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Verbrennungskammer für Schutzgasaufbereitungs- und Erzeugungsanlagen
für.Inäustrieöfen Für Industrieöfen, insbesondere Blankglühöfen, die mit einer Schutzgasfüllung
arbeiten, ,verden. bekanntlich besondere Schutzgasaufbereitungs- und Erzeugungsanlagenverwendet,
um die Schutzgasverluste des Ofens ständig ausgleichen zu können. In diesen Anlagen
wird das Altgas #durch Wiederverbrennung zusammen mit Frischgas und Luft äufbereitet,
.und die Zufuhr des aus Luft und Frischgas gebildeten Gemischzusatzes wird entsprechend
den Schutzgasverlusten geregelt. Die Aufbereitung und Neuerzeugung des Schutzgases
erfolgt in ein und derselben Verbrennungskammer. Für die Zündung bzw. zur Unterstützung
der Verbrennung muß bekanntlich die Kammer mit Hilfsheizeinrichtungen, beispielsweise
elektrischen Widerständen, versehen werden. Die Heizung wird in erster Linie zur
Zündung ", benutzt. Außerdem wird sie benöti-t, wenn der Ursprungsbrennstoff einen
geringen Heizwert aufweist, wie z. B. Generatorgas, weil sonst die in der Verbrennungskammer
erzeugte Temperatur nicht ausreichen würde, um eine vollständige Verbrennung zu
gewährleisten. Auch dann, wenn die Anlage nur mit einem Bruchteil ihrer Höchstleistung
arbeiten soll, ist,eine zusätzliche Heizung aus dem gleichen Grunde -erforderlich.
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Andererseits ist bei einem Brennstoff von .hohem Heizwert sowie bei
Vollastbetrieb e#ie zusätzliche Kühlung für die Brennkammer erforderlich. Diese
künstliche Kühlung wird durch Luft oder Wasser bewerkstelligt und erfordert ebenso
wie die Heizeinrichtung- eine zusätzliche Einrichtung.
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Es sind bereits verschiedenartige Verbrennungskammein fürSchutzgasanlagen
bekannt, aber keine der bisherigen Ausführungen ist geeignet, unter allen Umständen
den beschriebenen Anforderungen vollkommen zu entsprechen. Entweder kann nur bei
kleinen An-' lag gen ein befriedigendes Ergebnis erzielt werden, oder es sind die
Verbrennungskammern viel zu verwickelt und zu teuer, um praktische Anwendung zu
finden.
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Der Z-weck dieser Erfindung ist daher, eine neuartige Verbrennungskammer
vorzugsweise senkrecht "stehender Art für Schutzgasaufbereitüngs- und Erz#eug7uiigsanlagen
für Industrieöfen, insbesondere Blankglühöfen, zu schaffen, die äußerst -einfach
ist und ohne weiteres sowohl bei kleinen als auch bei großen Anlagen verwendet werden
kann. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der eigentliche Brennraum
als Rohr ausgebildet ist, das von einer wärmeisolierten Kammer umgeben ist, in der
sowohl Heizelemente für eine zusätzliche Beheizung des Br.e=aume's als auch Vorrichtungen
züi einer gegebenenfalls notwendigen Spülung des Zwischenraumes zwischen Kammerinnenwand
und Brennraum mittels Kühlluft angeordn& sind.
Auf diese Weise
ist es möglich, für die zusätzliche Heizung und Kühlung ein und denselben Raum zu
benutzen, der von dem eigentlichen Verbrennungsraum vollständig gasdicht' getrennt
ist. Ferner ist gemäß der Erfindung. das Brennrohr in der Kammer, die zweiteilig-"
ausgeführt ist, hängend angeordnet, so &ä
das Rohr frei der Wärmedehnung
folgen kann und leicht entfernbar ist.
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An Hand der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher
erläutert, und zwar zeigt Fig. i eine Verbrennungskamnier im Längsschnitt und Fig.
2 in Ansicht.
