DE963695C

DE963695C - Electrically heated convection oven

Info

Publication number: DE963695C
Application number: DES13297D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Christian Hollmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1944-04-07
Filing date: 1944-04-07
Publication date: 1957-05-09

Description

Elektrisch beheizter Umluftofen Die Erfindung bezieht sich auf elektrisch beheizte Umluftöfen für industrielle Zwecke, wie sie zur Wärmebehandlung von langem Glühgut in Frage kommen und die aus diesem Grunde eine längliche Form besitzen. Bekannte Umluftöfen arbeiten mit Längsluftumwälzung, d.:h., die, Luft wird mittels eines oder mehrerer Lüfter längs der Ofenachse zunächst meist durch einen die elektrischen Heizwiderstände enthaltenden, in der Längsachse des Ofens verlaufenden Lufterhitzungskanal hindurchgeblasen, gelangt an dessen Ende in den Behandlungsraum des Ofens, den sie im entgegengesetzten Sinne durchströmt, um dann am anderen Ende wieder dem Lufterhitzungskanal zugeleitet zu werden. Bei solchen Öfen bestehen zwischen derjenigen Stelle, an der die Luft in den Ofenraum gelangt, gegenüber derjenigen, wo die Luft den Behandlungsraum verläßt, infolge Wärmeabgabe an das Gut Temperaturunterschiede, die sich sowohl beim Aufheizen des Glühguts als auch bei dessen Beharrungstemperatur unangenehm auf das zu behandelnde Gut auswirken und beim Aufheizen bei größeren Ofenlängen bis zu zoo° betragen können.Electrically heated convection oven The invention relates to electrically heated convection ovens for industrial purposes, such as those used for long-term heat treatment Annealed material come into question and for this reason have an elongated shape. Known convection ovens work with longitudinal air circulation, i.e., the, air is by means of one or more fans along the furnace axis, initially mostly through an electric one Air heating duct containing heating resistors and running in the longitudinal axis of the furnace blown through, ends up in the treatment room of the furnace, which they flows through in the opposite direction, to then return to the air heating duct at the other end to be forwarded. In such ovens exist between the point where the air enters the furnace room, opposite to where the air enters the treatment room leaves, as a result of heat transfer to the good temperature differences, which both unpleasant when heating up the annealing material as well as at its steady-state temperature affect the items to be treated and when heating up with longer oven lengths can be up to zoo °.

Um solche unliebsamen Temperaturunterschiede zu vermeiden, wurde bereits vorgeschlagen, Umluftöfen mit einer solchen Belüftung auszurüsten, bei der die Luft quer zur Längsachse umgewälzt wird. Bei der Anwendung von Querbelüftung entstehen jedoch zwischen den einzelnen durch die Lüfter quer umgewälzten Luftströmen Zonen niederer Temperatur, die abermals eine ungleichmäßige Erhitzung des Guts im Gefolge haben. Außerdem können die einzelnen Querluftbereiche unter sich verschiedene Temperaturen aufweisen, was ebenfalls einseitige Erwärmung im Gefolge hat. Für viele Glühgutformen ist außerdem die Querluft wenig geeignet, z. B. Rohrstapel.In order to avoid such unpleasant temperature differences, has already been proposed to equip convection ovens with such ventilation, in which the air is circulated transversely to the longitudinal axis. When using cross ventilation however, between the individual air streams circulated transversely by the fan lower temperature, which is again an uneven Heating of the estate in their wake. In addition, the individual transverse air areas can under show different temperatures, which is also one-sided heating in the Has entourage. In addition, the transverse air is not very suitable for many types of annealing goods, e.g. B. Stack of tubes.

