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Heiz- und Kühlvorrichtung für Trocken- und ähnliche Zwecke. Die neue
Vorrichtung gehört zu der bekannten Gattung von Ofen, bei welcher der Innenraum
mit einer äußeren Wandung aus W ärmeschutzmasse und einer Innenwandung aus wärmeleitendem
Stoff versehen ist, und die zürn Erhitzen oder zum Kühlen verwendet werden können.
Er ist für Wärmegrade unter Dunkelrotglut bestimmt und findet besonders zur Trocknung
von feuchter Tonerde u. dgl., zur Entwässerung von Gips u. dgl., zur chemischen
Zersetzung von Natriumbikarbonat, Kiesel-Kalkverbindungen u. dgl. Anwendung.
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Vorrichtung mit Wärmeschutz- und wärmespeichernden Massen sind bekannt,
bei welchen die Verbrennung der zwischen zwei Wänden eingefüllten Masse selbst stattfindet,
das Gut durch die Gase unmittelbar erhitzt wird, und die erhitzte Masse später zur
Vorwärmung der Gase dient.
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Demgegenüber wird nach der Erfindung das heiße oder kalte Gas, welches
außerhalb der Vorrichtung erzeugt ist, durch einen zwischen zwei an sich bekannten
Wänden eingefüllten Wärmespeicherstoff geführt, wobei die den Gasen entnommene Wärme
durch die innere Wandung auf den Innenraum übertragen wird. Die Gase kommen dabei
nicht oder nur zu einem kleinen Teil in den Innenraum. Die verwendeten Baustoffe
sind an sich für Ofenbauten bekannt. Für die Außenwände werden zweckmäßig die leichten
Magnesiaarten, Infusorienerde u. dgl. in Pulver- oder Ballenform benutzt. Die inneren
Wandungen sind aus starren Baustoffen hergestellt, wie Platten aus Metall oder Legierungen
oder als dünne Zwischenwände und Decken aus Eisenbeton u. dgl., welche eine möglichst
große Oberfläche darbieten, um die Wärmeübermittlung durch Leitung und Strahlung
nach innen zu begünstigen.
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Der Raum zwischen den doppelten Wandungen wird mit stückigen Stoffen,
Ziegeln, Gußstücken u. dgl., ausgefüllt, so daß zwischen den einzelnen Stücken freie
Durchgänge offenbleiben. Durch natürlichen oder künstlichen Sog oder Druck werden
die heißen Gase durch die Füllmasse hindurchgeführt. Diese Gase geben den größeren
Teil ihrer Wärmeeinheiten an die Innenwandung und die Füllstoffe ab. In den Wänden
angebrachte nffnungen gestatten, die sich bei der Erhitzung bildenden Gase oder
Dämpfe zu entfernen und sie abzuführen.
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Durch andere Öffnungen in den Wandungen der Innenkammern können Luft
oder Gase, sei es zur Erleichterung der Verdampfung, sei es zur Wärmeerhöhung, sei
es zur Bewirkung sonstiger physikalischer oder chemischer Vorgänge, eingeführt werden.
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Von den verschiedenen Ausführungen sind in den Zeichnungen zwei dargestellt:
r. ein Tunnelwärmespeicher, der zur Trockrung
von Tonwaren, verschiedenen
Mineralien, Holz u. dgl., für die Herstellung von Gips, für Backen von Brot usw.
brauchbar ist.
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Diese Vorrichtung ist in wagerechtem Schnitt in Abb. i und senkrechtem
Schnitt nach der Linie Y-X auf der Abb. 2 und im S S chnitt 1-Y in der Abb-
3 dar- e stellt. Die Abb. d. und 5 sind senkrechte Schnitte zweier abgeänderter
Ausführungen; 2. ein Schachtofen mit Wärmespeicherung, der zur Behandlung von festet»,
stückigem Heizgut für Trocknung, Wasserentziehung u. dgl. bestimmt ist, insbesondere
für Gips. Abb. 6 gibt einen senkrechten und Abb. ; einen wagerechten Schnitt nach
der Linie Z-Z. Abb. 8 ist ein senkrechter Schnitt durch eine abgeänderte Ausführung.
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Der Tunnel-Wärinespeicher wird aus Eisenbeton und Wärineschutzstoffen
aufgebaut und besteht iin wesentlichen aus dein inneren rechtwinkligen Tunnel C,
der aus möglichst dii»-nen Wänden l', f,". l'- aus Eisenbeton leergestellt wird
(Abb. i, 2, 3, 4. und 5); er ist an seinen beiden Enden durch die TürenP und P1
geschlossen und ruht auf einem Betonunterbau mittels in Abständen gesetzten Pfosten
H. Auf seiner oberen Seite sind ähnliche Pfosten 171 aufgesetzt, welche eine
Plattform B
mit seiil;recbi hochstellenden 1ZÜiulei-ii I(' tragen.
