DE8114308U1 - Mit Wasser oder einer anderen Fluessigkeit beschickbarer Behaelter insbesondere Pflanzenbehaelter fuer Hydrokulturen - Google Patents

Description

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Dipl.-Phys. Dr. J. Friclo

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LONZA A.G.
Gampel/Wallis / Schweiz

Schachtofen zum Brennen von stückigem Brenngut, wie Kalkstein, Dolomit, Magnesit oder dgl.

Lie Neuerang betrifft einen Schachtofen zum Brennen von stückigem Brenngut, wie Kalkstein, Dolomit, Magnesit, oder dgl. gemäss dem Oberbegriff des Schatzanspruchs

Schachtöfen dieser Art sind aas der DE-PS 1 281 111 and der DE-AS 1 214 590 bekannt. Dabei ist koaxial zur Schachtwandung und von dieser distanziert ein Schachteinsatz angeordnet, der sich vom unteren Teil der Kühlzone bis zum oberen Teil der Brennzone erstreckt. Der Schachteinsatz weist Oeffnungen auf, durch welche der Teil der wenigstens teilweise verbrauchten Brenngase, der vom gebrannten Gut nach unten mitgenommen wird, sowie aus der Kühlzone aufsteigende Kühlluft in den Schachteinsatz gelangen. Mittels Injektoren wird das Gasgemisch aus dem Schachteinsatz abgesaugt und der

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in die Brennzone mündenden Brenngaszuführung zugeführt. I

Durch diese Umwälzung der wenigstens teilweise verbrauch- §

ten Brenngase und der Kühlluft wird ein einwandfreies I

Brennen des Guts in der Brennzone erreicht. '

Bisher hat man den Injektor mit Treibluft betrieben, die \ in einem Rekuperator vorgewärmt wurde, dem als Wärme- ! mittel ein Teil der in der Vorwärmzone aufsteigenden Ofenabgase zugeführt wurde. Die Erwärmung der Treibluft war vor allem beimBrennen von hochprozentigem Kalkstein unumgänglich, der beim Brennen ein Höchstmass an Wärme erfordert und bei dem ein Höchstmass an Kohlensäure entweicht .

Die Erwärmung der Treibluft im Rekuperator mittels der Ofenabgase hat den Nachteil, dass der Russ der Ofenabgase und der je nach Beschaffenheit des Brenngutes von den Ofenabgasen mitgeführte Staub sich im Rekuperator niederschlägt, so dass die Treibluft allmählich ioser weniger erwärmt wird und der Rekuperator schliesslich nach einiger Zeit verstopft. Weil die Reinigung des Rekuperators mühsam und zeitaufwendig ist, musste der Ofenbetrieb jeweils für längere Zeit unterbrochen werden, wobei der Ofen abkühlte, so dass die Temperatur in der Brenn-* und Vorwärmzone beim Wiederbeginn des Ofenbetriebs nicht für ein einwandfreies Brennen des Gutes ausreichte.

Die Neuerung geht weiter von der überraschenden Erkenntnis aus, dass die Treibluft des Injektors den thermischen Wirkungsgrad des Ofens erheblich herabsetzt. Der thermi-

