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Gasfeuerung für Flammöfen. Die Erfindung bezieht sich auf einen Ofen
mit Wärmespeichern, bei welchem die Wärmespeicher abwechselnd von den heißen Verbrennungsgasen
und durch das eine oder das andere Gas des brennbaren Gemisches durchströmt werden.
Dieser Ofen besitzt an jeder Seite des Arbeitsherdes Kanäle, welche als Brenner
wirken und das brennbare Gemisch zuführen.
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Nach der Erfindung ist seitlich jedes Brennerkanals,durch den das
brennbare Gemisch zugeführt wird, ein weiterer Kanal angeordnet, durch den die heißen
Verbrennungsgase abgeführt werden. Diese Anordnung, welche zahlreiche Vorteile bietet,
gestattet den Ofen nach drei verschiedenen Arten des Ganges zu lbenutzen: I. Die
von den an einer Seite des Herdes angeordneten Brennern kommenden Flammen durchschreiten
den Arbeitsherd und gelangen in die Auslaßöffnungen für die heißen Gase, die an
der anderen Seite des Arbeitsherdes angeordnet sind.
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2. Die aus den Brennerrohren an der einen Seite des Arbeitsherdes
kommenden Fiamlasen breiten sich in dem Herdbecken aus und gelangen in die Auslaßöffnungen
für die heißen Gase, die auf der gleichen Seite des Arbeitsherdes angeordnet sind.
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3. Die gleichzeitig aus den Brennerlkanälen auf beiden Seiten des
Arbeitsherdes kommenden Flammen gelangen gleichzeitig in die Abgasleitung an beiden
Seiten des Arbeitslherdes.
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Von den Vorteilen, die sich aus einer solchen Anordnung ergeben, sind
hauptsäclhliclh folgende zu nennen: I. die heißen Verbrennungsgaise, welche zum
Wärmespeicher gehen, benutzen nicht die Brennerleitungen, wodurch Veränderungen
in der Richtung und in der Entstehungssteile der Flammen vermieden werden.
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2. Die Tatsache, Jaß .die Brennerleitung mir von (dein brennbaren
Gemisch durchströmt und niemals von den heißen Verbrennungsgasen durchstrichen werden,
gestattet diese Brenner mit großer Genauigkeit anzuordnen. Man kann sie demgemäß
so anordnen, Üfaß der heißeste Teil der Flamme ganz nahe an den Brennerauslaß gelegt
wird.
Man kann zu diesem Zweck eine Anordnung verwenden, bei welcher
die Gase des brennbaren Gemisches durch einen senkrechten Kanal zugeführt werden,
der am oberen Teil durch einen wagerechten Kanal verlängert wird, der in den Arbeitshers
einmündet, wobei dieser wagerechte Kanal eine solche Länge besitzt, daß der heißeste
Teil der Flamme nahe denn Brennerauslaß liegt.
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Inder Zeichnung ist beispielsweise eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes
in Anwendung auf einen Herdofen dargestellt; es zeigen Abb. I einen Schnitt nach
A-B-E-F in Abb. 2 durch den Ofen, Abb. a einen wagerechten Schnitt nach C-D in Abb.
I, Abb. 3 einen wagerechten Schnitt nach G-H-I-I in Abb. I, Abb. 4 einen senkrechten
Schnitt nach H-L in Abb. 3, Abb. 5 bis Io schematische senkrechte Schnitte nach
M-N in Abb. 3 und O-P in Abb. 4. Vor diesen Schnitten sind die Rohrleitungen schematisch
gezeigt, durch welche die Luft, das Gas und die Abgase fließen. Diese Abbildungen
zeigen die Stellung der Klappen und Ventile während der drei verschiedenen Arten
des Ofengangs und der zugehörigen Umkehrungen. Es beziehen sich Abb. 5 und 6 auf
die eine Art des Ganges, Abb. 7 und 8 auf eine zweite Art, Abb. 9 und Io auf eine
dritte Art des Ganges.
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Der Ofen besteht aus einem Arbeitsherd I meit längs der beiden gegenüberliegenden
Seiten angeordneten Brennern I2 und I2'. Seitlich jedes der Brenner ist eine Auslaßleitung
für die heißen Verbrennungsgase bei I5 und I5' gezeigt. Diese Anordnung gestattet
die Führung des Ofengangs nach den drei verschiedenen oben gekennzeichneten Arten;
sie ist verbunden mit einer Anordnung von Kanälen, Klappen und Ventilen, wie sie
weiter unten des näheren beschrieben wird.
