH, + W111Cp1J11, + W1-H1 = W1CpJ1. (Ill)
Die folgenden sind jedoch Konstanten (oder im wesentlichen Konstanten) und beeinflussen nicht die
Genauigkeit der Berechnungen. K bedeutet eine Konstante.
Hs = K5,
(^Pm
=
Km*
Hf = Kf, Cpc = K1,
Durch Ersetzen und Umschreiben der Gleichung (III) erhält man
WxKx + W1nKnTn, + WjK1 = W\.KJ,. (IV)
Gewichtsausgleich
Wn,+ W1 = Wc. (V)
Gewichtsausgleich
Wn,+ W1 = Wc. (V)
Durch Ersetzen der Gleichung (V) in Gleichung (I V) erhält man
WxKx + WmKnJm + W1-K1 = (Wn, + W1)KJ . (VI)
Nach der Gleichung (VI) sind die verbleibenden Veränderlichen:
Wj = Gewicht des Lösungsmittels, da es die Wärmezuführung
bewirkt,
Wn, = Gewicht des Verdünnungsmittels (nach der
vorhergehenden Annahme ist das Gewicht des Lösungsmittels eliminiert),
Tm — Temperatur der gemischten Strömung (m),
Wf = Gewicht des Brennstoffs,
Tc = Temperatur der Strömung (c) der Verbrennungsprodukte.
Wenn nun angenommen wird, daß die Wärmezuführung zum Verbrennungsofen ein konstanter Wert ist,
dann ist
Da auch der Lösungsmittelgehalt durch das Verfahren fixiert ist, ist
Ws=Ksol.
Durch Einsetzen in die Gleichung (VI) erhält man
Durch Einsetzen in die Gleichung (VI) erhält man
K1/, + WmKmTm + KfuelKf = {Wm + Kfuel)KJc.
(VII)
Demgemäß verbleiben drei Veränderliche, nämlich
Wn, fließendes Gewicht in der gemischten Strömung Tn, Temperatur der Gase in der gemischten Strömung
Wn, fließendes Gewicht in der gemischten Strömung Tn, Temperatur der Gase in der gemischten Strömung
Tc Temperatur der Strömung (c) der Verbrennungsprodukte.
Wenn angenommen wird, daß die Temperatur Tn, auf
einen konstanten Wert geregelt werden kann, ergibt sich aus der Gleichung (VIl), daß die Temperatur 7",
geregel: werden kann durch Veränderung der Menge Wn,, des Gewichts der gemischten Strömung (m). Wenn
die Menge Tn, sich zwischen Grenzwerten verändern
kann, können diese Grenzwerte in ähnlicher Weise auch die Veränderung von Tc bestimmen. Wenn der Wert von
Ksoi (Lösungsmittelgehalt) die Menge Wm d. h. das
ίο fließende Gewicht in der gemischten Strömung (m),
verändert, kann derselbe entsprechend verändert werden, um die Menge ^(Temperatur der Strömung (ct
der Verbrennungsprodukte) konstant oder im wesentlichen konstant zu halten.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bedient man sich einer Einrichtung zur Konstanthaltung
der Brennstoffzufuhr zum Verbrennungsofen, einer Einrichtung zur Rückführung von Verbrennungsofenabgasen
zwecks Aufrechterhaltung einer konstanten Temperatur der dem Einlaß des Verbrennungsofens
zugeführten Gasströmung, und einer Einrichtung zum Regeln der Gasströmungsmenge am Eingang des
Verbrennungsofens in Abhängigkeit von der Abgastemperatur am Auslaß des Verbrennungsofens.
2·, Eine bevorzugte Anordnung zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens mit Begrenzung der Lösungsmitteldampfkonzentration in einem Trocknungsofen
auf einen sicheren Wert wird nachstehend unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen
beschrieben.
F i g. 1 zeigt schematisch ein Farbtrocknungssystem mit einer Lösungsmittelverdampfungszone, und
F i g. 2 zeigt eine abgeänderte Anordnung zur Rückführung von Abgasen aus dem Verbrennungsofen.
j5 In F i g. 1 weist das Farbtrocknungssystem eine Reihe
von im Abstand liegenden Lösungsmittelverdampfungszonen auf, die mit Ofenzone 1, 2 und 3 bezeichnet sind
Zusätzliche Ofenzonen sind fortgelassen und lediglich durch parallele, unterbrochene Linien dargestellt. Die
Ofenzone 1 besitzt einen Einlaß 10 zum Einführen vor zu trocknendem lackiertem Produkt. Schematisch sind
auch ein Einlaß 11 für Lösungsmittel und ein Einlaß 12 für Luft dargestellt. Tatsächlich tritt jedoch die Luft mil
dem Produkt durch Einlaß 10 in den Ofen ein, ebenso wie das Lösungsmittel als Teil des Überzuges des
Produktes.