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Um die vier Außenseiten des Tunnels sind Umläufe G (Abb. i, 3, .4
und 5) @ingeordiiet, die an beiden Seiten durch senkrechte 'lauern aus finit einer
Zementschicht i.' verputzten Ziegeln Ml verschlossen sind.
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Am Eingang des Ofens ist eine Kammer E vorgesehen, in welcher die
Zuleitungen der heißen Gase münden, von denen eine bei -,-I ersichtlich ist (Abb.
i). Am anderen Tunnelende liegt eine Kammer El unter dein Schornstein I#, die von
de» 1-,iiiltl»gsu»il:itife» durch eine senkrechte, durchlöcherte Mauer T getrennt
ist, welche die Gase nach der Durchströmung der Füllungen in die Kammer El austreten
läßt. Die Plattform Bist von einer mittleren Öffnung durchbrochen, welche die Kammer
El in Verbindung mit dein Schornstein F setzt. Die Kammer ist mit einem -in der
Abb.2 nicht gezeichneten - Zugschieber versehen. 'Mannlöcher J, .Ml aus Wärmeschutzstoffen
(Abb. i) verschließen die Kammern E und El und dienen zur Begehung.
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Eine Leitung S (Abb. i, 2, 3 und .M) unterhalb der Wand h= erstreckt
sich über fast die ganze Länge des Tunnels; sie ist durch eil Abständen angebrachte
öffnungen 7, finit dein Tunnel C mit der Unterseite der Kammer El an ihrem Ende
in Verbindung, wo durch einen Schieber r (Abb. i) der Gasstrom geregelt wird. Bei
der zweiten Ausführung nach dein Schnitt Abb. 5 befindet sich die Leitung S auf
der Plattform h und steht einerseits in Verbindung mit dem Schornstein und anderseits
mit dem Tunnel C, und zwar mittels der Offnungen v, welche abgedichtete t`berführungskanäle
zu der Leitung S bilden.
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Der Tunnel C ist unten an seinen Wandungen mit Öffnungen o (Abb. i
und 3) versehen, welche mittels der Kanäle in die '-erbindung mit der Außenluft
herstellen. Das äußere Ende o1 jedes Kanals trägt eine Klappe t (Abb.3), die nach
Bedarf geöffnet oder geschlossen wird, um Luft oder andere Gase zur Verstärkung
der Strömung oder Hervorrufung physikalischer oder chemischer Einwirkungen eintreten
zu lassen. Um in gewissen Fällen in den Tunnel C einen Teil der Heizgase eintreten
zu lassen, sind in den Wänden I' und L'1 des Tunnels C Öffnungen angebracht, die
auf den Zeichnungen nicht dargestellt sind. Diese heißen Gase gelangen nach Durchströmung
des Tunnels mittels der Leitungen ;, und S zur Wiedervereinigung mit den die Füllung
G durchstreichenden (lasen in den Schornstein.
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Die bewegbaren Plattformen zur Aufnahme des t-Ieizgutes laufen auf
Rädern, Rollen oder Kugeln, und bestehen aus Metall, Eisenbeton oder aus feuerbeständigen
Stoffen, die finit besonderen Platten aus Eisenbeton ausgerüstet sind.
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Die heißen Gase gelangen durch die Kammer I? in die Füllungen; sie
geben einen Teil ihrer Wäri»e an die Füllmasse und kühlen sich langsam bis zum Eintritt
in den Schornstein ab. Wenn man das Heizgut allmählich erhitzen will, wählt man
die Bewegungsrichtung von 1'1 nach P, will man umgekehrt schnell erhitzen und dann
langsam abkühlen, die Richtung von P nach P1. Diese Betriebs-«-eise wird auch erreicht,
wenn man die Bewegungsrichtung des Heizgutes beibehält, aber die heißen Gase in
die Kammer El eintreten und durch die Kammer E austreten läßt, über welcher dann
ein zweiter Schornstein. wie der an dem Ende P1, angeordnet wird. Die Leitungen
S werden dann mittels eines Schiebers mit der Kammer E und dem anderen Schornstein
in 'Verbindung gesetzt, während der erste Schornstein F geschlossen bleibt.
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Der in den Abb. 6, 7 und 8 dargestellte Schachtofen bildet eine andere
Ausführungsform der Vorrichtung; er kann rund oder vieleckig sein (Abb. 6 und 7)
und dient im besonderen für (las Brennen von Gips.
