DE2524151C2 - Lufterhitzer mit Nachverbrennung der Abluft von Lacktrocknungsöfen - Google Patents

Lufterhitzer mit Nachverbrennung der Abluft von Lacktrocknungsöfen

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DE2524151C2
DE2524151C2 DE19752524151 DE2524151A DE2524151C2 DE 2524151 C2 DE2524151 C2 DE 2524151C2 DE 19752524151 DE19752524151 DE 19752524151 DE 2524151 A DE2524151 A DE 2524151A DE 2524151 C2 DE2524151 C2 DE 2524151C2
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air
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DE19752524151
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DE2524151A1 (de
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Jacob 6434 Niederaula Hebel
Hans 6437 Kirchheim Huras
Fritz 6431 Ludwigsau Pfau
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LEWAG AG ANLAGEN und GERAETE 1000 BERLIN DE
Original Assignee
Werner & Pfleiderer 7000 Stuttgart De
Werner & Pfleiderer 7000 Stuttgart
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/06—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases
    • F23G7/061—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating
    • F23G7/065—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating using gaseous or liquid fuel
    • F23G7/066—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating using gaseous or liquid fuel preheating the waste gas by the heat of the combustion, e.g. recuperation type incinerator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H3/00—Air heaters
    • F24H3/02—Air heaters with forced circulation
    • F24H3/06—Air heaters with forced circulation the air being kept separate from the heating medium, e.g. using forced circulation of air over radiators
    • F24H3/08—Air heaters with forced circulation the air being kept separate from the heating medium, e.g. using forced circulation of air over radiators by tubes
    • F24H3/087—Air heaters with forced circulation the air being kept separate from the heating medium, e.g. using forced circulation of air over radiators by tubes using fluid fuel

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Lufterhitzer mit Nachverbrennung der Abluft von Lacktrocknungsöfen, mit einem Brenner und einer Brennkammer, in die die Abluft einleitbar ist, und mit einem Umluftwärmetauscher, der von den in der Brennkammer enstehenden Heizgasen durchströmbar isi und die zu dem Ofen strömende Umluft erwärmt.
Lufterhitzer dieser genannten Art sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt, z. B. aus der DE-AS 17 29 296.
Bei diesem bekannten Lufterhitzer wird die Umluft in mehr oder weniger starkem Durchsatz durch einen Umluftwärmetauscher geführt, so daß in dem Ofen die gewünschte Temperatur aufrechterhalten wird. Diese Umluft ist mit Lackdämpfen angereichert. Es wird deshalb hinter dem genannten Wärmetauscher ein vorbestimmter Anteil dieser Umluft als Abluft abgezweigt und einem Brenner zugeführt, in welchem diese Abluft die Heizgase bildet und zugleich durch Verbrennen der Lackdämpfe gereinigt wird. Die Heizgase werden dann durch den Wärmetauscher geleitet und danach abgeführt.
Dieser bekannte Lufterhitzer besitzt den Nachteil, daß die Ablufttemperatur von dem Durchsatz an Umluft durch den Wärmetauscher abhängig ist. Je geringer der Durchsatz durch den Wärmetauscher eingestellt werden muß, desto mehr sinkt die Ablufttemperatur auf den Wert der Umlufttemperatur im Ofen ab.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, zur Vermeidung dieses Nachteils einen Lufterhitzer zu schaffen, bei welchem die AblufttemperaUir auf einer bestimmten Höhe gehalten werden kann und unabhängig von dem DUrChSaIz des Umluftwärmctauschcrs wird. Zur Lösung dieser Aufgabenstellung sieht die Erfindung bei einem Lufterhitzer der eingangs genannten Art vor, daß ein Abluftwärmetauscher parallel zu dem wahlweise zuschaltbaren Umluftwärmetauscher vorgesehen ist, wobei der A.bluftwärmetauscher von der vom
