DE2657238C3 - Schachtofen mit gekühlten Hohlträgern im Ofeninnenraum - Google Patents

Schachtofen mit gekühlten Hohlträgern im Ofeninnenraum

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DE2657238C3
DE2657238C3 DE2657238A DE2657238A DE2657238C3 DE 2657238 C3 DE2657238 C3 DE 2657238C3 DE 2657238 A DE2657238 A DE 2657238A DE 2657238 A DE2657238 A DE 2657238A DE 2657238 C3 DE2657238 C3 DE 2657238C3
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Heinrich Dipl.-Ing. 4630 Bochum Buchner
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Kloeckner Humboldt Deutz AG
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    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B1/00Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces
    • F27B1/10Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F27B1/24Cooling arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
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  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einsn Schachtofen mit gekühlten Hohlträgern im Ofen-Innenraum.
Bei Kalkschachtöfen ist es bekannt Hohlträger einzubauen, um die flüssigen, gas- oder staubförmigen Brennstoffe möglichst gleichmäßig über den ganzen Querschnitt der Brennzone verteilen zu können. Beim Betrieb erhitzen sich diese Hohlträger bekanntermaßen ganz erheblich, so daß eine Kühlung vorteilhaft ist Aus der deutschen Patentschrift 11 56 694 ist es bekannt entsprechende Hohlträger z<ir Einbringung von Brennstoffen in die Brennzone von Kalkschachtöfen durch Wasser zu kühlen. Dies geschieht in der Weise, daß in die Seiienwände der Hohlträger Kühlkammern eingebaut werden, die von Wasser durchströmt sind. Hierdurch werden die Wände der Hohlträger vor übermäßiger Erhitzung geschützt Bei dieser Kühlmethode ist die ausnutzbare Temperatur-Differenz der Kühlflüssigkeit jedoch gering, während die Temperatur-Differenz zwischen der Kühlflüssigkeit und dem Inneren des Ofens groß-ist. Der Verbrauch an Kühlwasser ist erheblich. Außerdem treten in den Hohlträgern hohe Temperatur-Gradienten und große Spannungen auf.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Kalkschachtofen anzugeben, der die vorgenannten Nachteile nicht aufweist und darüber hinaus ein Kalkbrennen mit geringerem Energieverbrauch ermöglicht Die Lösung der Aufgabe wird dadurch erreicht daß die Hohlträger silikongefüllte Kühlleitungen mit einem Durchmesser zwischen 40 und 50 mm aufweisen, die einen Teil eines geschlossenen Kühlsystems mit Rückkühler bilden.
Geschlossene Kreisläufe mit brennbaren Kühlmedien sind zwar in der Technik bekannt siehe zum Beispiel Lueger, Lexikon der Verfahrenstechnik, für Schachtöfen und dergleichen wurden derartige Systeme jedoch bisher wegen der Explosions- und Brandgefahr abgelehnt. Durch die Möglichkeit wegen der hohen Arbeitstemperatur von Silikonöl mit einer kleinen Kühlflüssigkeitsmenge auszukommen und daher Kühlleitungen kleinen Durchmessers zu verwenden, kann die Explosions- und Brandgefahr jedoch in tolerierbare und beherrschbare Ausmaße gebracht werden.
In einer Ausgestaltung des Schachtofens ist vorgesehen, daß der Rückkühler als luftdurchströmter Röhrenoder Wabenkühler ausgebildet ist Hierdurch steht vorteilhaft ein einfaches, leicht zu erstellendes Aggregat zur Rückkühlung zur Verfugung. Durch die Verwendung von Silikonöl als Kühlflüssigkeit braucht noch nicht einmal ein Korrosionsschutz vorgesehen werden. In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der Rückkühler als Wärmetauscher ausgebildet und mit der Brennstoff-Zuführung oder dem Brennstoff-Speicher verbunden ist Hierdurch ist vorteilhaft die Ausnutzung der durch die Kühlflüssigkeit abgeführten ίο Wärme aus dem Ofen zur Vorwärmung des Brennstoffs möglich, so daß insgesamt gesehen durch die Kühlung keine thermische Energie verlorengeht
Fernerhin ist in Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß jeder Hohlträger mindestens zwei ι s Druckwächter, zwei Thermostate und einen Strömungsmesser aufweist Hierdurch stehen die vorteilhaften, für die Durchführung des Verfahrens notwendigen Geräte zur Verfügung, die eine ständige Überwachung und sofortige Schnell-Abschaltung gewährleisten können.
