DE3234707C2

DE3234707C2 - Verfahren zum Steuern der Verteilung von Gasströmen in Regeneratoren, insbesondere von Glasschmelzöfen

Info

Publication number: DE3234707C2
Application number: DE3234707A
Authority: DE
Inventors: Yih Wan Pittsburgh Pa. Tsai
Original assignee: PPG Industries Inc
Current assignee: PPG Industries Ohio Inc
Priority date: 1981-09-24
Filing date: 1982-09-18
Publication date: 1985-01-10
Also published as: GB2106227A; BR8205171A; KR850001930B1; CA1171660A; AU534389B2; JPS5864227A; KR840001523A; ES514153A0; IT8222541A0; ES8400367A1; US4375236A; BE894472A; FR2513366B1; FR2513366A1; DE3234707A1; GB2106227B; JPS6047211B2; AU8858482A; IT1152294B

Abstract

Regenerativschmelzofen für Glas, bei dem eine lokale Überhitz-Regeneratorpackung vermieden wird und der eine gleichmäßige Temperaturverteilung aufweist, so daß seine Wirksamkeit verbessert ist. Dies wird erreicht durch Einbau von Gasdüsen in den Raum unterhalb der wärmeaustauschenden Packung in dem dem Kaminende abgewandten Teil, mit dem ein Gegenstrom erzeugt wird, um die Strömungsverhältnisse im Regenerator auszugleichen.

Description

Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zum Steuern der Verteilung von Gasströmen in Regeneratoren, insbesondere von Glasschmelzofen, die üblicherweise zur Herstellung von Flachglas verwendet werden. Die Regeneratoren für derartige Schmelzöfen enthalten üblicherweise ein gasdurchlässiges Bett aus feuerfestem Material, das aus Gittersteinen aufgebaut ist. Durch dieses Regeneratorbelt werden in der Heißwindphase des Feuerzyklus die heißen Abgase geleitet, um Wärme auf das Bett zu übertragen. Während der alternierenden Phase des Feuerzyklus wird der Strom umgekehrt und die gespeicherte Hitze des Bettes verwendet, um die Verbrennungsluft vorzuheizen, während sie durch den Regenerator strömt Diese Regeneratoren werden im allgemeinen paarweise verwendet, je einer auf jeder Seite der Verbrennungskammer des SchmeJ-zofens. Während ein Generator Hitze aus dem Abgas aufnimmt, heizt der andere die einströmende Verbrennungsluft auf.

Übliche Glasschmelzofen weisen eine relativ große Zahl von Brenneröffnunjjen (üblicherweise etwa 4—8 auf jeder Seite) auf, die hintereinander in Abstand von

t5 einigen Metern voneinander in einer Reihe über die gesamte Länge des Regeneratorbettes angeordnet sind. Der Regenerator ist im allgemeinen um ein Vielfaches langer als er hoch oder breit ist Infolge dieser rekonstruktiven Gegebenheiten strömt die Hauptmenge des Gases bei jedem Regenerator überwiegend durch ein Ende. Die Bauweise hat ferner den Nachteil, daß sie es Teilchen des Gasstromes ermöglicht, längs des Bettes und nicht durch dieses zu strömen. Die heißen Abgase haben die Neigung, in größerer Menge durch den Teil der Packung zu strömen, der dem Kaminende benachbart ist, so daß dieser Teil der Packung heißer wird als das übrige Bett Dieses Ungleichgewicht wird dadurch verstärkt, daß der Strom der kalten eintretenden Verbrennungsluft während der Feuerphase hauptsächlich durch den dem Kanvnende abgewandten Teil des Bettes strömt. Dies bedingt daß der dem Kamin zugewandte Teil des Bettes schneller die maximale Temperatur erreicht und auch während des gesamten Zyklus stets heißer bleibt Wegen der höheren Temperatur dieses Teiles

J5 verschleißt das Bett stärker, so daß sich die Lebensdauer des Regenerators verringert und eine häufigere Wiederaufarbeitung erforderlich ist. Durch die Konzentration der gespeicherten Wärme auf einen Teil der Pakkung ist die effektive Wirkung der Aufr.eizung der Verbrcnnungsluft geringer und die gesamte Ausnutzung der Wärme des Schmelzofens schlechter.

