DE74240C - Ofen zum Veraschen und Glühen mit Vorrichtung zum schnellen Anheizen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 24: Feuerungsanlagen.

Patentirt im Deutschen Reiche vom ig. Februar 1893 ab.

Vorliegende Erfindung betrifft einen Ofen, in welchem Körper zum Zwecke des Ausglühens, Veraschens, oder zur Austreibung von Gasen, zur Zerlegung u. s. w. einem mehr oder weniger, hocherhitzten Gasstrom, unter Vermeidung der directen Einwirkung einer Flamme, ausgesetzt werden, und welcher gleichzeitig eine Vernichtung etwa entstandener übelriechender Gase herbeiführt.

Die für derartige Zwecke bisher bekannt gewordenen Ofenconstructionen zeigen im allgemeinen Einrichtungen für ununterbrochenen Betrieb in Gestalt von Recuperatoren, die meist direct unter denjenigen Ofenräumen angeordnet sind, in welchen der beabsichtigte Procefs, die Einwirkung eines erhitzten Gasstromes auf einen Körper, vor sich gehen soll; diese Oefen sind zum gröfsten Theil mit mehreren Feuerstellen ausgestattet, von denen die eine insbesondere für die Vernichtung entwickelter, schädlicher Gase bestimmt ist. Auch wenn diese Oefen sich im vollen Betriebe befinden , so ist es meist nicht möglich, eine neue Beschickung nach Beendigung einer Veraschung u. s. w. bezw. nach dem Entfernen etwaiger Rückstände geglühter oder veraschter Körper aus dem Arbeitsraum des Ofens unmittelbar vorzunehmen, weil während der Einwirkung des Gasstromes der Arbeitsraum eine solche Abkühlung erfährt, die ein besonderes Wiederanwärmen dieses Ofentheils nöthig macht. Diese Störung des fortlaufenden Betriebes durch das Wiederanheizen des Arbeitsraumes ist jedoch nicht von zu grofser Bedeutung, weil der Betrieb in den meisten Fällen kürzere oder längere Unterbrechungen mit vollständiger Löschung der Feuer erleidet. Nach einer jeden derartigen Unterbrechung macht sich nun ein besonderes Anheizen des gesammten Ofens nöthig, welches mit Zeit- und Kostenaufwand verbunden ist.

Zur Behebung dieses Uebelstandes ist im vorliegenden Ofen die directe Verbindung sämmtlicher Ofenräume und Kanäle und besonders auch derjenigen, welche die zu erhitzenden Gase während des Betriebes durchstreichen, mit der alle Verbrennungsproducte absaugenden Vorrichtung ermöglicht, wodurch gleichzeitige und somit schnellste undschonendste Erwärmung aller Ofentheile erzielt wird.

Der Ofen kann sowohl mit directer Feuerung, als auch mit Gasfeuerung betrieben werden und ist je nach dem Zweck mit eingebauter Muffel versehen oder auch ohne solche ausgeführt; auch der Herd, auf welchen die im hocherhitzten Gasstrom zu behandelnden Körper aufgebracht werden, kann verschiedene Gestaltung erhalten.

Die notwendigen Beschickungsöffnungen sind mit dichtschliefsenden Thüren versehen, welche durch feuerbeständiges Material geschützt sind.

Durch Fig. 1 bis 7 ist ein Ofen einfacherer Form ohne Muffeleinbau veranschaulicht, welcher mit einem festen, dichten Doppelherd ausgestattet ist. Dieser Doppelherd kann jedoch auch getheilt oder in Form mehrerer beweglicher, ausziehbarer Platten zur Ausführung gelangen; der Ofen kann auch nur einen einzigen Herd erhalten.

