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Gasofen für flammenlose Verbrennung. Die Erfindung bezieht sich auf
Gasöfen mit einem aus einer feuerfesten Steinmasse geformten, mit einer größeren
Anzahl von Kanälen versehenen Brenner, in dem eine sogenannte flammenlose Verbrennung
stattfindet. Die Erfindung bezweckt, die Wirtschaftlichkeit des Betriebes derartiger
Öfen dadurch wesentlich zu steigern, daß ohne Gefährdung der Betriebssicherheit
die Verwendung eines bis nahe an den Zündpunkt erhitzten Gasgemisches ermöglicht
ist.
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Dieser Zweck wird der Erfindung gemäß dadurch erreicht, daß in der
Zuleitung des Gasgemisches ein Mischrohr eingebaut ist, in dem das durchströmende
Gasgemisch zu wiederholten, ein Durcheinanclerwirbeln der Bestandteile bewirkenden
Querschnitts- oder Richtungsänderungen gezwungen wird, und daß zugleich ein in an
sich bekannter Weise zum Vorwärmen mindestens eines Bestandteiles des Gemisches
(z. B. der Verbrennungsluft) dienender Vorwärmer vorgesehen ist.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an einem
zur Herstellung von Koks dienenden Ofen erläutert, und zwar zeigt Abh. r einen senkrechten
Schnitt durch den Koksofen und Abb. 2 einen Teil der Abb. r in größerem Maßstabe.
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Mit .1 ist der zu beheizende Behälter bezeichnet, der zur Aufnahme
des in Koks umzuwandelnden Brennstoffes dient und von dem mit Wärmeschutzschichten
versehenen Mauerwerk des Ofens umgeben wird. Auf beiden Seiten des Behälters A,
der in der üblichen Weise einen länglich-rechteckigen Querschnitt aufweist und sich
in wagerechter Ebene bis zu den Stirnwänden des Ofens erstreckt, befindet sich je
ein aus einer feuerfesten Steinmasse geformter Brenner B für sogenannte flammenlose
Verbrennung. Jeder Brenner B ist mit einer größeren Anzahl wagerecht verlaufender
Kanäle b' versehen, die an der wärmeabgebenden Oberfläche b'-' des Brenners in einem
zwischen diesem und dem Behälter A befindlichen Hohlraum münden. Vor jedem Brenner
B ist ein Verteilungsraum C angeordnet, an den die Zuleitung für das zur Beheizung
benutzte, aus einem brennbaren Gase und Luft bestehende Gasgemisch angeschlossen
ist. Diese Zuleitung besteht aus einem am Mauerwerk des Ofens befestigten Krümmer
D, einem Mischrohr D' und einem Anschlußrohr D2, an das die Gasleitung E
und die Luftleitung P angeschlossen sind. Die mit
einer Düse f'
in das Anschlußrohr Dz mündende Luftleitung F ist in Schlangenwindungen f2 durch
einen unterhalb des Behälters A und der Brenner B angeordneten Vorwärmer G hindurchgeführt,
der mit dem zwischen dein Behälter A und den Brennern B
befindlichen
Hohlraum durch ein 1-förmiges Rohrstück H verbunden ist.
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Das Mischrohr D' ist im Innern mit mehreren hintereinander auf verschiedenen
Seiten angeordneten Querstegen d2 versehen, durch die für (las durchströmende Gasgemisch
ein Zickzackweg bestimmt wird, auf dem (las Gasgemisch eine wiederholte Richtungs-
und Ouerschnittsä nderung erfährt. Zwischen dem Mischrohr D' und dem Krümmer
D ist ein Riickschlagventil angeordnet, das aus einem mit einer kegelförmigen
Sitzfläche fit versehenen Ventilgehäuse J und einem Ventilkiirper h besteht, der
mit einer entsprechend kehelförniigen Dichtungsfläche k' versehen ist. Der Ventilkörper
steht unter der Wirkung einer Feder 1T, die ihn entgegen dem im Kriiiliiner D und
Verteilungsraum C lierrschenden Druck in seiner aus Abb. 2 ersichtlichen (5ffnungsstellung
zu halten sucht.