Alle diese Nachteile sind bei der Erfindung vermieden. Sie zeigt erstmals einen Weg, wie man jegliche Temperaturunterschiede auch bei sehr langen Umluftöfen ausschalten kann und dabei eine besonders intensive Belüftung erzielt. Dies wird dadurch erreicht, daß mehrere quer zur Längsachse eine Luftumwälzung hervorrufende Lüfter (Querlüfter) vorgesehen sind, wobei mittels der Querlüfter selbst durch Umlenkung des ganzen oder eines Teils des Luftstroms auf der Druckseite der Querlüfter eine in Richtung der Längsachse verlaufende Luftstromkomponente erzeugt wird. Hierdurch wird erreicht, daß sich auch in verhältnismäßig langen Umluftöfen vollkommen gleichmäßige Temperaturverteilung und entsprechend günstige Glühergebnisse erzielen lassen. Ein besonderer Vorzug der Erfindung ist es dabei, daß nur Querlüfter zur Verwendung kommen und die Längskomponente des Luftstroms durch ein einfaches Umlenken der Querluft bzw. eines Teils derselben erzielt wird. Grundsätzlich kann dabei die Umlenkung der Querluft nach zwei Arten erfolgen, und zwar erstens erfindungsgemäß dadurch, daß die Austrittsstelle der in an sich bekannter Weise teilweise in Seitenkanälen, unter Umständen innerhalb der Ofenwand geführten Querluft gegenüber der Eintrittsstelle derart versetzt angeordnet ist, daß die an der Austrittsstelle in den Ofenraum strömende Luft in den Saugbereich des in der Längsrichtung nächstfolgenden Querlüfters kommt. In diesem Fall wird also die Querluft sozusagen in den Seitenkanälen bzw. innerhalb der Ofenwand zum Saugbereich des nächstfolgenden Querlüfters geleitet und durchwandert auf diese Weise in der Längsrichtung den Ofen. Zu diesem Zweck können beispielsweise in den durch Seitenwände der Ofenwand gebildeten, zur Führung der Querluft vorgesehenen Kanälen schräg in der Längsrichtung des Ofens verlaufende Leitbleche vorgesehen sein.All of these disadvantages are avoided in the invention. It shows for the first time a way of avoiding any temperature differences even with very long convection ovens can switch off and thereby achieve particularly intensive ventilation. this will achieved in that several transversely to the longitudinal axis causing an air circulation Fans (cross fans) are provided, with the cross fan itself being deflected by means of the cross fan of all or part of the air flow on the pressure side of the cross fan air flow component extending in the direction of the longitudinal axis is generated. Through this it is achieved that even in relatively long convection ovens they are completely uniform Allow temperature distribution and correspondingly favorable annealing results to be achieved. A A particular advantage of the invention is that only cross fans are used come and the longitudinal component of the air flow by simply diverting the transverse air or a part thereof is achieved. Basically, the diversion the transverse air take place in two ways, firstly according to the invention by that the exit point of the in a known manner partly in side channels, transverse air possibly guided within the furnace wall opposite the entry point is arranged offset in such a way that the flowing into the furnace chamber at the exit point Air comes into the suction area of the next transverse fan in the longitudinal direction. In this case, the transverse air is so to speak in the side channels or within the furnace wall to the suction area of the next following cross fan and wanders through in this way in the longitudinal direction the furnace. For this purpose, for example in the one formed by the side walls of the furnace wall and provided for guiding the transverse air Channels provided obliquely in the longitudinal direction of the furnace running baffles be.

