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Vorrichtung zur Innenbeheizung von Kalanderwalzen, Trockenzylindern,
Sengzylindern und ähnlichen Hohlkörpern. Trocken- und ähnliche Trommeln mit Innenheizung,
bei welchen im Innern der Trommel ein mit Gas- und Luftzuführungsleitungen verbundenes
Brennerrohr angeordnet ist, sind bekannt.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Innenbeheizung
von Kalanderwalzen, Trockenzylindern und ähnlichen Hohlkörpern mit Hilfe von flüchtigen,
insbesondere schwer flüchtigen Brennstoffen, wobei die Flammen in einem verhältnismäßig
engen Zylindermantel brennen. Das Ziel der Erfindung liegt einerseits darin, die
bis jetzt erforderlichen besonderen Verdampfer -oder Vergaser für den Brennstoff
zu ersparen und die Verdampfung oder Vergasung, und zwar nicht nur von leicht flüchtigen,
sondern auch von schwer flüchtigen Brennstoffen, in der Heizvorrichtung selbst vorzunehmen,
anderseits das bisher beim Betriebe von Dampfbrennern häufig vorkommende Erlöschen
der Flammen infolge Abreißens zu vermeiden.
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Gemäß der Erfindung sind im Innern des Zylindermantels ein Brennerrohr
und ein damit verbundenes, mit Brennstoff und. Luft gespeistes Verdampferrohr sowie
.ein Zuführungsrohr für die Sekundärluft in Form eines Dreiecks stillstehend angeordnet.
Das Verdampferrohr wird durch die aus den Öffnungen des Brennerrohres brennenden
Flaminen
hocherhitzt, wodurch der in dasselbe eingeführte Brennstoff
unter gleichzeitiger Mischung mit der ebenfalls erhitzten Primärluft restlos verdampft
wird. Dadurch wird erreicht, daß das im Verdampferrohr gebildete heiße Dampfluftgemisch
beim Austritt aus dem Brennerrohr, wo die gleichfalls hoch vorgewärmte Sekundärluft
zutritt, unter Entwicklung von Flammen von höchster Temperatur vollkommen verbrannt
wird. Um dabei das Erlöschen der Flammen durch Abreißen vom Brennerrohr zu verhindern,
sind die Ausströmungsöffnungen dieses Rohres etwa tanz gential zum Verdampferrohr
gerichtet, während die Ausströmungsöffnungen des Luftrohres so angeordnet sind,
daß die austretenden Luftstrahlen nicht unmittelbar auf die Flammen treffen. Auf
diese Weise wird erreicht, daß die Flammen durch das Verbrennungsrohr eine kleine
Hemmung erfahren, so daß bei einem Abreißen der Flamme das nachströmende Gasluftgemisch,
weil es von den Strahlen der Sekundärluft nicht aus der Richtung der Ausströmungsöffnungen
des Brennerrohres abgelenkt wird, sich an den am Verdampferrohr gehemmten Teilen
der Flamme sofort wieder entzündet. Dadurch, daß die Flammen das Verdampferrohr
nur tangieren, ist die Hemmung nicht so groß, daß die Entwicklung der Flammen behindert
würde. Die Stichflammen können sich vielmehr frei entwickeln und den die Rohre umgebenden
Zylindermantel bestreichen.
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Die Ausströmungsöffnungen des Brennerrohres sind vorteilhaft so angeordnet,
daß .die Flammen das Verdampferrohr auf dessen der Zylinderwandung zugekehrten Seite
tangieren, so daß sie nach dem Vorbeistreichen an diesem Rohr unmittelbar auf die
Wandung des Zylindermantels treffen. Wie die Versuche gelehrt haben, werden die
angestrebten Ziele am vollkommensten erreicht, wenn die Mittellinien der Ausströmungsöffnungen
des Brennerrohres tangential zu einem um die Achse des Verdampferrohres geschlagenen
Kreise liegen, dessen Durchmesser kleiner als der Durchmesser des Verdampferrohres
ist, während die Ausströmungsöffnungen des Luftrohres etwa in einem Winkel von 9o°
zu den Ausströmungsöffnungen des Brennerrohres angeordnet und damit gegen den diesem
Rohr unmittelbar benachbarten Teil der Wandung des zu beheizenden Zylinders gerichtet
sind.
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Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes,
und zwar zeigen Abb. r einen Querschnitt durch den Zylinder und die darin angeordneten
Rohre, Abb. : und 2a einen Längsschnitt durch den Zylinder mit Seitenansicht der
Rohre, Abb. 3 einen Querschnitt des am einen Ende der Rohre angeordneten Abschluß-
und Verbindungskopfes nach der Linie A-A der Abb, q., Abb. q. einen Längsschnitt
nach der Linie B-B der Abb. 3 und Abb. 5 einen Längsschnitt nach der Linie C-C der
Abb. 3.
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a ist der den Brenner umgebende Zylindermantel, der entweder selbst
die zu beheizende Walze bildet oder in einem zu beheizenden Trockenzylinder o. dgl,
angeordnet ist, um diesen unter gleichmäßiger Verteilung der Wärme mittelbar zu
beheizen.
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Gemäß der Erfindung sind im Innern des Mantels a ein Brennerrohr b,
ein Verdampferrohr c und ein Luftrohr d in Form eines Dreiecks angeordnet. Diese
drei Rohre sind mit ihren einen, in Abb. 2 und 2a rechten Enden in einem gemeinsamen
Kopfstück k befestigt, das teils zum Abschluß, teils zur Verbindung der Rohre dient.
