-
Beheizungsvorrichtung mit Wärmeaustauschrohren Die Erfindung betrifft
eine Beheizungsvorrichtung mit Wärmeaustauschrohren. Sie wird im folgenden an dem
Beispiel der Beheizung von Glühöfen beschrieben, kann aber auch für andere Fälle
verwendet werden.
-
Bei Industrieöfen besteht eine gewisse Schwierigkeit darin, Temperaturhöhe
und -verteilung genau zu regeln, zumal die Anforderungen an die Regelgenauigkeit
sehr gestiegen sind, während gleichzeitig die Ofen größer und demzufolge schwerer
regelbar geworden sind. Eine verhältnismäßig gute Regelung auch größerer Ofenräume
wird bereits erreicht durch an den Ofenwänden angeordnete senkrechte Strahlheizrohre,
bei denen Gaszufuhr und Flammenlänge einzeln zu regeln sind. Bei der Beheizungsvorrichtung
nach der Erfindung besitzt das einzelne Wärmeaustauschrohr eine Form, bei der die
Rohrenden sich einander nähern, und die Heizmittelzufuhrstelle für jedes Wärmeaustauschrohr
befindet sich an einer von den beiden Rohrenden entfernten Stelle des Rohres, während
die Heizgasa:bführung an den beiden Rohrenden angeordnet ist. Vorzugsweise sind
die Wärmeaustauschrohre annähernd ringförmig gestaltet. Es kreisen dann in dem Wärmeaustauschrohr
zwei entgegengesetzt gerichtete Teilströme, durch die an den verschiedenen Stellen
des zu beheizenden Raumes unterschiedliche Wärmemengen abgegeben werden können.
Gleich= zeitig ergibt diese Bauart auch für niedrige Ofen und hohe Ofentemperaturen
eine gute Wärmeausnutzung und ermöglicht es, einen größeren Herd über die ganze
Breite gleichmäßig zu bestrahlen, was bei älteren Bauarten schwer erreichbar war.
-
In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind den beiden Teilströmen
unabhängig voneinander verstellbare Regelvorrichtungen zugeordnet.
-
Fig. i ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Wärmeaustauschrohres;
Fig. a ist eine Endansicht; Fig. 3 ist ein Schnitt längs Linie III-III der Fig.
i ; Fig. q. ist eine Draufsicht; Fig. 5 ist ein Teilquerschnitt durch einen Ofen;
Fig. 6 ist ein Teillängsschnitt längs Linie VI-VI der Fig. 5; Fig.7 ist eine der
Fig.3 entsprechende Ansicht einer abgeänderten Ausführungsform; Fig.8 ist eine entsprechende
Teilansicht mit einer abgeänderten Anordnung der Wärmeaustauschrohre:
Fig.
9 ist ein Schnitt längs Linie IX-IX der heg. S; Fig. io ist ein Schnitt, der eine
noch andere Art der Anordnung des Wärineaustauschrohres zeigt.
-
In den Zeichnungen Fig. i bis f3 ist eine Wärmeaustauschvorrichtung
io dargestellt, die aus einem ungefähr in der Form eines Ovals in sich selbst zurücklaufenden
Rohr ii besteht, dessen gerade Teile 12 und 13 durch zwei Ellbogenstücke 14 und
15 verbunden sind. Das Wärmeaustauschrohr i i kann auch als aus zwei mit ihren Enden
aneinandergelegten U-Rohren zusammengesetzt angesehen werden. Das Rohr i i kann
in der Nähe der Wandung des zu beheizenden Gehäuses angebracht werden. Die Wand
ist in Fig. 2 bei 16 in gebrochenen Linien angedeutet. Es kann dies die Wand eines
Ofens oder auch eines anderen in Betracht kommenden Gehäuses sein. Ungefähr in der
Mitte eines der geraden Stücke des Rohres i i, also beispielsweise des Teils 12,
sind die Vorrichtungen für die Zufuhr des Heizmittels zu diesem Teil vorgesehen,
welches das Stück 1: in entgegengesetzten Richtungen durchströmt. Als Beispiel einer
solchen Zufuhrvorrichtung ist ein Gasbrenner 17 dargestellt, der in einen Nippel
i8 hineinragt, welcher finit dein geradere Teil 12 des Rohres i i in Verbindung
steht. Der Brenner 17 liefert den Brennstoff für die :n dem Nippel 18 und dein Rohr
i i stattfindende Verbrennung zusammen mit der dadurch in den Nippel eingesogenen
Luft. Die Verbrennungsgase fließen in entgegengesetzten Richtungen durch das gerade
Stück 12 des Rohrs i i hindurch, dann um die Ellbogenstücke 14 und 15 herum und
durch ?as gerade Stück 13 hindurch.