Als dasjenige Gas, welches, zur Durchführung des beabsichtigten Processes dienend, erhitzt

werden soll, ist Luft, und zur Beheizung des Ofens Gasfeuerung angenommen. Das Heizgas wird in einem Kanal dem Brenner zugeführt und die zur Verbrennung erforderliche Luft gelangt durch Schieber s¹, Fig. i, in einer Zuleitung zur Feuerstelle. Diese Zuleitung findet von dem Doppelschieber s^l aus in den beiden mittelsten Kanälen VI, Fig. ι und 2, direct nach dem Brenner hin statt, wo die Ausmündungen für die Verbrennungsluft zu beiden Seiten der Gasausströmungsöffnung bei f angeordnet sind. Der Brenner ist durch eine mit Mauerwerk geschlossene Oeffnung zur bequemen Entzündung des Feuers behufs Revision u.s.w. leicht zugänglich gemacht (Fig. 1).

Die Führung der Flamme, der Verbrennungsproducte und der zu erhitzenden Luft während des Betriebes ist in Fig. 1, 4 und 5 durch Pfeile angedeutet und sind die entsprechenden Schieberstellungen eingezeichnet. An Stelle der Schieber können auch andere Absperrungs- bezw. Regulirungsorgane Verwendung finden.

Die Heizfiamme bildet sich bei f, Fig. 1, und bewegt sich in dem mittelsten Kanal der direct unter den Herden befindlichen, in Fig. 3 punktirt eingezeichneten Züge VII vorerst nach .vorn, theilt sich alsdann nach rechts und links und gelangt in zwei getrennten Strömen in derselben Höhe wieder nach der hinteren Wand, die darüberliegenden Herde hocherhitzend. Von hier aus fallen die Verbrennungsproducte dicht neben dem Brenner in Züge des unter dem eigentlichen Ofenraum angeordneten Gaserhitzungsapparates und erwärmen in anderen zwischengebauten Kanälen die in diesen aufsteigende Luft, welche auf den in den Ofen eingebrachten Körper einwirken soll.

Sind in den Ofen Muffeln eingebaut, so werden die Verbrennungsproducte nach dem Durchstreichen der direct unter den Herden sich hinziehenden Kanäle vorerst um diese Muffeln herumgeführt und fallen erst hierauf in Züge des unter dem Ofenraum befindlichen Recuperators.

Dieser Recuperator, welcher im vorliegenden Falle mit waagrechten Kanälen aus Chamottemauerwerk bestehend dargestellt ist, kann auch aus senkrechten Zügen oder Röhren aus Chamotte, Metall u. s. w. bestehen.

Im vorliegenden Erhitzer fallen die Verbrennungsproducte an der Hinterwand des Ofens dicht neben dem Brenner in die Züge V und VI, welche die Secundärluftzuleitung seitlich und unten umgeben, ziehen in diesen nach vorn, gelangen durch senkrechte Verbindungen (Fig. 1) in die Züge III, gehen wiederum nach hinten und erreichen alsdann, an der Hinterwand nach abwärts geführt (Fig. 1, 4 und 5), den Kanal I, welcher sie nach dem Schornstein oder einer anderen absaugenden Einrichtung leitet.

Die sich im Recuperator erhitzende Luft, welche durch die Schieber s⁸·, Fig. 1 und 4, regelbar in die sie aufwärts führenden, durch Verticalzüge in entsprechender Verbindung stehenden Kanäle II, IV, VI und VIIa eintritt, gelangt nach dem Durchstreichen dieser Kanäle durch die Oeffnungen /, Fig. 2, 3 und 5, in den Ofenraum und kommt dort zur Einwirkung auf den in diesem befindlichen Körper.

Der Weg, den die Luft im Erhitzer zurücklegt, ist folgender: Die durch den Schieber s², Fig. 4, eingetretene Luft zieht in der Zugreihe II, sich mehrfach um die Zwischenzungen wendend, nach den äufseren hinteren Ecken, gelangt dann aufwärts in die Zugreihe IV und kommt hierauf, die Züge wiederum in mehreren waagrechten Windungen zurücklegend, nach den äufseren vorderen Ecken; von hier geht sie aufwärts in die direct darüberliegenden Kanäle, zieht in diesen nach hinten, wird alsdann in den nächst höher liegenden Kanälen VI nach vorn geführt und vertheilt sich hierbei und in den obersten Zügen VIIa, so dafs sie gleichmäfsig aus den Oeffnungen Z, Fig. 2, 3 und 5, hocherhitzt in den Ofenraum eintritt.

