DE7121204U - Vorgefertigter tunnelofen - Google Patents

Description

Werner Strohmenger 8521 Neunkirchen a.Br., 26.5.1971

Erlachweg 6

Tunnelofen

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Tunnelofen mit einer Ofeneinfahrt, einer Brennzone und einer Ofenausf?ahrt sowie mit wenigstens einer im Bereich zwischen der Ofeneinfahrt und dem Eingang der Brennzone vorgesehenen Umwälzvorrichtung, die in diesem Bereich das Rauchgas-Luftgemisch, vorzugsweise bodenseitig, absaugt und von der Decke des Tunnelofens her aus Deckenauslässen wieder zuführt.

Bei solchen öfen sollen die Umwälzvorrichtungen dazu dienen, einen Ausgleich zwischen den Temperaturen im oberen Bereich des Ofens und den niedrigeren Temperaturen im unteren Bereich des Ofens, also im Bereich der das zu brennende Gut transportierenden Transportwagen herzustellen. Man versprach sich von diesen Umwälzvorrichtungen einen besseren Wirkungsgrad des Ofens, gleichmäßigeren Brand und vor allem geringeren Ausschuß (Bruch).

In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, daß das in solchen öfen mit Umwälzvorrichtungen gebrannte Gut einen relativ höheren

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Bruchanteil aufwies als das in öfen ohne Umwälzvorrichtungen gebrannte. Dieser Umstand hat zur Folge, daß in den Öfen der eingangs genannten Art die (übrigens nicht billigen) Umwälzvorrichtungen stillgesetzt werden. Der hohe Bruchanteil sinkt dann meist sofort wieder auf übliche Werte ab.

Bei dieser Sachlage werden die genannten Umwälzvorrichtungen bei Tunnelöfen nicht mehr verlangt und demzufolge auch kaum mehr hergestellt; denn der bei ihrer Benutzung auftretende Mangel scheint der Fachwelt prinzipieller Natur zu sein: Die Beimengung der kühleren Luft bzw. die durch die Umwälzung entstehenden Temperaturänderungen sind offenbar verantwortlich für die Erhöhung des Bruchanteiles.

Ausgehend von diesem Stand der Technik besteht die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe darin, unter Beibehaltung der als nachteilig bekannten Umwälzvorrichtungen die mit ihnen ursprünglich erstrebten Vorteile dennoch zu erzielen. Erfindungsgemäß ist dies erreicht durch im Bereich der Decke vorgesehene Mittel zur Umlenkung des zugeführten Rauchgas-Luftgemisches in Tunnellängsrichtung, vorzugsweise in Richtung zur Brennzone hin.

Bei einem ausgeführten Prototyp der Erfindung konnten beste Ergebnisse erzielt werden, nämlich Steigerung des Wirkungsgrades, Vergleich-mäßigung des Brandes (gleichmäßiger Schwund) und äußerst geringe Bruchanteile. Offenbar bewirken die erfindungsgemäßen Mittel eine gründliche Durchmischung, ohne daß bruchbewirkende Temperaturunterschiede am zu brennenden Gut auftreten. Insbesondere scheint durch die Erfindung in einfachster Weise die gezielte Abbremsung der Oberströmung und eine dem zu brennenden Gut besonders zuträgliche Yergleich-mäßigung der Aufheizgeschwindigkeit zwischen Ober- υιΛ Unterpaket erreicht zu sein. Die Erfindung ermöglicht auch die Anpassung der Umwälzung an die Art des verwendeten Ofens und die Art des zu

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brennenden Gutes. Die stärkste - wenn auch nicht immer erwünschte - Umwälzwirkung entf. oen^ uann, wenn die Strömungs richtung des Rauchgas-Luftgemisches zur Brennzone hingelenkt wird. Eine wesentliche Verbesserung gegenüber den bekannten öfen ergibt sich aber auch schon dann, wenn die Strömungsrichtung zur Ofeneinfahrt hin gewählt ist. Der Umwälzeffekt läflt sich dosieren, indem ein gewünschter Prozentanteil des umgewälzten Rauchgas-Luftgemisches in Richtung zur Brennzone hin und der restliche Anteil zur Ofeneinfahrt hingelenkt wird. Damit ist ein ideales Mittel zur Beeinflussung der Aufheizkurv» geschaffen!.

Für die technische Realisierung kommen alle bekannten Mittel zur Umlenkung von Gasströmungen in Frage. In der Praxis haben sich vor allem in geringem Abstand unter den Deckenauslässen angeordnete, im wesentlichen parallel zur Deckenfläche verlaufende Prallplatten (Prallbleche) bewährt. Diese Platten bestehen - ebenso wie ihre Aufhängungen - aus hitzebeständingem und möglichst korrosionsbeständigem Material.