In den US-PS 18 36 412 und 2 813 708 ist eine Veränderung der Strömungsverhältnisse in den Regeneratoren beschrieben. In beiden Patentschriften sind dafür feste Leitflächen vorgesehen, um den Luftstrom während der Feuerphase durch die Gittersteinpackung zu vergleichmäßigen. Es ist nicht zu erkennen, wie solche Einbauten die Strörrmngsverhältnisse bei entgegengesetzter Strömungsrichtung während der Heißwindpha-

w se durch das Packungsbett wesentlich beeinflussen können, um eine Wärmekonzentration an dem dem Kamin zugewandten Ende der Packung zu vermeiden. Das Anbringen von Leitflächen kann das Strömungprofil im Raum in der Nähe der Packung während der Heißwindphase verändern, so daß ein Querstrom von Verbrennungsgasen oberhalb der Packung zum Kaminende hin und dann erst durch die Packung entsteht.

Anordnungen mit einer Vielzahl von Kaminen zur besseren Gasverteilung durch Regeneratoren sind in den US-PSn 4 174 948,4 256 173 und 4 257 476 beschrieben. In der US-PS 4 256 173 wird ein /weiter Rauchgaskanal ausgebildet, so daß eine Teilung des parallel zum Regeneratorbett strömenden Gasstromes erfolgt. Der abgeteilte Teil wird dem Regeneratorbett vom anderen Bett her zugeführt, so daß das Regeneratorbett von beiden Enden her gleichmäßig mit Gas beschickt wird. Jede dieser Anordnungen erfordert einen wesentlichen Umbau der Regeneratoren und ist für bestehende

Schmelzöfen nicht praktikabel und auch ungeeignet, weil die öfen im allgemeinen kontinuierlich betrieben werden. Außerdem ist es erwünscht, eine bessere Strömungsverteilung zu erreichen, ohne wesentliche zusätzliche Einbauten, wie sie in diesen Patentschriften beschrieben sind. In den US-PSn 4 047 560 und 4 088 180 sind bewegbare Leitb'eche zum Verändern des Luftstromes während der Feuerphase des Regenerators beschrieben. Bewegliche Teile sollen jedoch möglichst vermieden werden, insbesondere in einer so korrosiven Umgebung, weil die Standfestigkeit zu einem Problem werden kann.

Es ist ferner bekannt, Regeneratoren in Teile so aufzuteilen, daß jede Brenneröffnung mit einem korrespondierenden getrennten Regeneratorpackungsben in Verbindung steht Eine solche konstruktive Gestaltung kann zwar eine geeignete Steuerung der Strömungsverteiiung ermöglichen, hat jedoch den Nachteil, wenn eine der Generatorpackungssektionen sich verstopft oder infolge Verschleißes kollabiert, daß diese Brenneröffnung außer Betrieb genommen werden muß und dadurch die Wirkungsweise des Schmelzofens negativ beeinflußt wird. Aus diesem Grunde ist es erwünscht, ein einheitliches ungeteiltes Packungsbett zu haben, das in Verbindung mit einer Vielzahl von Brenneröffnungen steht

Aufgabe der Erfindung ist es, die nachteilhafte Energiebilanz von Regeneratoren ohne kostspielige Umbauten zu vermeiden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das ungleichmäßige Strömungsprofil durch das Regeneratorbett während des gesamten Heizzyklus zu vemeiden, wird gelöst durch das Verfahren zum Steuern der Verteilung von Gasströmen gemäß den Patentansprüchen.

