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Tunnelofen mit seitlichen Regeneratoren und Querstrom der Heiz- und
Kühlgase. Gegenstand der Erfindung ist ein Tunnelofen mit seitlichen Regeneratoren
und Querstrom der Heiz- und Kühlgase. Wenn diese bekannten Öfen in großen Abmessungen
ausgeführt werden, ist es schwierig, eine gleichmäßige Erhitzung des zu behandelnden
Gutes zti .erzielen.
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Der Zweck der Erfindung ist nun, diesen Nachteil zu beseitigen und
einen Tunnelofen zu schaffen, durch den selbst bei großen Abmessungen des Ofens
das zu behandelndc-Gut stets mit der gewünschten Ma.timalternperatur gleichmäßig
beheizt wird.
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Erreicht wird dies im wesentlichen erlindungsgemäß dadurch, daß die
Zu- bzw. Ab: Führungsöffnungen der Ofengase über die ganze Fläche der Tunnelseitenwände
der Höhe wie der Breite nach verteilt sind.
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Diese Maßnahme an sich ist bei Tunnelöfen mit Längszug bekannt. Das
Neue ist die Anwendung dieser Maßnahme bei Tunnelöfen mit seitlichen Regeneratoren
und Querstrom. -In der Zeichnung ist Abb. i ein schematischer Grundriß eines Doppelofens,
Abb. 2 ein Querschnitt links nach Linie i-i der Abb. i und rechts nach Linie Abb.3
eine Seitenansicht, Abb. 4. .ein Schnitt rechts nach Linie .1-4 der Abb. 2, links
nach Linie 4-4-.l,1 der Abb. 2, Abb. 5 ein Querschnitt in derselben Ebene wie der
linke Teil der Abb.2. Abb. 6 ein Querschnitt in derselben Ebene wie der rechte Teil
der Abb. 2, Abb.7 eine Ansicht eines Teiles der inneren Ofenwand, Abb.8 ein Schnitt
nach Linie 8-8 der Abb. 7, Abb. g eine abgeänderte Ausführungsform im Querschnitt,
Ahb. io ein Schnitt nach Linie io-io der Abb. g, Abb. i i ein Grundriß eines einfachen
Ofens und Abb. 12 ein Querschnitt nach der gebrochenen Linie 12- 12 der Abb. i i.
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Abb. i bis 8 zeigen einen Doppelofen A mit Schienengleisen B für zwei
Wagenzüge, die aus Wagen C bekannter Art bestehen, welche sich in entgegengesetzter
Richtung (s. Pfeile Abb. i) durch den Ofen A' bewegen. Die Schienen werden durch
Rohre N in üblicher Weise gekühlt.
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Der hocherhitzte Teil des Ofens,4, besteht aus Abteilungen a, jede
ist mit einem Gas-= erhitzungsregenerator E und einer Lufterhitzungska.mmerF an
jeder Seite des Ofens versehen. Jeder Regenerator E steht mit der Ofenkammer A;°
durch eine Reihe wagerechter Kanäle E1 in Verbindung, von denen jeder in einen lotrechten
Gaskanal D, in der Seitenwand des Ofens einmündet. Der lotrechte Kanal öffnet sich
iti. verschiedener Höhenlage in die Ofenkammer durch Öffnungen D1, die beim dargestell;en
Ausführungsbeispiel durch Einschnitte in den Seitenwänden d gebildet sind (s. Abb.
7 und 8).
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Jeder Luftregenerator F ist in ähnlicher Weise verbunden durch Kanäle
F1 mit lotrechten Luftkanälen D" welche abwechselnd mit den Gaskanälen D angeordnet
sind. Ab-
zugskanäle I( und 1(A an den entgegengesetzten Seiten des Ofens
sind mit jedem benachbarten Regenerator E durch einen besonderen Kanal
E2 und ein Ventilgehäuse H verbunden und mit jedem benachbarten Regenerator
F durch einen Kanal F° und ein Ventilgehäuse HA.