Die während des Processes im Ofenraum gebildeten gasförmigen Producte verlassen diesen Raum durch die Oeffnungen o, Fig. 1, 2, 3 und 5, und treffen alsdann in dem direct darunterliegenden mittelsten Kanal VII auf die in diesem stetig unterhaltene Heizflamme, sich mit ihr innigst mischend. Durch die innige Mischung mit dieser Flamme findet hier die völlige Vernichtung der entstandenen schädlichen Gase statt.

Von hier aus entweichen die Verbrennungsproducte auf dem bereits angegebenen Wege gemeinsam nach dem Abzugskanal.

Verlangt der Procefs zu seiner Durchführung ein anderes Gas als Luft, so ist dieses bei den Schiebern s², Fig. 1, 4 und 7, in den Gaserhitzer einzuführen und an diesen Stellen eine entsprechende Verbindung der Gaszuleitung mit dem Ofen herzustellen.

An diesem für einen dauernd fortlaufenden Betrieb sich vortheilhaft eignenden Ofen sind nun zum Zwecke des schnellen Anheizens für einen Betrieb, bei dem längere Unterbrechungen stattfinden, besondere Schieber s³, Fig. 1, 4 und 7, angeordnet. Diese Schieber s^s gestatten eine directe Verbindung derjenigen Züge II des Recuperators mit dem Abzugskanal I, Fig. 7, in welchen während der Durchführung des Processes das hierzu dienende Gas bezw.. die Luft nach dem Arbeitsraum des Ofens aufwärts geleitet und hierbei erhitzt wird, so dafs während des Anheizens auch diese Kanäle von heifsen Verbrennungsproducten durch-

strömt und somit deren Wandungen auch von dem Kanalinnern aus erwärmt werden.

Die während der Periode des Anheizens zu beobachtenden Schieberstellungen und die sich ergebenden BewegungsrichtQngen der Gase sind in Fig. 6 und 7 eingezeichnet. . Sind die Schieber s^a, Fig. 7, beim' Anheizen geöffnet und hierbei die Schieber s'², Fig. 7, dicht geschlossen, so tritt ein Theil der bei f gebildeten Flamme durch die Oeffnungen o, Fig. 6, in den Ofenraum, durchstreicht diesen und zieht durch die Oeffnungen / ab, wie in Fig. 6 durch Pfeile angedeutet ist. Das Abströmen der Verbrennungsproducte durch die mit den Oeffnungen / in Verbindung stehenden Lufterwärmungskanäle erfolgt entgegengesetzt der Richtung der während des eigentlichen Betriebes aufwärts strömenden Luft.

Somit erfolgt die Führung der Verbrennungsproducte beim Anheizen durch sämmtliche Kanäle des Erhitzers und durch alle Theile des Arbeitsraumes des Ofens gleichzeitig. Die Folge hiervon ist, dafs sämmtliche inneren Flächen der Wandungen von den heifsen Abgasen gleichzeitig bestrichen und erwärmt werden und dafs somit ein Anheizen in möglichst kürzester Frist erreicht wird, wobei durch die Gleichmäfsigkeit der Erwärmung alle Theile des Ofens trotzdem möglichst geschont bleiben und die Haltbarkeit derselben in keiner Weise besonders gefährdet ist.

Die directen Verbindungswege, welche hier als mittelst Schieber s^B verschliefsbare Oeffnungen an der Trennungs wand der zu verbindenden Kanäle II und I dargestellt sind, können auch durch feste oder einzufügende bezw. abnehmbare Rohre u. dergl. gebildet werden, die einerseits in die Luftzüge, andererseits in den Abzugskanal münden. Ferner können die Oeffnungen / und ο bei entsprechender Verlegung der Kanäle auch an den Stirnseiten des Ofens angeordnet werden.

Um nun einen derartigen Ofen für Leichen- und ähnliche Verbrennungen geeignet zu machen, bei welchem die erhaltenen, Rückstände zwecks besonderer Ausglühung einer Flamme noch zur direeten Einwirkung dargeboten werden sollen, erhält derselbe die in Fig. 8 bis 13 zur Darstellung gebrachten Formen.