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Eine innere senkrechte Kammer C, Cl, C= ist von den dünnen Wänden
l' aus Eisenbeton gebildet und innen mit einem Zementüberzug versehen. Der Teil
Cl dient der Beschickung mit Rohgips; der Teil C2 ist an seinem unteren Ende mit
zwei Zerkleinerungs- und Abzugwalzen
c versehen, deren Abstand
regelbar ist.
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An der Außenseite des Ofens stehen die Pfosten f aus Eisenbeton auf
einer Grundplatte er und sind miteinander durch wagerechte äußere Ouerträger b verbunden.
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"Zwischen den Wänden V der Innenkammer erstrecken sich die Böden h,
hl, k= aus Eisenbeton in e i n e m Stück mit den Wänden; die Mauern 11l aus
Wärmeschutzstoff bilden die Außenwandungen des Ofens. Diese 1-lauern sind außen
mit einem Zementüberzug i. und die Böden hl, h= mit Wärmeschutzstoffen 1V11, 111=
bekleidet, ebenso der obere Teil Cl der Wände V.
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Die Gase treten durch die Leitung :1 in eine Kammer E ein, die durch
die Öffnungen d mit der Kammer C in Verbindung steht. In den Gewölben k und dem
Boden lt. dieser Kammer sind zahlreiche Durchbrechuügen angebracht.
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Die Räume zwischen den Wänden V, 1I1, den Ziegelgewölben k und dem
Boden lt' bilden die Umläufe, welche mit Steinfüllung besetzt sind. Diese Umläufe
sind durch die Öffnungen der Gewölbe k mit den Kammern E durch die Öffnungen d mit
der Kammer C und der Öffnung L in dem oberen Boden hl mit der Außenhift in Verbindung,
deren lichte Weite mittels eines Schiebers einstellbar ist.
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Eine obere Plattform 0 in der Ebene der Beschickungsöffnung t wird
von einem Fülltrichter R überrragt und stützt das eine Ende des Hebewerkes, welches
in Abb. 6 nicht angegeben ist.
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Der Betrieb des Ofens ist folgender: Man bringt in die Abteilung C2
Gipsstücke bis zu der ersten Reihe von Öffnungen d mittels der in der Außenwandung
des Ofens und der Wand Z' angebrachten Beschickungslöcher N (Abb. 6 und 8). Nach
Schließung dieser Löcher läßt man durch die Leitung :1 die heißen Gase einströmen
und füllt dann allmählich den Ofen mittels des Hebewerkes, welches die Gipsstücke
durch die Öffnung t der Kammer Cl einschüttet.
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Die heißen Gase strömen zum größeren Teil durch die Umläufe G und
ein Teil geht durch die Öffnungen d und durch das Heizgut: sie geben den größeren
Teil ihrer Wärine ab. Die in den Füllungen enthaltenen Gase werden durch die Öffnung
L mittels eines Luftrades L (lurchgesaugt, das sie durch die Öffnung dl in die Kammer
Cl drückt, wo sie den Rest ihrer Wärme an die in der Abteilung Cl befindlichen Gipsstücke
abgeben.
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Die aufsteigende Bewegung des Gases in der Abteilung Cl ruft in der
Kammer C einen Sog hervor, von dessen Stärke die Menge des durch die öffnungen d
in diese Kammer eintretenden Gases abhängig ist. Die Gipsmasse wird dort zugleich
der Erhitzung durch Strahlung und Leitung und der unmittelbaren Erhitzung durch
einen Teil der heißen Gase unterworfen.
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Die Bewegung der Walzen e regelt die Abführung des gebrannten Gipses,
der zermahlen in die Loren W oder auf ein Förderband fällt. Die Abb.8 stellt eine
Abänderung des beschriebenen Schachtofens dar. Die heißen Gase gelangen bei ihm
durch die Leitung Al über die Umläufe G. Die Gase werden durch ein Rohr g1 mittels
eines nicht gezeichneten Luftrades abgesaugt- und strömen teilweise durch die Füllungen,
teilweise durch das Heizgut. Hierzu sind Öffnungen in den Wänden der mittleren Kammer
C angebracht. Ein Hebewerk .x schüttet das Heizgut in den Fülltrichter
R, eine Klappe n sichert den Verschluß der Kammer C an ihrer Oberseite; sie
schwingt um eine Achse a und wird von Zeit zu Zeit durch eine vom Hebewerk aus gesteuerte
Vorrichtung bekannter Art geöffnet.