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Regenerativgasofen zum Schmelzen von Glas und zum Brennen von Porzellan.
Der Betrieb der Regenerativöfen leidet an dem Mangel, daß die Flammengarben nicht
immer den. jeweiligen Bedürfnissen der Brenn-und Schmelzprozesse entsprechend geführt
und eingestellt werden können. Beim Schmelzen von Glas wie beim Brennen von Porzellan
stellt sich beispielsweise oft das Bedürfnis heraus, daß gewisse Zonen des Ofens
stark oxydierend, andere Zonen desselben Ofens stark reduzierend brennen sollen,
oder daß gewisse Zonen sehr heiß, andere wieder ganz; mäßig erhitzt sein müssen,
auch gewisse Zonen außer Betrieb gesetzt werden können.
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In vielen Fällen kann es auch. von großer Bedeutung sein, wenn gewisse
Zonen desselben Ofens mit einem minderwertigen Gas,
andere wieder
mit einem hochwertigen Gas beheizt werden. Schließlich kann auch in Betracht kommen,
daß die Abgase gewisser Zonen zwecks Steigerung der Temperatur nach den Wärmespeichern
der benachbarten Zonen hinübergezogen werden, oder daß zur gleichmäßigen Abnutzung
des Ofenmauerwerkes die Flamme nicht immer in derselben Richtung, sondern in möglichst
verschiedenen Richtungen durch den Ofen geführt wird.
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Allen diesen Erfordernissen will die vorliegende Erfindung gerecht
werden. Das geschieht dadurch, daß mindestens vier Brenner und mindestens acht Wärmespeicher
vorgesehen werden, deren jeder mit einem die Strömungsrichtung der Gase regelnden
Umsteuerungsapparat verbunden ist. Hierbei sind die Umsteuerungsventile der Wärmespeicher
jedes für sich hinsichtlich der Öffnungsweite einstellbar, so daß nicht nur Brenner
und Regenerator der einzelnen Wärmespeicher abwechselnd mit den Gas- und Luftzuführungen
oder mit dem Schornstein verbunden werden können, sondern daß auch eine Regelung
der Gasquerschnitte der zu wechselnden Anschlüsse ermöglicht ist. Durch entsprechende
Einstellung dieser Umsteuerungsorgane kann daher eine ganz beliebige Feuerführung
und Regelung zahlreicher Brenner herbeigeführt werden.
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In den beiliegenden Zeichnungen sind verschiedene Ausführungsformen
und Anwendungsmöglichkeiten an Hafen-, Wannen- und Kanalöfen dargestellt. In allen
diesen Ausführungsformen sind die Wärmespeicher mit a, die beim Hafenofen (Abb.
1, 2 und 3) zwischen Wärmespeichern liegenden Glastaschen mit a1, a2, a3;, .diei
Brenner mit b, und b1, b2, ibs, die Ventildeckel mit e und e'1, c2, c3, der Umsteuerungsmechanismus
mit d, die zur Einregelung der Hubhöhe der Ventildeckel dienenden Stellschrauben
mit dl, d2, die Schornsteinkanäle mit e, die Gaskanäle mit f, die Luftkanäle
mit g bezeichnet. Ferner sind die Wege, welche die Feuerflammen. bei verschiedenen
Stellungen der Ventile im: Ofen nehmen, mit Pfeil 1, a, 3, 4, 5, 6 bezeichnet.
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In den Abb. 1, z und 3 ist ein Stück aus einem Hafenofen, der beliebig
viel Regenerativsysteme aufweisen kann, herausgeschnitten. Abb. i schneidet den
Ofen, die Wärmespeicher und die Umsteuerung senkrecht quer; Abb. z schneidet den
Oberofen, die Wärmespeicher und das Kanalnetz senkrecht längs, und Abb. 3 schneidet
den Oberofen und das Kanalnetz horizontal.
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Die in Abb. i dargestellte Schnittfigur A=A, schneidet den Ofen in
einer geknickten Schnittlinie vertikal quer, und zwar schneidet die Schnittlinie
Ai Al den Oberofen durch die Arbeitsöffnung bis zum Hafengesäß, und die Schnittlinie
A-A zeigt den vertikalen Schnitt durch die Generatoren und den Kanal= e in
' tritt.