5 Ofen kommenden Abluft und von den die gereinigte Abluft enthaltenden Heizgasen durchströmbar ist.
Diese erfindungsgemäße Anordnung bietet den Vorteil, daß bei geeigneter Steuerung die Heizfläche des Umluftwärmetauschers wesentlich kleiner gehalten werden kann als bisher üblich, weil die durchströmenden Heizgase, die die erhitzte Abluft enthalten, bei gleicher Energiezufuhr durch den Brenner wesentlich höhere Temperaturen besitzen, als dies beim Stand der Technik erzielt wird. Außerdem kann der Umluftwärmetauscher bei Bedarf vollständig abgeschaltet werden, ohne daß dadurch die Temperatur der der Brennkammer zuzuführenden Abluft verringert wird. Ein erfindungsgemäßer Wärmetauscher ist daher bei gleichzeitiger Brennstoffersparnis wesentlich flexibler einsetzbar als ein Umlufterhitzer nach dem o. g. Stand der Technik.
Weiter Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Der erfindungsgemäße Lufterhitzer ist im folgenden anhand der Zeichnung eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben, wobei die ungereinigte Abluft mit schwarzen Pfeilen und die gereinigte Abluft mit hellen Pfeilen dargestellt ist.
Ein Lu'terhitzer 1 ist als ein in Kompaktbauweise hergestelltes Einschubaggregat ausgeführt, das in einen Lacktrocknungsofen eingesetzt wird. Es weist einen Brenner 2 mit einer Brennkammer 3 auf, die durch einen Brennkammermantel 4 gebildet wird. An dem dem Brenner 2 abgewandten Ende der Brennkammer 3 befindet sich eine vorzugsweise wärmeisolierte Umlenkkammer 5, durch die die heißen Heizgase aus der Brennkammer 3 in einen parallel zu der Brennkammer 3 liegenden Abluftwärmetauscher 6 sowie einen ebenfalls parallel liegenden Umluftwärmetauscher 7 geleitet werden. Die Heizgase strömen durch in dem Abluftwärmetauscher 6 angeordnete Rohre 8 bzw. durch in dem Umluftwärmetauscher 7 angeordnete Rohre 9 und gelangen nach dem Verlassen der Wärmetauscher 6 und 7 in mit jeweils einer Drosselklappe 10 bzw. 11 vorgesehene Abgasrohre 12 und 13, die in ein gemeinsames Abgasrohr 14 münden.
Die Umlenkkammer 5 steht senkrecht zur Brennkammer 3 und den beiden, über der Brennkammer angeordneten Wärmetauschern 6 und 7.
Der Abluftwärmetauscher 6 weist einen Lufteintrittsstutzen 15 für die zu reinigende Abluft eines Lacktrocknungsofens bzw. einer Lacktrocknungsanlage auf. Die ungereinigte eintretende Abluft (Pfeile abströmt mäanderförmig durch den Abluftwärmetauscher 6 und wird sodann im Gegenstrom durch einen den Brennkam-
5r) mermantcl 4 umgebenden Ringkanal 16 in Längsrichtung der Brennkammer 3 zur Brennerseite geführt. Dort tritt die bereits vorgewärmte, ungereinigte Abluft durch einen Ringspalt 17 in die Brennkammer 3 ein und vermischt sich dort mit den vom Brenner 2 erzeugten Heizgasen.
Die Brennkammer 3 ist so dimensioniert, daß die für die Oxydation der in der Abluft enthaltenen Kohlenwassersioffe erforderliche Verweilzeit erreicht wird.
Die Brennkammertcrnperatur wird durch ein Ther-
hri modernem 18 erfaßt und über einen Regler 19 konstant gehalten.
Die aus der Brennkammer 3 austretende gereinigte Abluft wird mit einer am Regler 19 einstellbaren Tem-
peratur in die Umlenkkammer 5 geleitet und strömt dann vollständig oder in bestimmten Anteilen durch den Abluftwärmetauscher 6 bzw. den Umluftwärmetauscher 7.
