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Winderhitzer mit unterer Beheizung Die Erfindung bezieht sich auf
brennschachtlose Winderhitzer mit unterer Beheizung des als Wärmespeicher -dienenden
Gitterwerks. Bei dieser Bauart ist der Vorteil vorhanden, daß sich die heißesten
Teile des Winderhitzers unterhalb des Gitterwerks befinden. Kleine Abbröckelungen
und Absinterungen, die bei örtlichen Überhitzungen an den heißesten Stellen entstehen
können, vermögen daher nicht in das Gitterwerk zu fallen und dessen verhältnismäßig
enge Durchlaßkanäle zu verstopfen. Ferner wird durch den Fortfall des Brennschachtes,
der sonst etwa 25 :bis 30% des lichten Querschnitts des Winderhitzers ausfüllt,
die gleiche Leistung bei wesentlich kleineren Abmessungen erzielt. Andererseits
ruht das ganze Gewicht des Gitterwerks auf dem hocherhitzten Unterbart. Beim Aufheizen
des Gitterwerks werden im Unterbau hohe, bis nahe an den Druckerweichungspunkt der
üblichen feuerfesten Werkstoffe herankommende Temperaturen erreicht. Es besteht
daher die Gefahr, daß derUnterbau der zeitweilig auftretenden doppelten, nämlich
der mechanischen und der thermischen Beanspruchung nicht gewachsen ist.
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Die Erfindung bezweckt, die geschilderten Vorzüge der brennschachtlosen
Bauart mit unterer Beheizung beizubehalten, ihre bisherigen Nachteile aber mit Sicherheit
zu vermeiden. Sie besteht im wesentlichen darin, daß in dem Unterbau unterhalb des
Gitterwerks eine Mehrzahl von parallel zueinander liegenden, die Gestalt eines schmalen
Hochrechtecks aufweisenden Verbrennungskammern vorgesehen ist, deren Sohle eine
Reihe von hintereinanderliegenden Brennstellen enthält, denen zum Aufheizen des
Gitterwerks die Verbrennungsmittel,
Heizgas und Luft, in regelbarer
Menge zugeführt werden. Die wandartigen Stützpfeiler zwischen den parallelen Verbrennungskammern
sind so stark ausgeführt, daß sie die vorerwähnten Beanspruchungen mit Sicherheit
aushalten. Durch die Regelbarkeit der einzelnen Brennstellen ist dafür gesorgt,
daß eine auf den ganzen Winderhitzerquersehnitt gleichmäßige Wärmeverteilung erfolgt.
Gefährliche ärtlzche Überhitzungen können daher nicht mehr auftreten. -Zweckmäßig
sind im Bodenmauerwerk des Winderhitzers unterhalb der Verbrennungskammern und parallel
zu diesen liegende Sohlkanäle für Heizgas und Luft angeordnet, von denen zu den
einzelnen Brennstellen Verbindungskanäle führen, die durch von außen einstellbare
Schieber od. dgl. in ihrem Querschnitt regelbar sind.
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Um beim Aufheizen des Gitterwerks allzu hohe Temperaturen in,diesem,
vor allem aber im Brennraum zu vermeiden, ist es bekannt, mit erheblichem Luftüberschuß
zu arbeiten. Eine weitere Ansbildung der Erfindung besteht darin, daß der Lu.ftüberschuß
durch selbsttätige Regelung,des Verhältnisses zwischen Heizgas und Luftständig auf
der gewünschten Höhe gehalten wird. Zu diesem Zweck wird: ein in ;der Luftleitung
angeordnetes Drosselorgan selbsttätig durch einen Regler verstellt, der durch eine
Staufdüse in der Heizgasleitung betätigt wird.
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Bei hohem Luftüberschuß entstand bisher ein entsprechender Abhitzeverlust.
Dieser wird erfind'ungsgemäß weitgehend dadurch vermieden, daß die Überschußluft
ganz oderteilweise durch eine regelbare Menge von Abgas ersetzt wird, das durch
Zumischen zur Verbrennungsluft im Kreislauf wieder in den Winderhitzer'zurückgeführt
wird. Durch den Abgaszusatz werden die Verbrennungstemperaturen in etwa dem gleichen
Maße herabgesetzt wie bei Zufuhr einer entsprechenden Menge von Überschußluft.
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Inder Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht,
und zwar zeigt ' Abb. i einen senkrechten Querschnitt durch den Unterbau eines Winderhitzers
nach Linie I-I der Abb. 2, Abb.2 einen waagerechten Querschnitt nach Linie II-II
der Abb. i, Abb. 3 in vereinfachter Darstellung die Seitenansicht des Winderhitzers
und Ab;b. 4 die zugehörige Draufsicht.