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Auf jeder Seite des Arbeitsherdes I sind drei Kanäle 2, 3, 4 und 2',
3', ,4' angeordnet, welche die Bestandteile des brennbaren Gemisches zuführen und
die verbrannten Gase abführen sollen. Unter jeder dieser Gruppen von drei Kanälen
sind zwei Wärmespeicher 8, 9 und 8', g' angeordnet. Die Kanäle 2 und 3 stehen mit
dem Wärmespeicher 8 durch Ventile 5 und 6, der Kanal 4 mit dem Wärmespeicher 9 durch
ein Ventil 7 in V erbindung. Der Wärmespeicher 9 trägt außerdem ein Ventil Io, durch
welches die aus dem Kanal 2 kommenden Gase durch eine Leitung I I zugeführt werden.
In gleicher Weise sind an der anderen Seite des Ofens die Kanäle 2', 3' mit dem
Wärmespeicher 8' durch die Ventile 5', 6', der Kanal 4' mit dem Wärmespeicher g'
durch ein Ventil 7' verbunden.
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Über dem Wärmespeicher g' ist außerdem ein Ventil Io' angeordnet,
dem die von dem Kanal - 2' kommenden Gase durch eine Leitung I I' zugeführt werden.
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Bei allen Abbildungen geben die Bezugsstriche von den Ventiltellern
der betreffenden Ventile aus.
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In den schematischen Abbildungen 5 bis Io sind die Kanäle I I und
r z', welche vor der Schnittebene zu denken sind, in dicken Linien dargestellt.
Bei diesen Abbildungen sind nur von einem Strom des Gases durchströmte Kanäle I
I und i i' dargestellt.
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Von den Kanälen 2, 3, 4 und 2', 3', 4' dienen die Kanäle 3 und 3'
zur Einführung der Verbrennungsluft, die Kanäle 4 und 4' zur Zuführung des brennbaren
Gases, während die Kanäle z und 2' zur Abführung der beißen Verbrennungsgase bestimmt
sind. Kanäle I3 und I3', welche von den Kanälen 3 und 3' ausgeben, führen die Luft
in die Brenner I2 und I2', wähnend die Kanäle I4 und I4' von den Kanälen 4 und 4'
ausgehend das Gas dem gleichen Brenner I2 und I2' zuführen.
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Mit den Kanälen 2 und 2' stehen die Leitungen I5 und I5' in Verbindung,
welche in den Arbeitsherd I einmünden und dort die heißen Verbrennungsgase aufnehmen.
Das in die Kanäle 4 und 4' eingeführte Gas kann vorher in den Wärmespeichern 9 und
g' beispielsweise angewärmt werden, oder es kann auch einfach durch; Leitungen,
wie etwa die in Abb. 3 punktierte Leitung 16, zugeführt werden. Die den Kanälen
3 und 3' zugeführte Luft wird vorgewärmt, entweder durch die Wärmespeicher 8 und
8' oder durch die Wärmespeicher 9 und 9'.
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In die Wärmespeicher 9 und g' münden Leitungen 17 und r7', welche
beide nach einer Umsteuerungsklappe 18 führen. In die Wärmespeicher 8 und 8' münden
die Leitungen19 und i9',welche von der Umsteuerungsklappe 2o kommen.
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Die Umsteuerungsklappen 18 und 2o stehen beide mit einem Kamin 24
(Abb. 5 bis 1o) in Verbindung. Die Klappe 18 wird von einem Kanal 22, die Klappe
2o von einem Kanal 23 gespeist.
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Wie bereits früher erwähnt, kann der Ofen nach der Erfindung nach
drei verschiedenen Arten in Gang gehalten werden.
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Die Abb. 5 und 6 zeugen die erste Art des Ganges, bei welcher die
Flammen von den Brennern 12 oder 12' ausgehen, welche an einer Seite des Arbeitsherdes
liegen, während die heißen Verbrennungsgase durch .die Leitungen 15' oder 15 an
der entgegengesetzten Herdseite abgeführt werden.
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Abb. 5 zeigt den Arbeitsgang, wenn die Flammen von den Brennern 1?
ausgehen, Abb. 6 den Arbeitsgang, bei dem die Flämmnen
von den
Brennern I2' kommen. Man wird vorzugsweise die Einstellungen gemäß Abb.5 und 6 abwechselnd
verwenden, um eine Abgabe der Wärme an das brennbare Gemisch durch die von den Abgasen
erhitzten Wärmespeicher zu erreichen. Bei dieser ersten Art des Ganges werden Gas
und Luft beide vorgewärmt.