Diese Figuren zeigen einen Ofen in zwei wenig von einander abweichenden Ausführungen (Fig. 8 und 9) und (Fig: 10 und 11) mit eingebauter Muffel. Der Boden der Muffel bildet den Herd, auf dem die Körper dem hocherhitzten Gasstrom ausgesetzt werden und welcher in diesem Falle als fester, durchbrochener Rost aus feuerbeständigem Material auszuführen ist, so dafs die Rückstände durch ihn hindurchfallen, sich unter ihm sammeln und durch geeignete Oeffnungen entfernt werden können.

Für die Behandlung des in den Arbeitsraum des Ofens eingebrachten Körpers ist wiederum Luft angenommen; es kann jedoch auch hier ein beliebig anderes Gas zur Anwendung gelangen.

Die Erwärmung der Luft findet in einem den Unterbau bildenden Recuperator statt; für den Betrieb des Ofens ist die Beheizung durch das Gas eines dicht angebauten Gaserzeugers .vorgesehen.

Aus diesem Gaserzeuger gelangt das Gas durch einen kurzen Hals nach dem Brenner bei f, wo die Mischung von Gas und Luft und die Bildung der Heizflamme stattfindet. Die für diese Flammenbildung nöthige Verbrennungsluft tritt durch den Schieber s¹, Fig. 8 und 10, in ein sie nach dem Brenner leitendes Kanalsystem, welches um den Schacht des Gaserzeugers (Fig. 12 und 1 3) herumgeführt ist, sich alsdann zu beiden Seiten bei den Schiebern s⁴ nach oben wendet und rechts und links von der Gasausströmungsöffnung ausmündet.

Diese bei f entwickelte, während des Betriebes dauernd unterhaltene Heizflamme zieht sich direct unter dem rostartigen Herd in Zug V hin und entläfst ihre Verbrennungsproducte durch die rechts und links befindlichen Oeffnungen ν nach oben, wo sie die Muffel umspülen und von aufsen erhitzen. Von hier aus fallen die heifsen Abgase in senkrechten Kanälen neben der Beschickungsöffnung abwärts bis in die Zugreihe III, nehmen hierbei einen anderen Theil der Verbrennungsproducte durch die neben den Oeffnungen ν liegenden kleineren Abzugsöffnungen auf, gehen eine kürzere Strecke nach hinten und gelangen aus den äufseren Zügen nach den beiden inneren. In letzteren werden die Abgase noch weiter nach rückwärts geführt bis zu den Schiebern s⁴, biegen wieder in die äufseren Kanäle ein, fallen sodann, nachdem sie sich nach vorwärts gewendet ha'tten, in die Züge I und vertheilen sich in diesen vier Kanälen, um von hier aus den tiefer liegenden Abzugskanal zu erreichen, welcher sie einem Schornstein oder einer anderen absaugenden Vorrichtung zuführt. Die für die auszuführenden Verbrennungen dienende Luft wird, je nach Bedarf, durch die beiden Schieber s² in zwei waagrechte Kanäle eingelassen, wendet sich um den Gaserzeugerschacht herum, steigt etwas nach oben, gelangt in die mittleren Kanäle II und durchströmt diese nach vom bis zu den Schiebern s³. Sodann steigt sie weiter aufwärts, zieht in den mittleren Ka^ nälen IV dicht unter dem Heizflammenraum wiederum nach hinten, biegt. vor dem Gaserzeugerhals rechts und links in die äufseren

Kanäle ein, geht um den Heizflammenraum bei/ herum nach oben, wendet sich dann wieder nach hinten und tritt schliefslich bei Z in das Innere der Muffel ein, sich an deren glühenden Wandungen noch hocherhitzend, um auf den zu verbrennenden Körper von oben nach unten strömend und ihn allseitig umfangend einzuwirken.

Die hierbei gebildeten gasförmigen Producte ziehen durch die Oeffnungen ο des rostartigen Herdes ab und gelangen in die unter diesem entwickelte Heizflamme. Durch innigste Mischung dieser gasförmigen Producte mit der Heizflamme wird die beabsichtigte Vernichtung übelriechender Gase erreicht.