sehe Wirkungsgrad des Ofens hängt vor allem davon ab, wie gross die von den Abgasen aus dem Ofen weggeführte Wärmemenge ist. Da die Abgase die Brennzone mit hoher Temperatur verlassen, führen sie erhebliche Wärmemengen mit sich. Ein Teil dieser Wärmemenge wird für die Erwärmung des in der Vorwärmezone befindlichen Guts genutzt. Für den Wirkungsgrad kommt es nun darauf an. dass ein möglichst grosser Teil der von den Ofenabgasen mitgeführten Wärmemenge vom in der Vorwärmzone befindlichen Material aufgenommen wird. Dieser Anteil ist umso grosser, je langsamer das Abgas durch die Vorwärmzone strömt. d.h. je kleiner die Gasmengen sind, welche pro Zeiteinheit die Wärme von der Brenn- in die Vorwärmzone transportieren. Vor allem bei stark endothermen Prozessen (Entsäuerung von Karbonaten, Brennen von Schamotte usw.) und wenn das zu brennende Gut ausserdem noch wärmeempfindlich ist und nur mit Abgasen von niedrigen Temperaturen vorgewärmt werden darf, musste aber bisher sehr viel Treibluft zugeführt werden. Durch die für den Betrieb des Injektors bisher verwendete Treibluft wurde nämlich der Luftanteil des in der Brennzone umgewälzten Gasgemischs stark erhöht, wodurch sich dessen Enthalpie verringerte. Die in der Brennzone vor allem für stark •endotherme Prozesse erforderliche, grosse Wärmemenge konnte bei gleichzeitig niedriger Temperatur der Gase deshalb nur mit grossen Gasmengen und damit erheblicher Treibluftzufuhr erreicht werden. Es entstanden so sehr grosse Abgasströmungen, die grosse Wärmemengen aus dem Ofen wegführten und damit den thermischen Wirkungsgrad erheblich herabsetzten.

Der Neuerung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, den Luftanteil der Gase im Ofen zu verringern und einen ununterbrochenen Betrieb des Ofens zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird gemäss der Neuerung dadurch gelöst, dass der Treibmitteleinlass des Injektors an die Auspuffleitung eines Gasmotors angeschlossen ist.

Indem der Injektor mit dem Abgas des Gasmotors betrieben wird, wird der bisher hohe Luftanteil der Gase im Ofen herabgesetzt, wodurch deren Enthalpie und damit der thermische Wirkungsgrad des Ofens erhöht wird. Zudem werden Unterbrechungen des Ofenbetriebs, die wegen der periodischen Reinigung des Rekuperators bisher erforderlich waren, vermieden.

Der neuerungsgemässe Schachtofen kann in an sich bekannter Weise einen Rekuperator aufweisen, dem als Wärmemittel wenigstens ein Teil der durch die Vorwärmzone nach oben steigenden Ofenabgase zugeführt wird. Der Rekuperator kann zur Erwärmung von Frischluft verwendet werden, die z.B. das Brenngut in einer dem Schachtofen zugeordneten Trocknungsanlage, insbesondere einer Mahltrocknungsanlage, trocknet. Der Gasmotor kann zum Antrieb eines Generators für die Erzeugung von Strom verwendet werden, der z.B. ebenfalls für den Betrieb der Mahltrocknungsanlage eingesetzt werden kann. Weil der bzw. die Injektoren mit dem Abgas des Gasmotors betrieben werden, wird dessen Abwärme für die Erhitzung der Brenn- und Vorwärmzone genutzt.

Im folgenden wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Neuerung näher beschrieben.

. Die einzige Figur zeigt eine schematische Darstellung

:.: eines Schachtofens.

Der dargestellte, zylindrische Schachtofen 1 hat eine ji Vorwärmzone V, eine Brennzone B und eine Kuhlzone K.

\ zu verbrennende, stückige Gut, z.B. Kalk, wird der Vor-

wärmzone V durch eine trichterförmige Zuführung 2 zugeführt. In der Vorwärmzone V ist ein Rohr 3 koaxial zur