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Die Klappe I8 wird von der Gasleitung 22 gespeist, die Klappe 2o von
der Luftleitung 23.
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Die Stellung der Klappen I8 und 2o und der Ventile 2, 3, 4, Io und
2', 3', 4', IO' gemäß ebb. 5ergibt dien folgenden Gasumlauf: Das von der Klappe
I8 kommende Gas wird durch den Kanal I7 dem Wärmespeicher 9 zugeführt und dort vorgewärmt;
es geht dann durch das geöffnete Ventil 7 und gelangt in den Kanal 4, von wvo es
auf die Brenner I2 durch die Leitungen I4 verteilt wird. Die von der Klappe 2o kommende
Luft wird durch die Leitung I9 dem Wärmespeicher 8 zugeführt und dbrt erwärmt; es
durchströmt dann das offene Ventils und gelangt in den Kanal 3, von welchem es durch
die Leitungen I3 auf die Brenner I2 verteilt wird. Die von den BrennernI2 kommenden
Flammen durchströmen dien Arbeitsherd I nach dem Pfeil X. Die Verbrennungsgase entströmen
dann aus dem Arbeitsherd I durch die Leitungen I5', welche sie den Kanälen 2' zuführen.
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Ein Teil dieser Gase wird durch den Kanal II' nach dem Ventil Io'
geführt, welches geöffnet ist und diesen Teil der heißen Gase dem Wärmespeicher
9' zuführt. Der andere Teil der heißen Gase gelangt unmittelbar in den Wärmespeicher
8' durch das geöffnete Ventil 5'. Nachdem die Verbrennungsgase die Wärmespeicher
8' und 9' durchströmt und somit erhitzt haben, gelangen sie durch die Leitungen
I7' und I9' und die Klappen I8 und 2b in den Kamin 24.
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Um den Arbeitsgang umzukehren und infolgedessen die Wärmespeicher
8 und 9 von den heißen Verbrennungsgasen durchströmen zu lassen, genügt es, die
Umsteuerungsklappen I8 und 2o umzustellen, die Ventile'5 Io, 6' lund 7' zu öffnen,
welche bei der Einstellung nach Abb. 5 geschlossen waren, und die Ventile 3, 4,
5' und Io' zu schließen, welche bisher geöffnet waren. Die Absperrvorrichtungen
nehmen dann die Stellung gemäß Abb. 6 ein. Durch Betrachtung dieser Abbildung erkennt
man leicht die Strömung der Gase. In dem Arbeitsherd I zieht die Flamme in Richtung
des Pfeiles Y anstatt in Richtung des Pfeiles X bei Abb. 5.
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Die Abb.7 und 8 beziehen sich auf die zweite Art des Ofenganges, bei
welcher die Flammen aus den Brennern I2 oder I2' an der einen Seite des Arbeitsherdes
kommen und die heißen Abgase durchl die Leitungen I5 oder I5' der gleichen Herdseite
abgeführt werden. Beide Abbildungen beziehen sich auf die Anordnung, bei der die
Brenner I2 benutzt werden. Bei dem Gang nach Abb. 8 wird der Wärmespeicher 9, der
bei dem Gang nach Abb. 7 seine Wärme abgegeben hat, durch die heißen Verbrennungsgase
wieder erwärmt. Man verwendet wechselweise die Ar beitsgänge gemäß Abb. 7 und B.
In beiden Fällen wird nur die linke Seite des Ofens benutzt; es ergibt sich aber
ganz von selbst, dlaß man ebenso gut d ie rechte Ofenseite benutzen könnte; in diesem
Fall würden die Flammen von den Brennern I2' ausgehen.
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Bei dieser Artdes Ofenganges wird nur die Luft vorgewärmt, wobei beide
Klappen I8 und 2o in gleicher Weise mit Luft gespeist werden; das Gas wv ird dem
Kanal 4 durch die in Abb. 3 punktiert gezeigte Leitung I6 zugeführt.
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Die Stellung der Klappen I8 und 2o und der Ventile 2, 3, 4 gemäß Abb.
