DE3821858C1 - - Google Patents
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- F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
- F27B9/30—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
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Description
Die Erfindung betrifft ein Regelsystem für einen im Gegenstrom
betriebenen Tunnelofen, vorzugsweise in der keramischen Indu
strie, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Große Schwankungen des Brenngutmassenstromes im Ofen wirken
sich auf die Aufheiz- und Kühlkurve des Ofens und damit auf die
Qualität des Brandes aus. Die Aufheizkurve kann relativ leicht
an die Schwankungen des Brenngutmassenstromes angepaßt wer
den; schwierig ist jedoch, die Kühlkurve gleichzeitig optimal
einzustellen. Ein Regelsystem zur Optimierung der Kühlkurve
galt es deshalb zu entwickeln.
Tunnelöfen werden im Gegenstrom betrieben und bestehen aus
einer Aufheizzone mit einem Rauchgasabzug an deren Anfang
und Brennern an deren Enden, aus einer Brennzone mit je nach
Erfordernis verschiedenartig aufgeteilten Brennergruppen,
ferner aus einer Kühlzone, meistens mit einer Schnellkühlung
an deren Anfang, mit der kalte Luft direkt in den Ofen einge
speist wird, um einen schnelleren Temperaturabfall zu bewirken,
nachfolgend - in der Regel - mit einer oder mehreren Direktab
saugungen, mit der Luft aus der Kühlzone abgesaugt wird, um
so durch die Veränderung des Massenstromes der Gase die Form
der Kühlkurve zu steuern, sowie aus einem Zuluftventilator an
der Ausfahrseite der Kühlzone, mit dem die sich aus der Luft
massenbilanz des Ofens ergebende Differenzmasse in den Ofen
eingespeist wird.
Die abzusaugende Rauchgasmenge wird bei älteren Öfen üblicher
weise über den Unterdruck in der Aufheizzone bestimmt. In mo
derneren, mit elektronischen Regelanlagen ausgerüsteten Öfen
wird die abzusaugende Rauchgasmenge in der Aufheizzone des
Ofens meist über die Temperatur an einer Stelle der Aufheizzone
des Ofens geregelt, die sich dort durch das Verhältnis der Wärme
kapazitätsströme von Brenngut und Luft einstellt, oder über die
Rauchgastemperatur.
Auf diese Weise und durch die Regelung konstanter Temperaturen
in den Brennzonen wird die Temperaturkurve in der Aufheizzone
trotz unterschiedlicher Brenngutmassenströme konstant gehalten.
Dies hat jedoch zur Folge, daß sich der Massenstrom in der Kühl
zone ständig verändert und, zumindest im Bereich bis zu in Vor
schubrichtung des Brenngutes ersten Direktabsaugung, mit den
bekannten Mitteln nicht beeinflußt werden kann. Eine Erhöhung
der Leistung der Schnellkühlung würde wegen der damit verbun
denen Verringerung der Kühlluftmenge in der nachfolgenden Kühl
zone nur dazu führen, daß die Temperaturkurve in diesem Bereich
zu weit abflacht oder sogar wieder ansteigt, was für die Qualität
des zu kühlenden keramischen Produkts zu erheblichen Nachteilen
führen kann. Mit den nachfolgenden Direktabsaugungen kann nur
der dahinterliegende Kühlabschnitt beeinflußt werden, nicht aber
der kritische Bereich zwischen Schnellkühlung und erster Direkt
absaugung.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Regelung zu schaffen,
die es ermöglicht, den Massenstrom im Ofen so zu beeinflussen,
daß der Temperaturgradient in für die Brennqualität erforder
lichen Grenzen gehalten wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das im Patentanspruch 1
gekennzeichnete Regelsystem gelöst.
Dieses Regelsystem, das abhängig zwar vom maximalen und mini
malen Temperaturgradienten in der Aufheizzone
eine Optimierung des Temperaturgradienten im kritischen
Bereich der Kühlzone ermöglicht, bewirkt gleichzeitig
eine bessere Rekuperation der Wärmekapazität des Brenngut
massenstromes in der Kühlzone und damit einen niederen
Wärmebedarf des Ofens.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, daß damit eine
merkbare Energieersparnis erzielt werden kann.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Patent
zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrie
ben. Es zeigt
Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch den
Ofen;
Fig. 2 die dazugehörige Brennkurve.