Erfindungsgemäß wird der Gasstrom durch das Regeneratorbett vergleichmäßigt durch Verwendung von Gasdüsen oder ähnlichen Einrichtungen, mit der ein Längsstrom im Gasverteilungsraum erzeugt wird, der sich mit der Strömung durch das Packungsbett vereinigt Das Wesentliche besteht darin, daß man im Gasverteilungsraum einen auf das dem Kamin zugewandte Ende des Gasverteilungsraumes ausgerichteten Gasstrom mit hoher Geschwindigkeit erzeugt, dessen Volumen nicht mehr als 1% des Gesamtvolumens der Gasströme beträgt Eine Gasdüse wird in der Nähe des dem Kaminende gegenüberliegenden Ende!> der Packung im Gasverteilerraum angeordnet. Der damit erzeugte Gasstrom verläuft im wesentlichen parallel zum Packungsbett. Luft oder anderes relativ kaltes Gas strömt aus der Düse aus, entgegengeriu.htet dem unerwünschten Längsstrorn, durch den Verteilungsraum während der Feuerphase, io daß der Längsstrom der Verbrennungsluft gebremst ist und gleichmäßiger durch das Pakkungsbett in den Hauptraum eintritt. Während der Heißwindphase saugt die durch die Düse eingebrachte Luft Abgas durch den dem Kaminende abgewandten Teil der Packung, weil durch den Luftstrom ein Unterdruck in diesem Teil des Gasverteilerraumes erzeugt wird. Dadurch wird die Längsströmung im Hauptraum zum Kaminende hin verringert.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Verfahrensführung für die Strömung besteht darin, daß sie leicht in bestehende und betriebene Schmelzöfen eingebaut werden können, ohne daß eine Betriebsunterbrechung erforderlich ist. Außerdem entstehen relativ geringe Kosten. Die Betriebskosten der Gasdüsen sind gering im Vergleich zu verbesserte;» Energieausbeuten und der verlängerten Lebensdauer des Regenerators. Außerdem wird durch die Verwendung von relativ kühler Luft aus den Düsen das Überhitzen der die Bettpackung tragenden Teile vermieden und die. Temperatur im Gasverteilerraum erniedrigt.

Die erfindungsgemäße Betriebsweise wird nun anhand der Zeichnungen näher erläutert

F i g. 1 ist ein schematischer senkrechter Schnitt durch die Breite eines beidseitig befeuerten Regenerativglasschmelzofens mit einer Gasdüse zur Steuerung

ίο des Strömungsprofils.

Fig.2 ist ein senkrechter Längsschnitt durch einen Regenerator entlang der Linie x-x von F i g. 1 und zeigt das typische Strömungsprofi! während der Heißwindphase des Regenerators ohne die Einrichtungen zur Veränderung des Profils.

Fig.3 ist ein senkrechter Längsschnitt durch den gleichen Generator entlang der Linie x-x von F i g. 1 und zeigt das Strömungsprofil während der Feuerphase ohne die Einrichtungen zur Steuerung des Strömungsprofils.

F i g. 4 ist der gleiche Blick auf den ^generator wie Fig.2, jedoch mit dem Strömungsprofil L· der Heißwindphase, das durch die betriebene Gasdüse erfindungsgemäß vergleichmäßigt ist.

Fig.5 ist die gleiche Sicht des Regenerators wie F i g. 3 mit dem während der Feuerphase durch die Gasdüse erzeugten gleichmäßigeren Strömungsprofil.

F i g. 6 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung der bevorzugten konstruktiven Gestaltung der Gasdüse, wie sie eingesetzt werden soll.

F i g. 7 ist ein Querschnitt durch die Gasdüse entlang der Linie 7-7 von F i g. 6.

Der Regenerativ-Schmelzofen in den Zeichnungen ist ein üblicher Schmelzofen, wie er zur Herstellung von

J5 Flachglas industriell verwendet wird. Die Erfindung wird anhand dieses Ofens beispielhaft beschrieben, kann jedoch auf andere Regenerativ-Schmelzofen übertragen werden.