Mit der Trockenofenzone 1 steht ein Verbrennungsofen 13 über Leitung 14 in Verbindung, in welcher ein
Gebläse bzw. Ventilator 15 angeordnet ist, der das Gasgemisch aus der Lösungsmittelverdampfungszone 1
dem Verbrennungsofen 13 zuführt. Die Brennstoffleitung 16 zum Verbrennungsofen 13 ist mit einem
automatisch gesteuerten Ventil 17 versehen, welches die
Brennstoffzufuhrgeschwindigkeit zum Verbrennungs· ofen auf einen konstanten Wert regelt
Mit dem Verbrennungsofen 13 ist auch eine Abgasleitung 18 verbunden, welche sich in zwei
Abzweigungen teilt. Die eine Abzweigung 19 führt zi einem Strahler 20, welcher das lackierte Produkt ir
Zone 1 umschließt und Wärme auf das Produki ausstrahlt Die zweite Abzweigung 21 bildet einer
Durchlaß für die Abgase des Verbrennungsofens zu der nachfolgenden Trocknungsofenzonen 2, 3 usw. Die
Abzweigung 21 ist durch die Rücklaufleitung 22, welche ein Gebläse bzw. einen Ventilator 23 aufweist, mit dei
Trockenofenzone 1 verbunden.
Von der Abzweigung 19 gehen drei Zweigleitunger 24, 25 und 29 aus. Die Zweigleitung 25 führt einen Teii
der Abg?";e des Verbrennungsofens in die Ofenzone 1
zurück, und zwar unter Betätigung eines Ventils 26, welches in Abhängigkeit von der Temperatur in Leitung
14 durch eine temperaturabhängige Vorrichtung 27 so gesteuert wird, daß die Temperatur der Gase in Leitung
14 konstant bleibt.
Die Zweigleitung 29 führt einen Teil der Abgase aus dem Verbrennungsofen dem Strahler 20 zu, von
welchem aus die Strömung sich in Leitung 30 zum Wärmeaustauscher 31 fortsetzt. Ein Teil der Wärme des
Wärmeaustauschers 31 kann über Leitung 33 wiedergewonnen oder über Leitung 32 in die Atmosphäre
abgelassen werden.
Zur Regelung der Gasmenge, welche dem Strahler 20 zugeführt wird, dient ein Ventil 34, welches zwei
entgegengesetzt betätigbare Ventilelemente 35 und 36 aufweist. Das Ventil 34 wird entsprechend der
Temperatur des Leitbleches 20 durch eine temperaturabhängige Vorrichtung 37 gesteuert. Das Ventilelement
35 wird geöffnet, um die Gasströmung durch Leitung 24 zur Leitung 30 zu verstärken, wenn die Temperatur des
Strahlers 20 zunimmt, während sich das Ventilelement
36 schließt, um den Gasanteil, welcher dem Strahler 20 zugeführt wird, entsprechend zu verringern. Bei einem
Absinken der Temperatur des Strahlers 20 wird umgekehrt das Ventilelement 35 so betätigt, daß die an
ihm vorbeigehende Strömung verringert und die direkte Strömung durch Leitung 29 zum Strahler 20 verstärkt
wird, während sich Ventilelement 36 öffnet, um sich dem erhöhten Gasanteil vom Strahler 20 her zum Wärmeaustauscher
31 anzupassen. Die Temperatur des Strahlers 20 wird so auf eine im wesentlichen konstante
Temperatur eingeregelt.
Die Zonen I1 2 bzw. die Zonen 2, 3 sind durch
Leitungen 38 bzw. 39 verbunden, wenn auch gewöhnlich diese Zonen durch innere Trennwände abgeteilt sind.