Die Verwendung der Prallplatten empfiehlt sich insbesondere bei schon vorhandenen (stillgesetzten) Einrichtungen, zur Nachrüstung«. Die Nachrüstung kann auch durch den Ansatz von Krümmern an die vorhandenen Deckenauslässe erfolgen. Bei OfenneuJbauten ist -'S dä-r ; gegen vorteilhafter, ein Rohrverteilersystem zwischen Begeb&^^p^ und Ofendecke einzubauen. Vorzugsweise werden zu. diesem Zweck ein oder mehrere in Tunnellängsrichtung verlaufende Hauptverteilerrohre vorgesehen, an welche mittels Hauptleitungen ein oder mehrere Umwälzaggregate (Ventilatoren) entsprechend dem Tunnelabschnitt angeschlossen sind. Diese Hauptverteilerrohre sind mittels Flansche bzw. Schellen für den Dehnungsausgleich zusammengesetzt. Normalerweise ist je ein Umwälzaggregat für ein Teilstüeit vorgesehen. Die einzelnen Teilstücke sind jedoch zweckmäßigerweise mittels zu öffnender Absperrschieber miteinander damit bei Ausfall eines Aggregates die anderen Aggregate im

I gefallenen Teilstück wirksam werden können. Von diesem Hauptyer- - *

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teilerrohren ausgehend werden über kurze, vertikal verlaufende Zuführungsstutaen die in wählbarem Abstand (in Tunnellängsrichtung) voneinander liegenden Querverteilerrohre gespeist. Diese Querverteilerrohre erstrecken sich vorzugsweise über die gesamte Tunnelbreite. Durch die Ofendecke in den Tunnel ragen durch Deckendurchbrüche - die selbstverständlich abgedichtet werden die Auslaßleitungen mit angesetzten Krümmern für die horizontale Rauchgas-LuftgemischzufUhrung. In einer besonders einfachen AusfUhrungsform ragen die vertikalen Auslaßleitungen durch einen Querdurchbruch in der Ofendecke und speisen im Tunnel liegende, als Kästen mit horizontalen Auslässen ausgebildete, quer über die Tunnelbreite sich erstreckende Umlenkmittel.

Es hat sich gezeigt, daß die Beeinflussung der Aufheizkurve auch durch unterschiedliche Gestaltung der Austrittsquerschnitte für das Rauchgas-Luftgemisch erfolgen kann. Bei den Prallplatten kann dies durch eine mehr oder weniger nahe Anordnung von den Deckenauslässen oder durch zusätzliche Leitglieder realisiert werden. Insbesondere hat sich bei allen rohrförmigen Auslässen die Anordnung von in Tunnellängsrichtung gerichteten Düsen, vorzugsweise Schlitzdüsen, bewährt.

Nachfolgend wird anhand von drei Figuren ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Tunnelofen im Längsschnitt, wobei in der Aufwärmzone als Umlenkmittel Prallplatten verwendet sind; statt der Prallplatten können in der Aufwärmzone auch Umlenkkästen verwendet werden, wie sie in der Abkühlungszone dargestellt sind,

Fig. 2 die versetzte Anordnung der Deckenausläese,

Fig. 3 eine Ausführungsform der Prallplatten in Ansicht.

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Mit 1 ist der Tunnelboden, mit 1 die Ofendecke und gestrichelt die Begehdecke 2^f eines Tunnelofens bezeichnet. Die Transportwagen 3 laufen mit ihren Rä-dern 4 am Tunnelboden (auf Schienen) in Schubrichtung 5 von der Ofeneinfahrt 6 durch die Aufwärmzone 7, die Brennzone 8 und die Abkühlungszone 9 zur Ofenausfahrt 10. Die Strömungsrichtung der von der Qfenausfahrt 10 zur Brennzone 8 strömenden Luft bezeichnet der Pfeil 11, während die Strömungsrichtung des· von der Brennzone 8 zur Ofeneinfahrt 6 strömenden Rauchgas-Luftgemisehes durch den Pfeil 12 angegeben ist.

In der Ofendecke 2 sind die Deckenauslässe 13 vorgesehen, durch welche eine Umwälzvorrichtung das vom Tunnelboden abgesaugte Rauchgas-Luftgemisch wieder in den Tunnel einbläst. Die Auslässe 13 sind in jedem Tunnelquerschnitt mehrfach vorhanden und - wie aus Fig. 2 ersichtlich - gestaffelt hintereinander angeordnet. Mittels - der Übersichtlichkeit wegen ! nicht dargestellter - Aufhängevorrichtungen sind unterhalb