F i g. 1 zeigt das Bad aus geschmolzenem und partiell geschmolzenem Glas 10 innerhalb des Schmelzofens 11. Das Innere ist die Hauptverbrennungskammer des Ofens. Der Schmelzofen weist ebenso ein Paar von Regeneratoren 12 und 13 seitlich des Schmelzofens auf, die über eine Vielzahl von Brenneröffnungen 14,15 um dem Schmelzofen in Verbindung stehen. Brennstoff für die Verbrennung wird durch die Brennstoffleitungen 16 und 17 zugeführt, jeweils jedem einzelnen Brenner an der jeweiligen Öffnung. Fig. 1 zeigt den Regenerator 12 in der Abkühlphase eines Feuerzyklus und den Regenerator 13 in der Heizphase des Feuerungszyklus. Verbrennungsluft steigt nach oben durch den Regenerator 13, wo sie aufgeheizt wird durch Überleiten über die zuvor erhitzten Ziegclgittersteine 20 aus feuerfestem Material und tritt dann durch die Öffnung 15, wo die Zufuhr von Brennstoff aus der Leitung 17 erfolgt, durch die Feucrungsöffnung in den Schmelzofen. Die Flammen weisen einen geeigneten Abstand von der Innenwand des Schmelzofens 11 auf und die heißen Verbrennungsgase gelangen durch die Öffnungen 14 in den gegenüberiiegenden Regenerator, wo sie zum Aufheizen der Ziegelwerkpackung 21 dienen. Während dieses Feuerungszyklus wird über die Brennstoffleitung 16 keirs Material gefördert. Nach einigen Minuten Betriebszeit werden die Ströme umgedreht und Brennstoff durch die Leitungen 16 gefördert und die Leitungen 17 geschlossen. Während dieser zweiten Phase des Feuerungszyklus dient der Regenerator 12 zum Aufheizen der eintretenden Verbrennungsluft und der Regenerator 13 nimmt

die Abwärme aus den Verbrennungsgasen beim Durchleiten auf. Nach weiteren Minuten Betriebszeit wird die Strömungsrichtung erneut umgekehrt und der Ofen in weiterem Wechsel entsprechend betrieben. Die konstruktive Gestaltung der Regeneratoren 12 und 13 kann im wesentlichen spiegelbildlich sein, so daß deshalb die Beschreibung der konstruktiven Gestaltung des Regenerators 12 auch für den Regenerator 13 gleichermaßen gilt Typisch für die Regeneratoren von Glasschmelzöfen ist die geometrische Gestaltung der Breite des Pakkungsbettes, wie in F i g. 1 wiedergegeben. Die Breite ist geringer als die Länge, wie sie in den F i g. 2—5 wiedergegeben ist Daraus ergibt sich, daß jeder der Regeneratoren in Verbindung steht mit einer hintereinanderliegenden Reihe von Öffnungen, üblicherweise 4—8 Feuerungsöffnungen auf jeder Seite des Ofens. Oberhalb der Packung 21 ist ein verlängerter Raum 22. über den jede der Öffnungen 14 in Verbindung mit der Packung 21 steht Auf der gegenüberliegenden Seite der Packung ist ein Gasverteilungsraum 23 angeordnet, der, wie Fig.2—5 zeigen, an einem Ende in den Kamin übergeht. Die Packung wird getragen durch eine Reihe von Bögen 25. F i g. 2—5 zeigen schematisch die Zuführeinrichtungen zum Schmelzofen 11. Dies sind ein Einlaßstutzen 30 des Schmelzofens, Glasgemengezuführeinrichtungen31 und eine Einlaßöffnung 32.

F i g. 2 zeigt annäherungsweise das Strömungsmuster während der Heißwindphase des Feuerungszyklus ohne die erfindungsgemäße Verbesserung. Ein Teil der Verbrennungsgase neigt dazu, im Verbindungsraum 22 zu dem Kaminende des Regenerators zu strömen und dann in der Nähe des Kaminendes durch die Packung durchzutreten. Die größere Menge an Verbrennungsgasen, die durch das dem Kamin zugewandte Ende der Pakkung strömt, hat zur Folge, daß dieser Teil der Packung und die darunterliegenden Bögen 25 heißer werden als der übrige Regenerator. Wenn die Strömung umgekehrt wird in der Feuerphase, wie es in F i g. 3 gezeigt wird, bewirkt die eintretende Luft eine Kühlung, die am entgegengesetzten Ende der Packung stärker ist Dies hat wiederum zur Folge, daß die Packung in der Nähe des Kamins im allgemeinen ständig eine höhere Temperatur hat als der Rest der Packung. Dieser Teil der Pakkung ist in der Wirkung ineffizient. Spezielle Daten, die beispielsweise das thermische Ungleichgewicht dieses Typs von Regeneratoren beschreiben, sind in US-PS 4O47 560enthaltea