Teile der durch Leitung 21 strömenden Abgase des Verbrennungsofens 13 werden unter dem Einfluß des
Ventilators 15 durch die Zweigleitungen 40 bzw. 41 in die Zonen 2 bzw. 3 abgeleitet. Leitung 40 ist mit
Ventilator 42 und dieser mit einer aus der Zone 2 herausführenden Leitung 44 verbunden. Eine Leitung 45
verbindet den Auslaß des Ventilators 42 mit der Zone 2. Der Gasanteil, welcher in bezug auf durch Leitung 40
zugeführtes Gas in die Zone 2 zurückgeführt wird, wird durch Ventil 46 bestimmt. Dieses wird durch eine
temperaturabhängige Vorrichtung 47 betätigt, welche die Temperatur des über Leitung 45 in die Zone 2
eingeführten Gases überwacht. Bei einer Zunahme der Temperatur in Leitung 45 schließt sich daher das Ventil
46, wodurch sich die Gasströmung aus Leitung 40 in die Zone 2 verringert. Bei einer Abnahme der Temperatur
des Gases in Leitung 45 öffnet sich umgekehrt das Ventil 46, um die Gasströmung aus der Leitung 40 in die
Zone 2 zu verstärken.
Ähnlich führt ein Ventilator 43 Gasanteile aus einer mit Zone 3 verbundenen Leitung 48 und aus der Leitung
41 über eine Leitung 49 der Zone 3 zu. Ein Ventil 50 in Leitung 41 wird durch eine temperaturabhängige
Vorrichtung 51 gesteuert welche die Temperatur des Gases in der Leitung 49 überwacht.
Die in die Zonen 2 und 3 rückgeführten Gase strömen über die Zweigleitungen 52 bzw. 53 in die Leitung 22, aus
welcher sie durch den Ventilator 23 in die Zone 1 zurückgeführt werden. Obwohl der größte Teil des
Lösungsmittels in der Zone 1 verdampft wird, werden kleinere Mengen in den Zonen 2 und 3 verdampft und
diese müssen über die Zone 1 in den Verbrennungsofen
zurückgeführt werden.
Ferner ist ein Ventil 55 in der Leitung 14 zwischen dem Ventilator 15 und dem Verbrennungsofen 13 sowie
eine temperaturabhängige Vorrichtung 56 vorgesehen, welche die Temperatur in der Leitung 18 am Auslaß des
Verbrennungsofens 13 überwacht, um das Ventil 55 zu steuern. Bei einer Zunahme der Abgastemperatur in
Leitung 18 über eine vorbestimmte Temperatur hinaus, bewegt die Vorrichtung 56 das Ventil 55 in Offenstellung,
wodurch die über den Durchlaß 12 in die Zone 1 gesaugte Luftströmung verstärkt wird. Umgekehrt
bewegt bei einer Abnahme der Abgastemperatur in Leitung 18 unter die vorbestimmte Temperatur, die
Vorrichtung 56 das Ventil 55 in Schließstellung, wodurch die über den. Durchlaß 12 in die Zone 1
gesaugte Luftströmung verringert wird.
Wenn nunmehr bei in Betrieb befindlichem System das Ventil 17 die Geschwindigkeit der Brennstoffzufuhr
zum Verbrennungsofen auf einen konstanten Wert regelt, die temperaturabhängige Vorrichtung 27 die
Regelung einer konstanten Temperatur in Leitung 14 bewirkt, die Lösungsmittelkonzentration der in den
Verbrennungsofen 13 eintretenden Gase einen sicheren Prozentsatz unterhalb des unteren Explosionsgrenzweries
liegt, und schließlich die Temperatur der Abgase aus dem Verbrennungsofen durch die temperaturabhängige
Vorrichtung 56 geregelt wird, so zeigt ein Ansteigen der Temperatur der Abgase in Leitung 18 am
Auslaß des Verbrennungsofens über die vorbestimmte Temperatur hinaus an, daß die Lösungsmittelkonzentration
in Zone 1 zunimmt. Demgemäß wird das Ventil 55 geöffnet, um die Luftströmung in die Zone über den
Durchlaß 12 zu verstärken, woraus sich eine Abnahme der Temperatur der Gase in Leitung 18 auf die
vorbestimmte Temperatur ergibt.
Wenn die Abgastemperatur in Leitung 18 unter die vorbestimmte Temperatur absinkt, so zeigt dies eine
Abnahme der Lösungsmittelkonzentration in Zone 1 an. Demgemäß wird Ventil 55 in Schließstellung bewegt,
wodurch die Luftströmung in die Zone 1 über Durchlaß 12 verringert wird. Infolgedessen nimmt die Lösungsmittelkonzentration
in Zone 1 zu mit dem Ergebnis, daß die Temperatur in Leitung 18 wieder auf die vorbestimmte Temperatur ansteigt.