Zusammen mit dem kleinen Kühlleitungs-Durchmesser
kann so die ölmenge, die bei Kühlleitungsschäden ins
Ofeninnere eintreten kann, mit Sicherheit so klein
gehalten werden, daß Schäden am Ofen nicht auftreten.
Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher
erläutert
Die Zeichnung zeigt in der Figur schematisch einen erfindungsgemäßen Kalkschachtofen mit dem zugehörigen Kühlflüssigkeitskreislaufsystem.
Im einzelnen bezeichnet in der Figur die Nummer 1
den Kalkschachtofen sowie 2 die im Kalkschachtofen befindliche Füllung. Die Hohlträger zur Zuführung des Brennstoffs in den inneren Teil des Schachtofens sind in mehreren Ebenen angeordnet und innerhalb der Ebenen so gegeneinander versetzt daß die gesamte Quer schnittsfläche des Schachtofens von den Brennern beheizt werden kann. Innerhalb der Hohlträger wird die Kühlflüssigkeit in Kühlflüssigkeitsleitungen 3 mehrfach so hin und her geführt daß Zuführung und Ableitung der Kühlflüssigkeit von einer Seit· aus erfolgen. Die Zuführung der Kühlflüssigkeit zu den Kühlflüssigkeitsleitungen 3 erfolgt dabei durch die Leitung 4 und die Rückführung zum Kühler 5 durch die Leitung 6. Von der Zuführungsleitung 4 führen Zweigleitungen Aa und b zu den einzelnen Hohlträgern. Die Zweigleitungen 6a und
■)5 6b verbinden die Hohlträger mit der Rückführungsleitung 6. In den Leitungen 4a und b bzw. 6a und b befinden sich die notwendigen Meß- und Regelgeräte, und zwar jeweils in jeder Zu- und Abführungsleitung ein Druckwächter 7 und ein Schnellschluß-Thermostatven til 8. Des weiteren weisen die Rückführungsverbin- dungsleitungen 6a und b Strömungsmesser 9 für die Kühlflüssigkeit auf, die als Blenden-Meßgeräte mit Differenz-Druckmanometern ausgebildet sind. Zur Schnellabschaltung der Zuführung sind pneumatische Ventile 10 in den Zuführungs-Verbindungsleitungen 4a und bangeordnet
Über dem höchsten Punkt des Kühlkreislaufes ist ein Ausgleichsbehälter 11 zum Ausgleich der Volumen-Änderungen der Kühlflüssigkeit angeordnet und vor der
Pumpe 12 befindet sich der Ein- und Nachfüllbehälter
13. Der Kühler 5 weist das Gebläse 14 auf, das regelbar ausgebildet ist Gebläse 14 und Pumpe 12 sind jeweils doppelt vorhanden.