Sie sind ferner in regelmäßigen Abständen durch Kreisscheiben f abgestützt, die
am Umfang kreisbogenförmige Ausschnitte zum Eingriff der Rohre besitzen. An jeder
Stelle, wo sich eine solche Scheibe f befindet, ist um die Rohre ein im wesentlichen
dreieckiger Ring g gelegt, der mit der Scheibe f durch eine Schraube verbunden ist
und die Rohre in ihrer gegenseitigen Lage unverrückbar festhält.
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Das Verdampferrohr c steht an seinem in Abb. 2 und 2a linken Ende
bei m mit einer nicht gezeichneten Zuführungsleitung für .den Brennstoff und bei
n mit einer Preßluftleitung in Verbindung. Am anderen, rechten Ende ist es durch
eine Querbohrung o des Kopfstückes k mit dem rechten Ende des Brennerrohres b verbunden,
dessen linkes Ende durch eine aufgeschraubte Kappe p abgeschlossen ist. Das Luftrohr
ist ebenfalls an seinem rechten Ende geschlossen, und zwar durch das Kopfstück k,
während sein anderes Ende bei q mit einer Preßluftleitung in Verbindung steht.
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Auf seiner dem Verdampferrohr c zugekehrten Seite enthält das Brennerrohr
b eine Reihe von Austrittsöffnungen h, deren Mittellinien einen um die Achse des
Rohres c geschlagenen Kreis, dessen Durchmesser kleiner ist als der Außendurchmesser
des Verdampferrohres, auf der der Zylinderwandung zugekehrten Seite, d. h. auf der
Außenseite tangieren. Das Luftrohr d ist ebenfalls mit einer Reihe von Austrittsöffnungen
i versehen. Die Mittellinien dieser Öffnungen bilden mit den Mittellinien der Austrittsöffnungen
h des Brenn.errohres b einen Winkel von etwa 9o°, die Öffnungen des Luftrohres sind
also dem diesem Rohr unmittelbar benachbarten Teil der Zylinderwandung zugekehrt.
Die austretenden Luftstrahlen treffen somit auf die
Zylinderwandung
und werden durch diese nach oben und unten abgelenkt, so daß sie erst nach erheblicher
Verringerung ihrer Strömungsgeschwindigkeit an die aus dem Rohr b brennenden Flammen
gelangen können.
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Das Verdampferrohr c wird mit flüssigem, flüchtigem Brennstoff sowie
gleichzeitig mit der als Primärluft dienenden Luft gespeist, während durch das Rohr
d die Sekundärluft zugeführt wird. Befindet sich der Brenner im Betrieb, so wird
das Rohr c durch die dasselbe tangierenden Flammen hoch, und zwar bis auf Hellrotglut
erhitzt, wodurch der am einen Rohrende nach Maßgabe des Verbrauchs eingeführte Brennstoff
restlos verdampft und gleichzeitig mit der ebenfalls erhitzten Primärluft gemischt
wird. Das Gasluftgemisch fließt durch das Verdampferrohr hindurch bis zu dem der
Eintrittsstelle von Brennstoff und Luft entgegengesetzten Ende, wobei die Erhitzung
noch weitergetrieben wird, und es gelangt dann in Form eines fertigen, hoch vorgewärmten
Brenngemisches in das Brennerrohr b, aus dessen öffnungen 1a es unter Zutritt
der im Rohr d ebenfalls hoch vorgewärmten Sekundärluft in Form von nicht rußenden
Stichflammen von sehr hoher Temperatur verbrennt. Die Stichflammen bestreichen wieder
das Verdampferrohr c und treffen dann auf die diesem benachbarten Teile der Wandung
des Zylinders a. Hier teilen sich die Flammen und breiten sich in zwei entgegengesetzten
Richtungen am inneren Zylinderumfang aus, wodurch der Zylinder auf die gewünschte
Temperatur, gegebenenfalls auf Rotglut erhitzt wird. Ein Erlöschen der Flammen durch
Abreißen vom Brennerrohr kann nicht stattfinden, da die Flammen durch ihr Auftreffen
auf das Verdampferrohr c eine kleine Hemmung erfahren, so daß das bei einem Abreißen
der Flammen nachströmende Gas sich an den gehemmten Teilen der Flammen sofort wieder
entzündet. Für diese-Wirkung ist auch der Umstand wichtig, daß die Luftstrahlen
aus dem Rohr d nicht unmittelbar gegen die Flammen gerichtet sind, so daß das aus
dem Brenner ausströmende Gas nicht aus seiner Strömungsrichtung abgelenkt wird.
Dadurch, daß die Flammen das Verdampferrohr nur tangieren, ist die erwähnte Hemmung
der Flammen nicht so groß, daß die freie Entwicklung der Flamme verhindert werden
könnte.
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Die neue Heizvorrichtung kann nicht nur mit leicht flüchtigem Brennstoff
gespeist werden, sondern sie eignet sich auch ganz besonders für schwer flüchtige
Brennstoffe, wie Petroleum, Rohöl u. dgl. Dabei wird der Brenner beim Anheizen zunächst
mit einem leicht flüchtigen Brennstoff, z. B. Benzin oder Benzol, betrieben, bis
das Verdampferrohr c genügend hocherhitzt ist. Befindet es sich in Hellrotglut,
so wird die Zufuhr des leicht flüchtigen Brennstoffes abgestellt, und es findet
nunmehr die Speisung mit dem schwer flüchtigen Brennstoff statt. Da das Verdampferrohr
c, wie bereits erwähnt, auf Hellrotglut erhitzt wird, wird der Brennstoff nicht
nur verdampft, sondern es findet zugleich auch eine Zerlegung der Brennstoffdämpfe
in reine Gase, ähnlich wie beim ölgasprozeß; statt, so daß auch sehr schwer flüchtige
Brennstoffe mit einer reinen blauen und vollkommen rußfreien Stichflamme verbrennen.