Die andere Art, die quer umgewälzte Luft durch die Querlüfter selbst in der Längsrichtung fortzubewegen, besteht erfindungsgemäß darin, daß an der Druckseite der Lüfter rohr- oder düsenartige, in der Längsrichtung des Ofens verlaufende Luftführungskanäle vorgesehen sind, durch die wenigstens ein Teil der quer umgewälzten Luft in die Ofenlängsrichtung umgelenkt wird. So kann beispielsweise an der Druckseite des Lüfters ein kanalartiger, in der Längsrichtung verlaufender und nach vorn zu sich verengender Fortsatz vorgesehen sein. Eine für den praktischen Betrieb besonders vorteilhafte Ausführungsform ergibt sich dadurch, daß die Menge der in der Längsrichtung zu fördernden Luft regelbar ist. Zu diesem Zweck können z. B. innerhalb der rohr- oder düsenartigen Luftführungskanäle Drosselorgane, z. B. Schieber, vorgesehen sein, bzw. es können bei der zuerst erwähnten Ausführungsform die Leitbleche in den Seitenwandkanälen ihrer Neigung nach verstellbar angeordnet sein. Die- Rückführung des in der Längsrichtung bewegten Luftstroms kann dabei in einem an sich bekannten, seitlich ober- oder unterhalb des Umluftofens angeordneten Rückführungskanal erfolgen, der beispielsweise bei Ofen mit Chargierschlitzen durch diese gebildet sein kann, da sie j a im beschickten Zustand vom Glühgut bedeckt sind. Auch können zwei Umluftöfen nebeneinander angeordnet werden mit an ihren Längsenden angeordneten Verbindungsöffnungen für den umgewälzten Luftstrom, wobei die Luft in den nebeneinanderliegenden Ofen im entgegengesetzten Sinn strömt.The other type, the cross-circulated air through the cross-fans themselves To move in the longitudinal direction is, according to the invention, that on the pressure side the fan tube-like or nozzle-like air ducts running in the longitudinal direction of the furnace are provided through which at least part of the transversely circulated air into the Furnace is deflected in the longitudinal direction. For example, on the pressure side of the fan a channel-like, running in the longitudinal direction and narrowing towards the front Extension be provided. A particularly advantageous one for practical operation Embodiment results from the fact that the amount to be conveyed in the longitudinal direction Air is adjustable. For this purpose z. B. within the tubular or nozzle-like Air ducts throttle organs, z. B. slide, be provided, or it can in the first-mentioned embodiment, the baffles in the side wall channels be arranged adjustable according to their inclination. The return of the in the longitudinal direction moving air flow can be in a known per se, laterally above or below of the convection oven arranged return duct take place, for example at Oven with charging slots can be formed by this, since they are loaded in Are covered by the annealing material. Two convection ovens can also be arranged next to one another are arranged with connection openings for the circulated at their longitudinal ends Air flow, with the air in the adjacent oven in the opposite one Sense flows.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform ergibt sich dadurch, daß in einem Umluftofen mit Querbelüftung die Luft an der einen Wandseite eine Luftstromlängskomponente in der einen, auf der anderen Wandseite eine solche in der entgegengesetzten Richtung besitzt. Zu diesem Zweck können z. B. bei Anwendung von schräg in der Längsrichtung des. Ofens verlaufenden Leitblechen diese an gegenüberliegenden Wandseiten entgegengesetzte Neigung besitzen.A particularly advantageous embodiment results from the fact that In a convection oven with cross ventilation, the air on one side of the wall becomes a longitudinal component of the air flow one side of the wall and one in the opposite direction on the other owns. For this purpose z. B. when using obliquely in the longitudinal direction of the furnace extending baffles these opposite wall sides on opposite sides Possess inclination.