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Regelungsklappen ihl, Ml verbinden die Kanäle K, I(A abwechselnd mit
einem Exhaustor L oder einer anderen Zugerzeugungsvorrichtung. Ventile H1 in dem
Gehäuse H öffnen und schließen Verbindungen zwischen den Regeneratoren E und Kanälen
X und 1(A, aber die Ventile 113 in dem Gehäuse HA öffnen und schließen
lediglich Verbindungen zwischen dem Regenerator F und der Atmosphäre. Brennbares
Gas, beispielsweise .gereinigtes Generatorgas, wird den Regeneratoren E aus der
Gasleitung O durch Abzweigungen 01 zugefülut, deren jede ein Abs.chlußventil P enthält.
Wie aus Abb. i und 3 ersichtlich, werden die Betätigungsarme P1, H' und H4 der Ventile
P, H und H3 durch ein Umstellgetriebe betätigt, welches aus einem Kabe1J mit BundenJ1
besteht.
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Wenn beispielsweise das Ventil M geschlossen und das Ventil Ml offen
ist, so wird der Kanal 1(A einer Saugwirkung ausgesetzt, und die verschiedenen Ventile
P1, H1 und H3 werden so eingestellt, da.ß Gas und Luft durch die auf der rechten
-Seite befindlichen: Regeneratoren E und F angesaugt werden
@Abb.
zund durch die entsprechenden Kanäle Ei_, F' die Kanäle & und die Öffnungen
D,' in die Ofenkammer gelangen. Hic#r vereinigen sie sich zur Verbrennung, Und die
brennenden Gase und Verbrennungsprodukte werden in wagerechter Richtung quer zur
Ofenkammer nvischen dein auf den Wagen C befindlichen Brenngut hindurch abgeführt
und gelangen durch die C)ffnungen D' in der entgegengesetzten Wand des Ofens zu
den KanälenD und durch die Regeneratoren F und F_ in den Kanal KA. In be-@tirnmten
Zeitabständen werden die verschiedenen Ventile umgestellt, so daß die Stromrichtung
der Gase umgekehrt wird.
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Bei der beschriebenen Betriebsweise ist es möglich, in den Ofenabteilungen
a hohe Temperaturen aufrechtzuerhalten, ohne daß in verschiedener Höhenlage verschiedene
Temperaturen herrschen oder, falls gewünscht, mit einer Abstufung der Temperaturen
in verschiedener Höhenlage. Um die. Verteilung der Heizgase zu regeln werden Steine
d'0 angewandt, welche durch öffnungen an der Decke A:'5 bedient werden können und
die öffnungen Di' .in einstellbarer Weise drosseln. Schieber oder Klappen R, welche
durch öffnungen einstellbar sind, die unter gewöhnlichen Umständen durch Türen S
abgeschlossen sind, regeln den Durchfluß durch die Kanäle E' und F', während Klappen
F den Saugzug in den Regeneratoren F_ und F und Ventile O= den Gaszuleitungsrohren
O' den Zutritt von Gas zu den Regeneratoren E regeln.
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Wenn die Luft oder das Gas nicht vorgegewärmt: werden soll, werden
die Regeneratoren E ausgelassen, und jeder senkrechte Kanal La kann dann als Verbrennungskanal
dienen, indem er Luft durch einen RegeneratorauslaßF' und Gas durch eine DüseE'l
au, einem Kanal E'4 und dem Gasrohr O' erhäli "vgl. Abb. f? und io@t. Die Düsen
E'l#' ebenso wie die Regler für die öffnungen Dd können durch Kanäle E' , in der
Ofendecke geregelt werden. -Um den Gbergang der Wärme von dem hocherhitzten Brenngut,
welches die mittlere Zone des Doppelofens verläßt, zu dem Gut zu erleichtern, welches
sich dieser Zone nähert, und um auf diese Weise das austretende Gut allmählich abzukühlen
und das eintretende allmählich zu erhitzen, sind Vorrichtungen vorgesehen, welche
Regeneratoren G einschließen, um einen quergerichteten wagerechten Strom erhitzter
Luft durch die Endteile des «fens aufrechtzuerhalten.