In F i g. 4 ist ein Luftströmungssteuerdüsenrohr 35 innerhalb des Verteilungsraumes 23 des Regenerators 12 angeordnet. Diese Anordnung ermöglicht eine Ausführungsform der Erfindung. Fig.4 zeigt annähernd die Wirkung der Strömungssteuergasdüse auf das Strömungsverhalten der Abgase durch die Packung 21 während der Abkühlphase. Dieses Muster sollte mit dem von Fi g. 2 verglichen werden. Die Injektionsdüse 35 für Steuergas ist im wesentlichen parallel zur Längsrichtung des Verteilerraums zum Kaminende hin angeordnet Die Injektionsdüse ist vorzugsweise angeordnet in der dem Kaminanschluß abgewandten Hälfte 23, am günstigsten im entferntesten Drittel. Die aus den Düsen des Rohres 35 austretende Luft wirkt auf die umgebenden Gase ein und erzeugt eine Unterdruckzone in der Nähe dieses Teils der Packung. Der Bereich der Niederdruckzone bewirkt wieder, daß größere Strömungsmengen des heißen Gases durch die Packung an dem dem Kamin entgegengesetzten Ende hindurchgelangen. Dies bewirkt eine Verringerung der Tendenz des Abgasstromes, längs des Verteilerraumes 22 zum Kamin ende hinzuströmen, wie es in F i g. 2 gezeigt ist

In F i g. 5 ist die Wirkung de Steuerdüse auf die Gasverteilung der eintretenden Verbrennungsluft, die durch den Regenerator geführt wird, während der Feuerungsphase wiedergegeben. Dieses Profil ist zu vergleichen mit dem Strömungsprofil von Fig.3. Die Neigung der vom Kaminende 24 kommenden eintretenden Verbrennungsluft, ungleichmäßig zum entgegengesetzten Ende des Verteilerraumes 23 zu strömen, ist unterbrochen durch die Luft, die aus der Düse 35 austritt und der eintretenden Verbrennungsluft entgegengesetzt durch die Verteilungskammer strömt. Der Strömungswiderstand, den die aus der Düse austretende Luft erzeugt, hat zur Folge, daß größere Anteile von Verbrennungs-

is luft durch die Teile der Packung an dem dem Kamin zugewandten Ende des Regenerators hindurchströmen, so daß letztlich eine gleichmäßigere Verteilung der Luft auf alle Teile der Packung erreicht wird und die Temperaturdifferenz zwischen dem dem Kamin zugewandten Ende und dem entgegengesetzten Ende des Regenerators ist verringert. Die Gasdüsen haben zweierlei Wirkung, sie vermeiden einen übermäßigen Strom von Abgas durch das dem Kaminende zugewandte Teil der Packung und erzeugen einen größeren Strom an küh lender eintretender Luft durch das dem Kamin zuge wandte Ende der Packung. Beides bewirkt eine Verringerung r"sr Überhitzungsneigung der Packung in dem dem Kamin zugewandten Teil. Außerdem wird durch das Hindurchführen einer größeren Menge von eintre tender Luft durch die heißeren Teile der Packung der Wirkungsgrad der Wärmerückgewinnung des Regenerators verbessert Diese zweifache Wirkung der Gasdüsen während des gesamten oder im wesentlichen des gesamten Feuerungszklus ist bevorzugt Die vorteilhaf te Wirkung bei der Abkühlphase und der Feuerungs phase sind jedoch nicht voneinander abhängig, und falls es erwünscht ist, können die Gasdüsen auch nur bei einer der Phasen betrieben werden.