Durch den Tunnelofen 1 mit Aufheizzone A, Brennzone B
sowie Kühlzone C wird das Brenngut 2 von der Einfahrt 3
zur Ausfahrt 4 geschoben, während die Ofengase im Gegenstrom
von der Ausfahrtseite 4 des Ofens zum Rauchgasabzug 5,
nahe der Einfahrt 3, gezogen werden. Die Leistung des
Rauchgasventilators 6 wird über den Unterdruck, der
an einer beliebigen Stelle der Aufheizzone A gemessen
wird, konstant geregelt. Außerdem sind durch Thermoelemente
erfaßte Maximal/Minimal-Temperaturgrenzwerte an einer
beliebigen Stelle der Aufheizzone A oder im Rauchgasabzug 5
vorgesehen, die als Führungsgrößen dienen, wenn die
Temperaturgrenzwerte erreicht werden.
Die Brenner 7 in der Brennzone B sowie die Schnellkühlung 8
am Anfang der Kühlzone C werden in bekannter Weise tempera
turabhängig geregelt.
Die Leistung der ersten Direktabsaugung 9 sowie einer
weiteren Direktabsaugung 10 wird ebenso in bekannter
Weise über eine Temperatur in Richtung des Brenngutmassen
stromes nach den Direktabsaugungen 9, 10 konstant geregelt.
Die Leistung des Zulaufventilators 11 wird über den
Druck an einer beliebigen Stelle der Kühlzone, die zum
Beispiel zwischen der Schnellkühlung 8 und der ersten
Direktabsaugung 9 liegen kann, konstant geregelt. Außerdem
sind durch Thermoelemente erfaßte Maximal-Minimal-Tempera
turgrenzwerte an einer Stelle zwischen Schnellkühlung 8
und erster Direktabsaugung 9 als weitere Regelgröße
vorgesehen. Wird der obere Temperaturgrenzwert überschrit
ten, löst dies schrittweise eine Erhöhung des Drucksoll
wertes des Zuluftventilators 11 um eine einstellbare
Größe aus. Wird der untere Temperaturgrenzwert unterschrit
ten, löst dies schrittweise eine Absenkung des Drucksoll
wertes des Zuluftventilators um eine einstellbare Größe
aus. Maximal- und Minimaldruck sind begrenzt.
Durch die schrittweise Erhöhung bzw. Absenkung des mit
dem Zuluftventilator 11 erzeugten Drucks am Ausfahrtende
des Ofens wird das Druckgefälle im Ofen erhöht oder
vermindert und damit dem Massenstrom im kritischen Bereich
der Kühlzone so angepaßt, daß die Kühlkurve in diesem
Bereich einen bestimmten Temperaturgradienten nicht
über- oder unterschreitet.
Die Druckregelung in der Aufheizzone A wird durch Drehzahl
erhöhung des Rauchgasventilators 6 das höhere Druckgefälle
auszugleichen versuchen, so daß, wie gewünscht, der
Luftmassenstrom solange vergrößert wird, bis der obere
Temperaturgrenzwert in der Aufheizzone erreicht wird,
der somit den gesamten Anpassungsprozeß nach oben begrenzt;
das gleiche - umgekehrt - ist der Fall bei Absenkung
des Druckniveaus in der Kühlzone.
Claims (1)
- Regelsystem für einen im Gegenstrom betriebenen Tunnelofen, vorzugsweise in der keramischen Industrie, mit einer Rauchgas regelung über den Unterdruck in der Aufheizzone des Ofens und mit einer oberen und unteren Temperaturbegrenzung, die die Regelung der Rauchgasleitung bei Erreichen dieser Tempe raturgrenzen übernimmt, mit temperaturabhängig geregelter Brenn zone und einer temperaturabhängig geregelten Schnellkühlung am Eingang der Kühlzone in Richtung des Brenngutstromes sowie mit temperaturabhängig geregelten Direktabsaugungen und mit einem druckabhängig geregelten Zuluftventilator am Ende der Kühlzone, dadurch gekennzeichnet, daß der Drucksollwert des Zuluftventilators (11) bei Erreichen eines oberen oder unteren Grenzwertes der Temperatur an einer Stelle der Kühlzone zwischen Schnellkühlung (8) und erster Direktabsaugung (9) zur Veränderung des die Regelung des Rauchgasventilators beeinflussenden Druckgefälles im Ofen stufenweise nach oben oder unten verstellbar ist.
Priority Applications (4)
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