der Auslässe 13 die als Prallplatten 14 ausgebildeten Umlenkmittel für das aus den Auslässen strömende Rauchgas-Luftgemisch aufgehängt. Die Prallplatten verlaufen im wesentlichen parallel zur Deckenfläche 2 und sind aus Stahl, Stahllegierungen oder Schamotten hergestellt. Damit die Umlenkung an den Prallplatten nur in Tunnellängsrichtung wirksam wird, sind sie mit parallel zur Tunnellängsrichtung verlaufenden, senkrecht zur Plattenebene'liegenden Randbegrenzungen 15 (vgl. Fig. 3) versehen. Es können noch weitere Luftleitglieder etwa parallel zu den Begrenzungen vorgesehen werden. Wird die Umlenkung des Gasgemisches z.B. nur zur Brennzone 8 (also gegen die Strömungsrichtung 12) gewünscht, so können die Prallplatten 14 (wie in Fig. 3 gestrichelt dargestellt) mit einer vertikalen Wand 16 versehen werden, die ein Abströmen des Gasgemisches aus den Deckenauslässen zur Ofeneinfahrt hin verhindert. (Wenn die andere Strömungsrichtung er-

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zielt werden soll, brauchen die so ausgebildeten Prallplatten nur umgedreht zu werden). In manchen Fällen ist es vorteilhaft, wenn neben einer Strömung in der einen Richtung auch noch eine in der anderen Richtung entsteht. Der gewünschte prozentuale Anteil kann eingestellt werden, z.B. durch in den Wänden 16 vorgesehene Schlitze 17.

Bei einer anderen nicht dargestellten Ausführungsform werden als Mittel zur Umlenkung des aus den Deckenauslässen strömenden Gasgemisches sog. 90°-Krümmer verwendet, die das Gemisch in die gewünschte Tunnellängsrichtung umlenken. Die Krümmerauslässe können zur Steigerung der gewollten Umwälzwirkung mit in Tunnellängsrichtung weisenden Düsen, vorzugsweise Schiitsdüsen, versehen sein (z.B. Froschmaulform).

Die genannten Ausführungsformen eignen sich besonders gut für die Nachrüstung schon bestehender Ofen mit stillgesetzten Umwälz vorrichtungen. Bei Ofenneubauten ist es jedoch zweckmäßiger, in der Aufwärmzone 7 eine Konstruktion vorzusehen, wie sie in Fig. 1 in der Abkühlungszone 9 dargestellt ist.

Die Tunneldecke weist bei dieser Konstruktion quer über die Tunnelbreite verlaufende Schlitze 18 auf, die von menreren nebeneinander angeordneten vertikalen Auslaßleitungen 19 durchsetzt werden (danach werden die Schlitze abgedichtet). Diese Auslaßleitungen stellen die Verbindung zwischen den quer zur Tunnelrichtung verlaufenden Querverteilerrohren 20 und den Deckenauslaßkästen 21 dar. Diese Kästen erstrecken sich quer über die Tunnelbreite und besitzen als Luftaustritte Schlitze 22, die bei Anordnung dieser Konstruktion in der Aufwärmzone 7 entweder an den der Brennzone zugewandten Seiten, den der Ofeneinfahrt zugewandten Seiten oder an beiden Seiten vorgesehen sein können, um einen entsprechenden Umlenkeffekt wie die Prallplatten 1A zu bewirken. Die Querverteilerrohre 20 werden

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ihrerseits in der Mitte ihrer Länge (oder an mehreren Stellen) von den Zuführungsstutzen 23, welche an dem in Tunnellängsrichtung verlaufenden Hauptverteilerrohr 24 angeschlossen sind, gespäst. Dieses Hauptverteilerrohr 24 ist durch Trenn-Schieber 25 unterteilt und die einzelnen Teilstücke sind über die Hauptleitungen 26 an die Ventilatoren der Umwälzvorrichtungen 27 angeschlossen. Es können auch mehrere parallele Hauptverteilerrohre vorhanden sein.

Die für die Aufwärmzone vorgesehenen Konstruktionen hoben den Vorteil, lediglich oder zusätzlich in entsprechender Weise in der Abkühlungszone vorgesehen werden zu können. Dort dienen sie dem Zweck, die Abkühlungskurve zu beeinflussen und Bruchgefahr, ungleichmäßigen Brand (Schwund) weitestgehend zu vermeiden und den Wirkungsgrad des Ofens zu verbessern. Bei Anordnung der Prallplatten oder Deckenauslaßkästen in der Abkühlungszone sind die Prallplatten derart gestaltet und die Kästen nur* an ihren der Brennzone 8 zugewandten Seiten mit Schlitzen versehen, damit die austretende Strömung zur Brennzone hin gerichtet ist (vgl. Pfeile 28).