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Jeder der Regeneratoren G, von denen je einer an jeder Seite des Ofens
an jeder Abteilung A1 vorgesehen ist, ist mit den benachbarten Kanälen D durch Kanäle
G' - und mit den benachbarten Kanälen K oder KA
durch eine Verbindung G= verbunden.
Die Ventile HB und HA an derselben Seite des Ofens werden gleichzeitig
durch das Kabel J geöffnet oder geschlossen. Jeder Regenerator G nimmt in bekannter
Weise Hitze auf, wenn die Stromrichtung vom Ofen in den Regenerator läuft, und gibt
bei der Umkehrung der Stromrichtung diese Hitze an die eintretende Luft ab. Wenn
die iri den Ofen eintretende Luft von dem Regenerator G zuerst die heißere Ware
und dann die kühlere Ware passiert, überträgt die Luft unmittelbar Wärme von der
heißeren Ware zur kühleren Ware. Dies tritt nicht ein, wenn die Stromrichtung umgekehrt
ist, und die Luft strebt dann die kühlere Ware weniger zu erhitzen und die heißere
Ware mehr abzukühlen als bei der anderen Stromrichtung.
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Um diesen Zustand zu verbessern, wird brennbares Gas durch Zugrohre
O-' und Kanäle G den oberen Enden der Re.generatoren G an der Seite des Ofens zugefii'lirt,'
längs der sich das frische Gut gegen die tlitte des Ofens hin bewegt. Die Zweiggasleitungen
03 erfordern kein Unisteuerventil, denn bei dauernder Zuführung durch die
Rohre 0:@ brennt das Gas dauernd und erhitzt die Wärmespeichermasse in jedem Regenerator
G, wenn der Durchflüß durch den letzten nach unten gerichtet ist. Die angesammelte
Wärme wird dann bei der Umkehrung des Strome in den Ofen übertragen. Die dauernde
Zuführung von Gas durch die Kanäle GG vergrößert nicht nur die Geschwindigkeit,
mit welcher die kühlere Ware erhitzt wird, sondern vermeidet auch alle Störungen,
die sonst möglich sind, wenn die Temperatur an den Ofenenden unter der Zündtemperatur
liegt.
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Die beschriebene Anordnung und Betriebsweise ist besonders geeignet
zum -Brennen feuerfester Stoffe, beispielsweise Silikaziegel, welche im mittleren
Teil der Ofenkammer nicht weniger als i 5oo bis i 55o° C erfordern und in manchen
Fällen Temperaturen, über i6oo° C nötig machen. -Die genaue Temperatursteigerung
an den Endteilen des Ofens und die zu erreichende gleichförmige Verteilung der Heizgase
unter Vermeidung örtlicher Überhitzung trotz der raschen, für große Leistungen nötigen
Wärmeaufnahme, machen den Ofen -für diesen besonderen Zweck gut geeignet. Beim Brennen
von Silikaziegeln ist es besonders ertvünscht, daß in jedem Ofenteil a oder a' nach
Wahl eine oxydierende oder reduzierende Atmosphäre aufrechterhalten werden kann,
ohne Rücksicht auf den Zustand in benachbarten. Abteilungen.