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Die Abb. z; Schnitt B-B1, schneidet den Ofen längs vertikal, und zwar
wird durch die geknickte Schnittlinie in Abb. z ersichtlich, daß der Schnitt BI-BI
den Oberofen vertikal längs bis zum Gesäß und der Schnitt B,B den Ofen vertikal
längs durch die Brenner bj, b2, b3, b4, durch die Wärmespeicher
a, a, a, durch die unter jedem Brenner befindlichen Glastaschen a1, a2, .as,
a4 und .durch die Gas- und Luftzuleitungskan,äle schneidet.
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In Abb. 3 schneidet der Schnitt Cl-Cl den Oberofen und-der Schnitt
C-C das Kanalnetz der Umsteuerungsorgane horizontal.
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Die für die erste Regenerativgruppe bl, hl je für dieses Brennerpaar
in Betracht kom-. tuenden Gase nehmen beispielsweise folgende Wege: Aus dem Kanalg
tritt die Luft durch die geöffneten Ventildeckel Cl und das Gas aus dem Kanalfund
dem geöffneten Ventil= dedtel c4 durch die Kammern a in den Brenner b1, der auf
der der Umsteuerung zugekehrten Seite des Ofens liegt. In diesem Falle zieht das
Gas in der Richtung des Pfeiles i (s. Horizontalschnitt, Abb. 3) nach dem gegenüberliegenden
Brenner b1 und ziehen die' Abgase durch die zu diesem Brenner gehörigen Kammern
durch die Ventildeckel es, c7 in den Kaminkanal e.
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Aus Schnittbild B-B (Abb. z) ist zu ersehen, daß die zwei je zu einem
Brenner gehörigen Kanäle unmittelbar in die beiden Wärmespeicher a, a, beispielsweise
zu dem Brennerbl, führen, auf den der Pfeil i zeigt. Dieser Brenner ist durch. die
Ventile c4 mit dem Gaskanal und c$ mit dem Schornsteinkanal und durch die Ventile
cl und e5 mit dem Luftkanal und mit dem Schornsteinkanal verbunden. Dagegen
verbinden die Ventile c3, c7 den Brenner bi, auf den der Pfeil a zeigt, mit dem
Luftkanal und darr Kamin und die Ventile c2, c6 mit dem Gaskanal und, dem Kamin.
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Wenn bei einer derartigen Ofenanlage die Gase quer durzli den Ofen
in der Richtung, der Pfeile i brennen sollen, so sind für das Brennerpaar bi, b1
die Ventile Cl als Luftventil und c4 als Gasventil geöffnet, während für dieses
Brennerpaar die Ventile c6 und e7 als Kaminventile geöffnet sind. Im gleichen
Sinne sind für das Brennerpaar b2, b2 die Ventile c9 für Luft und c12 für Gas und
die Kaminventile cl., und c15 geöffnet. Bei der dritten Gruppe b:3, b3 bringen die
Ventile c17 Luft und c20 Gas und die Ventile c22 und e2,3 wirken als Kaminventile.
Bei der vierten Gruppe b4, b4 brennen c2$ mit Gas, c25 mit Luft, während die Ventile
cso und c31 die Abgase führen.
Wenn sich dagegen die Gase umgekehrt,
also in der Richtung der Pfeile a quer durch den Ofen bewegen sollen, so treten
die vier Ventile, die vorher geschlossen waren, in Aktion.
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Beim Brennerpaar bi, bi führt nunmehr Ventil c., Gas und c3 Luft,
und die Kaminventile c5 und e8 führen die Abgase.
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Im gleichen Sinne führen beim Brennerpaar b2, b2 die Ventile
e,0, C" die Brenngase, die Ventile c,3 und cis führen die Abgase.
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Bei der dritten Brenngruppe b3, b3 brennen; Luft und Gas aus den Ventilen
cis, cis, und als Abzug dienen die Ventile c21 und c." usw.
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Weiter ist die Führung der Gase- längs, durch den Ofen zwischen Brennerpaar
bi, b, und b2, b., und zwischen b3, b3 und b1, b, in den Richtungen
der Pfeile 3 und q. möglich.