-
Dieses andere Stück 13 des Rohrs ii ist mit einem durch die Wandung
16 nach außen ragenden Auslaßrohr ig versehen. Rohr i9 hat eine Mittelteilung 2o,
durch welche die entgegengesetzten Enden des geraden Stückes 13 des Rohrs i i voneinander
getrennt werden. Kamine 21 bzw. 22 sind an die in dein Rohr 19 durch die Trennwand
2o gebildeten Leitungen angeschlossen. Die Kamine 21 und 22 sind mit voneinander
unabhängigen Regelklappen 23 und 24 versehen, die beliebig eingestellt werden können,
um die in entgegengesetzten Richtungen von dem Nippel oder Einlaßrohr 18 durch das
Rohr ii hindurchgehende Strömung der Gase zu regeln. Stellt es sich beispielsweise
heraus, daß der obere Teil des Rohrs i i, der das Ellbogenstück 15 einschließt,
zuviel Hitze abgibt, so kann die Regelklappe 24 geschlossen und dadurch die Strömung
des heißen Gases durch diesen oberen Teil des Rohrs i i gedrosselt werden. Durch
entsprechende Ein-Stellung der Regelklappe 23 kann man die Menge der durch den unteren
Teil des Rohrs einschließlich des Ellbogenstücks 14 strömenden heißen Gase überwachen.
Man erzielt auf diese Weise eine außerordentlich anpassungsfähige Regelung der seitens
der oberen und der unteren Teile des Rohrs i i erfolgenden Wärmezufuhr.
-
Die Fig. 5 und 6 stellen die Anwendung der Erfindung bei einem Glühofen
bekannter Bauart dar. Die Rohre i i werden vorzugsweise nebeneinander längs der
Seitenwandungen 25 der Ofenhaube 26 angeordnet. Sie können aber auch an den Querwänden
oder selbst in der Decke angeordnet sein, wie im folgenden noch beschrieben werden
wird. Die Haube 26 arbeitet mit der Herdplatte 27 zusammen, auf welche die auszuglühende,
von einer schützenden Innenhaube 29 umschlossene Beschickung 28 aufgebracht wird.
Den Brennern 17 der Rohre i i wird der Brennstoff von einem gemeinsamen Rohr 30
aus zugeführt, während Preßluft von Rohr 31 aus geliefert werden kann. Die Brennstoffzufuhr
zu jedem einzelnen Rohr kann durch das betreffende Brennerventil 32 geregelt werden.
Diese Ausführungsform der Erfindung ermöglicht es also, sowohl an verschiedene Stellen
längs des Ofens als auch an Jen oberen und den unteren Teil unterschiedliche Wärmemengen
abzugeben. Auf diese Weise erreicht man eine sehr gute Regelung des Glühvorganges,
und die Erzeugnisse zeichnen sich durch große Gleichmäßigkeit aller Eigenschaften
aus.
-
Die Verbindungsstellen zwischen der Innenhaube 29 bz«-. der Ofenhaube
26 mit der Grundplatte 27 werden durch Sand- und Öldichtungen 33 und 34 abgedichtet.
-
Fig. 7 stellt ein Wärmeaustauschrohr 35 dar, welches im allgemeinen
Aufbau dem bei i i dargestellten Rohr entspricht; nur sind die Regelklappen ß6 und
37, mittels deren die Strömung der heißen Gase durch die oberen und die unteren
Teile des Rohrs geregelt wird, in dem Auslaßrohr i9' angeordnet. Es genügt dann
ein einziger Kamin 38 für das Abführen der Verbrennungsgase aus den beiden Teilen
des Rohrs.
-
Fig. 8 und 9 zeigen ein Rohr der in Fig. 7 dargestellten Bauart, jedoch
in waagerechter Lage angebracht. Der Brenner 17' wird von Rohren 31' aus mit Brennstoff
versehen. Durch richtiges Einstellen der Regelklappen 36 und 37 kann man leicht
die Wärmemenge abändern, die an die Umgebung der entgegengesetzten Enden des Rohrs
35 abgegeben wird.
-
Fig. io veranschaulicht das Rohr 35 in dem Dach 39 eines Gehäuses
4o angeordnet. -Das Gehäuse 40 kann die Haube eines Haubenofens
oder
aber auch ein gewöhnlicher Glühofen mit feststehenden Wandungen und einem Herd sein.
Das Auslaßrohr i9' ragt durch das Dach 39 hindurch. Der Brenner 17' und der
Nippel 18' gehen durch die Seitenwandung des Ofens. Liegt jedoch das Rohr
35 von den Seitenwandungen entfernt, so können auch der Brenner und der Nippel parallel
zu dem Auslaßrohr ig durch das Dach hindurchgehen.
-
Die Erfindung ermöglicht eine noch bessere Regelung der Beheizung,
als bisher erzielbar war. Sie ist beispielsweise besonders geeignet zur Anwendung
beim Glühen von Blechstapeln, weil es bekanntlich sehr wichtig ist, daß während
des Glühens die Temperatur des Glühguts jeweils innerhalb der ganzen Beschickung
im wesentlichen die gleiche Höhe aufweist. Die Erfindung kann auch für das Glühen
von anderen Gegenständen benutzt werden: ihre Anwendung ist auch nicht auf die Glühbehandlung
beschränkt.