Die durch den Rost gefallenen Rückstände werden in dem unter diesem befindlichen Raum der directen Einwirkung der Heizflamme, welcher Verbrennungsluft im Ueberschufs zugeführt wird, ausgesetzt, sind hierdurch einer gänzlichen Ausglühung unterworfen und können nach dieser mittelst geeigneter Instrumente an passenden Stellen dem Ofen entnommen werden.

Die beschriebenen Bewegungsrichtungen der Gase in den Kanälen während des Betriebes sind in Fig. io, ii und 13 durch Pfeile angedeutet und die hierbei zu beobachtenden Stellungen der Schieber, welche auch durch andere Absperrungsorgane ersetzt werden können, entsprechend eingezeichnet; in Fig. 8, 9 und 12 hingegen sind die Schieberstellungen und die Bewegungsrichtungen der Gase während des Aufheizens auf gleiche Weise veranschaulicht; nur Schieber s⁵ sind geschlossen dargestellt, weil sie während des Anwärmens nur auf kurze Zeit geöffnet gehalten werden.

Zum Zwecke eines möglichst schnellen Anheizens dieses Ofens sind nun auch hier regulirbare directe Verbindungswege zwischen dem Lufterhitzungskanalsystem II, IV u. s. w. und den Abzugskanälen I, III u. s. w. angeordnet, so dafs ein Abziehen der Verbrennungsproducte auch durch diese Erhitzungskanäle ermöglicht wird, wodurch diese bezw. deren Wandungen gleichzeitig von mehreren Seiten erwärmt werden. Diese mit Schiebern versehenen Verbindungswege befinden sich bei s^B, Fig. 8 bis 11, zwischen den Kanälen I und II und treten in Wirkung nach Schliefsung der Schieber s².

Damit gleichfalls die zur Zuführung der Verbrennungsluft für die Heizflammenbildung dienenden Kanäle mit dem Abzugskanal in directe Verbindung gebracht werden können, sind auch diese Kanäle mit durch Schieber S⁴, Fig. 8, ι ο, 12 und 13 , verschliefsbaren Oeffnungen versehen. So lange ein Anwärmen durch directes Feuer stattfindet, sind somit auch diese Kanäle von ihrem Innern aus schnellstens zu erwärmen, wenn hierbei Schieber s¹ dicht geschlossen gehalten wird.

Beim Anheizen folgt somit ein Theil der bei f gebildeten Flamme nicht dem genau erläuterten Weg für die Abgase, sondern wendet sich bereits bei f nach oben, schlägt durch die Oeffnungen ο in das Innere der Muffel, zieht durch die Oeffnung / ab, passirt die Lufterwärmungskanäle in entgegengesetzter Richtung der während des eigentlichen Betriebes durchstreichenden Luft und gelangt durch Schieber s³ in den Abzugskanal I. Ein anderer Theil der Flamme zieht durch Schieber s* direct nach Kanal III ab.

Damit das Innere der Muffel nicht nur in seinem hinteren Theil nach der Oeffnung / zu erwärmt wird, sondern damit auch der vordere Theil an der Beschickungsthür von der Flamme bestrichen werden mufs, erhält der Ofenraum zweckmäfsig auch in der Nähe dieser Thür regelbare Oeffnungen, am besten im Gewölbe, durch welche die Flamme auch nach vorn gezogen werden kann. Diese Oeffnungen sind durch Schieber s^s regelbar und entlassen die Verbrennungsproducte aus dem Ofeninnern direct in die nach Schieber s^e fallenden Kanäle; diese Schiebers⁶, Fig. 9, 11, 12 und 13, dienen gleichfalls zur directen Ueberleitung der Abgase nach dem Schornsteinkanal I während des Anheizens zum Zwecke der gleichmäfsigen Erwärmung der Kanalwandungen.