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In jeder der beiden zu den Brennern. B führenden Leitungen tritt die
in den Schlangenwindungen f2 durch die Abgase des Ofen vorgewä riete Luft durch
die Düse f' in das Anschlußrohr D2, in dem sie sich finit dem durch die Leitung
E zugeführten brennbaren Gase mischt. Beim Durchgang durch das Mischrohr D' werden
die Bestandteile des (sasgeinisches, (la dieses durch die Querstege d' zu wiederholten
Richtungs- und Ouerschnittsä nderungen gezwungen wird, so innig gemischt, daß das
durch das Riickschlagt entil J 7z und den Krümmer D in den Verteilungsraum
C gelangende Gasgemisch in diesem an jeder Stelle (las gleiche Mischungsverhältnie
zwischen Gas und Luft aufweist. 1?s ist (]aber bei richtiger Beinescung (leg flui-cli
die 1.eittingen F. und h ztigeführteii t;as- tind Luftmenge ausgeschlossen, daß
au einzelnen Stellen der zum Verbrennungsraum des Brenners führenden Leitung infolge
unvollkommener Mischung ein zu einer Selbstentzündung führendes Mischungsverhältnis
entsteht und daher unerwünschterweise eine die Explosion des ganzen Gemisches bewirkende
Flammenbildung auftritt, so daß die Verbrennung mit der höchsten, bei dein gegebenen
Mischungsverhältnis erreichbaren Temperatur erfolgt. Ferner wird durch die innige
Mischung von Gas und Luft ein bisher unerreicht gleichmäßiger Gang des Ofens erzielt.
Die Erfindung eignet sich daher besonders auch für Ofen zum Härten und zur Gewinnung
von T-iefteniperaturteer, bei denen ein gleichförmiger Gang von ausschlaggebender
Bedeutung ist. Ein weiterer wesentlicher Vorteil des beschriebenen Gasofens besteht
darin, daß er die Ausnutzung der Vorteile der Vorwärmung ermöglicht. Die Wirtschaftlichkeit
jeder Gasfeuerung wird bekanntlich durch Vorwärmen des Gasgemisches wesentlich gesteigert.
Bei den bisher bekannten Gasöfen für flammenlose Verbrennung war jedoch die V orwärmung
dadurch sehr beschränkt, daß die obere Grenze für die Vorwärmungsteniperatur - infolge
der Gefahr einer Flammenbildung in der Zuleitung - stets der Flammpunkt bildete,
d. h. diejenige Temperatur, bei der zuerst ein Aufflammen des brennbaren Gemisches
beim Nähern einer Zündflamme beobachtet wird. Bei den Gasöfen nach der vorliegenden
Erfindung bildet nun infolge der völligen Sicherheit gegen jede unerwünschte Flaininenbildung
die gefährliche obere Grenze erst der Zündpunkt, d. h. diejenige Temperatur, bei
der das brennbare Gemisch sich ohne fremde Zündung aus sich selbst heraus entzünden
würfle. Dieser Umstand ist der Erfindung gemäß weitgehend dadurch ausgenutzt, (]aß
mindestens ein Bestandteil des Gasgemisches, z. B. die Luft, in dem Vorwärmer G
so weit vorgewärmt wird, (laß itn 'Mischrohr D' eine Temperatur des Gasgemisches
entsteht, die erheblich höher als der Fläminpunkt des Gemisches ist.
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Die Erfindung beschränkt sich selbstverständlich nicht auf Gasöfen,
die finit einem Gemisch von Luft und einem brennbaren Gase beheizt werden, sondern
es ]sann ebensognit an Stelle von Luft jedes andere satterstoffhaltige Gemisch oder
auch reiner Satter;tofF verwendet werden.