Der Ringkanal 16 wird von einem im Queischnitt etwa birnenförmigen Mantel 20 gebildet, der den Brennkammermantel 4 in seinem unteren Bereich im Abstand umgibt und zugleich teilweise zumindest als Mantel für den Abluftwärmetauscher 6 dient Im Inneren des Mantels 20 befindet sich noch eine Trennwand 21, die den Ringkanal 16 von dem Inneren des Abluftwärmetauschers 6 trennt
Der Mantel 20 ist vorzugsweise wärmeisoliert und wird von der Umluft entsprechend den Pfeilen b umströmt Die Umluft gelangt in Strömungsrichtung hinter bzw. oderhalb des Mantels 20 in den Umluftwärmetauscher 7 und durchströmt ihn quer zur Längsrichtung der dort befindlichen Rohre 9. Die im Umluftwärmetauscher 7 erhitzte Umluft gelangt sodann in eine Kammer
22, aus der sie abgesaugt wird (Pfeile c). In die Kammer 22 ragt ein Widerstandsthermometer
23, das mit einem Regler 24 in Verbindung steht. Der Regler 24 steuert über einen Stellmotor 25 die in den Abgasrohren 12 und 13 befindlichen Drosselklappen 10 und 11. Wird aufgrund der von dem Widerstandsthermometer 23 ermittelten Werte eine höhere Umlufttemperatur benötigt, so öffnet der Regler 24 über den Steilmotor 25 die Drosselklappe 11 im Abgasrohr 12 und schließt die Drosselklappe 10 im Abgasrohr 13.
Beim Ansteigen der Umlufttemperatur über die eingestellte Solltemperatur verstellen sich die miteinander gekuppelten Drosselklappen 10 und 11 entgegengesetzt.
Während des Anheizvorganges des Lacktrocknungsofens sind die Drosselklappen 10 und 11 so gestellt, daß die gesamte Abluft zusammen mit den Heizgasen durch den Umluftwärmetauscher 7 strömen. Während des Dauerbetriebes des Lacktrocknungsofens, wird ein Teilstrom der Abluft über den Umluftwärmetauscher 7 strömen und der restliche Teilstrom über den Abluftwärmetauscher 6.
Der Abluftwärmetauscher 6 hat die Aufgabe, bei geringerem Wärmebedarf des Ofens die ungereinigte Abluft auf ca. 5000C vorzuwärmen, so daß der Brenner 2 nur noch den Wärmebedarf für die Aufheizung der Ab- 4i> luft um 5000C auf die Brennkammertemperatur decken muß.
Die Umhüllung der Brennkammer 3 und des Abluftwärmetauschers 6 erfolgt bei bestimmten Anwendungsfällen zusammen mit einer Wärmeisolierung, damit die Ofenumluft bei sehr geringem Wärmebedarf des Ofens, nicht zusätzlich an dem im Querschnitt birnenförmigen Mantel 20 erwärmt wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Lufterhitzer mit Nachverbrennung der Abluft von Lacktrocknungsöfen, mit einem Brenner und einer Brennkammer, in die die Abluft einleitbar ist, und mit einem Umluftwärmetauscher, der von den in der Brennkammer enstehenden Heizgasen durchströmbar ist und die zu dem Ofen strömende Umluft erwärmt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abluftwärmetauscher (6) parallel zu dem wahlweise zuschaltbaren Umluftwärmetausoher (7) vorgesehen ist, wobei der Abluftwärmetauscher (6) von der vom Ofen kommenden Abluft (a) und von den die gereinigte Abluft enthaltenden Heizgasen durchströmbar ist.
2. Lufterhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer (3) von einer mit der Brennkammer (3) einen Ringkanal (!6) für die Abluft bildenden Trennwand (21) und die Brennkammer (3) mit der Trennwand (21) und mit dem oberhalb der Brennkammer (3) angeordneten Abluftwärmetauscher (6) von einem Mantel (20) umschlossen sind.
3. Lufterhitzer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (20) wärmeisoliert ist.
4. Lufterhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abluftwärmetauscher (6) und der Umluftwärmetauscher (7) für den Eintritt der Heizgase eine gemeinsame wärmeisolierte Umlenkkammer (5) aufweisen, die mit dem Austritt der Brennkammer (3) verbunden ist.
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