Es wird ebenso angenommen, daß die Strömungs-

Steuereinrichtungen eine direkte Wirkung auf die die Packung tragenden Bögen 25 und die damit verbundenen Bauteile hat Diese Wirkung kann darin bestehen, daß der aus den Gasdüsen austretende Luftstrom die Bögen kühlt und sich dadurch ihre Lebensdauer verlän gert.

Es ist üblich eine zweite Steuerdüse 36 im anderen Regenerator vorzusehen, jedoch müssen nicht beide Regeneratoren eines Regeneratorpaares erfindungsgemäß betrieben werden. Anstelle einer einzelnen Gasdü- se im Verteilerraum 23 ist es in einigen Fällen ..uch bevorzugt, zwei oder mehrere Düsen anzuordnen, um die Wirkung der Gegenströmung über einen größeren Bereich zu verteilen. Ein oder mehrere Düsenöffnungen können an jedem Rohr vorgesehen sein. Beispielsweise

3 Öffnungen sind bei einer speziellen Ausführungsform ausreichend für eine zufriedenstellende Verteilung der Luft über einen breiten Bereich des Verteilerraumes. Es hat sich herausgestellt, daß es günstig ist, die Gasdüsen annähernd in der Mitte zwischen den Trägerbögen 25 und dem Boden des Verteilerraumes anzuordnen. In Längsrichtung des Verteilerraumes sollte die Anordnung der Gasdüsen an dem dem Kamin abgewandten Ende erfolgen innerhalb der am weitesten abgelegenen Hälfte des Verteilerraumes, vorzugsweise im letzten Drittel. Beispielsweise bei einem Regenerator mit 6 Feuerungsöffnungen, wie er in den Zeichnungen wiedergegeben ist sollte die Gasdüse vorteilhafterweise in der Nähe der letzten zwei Öffnungen angeordnet wer-

Details einer Ausführungsform der Luftdüse 35 sind in den F i g. 6 und 7 wiedergegeben. Wegen der heißen Umgebung in dem Luftverteilungsraum ist es bevorzugt, die Gasdüsen zu kühlen. Diese konstruktive Gestaltung ist in F i g. 6 und 7 gezeigt. Es handelt sich um eine doppelwandige Ausführung mit Wasserkühlung. Die Vc; Achtung weist eine außenliegcnde zylindrische Leitung 4d auf und ein inneres zylindrisches Rohr 41. Beide enden an der Endplatte 42. Das äußere Rohr 40 ist kürzer als das innere Rohr 41 und das andere Ende des Rohres 40 ist durch den Ring 43 verschlossen. Dadurch entsteht ein Ringraum zwischen den beiden Rohren. Der Ringraum wird in 2 Hälften 44 und 45 durch die Teilungsstücke 46 und 47 aufgeteilt. Die Teilungsstücke 46 und 47 enden am kurzen Ende der Endplatte 42, so daß öffnungen 48 und 49 entstehen, die die ringförmigen Hälften 44 und 45 miteinander in Verbindung bringen. Über die Kupplung 50 k?nn Ίί<? eine Hälfte des Ringraumes 44 mit einer Wasserquelle verbunden werden, so daß dieses zunächst längs durch den Raum 44 dann in den Raum 45 durch die öffnungen 48 und 49 strömt und dann abgezogen wird aus dem Raum 45 über die Kupplung 51. Auf diese Weise erzeugt das äußere Rohr 40 eine Wasserhülle, um das Innenrohr 41. das die Druckluft für die Düsen enthält, zu schützen. Bei der gezeigten Ausführungform erstrecken sich 3 Düsenrohre 52 durch das Außenrohr 40 und stellen eine Verbindung zwischen dem Innenraum des inneren Rohres 41 und der Umgebung her. Druckluft aus dem Innenrohr 41 tritt di./ch die Verbindungsrohre 52 aus und ergibt den Steuergasstrom der Düsen. Die Gasdüse kann aus karbonisiertem Stahl hergestellt werden, wenn ausreichend Wasser zur Kühlung vorhanden ist, jedoch sind rostfreie Stähle oder andere wärmebeständige Legierungen bevorzugt. Im letzteren Fall kann anstelle von Wasserkühlung zum Schutz des Metalles eine Beschichtung aus keramischem, isolierendem Material aufgebracht werden. Bei einer alternativen Ausführungsform können 2 konzentrisch zueinander angeordnete Ringräume ausgebildet sein für das Kühlungsmittel, das innen zum einen Ende fließt und dann durch den äußeren Ringraum zurückgeführt wird.