7 gibt folgenden Gasumlauf ; um ihn zu ermöglichen, ist es nötig, die Verbindung
zwischen dem Ventil 7 und dem Kanal 4 zu beseitigen und eine Verbindung zwischen
dem Ventil I7 und dem Kanal 3 herzustellen. Man kann zwischen dem Ventil 7 und dem
Kanal 4 zu diesem Zweck eine Trennwand 25 (Abt. 3 und 4) einbauen. Um eine Verbindung
zwischen dem Ventil 7 und dem Kanal 3 herzustellen, durchbohrt man einfach die trennende
Wand bei 26.
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Das durch die Leitung I6 dem Kanal 4 zugeführte Gas wird, durch die
Leitungen I4 (Abt. 2) auf die Brenner I2 verteilt. Die voll der Klappe I8 kommende
Luft wird durch den Kanal I7 dem Wärmespeicher 9 zugeführt und dort erwärmt. Sie
geht dann durch das Ventil 7, du.rch.strömt die Ofnun.g 26, geht über dem geschlossenen
Ventil s hindurch und gelangt in den Kanal 3. von -%vo aus sie durch die Leitungen
13 auf die Brenner 12 verteilt wird.
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Die von den Brennern 12 ausgehenden Flammen breiten sich in dem Arbeitsherd
r aus. Die heißen Verbrennungsgase werden aus dem Arbeitsherd. :durch :die Leitungen
15 (Abb.2) abgeführt, welche auf der gleichen Herdseite liegen wie d !i!e Brenner
12. Diese Leitungen 15 führen die heißen Gase den X-anälen 2 zu, von welchen aus
sie durch das geöffnete Ventil 5 in den Wärmespeicher 8 gelangen. Nach der Wärmeabgäbe
gelangen .die Verbrennungsgasedurch die Leitung 19 und die Klappe 2o nach dem Kanal
24.
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Um Iden Arbeitsgang umzukehren und d'enlgemäß den Wärmespeicher 9
von den heißen Verbrennungsgasen durchströmen zu lassen,
genügt
es, die Umsteuerungsklappen I8 und 2o umzustellen, die bisher geschlossenen Ventile
6 und 8 zu öffnen und die bisher geöffneten Ventile 5 und 7 zu schließen. Die Teile
nehmen nunmehr die Stellung gemäß Abb. 8 ein, welche ein genaues Bild des Gasumlaufs
ergibt.
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Die Flamme folgt in dem Arbeitsherd genau dem gleichen Weg wie bei
der Einstellung gemäß Abb.7; es wird nur die Strömung der Gase geändert. Bei Abb.
8 durchströmt die Luft den Wärmespeicher 8, geht durch das geöffnete Ventil 6 und
gelangt in den Kanal 3. Das Ventils ist geschlossen, so daß die von dem Kanal 2
kommenden heißen Verbrennungsgase durch den Kanal i i gehen und durch das geöffnete
Ventil Io in den Wärmespeicher 9 gelangen.
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Die Abb.9 und Io beziehen sich auf die dritte Art des Ofenganges,
bei welchem die Flammen gleichzeitig von dem Brenner I2 und I2' ausgehen, während
die heißen Verbrennungsgase gleichzeitig durch die Kanäle I5 und I5' abgeführt wenden.
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Bei dieser Art der Einstellung bleibt nach der Umkehrung der Gasströmung
die Richtung der Flamme und der heißen Gase in dem Arbeitsherd unveränderlich. Diese
Art der Schaltung unterscheidet sich voll der zweiten Einstellung dadurch, daß die
Teile auf der rechten und der linken Herdseite gleichzeitig wirken, während bei
der zweiten Schaltungsart nur eine der beiden Seiten zur Wirkung kommt. Bei beiden
Teilen, dem rechten und dem linken des Ofens, sind die Stellungen und Schaltungen
der Ventile genau die gleichen wie in Abb. 7 und B. Die Wirkungsweise ergibt sich
leicht aus den Darstellungen in Abb.9 und Io.
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Aus Abb. I ist ersichtlich, daß die verwendeten Brenner von einem
senkrechten Kanal gebildet werden, dem Luft und Gas durch die Leitungen I3 und I4
zugeführt werden. Dieser senkrechte Kanal wird an seinem oberen Teil durch einen
im wesentlichen wagerechten Kanal I2 verlängert, der in den Arbeitsherd I einmündet.
Die Länge dieses wagerechten Kanals ist so gewählt, daß der heißeste Teil der Flamme
in der Nähe des Brennerauslasses angeordnet ist.