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Wenn das Brennerpaar bi, bi in der Richtung des Pfeiles 3 nach den
Brennern b2, b.# brennt, so sind beim Brennerpaar b1, bi die Ventile c1 und
e3 als Luftventile und die Ventile c2 und c4 als Gasventile geöffnet, Nvährend
beim Brennerpaar b2, b. die Ventile c13, C14, C15, und Cis als Kaminventile geöffnet
sind.
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Ziehen weiter die Gase in der Richtung der Pfeile 3 von dem Brennerpaar
b3, b3 nach den Brennern b)), bl, so sind für b3 die Ventile cl" c18, cis, c20 für
Brenngas und Luft und für die Brenner hl, b, die Ventile c29, c30, c31, c32 als
Schornsteinventile geöffnet.
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Ziehen umgekehrt die Flammen in der Richtung der Pfeile q. von den
Brennern b2, b2 nach dem Brennerpaar bi, bi, so sind bei dem Brenner b2 die
Ventile c9, cll als Luftventile. c10, c12 als Gasventile und die Ventile c" c9,
c7, c8 bei den Brennern bi, bl als Kaminventile geöffnet.
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Bewegen sich zwischen den Brennern b3, b3
und bl, bl die Gase
in der Richtung der Pfeile ¢, so sind bei b4 die Ventile c25, c7 als Luft- und die
Ventile c26, c28 als Gasventile geöffnet, während bei den Brennern b3, b3
die Ventile c21, c22, C23, c21 ziehen.
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In demselben Sinne sind natürlich auch Bewegungen der Gase zwischen
den Brennergruppen b2, b3 möglich und umgekehrt usw. Ferner können die Gase auch
in der Weise längs durch den Ofen geführt werden, daß sich in der Richtung des Pfeiles
6 die Gase von den beiden Bremlerpaaren bi, bi und b2, b2
nach den Brennerpaaren
b3, b3 und bi, b4 bewegen. In diesem Falle sind bei dem brennenden Brenner
bi die Ventile ei, c2, c3, cl, bei dem Brennerpaar b2, `b, die Ventile c9,
c10, cl, cl-,, und bei dem ziehenden Brenner b3 sind die Kaminventile
c21, c22, c29, c24 und bei, dein ziehenden Brenner hl die Kaminventile
c292 6,30, c31, c32 gezogen.
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Bei der Bewegung der Gase in der Richtung der Pfeile 5 führen bei
dem Brenner b4 die Ventile c25, c26, c27, c28 Brenngase und Luft, ebenso bei dem
Brenner b3 die Ventile c17, cis Luft und e18, c20 Gas, während bei dem Brenner b.,
und bi die Ventile el3, eil, cis, cis und c5, c9, c7, c$ Schornsteingase führen.
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Die Abb. q. zeigt die Wärmespeicher vom Vierregenerativsystem mit
acht Regeneratoren im Zusammenhang mit dem Kanalnetz. Die Abb. ; zeigt einen Wannenofen
horizontal geschnitten, wie er sich auf dieses System aufbauen läßt.
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Zu je einem Regenerativsystem gehören hier beispielsweise je zwei
Brennerpaare zur ersten Zone als bl, bi, bi, bi. Die beiden auf derselben Ofenseite
nebeneinanderliegenden Brenner b, erhalten hierbei die Luft und das Gas aus je einem
von zwei hintereinanderliegenden Regeneratoren für Luft bzw. Gas (s. Abb. 5'@.
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Sollten nun die Flammen in derselben Weise, wie vorher geschildert,
in der Richtung der eingezeichneten Pfeile durch die Wanne geführt werden, so gelten
hinsichtlich der Ventilstellungen genau dieselben Beziehungen.
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Auf ein Kammersystem nach Abb. ¢ würde sich .auch ein Kanalofen von
beliebiger Länge mit fester oder beweglicher Ofensohle aufbauen lassen, wie ein
solcher in Abb. 6 dargestellt ist.
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Die Gase können auch hier in beliebiger Weise nach Maßgabe der numerierten
Pfeile durch den Ofen geführt werden, wenn jeder einzelne Wärmespeicher in der geschilderten
Weise mit einer Umsteuerung je für sich in Verbindung steht und die Betätigung der
Ventile in der Weise erfolgt, die bei den vorhergegangenen Beispielen erläutert
wurde.