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Die Verbrennungskammer besteht aus dem Brennrohr ri, in dem das zu
verbrennende Gas zusammen mit der erforderlichen Luft und gegebenenfalls unter Zusatz
von Abgas entweder von unten oder von oben eingeführt wird. Das Rohr i i ist von
einer wärmeisolierten Kammer i mantelartig umgebenund hängend angeordnet, so daß
es sich nach unten in einer Stopfbüchse, 12 frei ausdehnen kann. In der Innenwand
der Kammer i sind für die zusätzliche Zündung und Heizung elektrische Heizungswiderstände
16 vorgesehen. Durch die Leitung 13 kann, je nach Bedarf, dem Ringkanal 14
Kühlluft zugeführt werden, die von hier über Löcher oder Schlitze gleichmäßig verteilt
in den zwischen der Innenwand der Kammer i und der Außenwand des Verbrennungsrohres
i i liegenden Ringraum 15 gelangt. Wenn nötig, können mehrere Ringkanäle 14 vorgesehen
sein. Um die Kühlluftzufuhr ebenso zu regeln wie die elektrische Heizung, ist ein
Thermoelernent 17 vorgesehen, das in das Brenurohr i i hineinragt.
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Die Luftkühlung 13, 14 und die elektrische Heizung z6 werden
gegen-einander ausgeglichen, um ini Brennrohr i i eine stets gleichbleibende Temperatur
zu erzielen. Als Ausgangsgase bzw. Gernischzusatz werden Gase mit hohem Kohlenwasserstoffgehaltverwendet.
Die von dem in der Verbrennungskammer zu verarbeitenden Gas 'erzeugte Wärmernenge
kann sehr verschieden sein, und zwar aus folgenden Gründen. Wird bei Inbetriebsetzung
der Anlage »das Schutzgas nur durch Verbrennung des Ausgangsgases erzeugt, so ergibt
sich eine sehr starke Wärmeerzeugung. In diesem Falle ist es erforderlich, die überschüssige
Wärme abzuführen, was erfindungsgemäß durch Kühlluft erfolgt. Steht dagegen im laufenden
Betrieb genügend Altgas zur Verfügung so daß mit einem nur geringen Gemischzusatz
gearbeitet zu werden braucht, so ist die erzeugt-- Wärmemenge, da es sich fast ausschließlich
um verbrannteg Gas handelt, nicht ausreichend, um das Gas auf die erforderliche
Verbrennungstemperatur zu. erwärmen. In diesem Falle wird also nach der Erfindung
miteiner Würmezufuhr durch elektrische Heizung gearbeitet werden. je nach dem Mischungsverhältnis
des durch die Ver--brennungskammer zu verarbeitenden Gasge-#ffiisches ist also entweder
eine Kühlung oder Heizung' in einem bestimmten Falle .weder eine Kühlung noch eine
Heizung erforderlich.
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Der große Vorteil der Verbrennungskammer -nach der Erfindung ist somit
der, daß die Kühlung im Bedarfsfalle an der Stelle wirkt, wo sie erforderlich ist,
nämlich unmittelbar an dem Verbrennungsrohr i i. Außerdem bewirkt die Kühlluft eine
rasche Temperatursenkung an der Innenwand der Kammer i, so daß, wenn nötig, auch
die Wärmeeinstrahlung von der Heizkammerwand auf das Brennrohr verhindert oder mindestens
stark verringert werden kann. Durch diese Anordnung ist :eine äußerst rasche Regelung
möglich. -
Die (las Verbrennungsrolir i i umschließen& Kammer i ist in
senkrechter Richtung ge-
teilt und unten mit Rollen 18 versehen, so daß ihre
Hälften seitlich weggefahren werden können, wie aus Fig. 2 zu entnehmen ist. Belin
Entfern-en der Kammerwände wird das Brennrohr i i durch eine entsprechende Platte
ig unten abgestützt, und die Heizwiderstände 16 sind dann ohne weiteres zugänglich,
ohne daß besondere Hebezeuge für Reparaturzwecke erforderlich werden. Diese zweiteilige.
Ausführung der Kammer i i, die auseinandemehmbar bzw. auseinanderfahrbar ist ist
besonders für große Verbrennungskammern von großem Vorteil.
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Durch die hängende Anordnung des Brennrohres ii steht dieses. ständig
unter dem Zug seiner Eigenschwere, so daß die Gefahr einer Verformung durch Wärrnespannungen
stark vermindert wird.