In F i g. 2 ist eine abgeänderte Anordnung dargestellt,
wobei entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszahlen wie in F i g. 1 bezeichnet sind. Die Anordnung F i g. 2
unterscheidet sich von F i g. 1 dadurch, daß an Stelle der Leitung 25 eine Leitung 25' vorgesehen ist, welche die
Zone 1 umgeht und mit der Leitung 14 am Eingang des Ventilators 15 verbunden ist. Auch die wärmeabhängige
Vorrichtung 27 ist mit Leitung 14 verbunden, um die Temperatur der Gase in Leitung 14 angrenzend am
Eingang zum Verbrennungsofen zu überwachen, und steuert ein Ventil 26 in Leitung 25'.
Die Wirkungsweise der Anordnung nach F i g. 2 ist im wesentlichen die gleiche wie bei F i g. 1 mit der
Ausnahme, daß eine genauere Temperaturregelung der Gase unmittelbar am Eingang zum Verbrennungsofen
erfolgt
Die Erfindung schafft ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung und Regelung der
Lösungsmitteldampfkonzentration eines Gasstromes aus irgendeiner beliebigen Quelle, beispielsweise aus
einem Farbtrocknungsofen, sowie zum Betreiben eines Verbrennungsofens mit einer gleichmäßigen Abgastemperatur
am Verbrennungsofenausgang, ungeachtet eventueller Veränderungen der Konzentration des
verdampften Lösungsmittels im Gasstrom. Die Erfindung
schafft ferner eine Regelanordnung für den Verbrennungsofen, welche einen wirtschaftlichen Betrieb
im Hinblick auf den Brennstoffbedarf ermöglicht und welche auch eine im wesentlichen gleichmäßige und
wirksame Betriebstemperatur aufrecht erhalt, ungeachtet von Veränderungen der bei der Lösungsmittelverbrennung
frei werdenden chemischen Wärme.
llici/u 2 ISIa
Claims (5)
1. Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsofens zum Verbrennen brennbarer Lösungsmitteldämpfe,
die mit einer in den Verbrennungsofen eintretenden Gasströmung gemischt sind, welche
sich aus Luft und rückgeführten, bei vorhergehenden Verbrennungen gebildeten Abgasen zusammensetzt,
dadurch gekennzeichnet, daß man bei im wesentlichen konstanter Brennstoffzufuhr zum Verbrennungsofen
und im wesentlichen konstanter Temperatur der in den Verbrennungsofen eintretenden
Gasströmung, durch Variieren der Gasströmungsmenge die Temperatur der Abgase am Ausgang des Verbrennungsofens auf einen im
wesentlichen konstanten Wert einregelt
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Luftanteil der in den
Verbrennungsofen eintretenden Gasströmung variiert.
3. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch einen
Verbrennungsofen (13) mit einer Einrichtung (17) zur Konstanthaltung der Brennstoffzufuhr; eine
Einrichtung (26, 27) zum Steuern bzw. Konstanthalten der Temperatur der in den Verbrennungsofen
(13) eintretenden Gasströmung; und eine Regeleinrichtung (55, 56) zur Mengenbemessung der in den
Verbrennungsofen (13) eintretenden Gasströmung und/oder des Luftanteils dieser Gasströmung zur
Strömungsregelung auf eine konstante Temperatur der den Verbrennungsofen (i3) verlassenden Abgase.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung zum Steuern bzw. Konstanthalten der Temperatur der in den Verbrennungsofen
(13) eintretenden Gasströmung ein auf Temperaturschwankungen dieser Gasströmung ansprechendes
Element (27) aufweist, weiches ein Ventil (26) in jener abgasführenden Leitung (25)
steuert, welche der in den Verbrennungsofen (13) eintretenden Gasströmung den Abgasanteil zumischt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung zur
Mengenbemessung der in den Verbrennungsofen (13) eintretenden Gasströmung und/oder des Luftanteils
dieser Gasströmung ein auf Temperaturschwankungen der aus dem Verbrennungsofen (13)
austretenden Abgase ansprechendes Element (56) aufweist, welches ein Ventil (55) in jener Leitung (14)
steuert, welche die Gasströmung in den Verbrennungsofen (13) einführt.
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DE (1) | DE2403844C3 (de) |
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