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Der mit i bezeichnete Winderhitzer enthält eine feuerfeste Ausmauerung
2 und in seinem zylindrischen Teil das als Wärmespeicher dienende Gitterwerk 3 aus
feuerfesten Steinen. Das Gitterwerk 3 wird von den kräftigen wandartigen Stützpfeilern
4 des Unterbaues getragen. Zwischen den Stützpfeilern 4 befinden sich die Verbrennungskammern
5 von der Gestalt eines Hochrechtecks, deren Breite zweckmäßig nicht mehr als 40
cm beträgt. Im oberen Teil,der Verbrennungskammern 5 sind Zwischengewölbe 6 angeordnet,
die mit Durchlaßöffnungen 7 für die Feuergase versehen sind. Da-.durch wird eine
kräftige Durchwirbelung der Feuergase und eine vollständige Verbrennung von deren
noch unverbrannten Bestandteilen bewirkt. Im Bodenmauerwerk 8 des Winderhitzers
i sind parallel zu den Verbrennungskammern 5 verlaufende Sohlkanäle vorgesehen,
von denen die Sohlkanäle 9 an eine Heizgaszuleitung a.o und die dazwischenliegenden
Sohlkanäle il an eine Luftzuleitung 12 angeschlossen sind. Von den Sohlkanälen 9
führen Verbindungskanäle 13 und von den Sohlkanälen i i ähnliche Verbindungskanäle
14 zu dien einzelnen Brennstellen 15, die ;Sich auf den Sohlen der Verbrennungskammern
5 befinden. Wie Abb. 2 zeigt, enthält jede Verbrennungskammer 5 eine Reihe von hintereinanderkegenden
Birennstellen 15. Zur Regelung !der Au:strittsqu-.#rschnitte ,der Verbindungskanäle
13 und 14,s,ind auf den Sohlen der Verbrennulngskammern Schieber 16 bei jeder einzelnen
Brennstelle 15 angeordnet. (Der besseren Übersieht halber sind nur einige Schieber
r6 eingezeichnet.) Durch verschließbare Öffnungen 17 in der Ausmauerung 2 können
die Schieber 16 mittels Stangen od. dgl. von außen eingestellt und dadurch die Heizgas-
und Luftmengen für jede Brennstelle 15 geregelt werden. Zum Massen der Verbrennungstemperaturen
sind an geeigneten Stellen Thermoelemente 18 vorgesehen, die beispielsweise aus
Platin und Platin-Rhodium bestehen.
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Die das Gitterwerk 3 von unten nach oben durchströmenden heißen Feuergase
werden durch Leitung i9 unmittelbar ins Freie abgeführt, so daß sich ein besonderer
Schornstein für den Abzug der Abgase erübrigt. In Leitung i9 ist ein Absperr-un:dDrosselorgan
2o vorgesehen, bei dessen Betätigung ein Teil der Abgase durch eine an Leitung 19
angeschlossene Leitung 21 strömt. Diese Leitung ist mittels einer mit Drosselklappe
22 absperrbaren Zweigleitung 23 mit der Luftzuleitung a2 verbunden. In Strömungsrichtung
:der Abgase gesehen, ist in Leitung 2i hinter dem Abzweig 23 ein Absperrorgan 24
vorgesehen. Ähnliche Absperrorgane 25 und 26 sind in der Luftleitung 1.2 vor und
hinter dem Abzweig 23 angeordnet.
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Beim Blasen des Winderhitzers dient Leitung 21 zur Zufuhr des Unterwindes.
Der das beiße Gitterwerk 3 von oben nach unten durchströmende Unterwind gelangt
durch einen Sammelkanal 27 im Unterbau des Winderhitzers in die zum -Hochofen
führende Heißwindleitung28.
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In der IHeizgasleitung,io ist eine Staudüse 29 angeordnet, @durch
idie ein Regler 30 betätigt wird. Wie, Abb. 4 zeigt, steht Regler 30 mit
einer weiteren Staudüse 31 in Verbindung, die in Luftleitung i2 vorgesehen ist.
Je nach dem gewünschten Druckunterschied in den Leitungen io und 12 wird Regler
3o eingestellt. Ändert sich .die Menge des durch Leitung io strömenden Heizgases
und damit auch der Druckunterschied zu-Luftleitung42, so wird durch Regler 3o ein
Servomotor 32 eingeschaltet, der die Drosselklappe 26 in Luftleitung 12 entsprechend
verstellt. Mit Hilfe dieser Einrichtung sowie,durch entsprechende Einstellung .der
Drosselorgane ao und 25 isst es möglich, eine bestimmte Abgasmenge, beispielsweise
25 %, durch Luftleitung
12 im Kreislauf wieder in den Winderhitzer
i zurückzuführen. Die jeweilige Stellung der einzelnen Drosselorgane beim Aufheizen
oder beim Blasen des Winderhitzers bedarf keiner weiteren Erläuterung.