Durchmesser der Gasdüse, Gasdruck, Gasmenge und Strömungsgeschwindigkeit hängen voneinander ab. Im allgemeinen ist eine hohe Geschwindigkeit wirksamer als große Volumina und deshalb sind bei gegebenem Druck kleinere Düsendurchmesser bevorzugt. Wenn jedoch die Düsendurchmesser zu klein sind, kann die Wirksamkeit der Gasdüse zurückgehen durch zu starke Verringerung des Volumens austretender Luft. Es wurde beispielsweise festgestellt, daß Düsen mit einem Innendurchmesser von 9,0 mm bei 14 000 bis 17 500 Newton pro m² Luftdruck keinen ausreichenden Luftstrom mehr erzeugen. In diesem Druckbereich, der für Druckluftleitungen üblicherweise in Fabrikanlagen zur Verfügung steht, sind Düsen mit einem Innendurchmesser von 10—25 mm geeignet. Düsen mit einem Innendurchmesser von 12,5 mm sind bevorzugt Wenn erheblich größere Düsen verwendet werden, ist das Volumen zwar größer, jedoch die Geschwindigkeit verringert, so daß die Wirksamkeit der Luftdüsen geringer ist Die Geschwindigkeit kann erhöht werden bei großen Düsendurchmessern durch Verwendung größeren Luftdruckes, doch kann das resultierende Luftvolumen, das dann austritt, größer sein als erwünscht Obermäßig große Volumenmengen werden vorzugsweise vermieden, um Störungen der Gesamtfunktion des Schmelzofens zu vermeiden und außerdem ist es vorteilhaft, nicht zu große Mengen an Preßluft zu benötigen. Es wurde gefunden, daß eine ausreichende Steuerung erreicht werden kann mit einer Luftmenge, die kleiner als 1% der gesamten Verbrennungsluftmenge ist. die in dem Ofen zur Anwendung gelangt. In einigen Fällen können bereits 0.2% Steuerluft ausreichen. Unter Beachtung der vorstehenden Gesichtspunkte beträgt die Geschwindigkeit der Luft beim Austritt aus den Düsen

ίο mehr als 30 m pro Sekunde und beträgt vorzugzweise mehr als 90 m pro Sekunde. Um das gewünschte Volumen und die Geschwindigkeit zu erreichen, wird der Luftdruck an den Düsen mittels eines Reduzierventils in der Zuführleitung auf unter 14 000 Newton pro m² verringen. Bei einer ganz besonders bevorzugten Konstruktion, die in Fig.6 und 7 wiedergegeben ist, weist das Rohr drei Düsen auf, jeweils mit einem Innendurchmesser von 12.7 mm. Durch diese fließt Luft in einer Menge von 200— 230 m^J pro Stunde mit einer Geschwindigkeil von annähernd 120 m pro Sekunde. Die Gesamtmenge der durch die drei Düsen zugeführten Luftmenge beträgt etwa 0,5% der Verbrennungsluft, die für den Ofenbctrieb benötigt wird.