Die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Kühlkreis-
laufes ist wie folgt:
Die durch den Einfüll- und Vorratsbehälter 13 in den Kreislauf eingebrachte Kühlflüssigkeit wird durch die Pumpe 12 in Bewegung versetzt, durchströmt anschlie-
Bend an die Pumpe 12 den Röhren- oder Lamellenkühler 5 und wird hier durch den von dem Gebläse 14 erzeugten Luftstrom gekühlt. Das Gebläse 14 ist entweder ein Axialgebläse oder ein Radialgebläse, wobei das Radialgebläse vorzugsweise seitlich am =. Kühler angeordnet ist
Anschließend an den Kühler 5 strömt die Kühlflüssigkeit durch die Leitung 4 zu den Hohlträgern, in die sie durch die Zweigleitungen 4a und 46 gelangt. Diese weisen, bedingt durch die nur kleine Kühlflüssigkeitsmenge, einen vorteilhaften, geringen Querschnitt von 40—50 mm auf. Nach vorzugsweise mehrfachem Durchströmen der Hohlträger ist die Kühlflüssigkeit von der nomalen Kiihler-Ausgangstemperatur von 200C bis 1500C auf 2000C bis 2700C erhitzt Die Kühlflüssigkeit strömt dann durch die Zweigleitungen 6a und 6b und die Leitung 6 zurück zur Pumpe IZ Von hieraus beginnt ein neuer Kreislauf.
Um sicherzustellen, daß auch in allen Hohlträgern eine Durchströmung stattfindet besitzt jede Ausgangsleitung 62 und 66 einen Strömungswächter 9. An der Eingangsseite in die Hohlträger ist in den I ^itungen 4a, b jeweils ein pneumatisches Schnellschlußventil 10 angeordnet das mit einem Drackluf tspeicher verbunden ist und sicherstellt daß stets eine Schaltmöglichkeit gegeben ist Zur Überwachung des Kühlflüssigkeitsstromes durch die Hohlträger sind weiterhin jeweils in den Ein- und Ausgangsleitungen (4a, b und 6a b) Druckwächter 7 und Thermostate 8 angeordnet Durch eine Gefahren-Schutzschaltung ist sichergestellt daß im Störungsfall, insbesondere beim Durchbrennen eines Hohlträgers oder einer sonstigen Beschädigung des Kühlkreislaufes eine sofortige Abschaltung erfolgt, so daß nur eine sehr geringe Kühlflüssigkeitsmenge durch eine Leckstelle austreten kann. Durch diese Maßnahme ist es möglich, mit Silikonöl zu arbeiten und die bisher allein für geeignet gehaltenen unbrennbaren Kühlmedien auch bei Kalkschachtöfen zu verlassen.
Die erfindungsgemäße Kühlung ist nicht nur in der in F i g. 1 gezeigten Form der vorteilhaften wasserfreien Rückkühlung durch Luft anwendbar. Außer in der gezeigten Form kann die Rückkühlung auch durch den Wärmetausch mit dem Brennstoff durchgeführt werden. In diesem Falle wird in hier nicht gezeigter Weise eine Kühlschlange oder eine ähnliche Vorrichtung (zum Beispiel Plattenblock) entweder ir. den Vorratsbehälter oder in die Zuleitung des Brennstoffs eingebaut. Hierdurch ist es vorteilhaft möglich, die von der Kühlflüssigkeit abgeführte Wärme dem System wieder nutzbar zuzuführen. Bei der Verwendung vor: Heizöl ergeben sich noch weitere Vorteile durch die Erhöhung der Viskosität.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Schachtofen mit gekühlten Hohlträgerh im Ofen~!nnenraum zum Brennen von Kalkstein, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlträger silikonölgefüllte Kühlleitungen (3) mit einem Durchmesser zwischen 40 und 50 mm aufweisen, die einen Teil eines geschlossenen Kühlsystems (3,4, S, 6) mit Rückkühler (5) bilden.
2. Schachtofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückkühler (5) als luftdurchströmter Röhren- oder Wabenkühler ausgebildet ist
3. Schachtofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückkühler (5) als Wärmetauscher mit der Brennstoffzuführung oder mit dem Brennstoffspeicher ausgebildet ist
4. Schachtofen nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet daß er je Hohlträger mindestens zwei Druckwächter (7), zwei Thermostate (8) und einen Strömungsmesser (9) aufweist
DE2657238A 1976-12-17 1976-12-17 Schachtofen mit gekühlten Hohlträgern im Ofeninnenraum Expired DE2657238C3 (de)

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