Die mit Schieber s ⁵ versehenen. Oeffnungen dienen ferner zur Abführung eines Theiles der Verbrennungsproducte für die kurze Zeit der Beschickung des Ofens, damit hierbei eine Belästigung durch das Herausschlagen der Flamme aus der geöffneten Beschickungsthür vermieden wird.

Die directe Verbindung sämmtlicher Ofenhohlräume mit dem Abzugskanal hat auch hier ein gleichzeitiges und gleichmäfsiges Durchströmen der heifsen Abgase durch alle Ofenräume zur Folge, so dafs hierdurch ein schnelles und trotzdem für alle Ofentheile schonendes Anheizen erreicht wird.

Die .beiden Ausführungsformen des Ofens unterscheiden sich aufser durch die verschiedene Anordnung der Schieber s⁵ auch durch die Constructionen des als Rost gebildeten Herdes. Die Seitentheile dieses Rostherdes erheben sich über die Mitte und lassen die sich nach abwärts verengenden Rostspalten ο eine verhältnifsmäfsig nur kleine Oeffnung an ihrer unteren Fläche frei, wodurch das einwirkende, hocherhitzte Gas gezwungen wird, den auf diesen Rostherd aufgebrachten Körper allseitig und besonders auch an dessen unterer Seite (wie in Fig. 11 durch Pfeile angedeutet) zu umspülen, so dafs ein rasch und vorteilhaft verlaufender Verbrennungsprocefs gesichert ist.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   ι. Ein Ofen zum Veraschen und Glühen mit Recuperator, bei welchem der unterhalb des Herdes liegende Brenner ff) die erhitzte Luft für die Flammenbildung bei Gasfeuerung bezw. zur Rauchverhütung bei directer Feuerung aus den mittelst ihrer Verschlüsse fs¹) regulirbaren Zügen erhält, während die durch stellbare Verschlüsse fs⁹) eingelassene, für die Durchführung des beabsichtigten Processes dienende Luft bezw. ein anderes Gas, ein Kanalsystem des Recuperators durchstreicht, um schliefslich durch Oeffnungen (I) in den Arbeitsraum des Ofens dadurch hocherhitzt zu gelangen, dafs die Verbrennungsproducte, welche die vom Herd kommenden entwickelten Gase durch Oeffnungen (o) aufgenommen haben, durch andere, jenem Gas- bezw. Luft-Kanalsystem benachbarte Züge abgeleitet werden, von denen aus am Ende derselben an geeigneten Stellen directe Verbindungen (s^B) mit den nächstgelegenen Luftkanälen geschaffen werden können, um für ein schnelleres Anheizen den abströmenden Verbrennungsprodücten auch durch das Gas- bezw. Luftkanalsystem ein Abziehen nach dem Schornstein zu gestatten.
2. 2. Bei dem unter i. gekennzeichneten Ofen die Zuführung von erhitzter Luft zu einem Brenner (f) behufs Rauchverhütung bei Rostfeuerung bezw. Flammenbildung mit Heizgasen durch die mittelst Verschlusses fs¹) regulirbaren Kanäle und die Zuleitung von zur Vornahme des im Ofen durchzuführenden Verfahrens nöthiger Luft bezw. Gas in einem mittelst. Verschlüsse fs²) regulirbaren Kanalsystem durch eine Oeffhung (I) in den Arbeitsraum des Ofens, während die unter dem Herd am Brenner ff) entstandenen Verbrennungsproducte zusammen mit den durch die Oeffnungen (σ) des Herdes (dessen Seitentheile höher liegen, als seine Mitte) kommenden Abgase, für gewöhnlich durch Seitenöffnungen fv) austretend, bei eingebauter Muffel diese umspülend, in verticalen Kanälen nach unten abziehen und alsdann in Zügen, welche behufs Wärmeübertragung jenen Luftkanälen benachbart sind, nach dem Schornstein gelangen, für den Fall des schnelleren Anheizens jedoch unter Benutzung der directen Verbindungen, welche zwischen den Zügen für die Abgase und den Lufterhitzungskanälen durch Oeffnen von Verschlüssen fs^a s⁴ s⁵ s⁶) hergestellt werden, auch in diesen Luftkanälen selbst nach dem Schornstein entweichen können.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.