In der nachfolgenden Tabelle sind die Auswirkungen auf die Temperaturverteilung im Regenerator angegeben, die durch den Einbau der Gasdüsen erreicht werden. In diesem Falle wurde die zuvor beschriebene bevorzugte Ausführungsform verwendet, mit der Ausnahme, daß die Gesamt-Austriusmenge der Luft aus den

jo Düsen 325—370 m^J pro Stunde betrug. Der Schmelzofen wies sechs Feuerungsöffnungen auf, wie in den Zeichnungen wiedergegeben und die Temperaturen in der Packung wurden mit Thermoelementen bestimmt, die etwas oberhalb der die Packung tragenden Bögen 25 angeordnet waren. Die Tabelle zeigt die Temperaturen an drei unterschiedlichen Stellen längs der Packung an Stellen, die übereinstimmen mit der zweiten, vierten und sechsten Feucrungsöffnung, vom Kaminende aus gezählt. Die angegebenen Temperaturen sind die mittlere Spitzentemperatur der Ziegelpackung an jeder Stelle vor Einbau der Gasdüsen und eine Stunde zwanzig Minuten nach Inbetriebnahme der Gasdüsen und zwei Stunden fünfzig Minuten nach Inbetriebnahme der Gasdüsen. In diesem Falle wurde die Verwendung der Gas-

düsen nach etwa 7 Stunden beendet, weil eine Überkompensation der gewünschten Temperaturverteilung der Regeneratorpackung eintrat.

Maximale Packungstemperaturen

	ohne	1 h20'	C	2 h 50'	C
	Düse	Düse	C	Düse	C
Feusrungsöffnung 2	1068°C	1038°	C	1010°	C
Feuerungsöffnung 4	949° C	946°	C	932°	C
Feuerungsöffnung 6	829⁰C	854°		877°
Temperaturdifferenz	239° C	184°		133°
zwischen Feuerungs
öffnung 2 und 6
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Steuern der Verteilung von Gasströmen in Regeneratoren, insbesondere von Glasschmelzöfen, wobei im periodischen Wechsel Gase durch das Regeneratorbett in einen Gasverteilungsraum oder von einem Gasverteilungsraum in einen Hauptraum strömen, durch Erzeugen eines Längsstromes im Gasverteilungsraum, der sich mit der Strömung durch das Packungsbett vereinigt, dadurch gekennzeichnet, daß man im Gasverteilungsraum einen auf das dem Kamin zugewandte Ende des Gasverteilungsraumes ausgerichteten Gasstrom mit hoher Geschwindigkeit, dessen Volumen nicht mehr als 1% des Gesamtvolumens der Gasströme beträgt, erzeugt

2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß man einen Gasstrom aus Luft erzeugt.

3. Verfahren nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß man den Gasstrom während der H eiB-windphase erzeugt und einen dem heißen Verbrennungsgas gleichgerichteten Luftstrom im Gasverteilungsraum erzeugt, der Verbrennungsgase durch das dem Kamin abgewandte Endteil des Regeneratorbettes saugt

4. Verfahren nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß man den Gasstrom während der Feuerphase erzeugt und einen der Verbrennungsluft entgegengesetzten Gasstrom im Gasverteilungsraum erzeugt, der den Luftdurchgang durch das dem Kamin abgewandte Endteil de* Regeneratorbettes bremst.

5. Verfahren nach Anspruch *■■_ dadurch gekennzeichnet, daß man den Gasstrom zusätzlich auch während der Heißwindphase erzeugt und einen dem heißen Verbrennungsgas gleichgerichteten Gasstrom im Gasverteilerraum erzeugt, der die Verbrennungsgase durch das dem Kamin abgewandte Endteil des Regeneratorbettes saugt.

6. Verfahren nach Ansprüchen 1—5, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des Gasstromes 0,2%—0,7% des Gesamtvolumens der Verbrennungsluft des Schmelzofens beträgt.

7. Verfahren nach Ansprüchen 1 —6, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit des Gasstromes mehr als 30 m/s beträgt.

8. Verfahren nach Ansprüchen 1—7, dadurch gekennzeichnet, daß man den Gasstrom mit einer Düse erzeugt, die in der dem Kaminende abgewandten Hälfte des Gasver'.eilungsraumes angeordnet ist.

9. Verfahren nach Ansprüchen 1—7, dadurch gekennzeichnet, daß man den Gasstrom mit einer Düse erzeugt, die in dem dem Kaminende abgewandten ersten Drittel des Gasverteilungsraumes angeordnet ist.