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Die einfache und wenig empfindliche Ofenanordnung nach der dargestellten
Ausführung ist wohl geeignet, höheren Temperaturen standzuhalten. Die verhältnismäßig
große
Wärmeausdehnung, die sich aus solchen höhen 'remperaturen
ergibt, besonders wenn der Ofen oder wenigstens der hochtemperaturige Teil aus Silikaziegeln
besteht, kann ausgeglichen werden, indem der Ofen aus kurzen Abteilungen a, a1 von
etwa 3 bis 4. m Länge hergestellt wird und eine Ausdehnungsfuge a10 zwischen benachbarten
Teilen verbleibt, so daß jede Abteilung sich unabhängig von den. anderen ausdehnen
kann. Sobald der Ofen heiß geworden ist, sind die Fugen a10 nur wenig geöffnet und
geben nur geringe Verluste, da jeder Regenerator mit der zugehörigen Ofenabteilung
ein Ganzes bildet und der Druckunterschied zwischen dem Inneren der Ofenkammer und
der äußeren Atmosphäre gering sein kann.
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Abb. i i und 12 veranschaulichen die Anwendung der Erfindung bei einem
einfachen Ofen AA zum Unterschied von einem Doppelofen. Die mittlere Hochfeuerzone
des Ofens ist aufs Abteilungen a100 gebildet, welche genau so gebaut sein können
wie die oben beschriebenen Abteilungen a, mit der Ausnahme, daß die Ofenkammer A20
nur so breit ist, daß sie eine einzelne Reihe von Wagen C aufnehmen kann. In diesem
Falle sind nur die Regeneratoren E und F der Abteilung a100 mit den Abführungskanälen
I( und KA verbunden. Die Regeneratoren C' r in der Kühlzone all sind mit den Abzugskanälen
K20 und. KA-'0 durch Klappen Ms und M7 und eine Leitung 1(21 verbunden. Letztere
führt heiße Luft, die aus der Kühlzone abgesaugt wird, in die Regeneratoren C' r
der Anwärmzone des Ofens durch. einen oder anderen der Kanäle K22 oder KA22 entsprechend
der Einstellung der Klappen M4 und M0. An der Eintrittsseite des Ofens sind die
Kanäle K22 und KA22 mit der,Saugvorrichtung LA; durch Klappen M2 und M3 verbunden.
Brennbares Gas wird an beiden Seiten der Anwärmungszone den Regeneratoren C'a dauernd
zugeführt. Die Ventilverbindungen mit den Regeneratoren E und F und die Regeneratoren
der Kühlzone 0 können dieselben sein, die bei den Regeneratoren E und F nach Abb.
i biss 6 angewendet sind. Keine Umstellventite sind an den Verbindungen HC zwischen
den Regeneratoren G und den Kauären 922 und KA,22 vorgesehen.
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Die verschiedenen Umstellventile und Klappen in Abb. i i und 12 werden
so eingestellt, daß dieselbe Stromrichtung an den Enden und im mittleren Teile des
Ofens aufrechterhalten wird. Dazu werden beispielsweise, wenn. die Klappe M offen
ist, die Klappen 412, M5 und M6 gleichfalls geöffnet und die Klappen Ml, M3, M4
und M7 geschlossen. Luft wird dann aus der Kühlzone durch den Kanal I(20 abgezogen
und durch den Kanal KA@2 in die Anwärmungszon.e eingeleitet. Wenn die .erwähnten
Klappen abgestellt sind; wird Luft aus der Kühlzone durch Leitungen KA20 abgezogen
und durch Leitung K22 in die Ofenkammer zurückgeführt. In der Nähe des Eintrittsendes
des Ofens braucht die in der Luft aus der' Kühlzone enthaltene Wäxme nicht vergrößert
werden, aber im hinteren Teil der Aufwärmezone wird die Hitze durch die Verbrennung
von Gas ergänzt, welches durch die Rohre 03 zugeführt wird.
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Es ist zu beachten, daß zwar die Anwendung von Regeneratoren in der
Kühlzone die Menge der erforderlichen kühlen Luft vergrößert, daß aber das vergrößerte
Luftvolumen und die sich dadurch ergebende Verringerung der Temperaturdifferenz
des gewählten Gutes dazu beitragen, die gewünschte gleichmäßige Temperatur an verschiedenen
Stellen des Querschnitts sicherzustellen.