Wie aus Fig. 1 (Abkühlungszone 9) ersichtlich, dienen die den geschlitzten Kastenwänden abgewandten Seiten 30 jeweils als Prallplatten für die vom benachbarten Kasten austretende Strömung, so daß nur für den der Brennzone 8 benachbarten Kasten eine separate Prallplatte 29 erforderlich ist« Entsprechendes gilt bei Anordnung der Kastenkonstruktion In der Aufwärmzone T.Selbstverständlich können auch in der Abkühlungszone alle möglichen bekannten anderen Umlenkmittel für die Umlenkung der Luftströmung zunächst in Richtung zur Längsachse des Tunnels und anschließend in etwa senkrechte Richtung dazu Verwendung finden·

Die Pfeile im Bereich der Auslässe 13 und Prallplatten 14 sowie im Bereich der Kästen 21,Kastenrückflächen 30 und Prallplatte veranschaulichen die Richtung und Richtungsänderung der Strömung.

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Claims (10)

Schutζansprüehe

1. Tunnelofen mit einer Ofeneinfahrt, einer Brennzone und einer Ofenausfahrt sowie mit wenigstens einer im Bereich zwischen der Ofeneinfahrt und dem Eingang der Brennzone vorgesehenen Umwälzvorrichtung, die in diesem Bereich das Rauchgas-Luftgemisch, vorzugsweise bodenseitig, absaugt und von der Decke des Tunnelofens her aus Deckenauslassen wieder zuführt, gekennzeichnet durch im Bereich der Ofendecke vorgesehene Mittel zur Umlenkung des zugeführten Rauchgas-Luftgemisches in Tunnellängsrichtung, vorzugsweise in Richtung zur Brennzone hin.

2. Tunnelofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alc Mittel zur Umlenkung des Rauchgas-Luftgemisches unter den Deckenauclässen angeordnete, im wesentlichen parallel zur Deckenfläche verlaufende Prallplatten verwendet sind.

3. Ofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallplatten parallel zur Tunnellängsrichtung verlaufende, senkrecht zur Plattenebene liegende Randbegrenzungen aufweisen.

4. Ofen nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß als Material für die Prallplatten und deren Deckenaufhängungen Stahllegierurigen verwendet sind.

5. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als il zur Umlenkuni
mer verwendet sind.

Mittel zur Umlenkung an die Deckenauslässe angesetzte 90°-Kriim-

6. Ofen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmerauslässe mit in Tunnellängsrichtung weisenden, vorzugsweise schlitzförmig ausgebildeten,Düsen versehen sind.

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• ·

7. Ofen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein in Tunnellängsrichtung zwischen der Begeh- und Ofendecke verlaufendes, von der oder den Umwälzvorrichtungen gespeistes Hauptverteilerrohr (24), welches vorzugsweise durch Trenn-Schieber (25) unterteilt ist, und von ihm in Abständen ausgehende, vertikale ZufUhrungsstutzen (23), die quer über der Tunneldecke verlaufende Querverteilerrohre (20) speisen, die ihrerseits über vertikale, die Ofendecke (2) aurchsetzenue Auslaßleitungen mit den Umlenkmitteln in Verbindung stehen.

8. Ofen nach Anspruch 1 oder 7, mit mehreren Deckenauslässen, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckenauslässc; und/oder die Umlenkmittel derart gestaffelt angeordnet sind, daß die umgelenkte Strömung nicht auf unmittelbar benachbarte 'Auslässe bzw. Umlenkmittel trifft.

9. Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkmittel aus quer zur Tunnelrichtung verlaufenden, vorzugsweise als Kästen ausgebildeten, Rohren mit in Tunnellängsrichtung blasenden öffnungen, vorzugsweise Düsen, bestehen.

10. Ofen nach Anspruch 9 mit Kastenrohren, dadurch gekennzeichnet, daß dem in Strömungsrichtung der umgelenkten Strömung letzten Kasten eine im wesentlichen senkrecht verlaufende Prallplatte zugeordnet ist, während die den öffnungen der Übrigen Kästen abgewandten Kastenflächen als Prallplatten für die vom benachbarten Kasten stammende Strömung ausgebildet ist.

11* Ofen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Hauptverteilerrohre (24) abschnittweise mit je einer Umwälzvorrichtung verbunden sind und die einzelnen Abschnitte durch zu öffnende Trenn-Schieber voneinander getrennt sind.

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12» Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Kaltluftbeimengungsvorrichtung in der Abkühlungszone, die das abgekühlte Gasgemisch aus Deckenauslässen in den Tunnel einbläst, dadurch gekennzeichnet daß die Auslässe im Bereich der Tunneldecke mit Mitteln zur Umlenkung des Gasgemisches in Tunnellängsrichtung zur Brennzone hin versehen sind und daß den Umlenkmitteln im wesentlichen senkrecht zur umgelenkten Strömungsrichtung weisende Prallplatten im Abstand zugeordnet sind.

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