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Selbsttätige Temperaturregelung eines Wärmofens Es ist schon vorgeschlagen
worden, die Temperatur von Wärmöfen dadurch selbsttätig zu regeln, daß im heißeren
und im kälteren Ofenteil je ein Pyrometer angeordnet ist, von denen das erstere
ausschließlich die Güte der die Feuerung unterhaltenden Stoffe und das letztere
ausschließlich die Menge dieser Stoffe regelt. Unter heißerem Ofenteil wird hierbei
derjenige Teil des Ofens verstanden, an welchem die Heizgase, in den Ofen eintreten,
und unter kälterem Ofenteil derjenige Teil des Ofens, an welchem die Heizgase den
Ofen verlassen. .
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Diese Regelung ist einerseits zwar äußerst genau, andererseits aber
infolge der Not-Wendigkeit, zwei Pyrometer mit den sonst noch erforderlichen Hilfseinrichtungen
vorsehen zu müssen, in gewissen Fällen, in denen keine sehr empfindliche und genaue
Temperaturregelung verlangt wird, etwas teuer. In diesen Fällen kann erfindungsgemäß
eine einfachere und damit billigere Temperaturregelung dadurch erfolgen, daß nur
ein im heißeren Ofenteil angeordnetes Pyrometer verwendet wird, das unmittelbar
die Menge der die Feuerung unterhaltenden Stoffe regelt und hierbei mittelbar auch
die Güte dieser Stoffe beeinflußt.
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Darüber hinaus hat dieses Regelverfahren den weiteren Vorteil, @daß
die in die Rekuperatoren gelangenden Gase so kühl gehalten werden können, daß keine
Rekuperatorelemente aus hitzebeständigem Chromstahl benötigt werden, die sehr teuer
und heute überdies kaum erhältlich sind.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet,
daß in den Abgaskanal vor den Rekuperatoren dauernd Kaltluft eingeleitet sowie gleichzeitig
durch das im heißeren Ofenteil angeordnete
Pyroineter die Gas- oder
Luftmenge beeinflußt und entspreclWnd dieser Beeinflussung über einen Gemischregler
die Luft- oder Gasmenge eingeregelt wird, so daß das günstigste Mischungsverhältnis
zwischen Gas und I-uft immer aufrechterhalten werden kann.
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Die Erfindung ist lediglich in der gleichzeitigen Anwendung der ini
Anspruch i enthaltenen Elemente zu erblicken.
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Diese Art der Regelung ist in <1:°r Abbildung bei einem runden
Einsat-rofen verunschaulicht, der mit einem Luft- titid Gasrektiperator ausgerüstet
ist.
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Der Ofen ist finit i, der Abgaskanal vor den Rekuperatoren finit 2,
der Luftrekuperator mit 3, der Gasrekuperator mit .1., der Abgaskanal hinter den
Rekuperatoren mit und der Kamin mit 6 bezeichnet. Im heileren Teil des Ofens, d.
h. etwa an der Heizgaseintrittsstelle, ist ein Pyroineter 7 angeordnet, das auf
die an dieser Stelle des Ofens Herrschende Temperatur anspricht. Die Heizgase treten
bei 8 in den Ofen ein. Sie entstehen durch Verbrennung von durch die Leitung 9 aus
den Rekuperator d. zugeführten Gas mittels Luft, die aus dem Rekuperator 3 durch
die Leitung io zugeführt wird.
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Das Pyroineter 7 wirkt auf eine in der Kältluftleitung i i vor dem
Rekuperator 3 angeordnete Drosselklappe 12, so daß je nach der Höhe der Temperatur
im heißeren Ofenteil diese Drosselklappe mehr oder weniger geöffnet wird und dementsprechend
mehr oder weniger kalte Verbrennungsluft dem Rekuperator 3 zugeführt wird. Durch
einen Gemischregler 13 wird entsprechend der Verstellung der Drosselklappe 12 auch
eine Drosselklappe 1I in der Kaltgasleitung i5 vor dein Rektiperator q. verstellt,
so daß immer das günstigste Mischungsverhältnis zwischen Gas und Luft aufrechterhalten
wird. Ebensogut könnte natürlich das Pyroineter 7 auf eine in der Kaltgasleitung
angeordnete Drosselklappe einwirken und durch den Gemischregler die der jeweiligen
Gasmenge entsprechende Luftmenge eingestellt werden.