■} Ofenwandung angeordnet, in das am unteren, offenen Ende

' ein Teil der in dieser Zone aufsteigenden Ofenabgase

strömt und dessen oberer, am Ende abgeschlossener Teil durch eine Leitung 4 mit einem Rekuperator 5 verbunden ist. Die durch den Auslassstutzen 6 des Rekuperators 5 austretenden Ofenabgase werden zusammen mit den restlichen, durch einen Auslassstutzen 7 am oberen Ende der Vorwärmzone V ausströmenden Ofenagbasen in nicht dargestellter Weise über Entstaubungsfilter zum Kamin geleitet. Die Abwärme der dem Rekuperator 5 zugeführten Abgase wird zur Erwärmung von Frischluft genutzt, die einer (nicht dargestellten) Mahltrocknungsanlage zugeführt wird. Durch mehrere, in der Höhe gegeneinander versetzte Zuführungen 8 wird der Brennzone B Brenngas zugeführt, das mittels nicht dargestellter Brenner durch Verbrennung von Leuchtgas, Erdgas, OeI oder festen Brennstoffen erzeugt wird und dessen Zufuhr durch Pfeile 9 angedeutet ist. In jede der Zuführungen 8 mündet ein Injektor, wobei in der Zeichnung nur einer dieser Injektoren dargestellt und mit 10 bezeichnet ist. Die Treibmitteleinlässe 12 der Injektoren 10 sind an eine Ringleitung 13 angeschlossen, die mit der Auspuffleitung 14 eines Gasmotors 15 verbunden ist. Der z.B. mit Erdgas betriebene Gasmotor 15 treibt einen Generator

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16 an, der elektrischen Strom erzeugt, welcher z.B. für die Mahltrocknungsanlage verwendet werden kann. Die Ansaugstutzen 17 der Injektoren 10 sind mit dem oberen Teil eines koaxial zur Ofenwandung angeordneten und von dieser distanzierten, zylindrischen Schachteinsatzes 18 verbunden. Der Schachteinsatz 18 erstreckt sich vom oberen Teil der Brennzone B bis in den unteren Teil der Kühlzone K und beschränkt die beiden Zonen auf den von ihm und der Schachtwandung begrenzten Ringraum. Er ist unten offen und im mittleren Bereich, unterhalb der Zuführungen 8 mit Oeffnungen 19 versehen, durch welche der mit 20 bezeichnete Teil der wenigstens teilweise verbrauchten Brenngase, der zusammen mit dem gebrannten Gut in der Brennzone B nach unten in Richtung auf die Kühlzone K strömt, sowie durch eine Kühlluftzufuhrleitung 21 in den unteren Teil der Kühlzone K geblasene, darin aufsteigende Kühlluft 22 in den Schachteinsatz 18 eintreten. Mittels der Injektoren 10 wird das Gasgemisch aus dem Schachteinsatz 18 abgesaugt und mit den Gasmotorabgasen· durch die das Brenngas 9 zuführenden Zuführungen 8 in die Brennzone B eingespeist. Am unteren Ende der Kühlzone K ist eine trichterförmige Austragevorrichtung 23 für das gebrannte Gut angeordnet.

RK/eb-6524
23.4.81

Claims (2)

• M t t (1 Pt» • · ■ » » f > re • »tar» ·* * Schutzansprüche

1. Schachtofen zum Brennen von stückigem Brenngut, wie Kalkstein, Dolomit, Magnesit oder dgl., mit einer Vorwärm-, einer Brenn- und einer Kühlzone, wenigstens einer in die Brennzone mündenden Brenngaszuführung, einer in die Kühlzone mündenden Kühlluftzuführung und einem wenigstens teilweise von der Schachtofenwandung distanzierten Schachteinsatz, der Oeffnungen für den Eintritt von wenigstens teilweise verbrauchten Brenngasen und aufsteigender Kühlluft aufweist und mit dem Ansaugstutzen wenigstens eines in die Brenngaszuführung oder die Brennzonemündenden Injektors verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Treibmitteleinlass (12) des Injektors (10) an die Auspuffleitung (14) eines Gasmotors (15) angeschlossen ist.

2. Schachtofen nach Anspruch 1, mit einem Rekuperator, dem als Wärmemittel wenigstens ein Teil der durch die Vorwärmzone aufsteigenden Abgase zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass des Rekuperators (5) für das zu erwärmende Fluid an eine Frischgaszuführung und der Auslass, aus dem das erwärmte Frischgas ausströmt, an eine Trocknungsanlage für das stückige Brenngut angeschlossen ist, und ein vom Gasmotor (15) angetriebener Generator (16) für die Erzeugung von elektrischem Strom vorgesehen ist.

RK/eb-6524
23.4.81