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Düse für gasgefeuerte Schachtöfen Gasgefeuerte Schachtöfen, z. B.
Kalkbrennöfen, werden bekanntlich in der Weise betrieben, daß das ungebrannte Gut
oben aufgegeben wird und entgegen den aus dem unteren 'Teil des Ofens ansteigenden
Heizgasen niedersinkt. Unterhalb der Gasbrenner ist dann noch eine besondere Lufterhitzungszone
vorgesehen, in der die Verbrennungsluft entgegen dem niedersinkenden heißen, gebrannten
Gut bis zu den Brennern hochsteigt. wobei sie sich erwärmt, während gleichzeitig
das Gut abgekühlt wird.
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Da die für diese Öfen unbedingt erforderliche gleichmäßige Wärmeverteilung
über dm Gesamtquerschnitt ihren Abmessungen und insbesondere ihrem Durchmesser tin2
bestimmte Grenze setzt; ist schon versucht worden, zur Erhöhung der Leistung dieser
Öfen und damit zur Steigerung ihrer Wirtschaftlichkeit einen ovalen Querschnitt
zu wählen. Hierbei hat sich jedoch gezeigt, _ daß die ovale Querschnittsform des
Ofens keinen Vorteil hinsichtlich der Gleichmäßigkeit des gebrannten Gutes ergibt
und die runde Form des Ofens nicht zu entbehren ist, die aber beim Überschreiten
eines bestimmten Durchmessers wiederum die Gefahr mit sich bringt. daß sich Randfeuer
bilden, die dadurch entstehen, daß die Brenngase j an der Ofen--wand den geringsten
Widerstand finden, vorzugsweise beim Hochsteigen, ohne bis in die Ofenmitte zu gelangen.
Es ergibt sich daher leicht ein im inneren Kern ungenügend gebranntes Gut und damit
auch eine entsprechend verringerte O.fenteistung.
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Um nun trotz Beibehaltung der runden Querschnittsform des Ofens seine
Leistung durch Vergrößerung des Durchmessers zu erhöhen, wurde versucht, die Brenner
nicht nur, wie bisher üblich, auf eine kurze l-ntferneng
in den
Ofen hineinragen zu lassen, sondern verlängerte Düsen zu verwend-,n, die sich bei
den größten üfen bis zu 75o mm in den Ofenraum erstrecken. Obschon es dadurch möglich
wurde, die Ofenleistung zu steigern, zeigte sich aber, daß trotz der Einführung
der Brenngase weit in den Ofen hinein sich noch Randfeuer bildeten, wodurch sich
wiederum ein ungleichmäßiges Brenngut ergab und damit der Vorteil der Leistungssteigerung
infolge der Vergrößerung des Durchmessers des Ofens wieder aufgehoben wurde.
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Eingehende Untersuchungen haben nun ergeben, daß diese Randfeuer darauf
zurückzuführen sind, daß sich unterhalb der lang gestreckten Düsen Hohlräume bilden,
in denen sich die Brenngase sammeln und dann, dem geringsten Widerstand folgend,
zur Ofenwand zurückströmen, wo sich nunmehr die Randfeuer bilden. Begünstigt wird
diese Erscheinung noch dadurch, daß die Düsen große Querschnitte aufweisen, weil
meist Schwachgase verwendet werden und infolge der hohen im Ofen herrschenden Temperaturen
die Düsen mit Kühlmänteln ausgerüstet werden müssen, so daß sich ein beträchtlicher
Düsenquerschnitt und damit auch ein entsprechend großer Hohlraum u:i@erhalb der
Düsen ergibt.
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Ausgehend von dieser Erkenntnis hat sich die Erfindung die Aufgabe
gestellt, diesen Hohlraum zum Verschwinden zu bringen, und diese Aufgabe in der
Weise gelöst, daß der Querschnitt des Düsenaußenmantels sich entsprechend dem Böschungswinkel
des Brenngutes nach unten verjüngt, was zur Folge hat, daß der Raum unterhalb der
Düsen von dem Brenngut voll ausgefüllt wird. Da sich mithin keine Hohlräume mehr
bilden können, kann auch keine Gasansammlung und keili Rückströmen der Brenngase
- zur Ofenwand mehr erfolgen, so daß der Ofen auch bei größten Abmessungen gleichmäßig
betrieben werden kann und dementsprechend auch bei höchster Leistung ein gleichmäßiges
Brenngut liefert. .
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Verjüngte Düsen für öfen sind an sich zwar bekannt. Diese Düsen sind
aber' nach unten verjüngt, wenn die Düsenaustrittsöffnung oben liegt, so daß bei
entenliegender Düsenaustrittsöffnung, die zur Verhinderung des Zusetzens der Düse
durch das Gut ausschließlich für den Einbau in Schachtöfen in Frage kommt, die Düse
nach oben anstatt wie nach der Erfindung entsprechend dem Böschungswinkel des Gutes
nach unten verjüngt ist. Der Gedanke der Verhinderung von Randfeuer durch eine Verjüngung
tler Düse nach unten entsprechend dem Böschungswi ekel des. Gutes konnte dementsprechend
auch nicht durch den älteren Vorschlag nahegelegt werden, was iiTgbesondere auch
daraus hervorgeht, daß nach diesem Vorschlag die Düse auf dem Ofenherd angeordnet
werden soll,' was aber die Bildung von Hohlräumen unterhalb der Düse .ausschließt.
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In der Zeichnung ist eine nach dem erfindungsgemäßen Vorschlag durchgebildete
Düse dargestellt, und zwar zeigen Abb. i einen Längsschnitt und Abb. 2 einen Schnitt
nach der Linie A-A der Abb. i.
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In den Abbildungen ist die Ofenwand mit i, das an dieser befestigte
Einsatzstück für die Düse mit 2, der äußere, an seinem Vorderende abwärts in den
Ofenraum sich erstreckende Düsenmantel mit 3, die mit Anschlußflansch versel-rene,
an ihrem Vorderende ebenfalls abwärts in den Ofenraum sich .erstreckende Düse mit
4 und der das Kühlmittel, beispielsweise Wasser, aufnehmende Raum zwischen dem Mantel
3 und der Düse 4 mit 5 bezeichnet.
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Obschon es zur Verwirklichung des Erfindungsgedankens und zur Erzielung
des angestrebten Erfolges genügen würde, wenn der Querschnitt des Düsenaußenmantels
3 nach unten entsprechend dem Böschungswinkel des Gutes verjüngt würde, empfiehlt
es sich trotzdem, bei wassergekühlten Düsen, d. h. bei Düsen mit einem Außen- und
einem Innenmantel, das im Innern des verjüngten Außenmantels angeordnete Brennstoffzuleitungsrohr,
wie Abb.2 zeigt, entsprechend dem Außenmantel zu verjüngen, weil auf diese Weise
der bei einem runden Innenmantel verlorengehende Teil des inneren Querschnittes
ausgenutzt werden kann.