DE2657238C3 - Schachtofen mit gekühlten Hohlträgern im Ofeninnenraum - Google Patents
Schachtofen mit gekühlten Hohlträgern im OfeninnenraumInfo
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- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B1/00—Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces
- F27B1/10—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
- F27B1/24—Cooling arrangements
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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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.
kann so die ölmenge, die bei Kühlleitungsschäden ins
gehalten werden, daß Schäden am Ofen nicht auftreten.
erläutert
Die Zeichnung zeigt in der Figur schematisch einen erfindungsgemäßen Kalkschachtofen mit dem zugehörigen Kühlflüssigkeitskreislaufsystem.
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
13. Der Kühler 5 weist das Gebläse 14 auf, das regelbar
ausgebildet ist Gebläse 14 und Pumpe 12 sind jeweils
doppelt vorhanden.
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)
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
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