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In der Isaltltiftleitung 16 befindet sich ein Ventilator 17, von dem
zwei Kaltluftleitungen ausgehen, nämlich die die Verbrennungsluft führende Leitung
i i und eine weitere Kaltluftleitung 18, durch die dauernd kalte Luft dem A bgaskatial
2 zugeführt wird. An Stelle eines einzigen Vertilators 17 könnte auch in jeder der
beiden Leitungen i i und i8 ein Lüfter vorgesehen sein. Die Verwendung nur eines
Lüfters hat aber den Vorteil einer schneller wirkenden Regelung, weil, gleichbleibende
Förderung des Ventilators vorausgesetzt, bei einer Drosselung der Verbrennungsluftmenge
in der Leitung 1 i gleichzeitig die Xaltluftmenge in der Leitung i8 erhöht wird,
was eine schnellere Erniedrigung der Vorwärmtemperaturen von Gas und Luft, d. h.
der Temperatur der Heizgase, und mithin auch eine entsprechend schnellere Erhöhung
der Brennstoffzufuhr bewirkt.
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Da eine oberhalb etwa 85o° liegende Temperatur Rekuperatorelemente
aus Werkstoffen ohne Chromzusatz gefährden kann, wird zweckmäßig vor dem Rekuperator
3, den die heißen Abgase als ersten beaufschlagen, eine Alarmvorrichtung i9 beliebiger
Bauart vorgesehen, die dann in Tätigkeit tritt, wenn die Temperatur der Abgase die
zulässige Idöclistteinperatur erreicht.
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Die Regelung der Ofentemperatur geschieht nun erfindungsgemäß wie
folgt: Wenn beispielsweise die Temperatur im heißeren Ofenteil 135o° bei einer Verbrennung
von stündlich 55oo in3 NT Schwachgas betragen soll und der Gemischregler so eingestellt
ist, daß sich diese Solltemperatur von 135o° ergibt, wird das Pyroineter 7 bei Erreichung
dieser Temperatur durch- Verstellen der Drosselklappe o. dgl. 12 die Luft drosseln,
wodurch, da Luft und Gas zur Erzielung der jeweilig günstigsten Verbrennung zwangsläufig
miteinander gekuppelt sind, auch eine entsprechende Drosselung der Gaszufuhr über
den Gemischregler 13 erfolgt. Da in den Abgaskanal 2 vor den Rekuperatoren dauernd
Kaltluft durch den Lüfter 17 und die Leitung 18 in erheblicher Menge, z. B.
3000 mg N je Stunde, zugeführt wird, wird das in den Rekuperatoren zugeführte
Abgas entsprechend gekühlt, bevor es in die Rekuperatoren gelangt. Wenn nun die
Solltemperatur von 1350° erreicht ist und dementsprechend die Menge der Verbrennungsstoffe
gedrosselt wird, muß auch eine geringere Abgasmenge entstehen, so daß, weil sich
die durch die Kaltluftleitung 18 zugeführte Luftmenge nicht ändert, die Vorwärmung
von Gas und Luft in den Rekuperatoren geringer und dementsprechend infolge der sich
hieraus ergebenden Verringerung der Heizgastemperatur auch die Ofentemperatur niedriger
wird, d. h. unter i350° sinkt. Die Folge hiervon ist, daß das Pyroineter 7 die Drosselklappe
12 wieder öffnet, was auch ein entsprechendes Offnen der Drosselklappe 1I durch
den Gemischregler bewirkt. Da aber die verringerte Vorwärmung von Gas und Luft eine
Verringerung ihrer fühlbaren Wärine, d. h. eine Güteverschlechterung bedeutet, regelt
das Pyrometer 7 Comit unmittelbar die Menge der Verbrennungsluft und damit auch
die Gasmenge sowie mittelbar die Güte der Verbrennungsstoffe Gas und Luft.
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In dem Ausführungsbeispiel ist die Regelung der Luftmenge in der Luftleitung
i i vor dein Rekuperator 3 gezeigt, wodurch dann
über den Gemischregler
13 auch die Gasmengenregelung in der Gasleitung 15 vor dem Rekuperator q.
erfolgt. Diese Regelung genügt bei runden Einsatzöfen, die mit tangential angeordneten
Brennern ausgerüstet sind, oder ganz allgemein bei solchen Öfen, deren Bauart und
Beheizung einen schnellen Ausgleich der zugeführten Gas- und Luftmengen bzw. Heizgase
im Ofenraum ermöglicht.