An Hand der Zeichnung soll das Grundsätzliche der Erfindung näher erläutert werden. Dort ist in Fig. i ein vertikaler Längsschnitt durch den mittleren Teil eines Kammerofens abgebildet. Mit i sind die Querlüfter bezeichnet, die als Zentrifugallüfter ausgebildet sind und die in bekannter Weise die Luft zuerst durch in der Zeichnung nicht ersichtliche Decken- und Wandkanäle des Ofens blasen, so daß sie erst längs des Schlitzes :2 in den eigentlichen Ofenraum eintritt. Zwischen den einzelnen OOuerlüftern i sind seitlich den Deckenkanal abgrenzende Bleche 3 vorgesehen. 4 sind die Seitenkanäle gegeneinander abgrenzende Leitbleche, die erfindungsgemäß schräg verlaufen, so daß die vom rechts angeordneten Lüfter i abgeschleuderte Luft schräg im Sinne des Pfeils 5 gelenkt wird und bei 6 gegenüber ihrer Eintrittsstelle in der Längsachse des Ofens versetzt. in den Ofenraum gelangt, wodurch mindestens ein Teil der im Ofen quer umgewälzten Luft in den Saugbereich des nächstfolgenden Querlüfters kommt: Auf diese Weise wird neben der Querumwälzung zugleich eine Längsumwälzung der Luft erzielt: Die Geschwindigkeit der Längsbewegung der Luft kann -dabei dadurch geregelt werden, daß erfindungsgemäß die Bleche beispielsweise um Drehpunkte 7 schwenkbar und dadurch in ihrem Neigungswinkel einstellbar ausgebildet sind.The basic principles of the invention should be explained in more detail with the aid of the drawing explained. There is in Fig. I a vertical longitudinal section through the middle Part of a chamber furnace shown. With i the cross fans are referred to as Centrifugal fans are designed and in a known manner the air first through In the drawing not visible ceiling and wall ducts of the furnace blow, like this that it only enters the actual furnace space along the slot: 2. Between The individual OOu fans i are laterally delimiting the ceiling duct 3 intended. 4, the side channels are mutually delimiting baffles, which according to the invention run obliquely so that the air thrown off by the fan i arranged on the right is steered obliquely in the direction of arrow 5 and at 6 opposite its entry point offset in the longitudinal axis of the furnace. gets into the furnace chamber, whereby at least part of the air circulated across the furnace into the suction area of the next one Cross fan comes: In this way, in addition to the cross circulation, there is also a longitudinal circulation of the air achieved: The speed of the longitudinal movement of the air can thereby be regulated so that according to the invention the metal sheets can be pivoted about pivot points 7, for example and are thereby designed to be adjustable in their angle of inclination.

Die Fig. a zeigt ebenfalls einen Schnitt durch den mittleren Teil eines Kammerofens, wobei eine andere Art der Erzeugung einer Längskomponente der Luft beim Vorhandensein von Querlüftern dargestellt ist, und zwar sind dort an den die Deckenkanäle seitlich abgrenzenden Blechen 3 kanalartige, in der Längsrichtung gerichtete, beispielsweise aus Blech bestehende Fortsätze 1a angeordnet, durch die ein Teil der Luft -eines Querlüfters in den Saugbereich des nächstfolgenden Querlüfters umgelenkt wird. Um auch in diesem Fall die Größe des in der Längsrichtung erzeugten Luftstroms regeln zu können, werden zweckmäßig in den Kanälen 8 Regelorgane 9 (z. B. Drosselschieber) vorgesehen.Fig. A also shows a section through the central part a chamber furnace, another way of producing a longitudinal component of the Air is shown in the presence of cross fans, namely are there to the the ceiling channels laterally delimiting sheets 3 channel-like, in the longitudinal direction directed, for example made of sheet metal extensions 1a arranged through the Part of the air from one cross fan into the suction area of the next cross fan diverted will. To also in this case the size of the in the longitudinal direction To be able to regulate the air flow generated, are expedient in the channels 8 control organs 9 (e.g. throttle slide) is provided.

Die Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung in verkleinertem Maßstab einen Längsschnitt durch einen Kammerofen und veranschaulicht dabei die Luftbewegung in einem solchen Ofen, die erfindungsgemäß durch die Querlüfter auf den beiden Ofenseiten in entgegengesetzter Richtung erfolgt. Zweckmäßig besitzen beim Vorhandensein von schräg in der Längsrichtung des Ofens verlaufenden Leitblechen diese an gegenüberliegenden Wandseiten entgegengesetzte Neigung. Dadurch entsteht neben der durch Pfeile io schematisch angedeuteten Querumwälzung die schematisch durch Pfeile i i angedeutete Längsumwälzung.3 shows a schematic representation on a reduced scale a longitudinal section through a chamber furnace and illustrates the movement of air in such an oven, according to the invention, by the cross fan on the two oven sides takes place in the opposite direction. It is useful to have in the presence of baffles running obliquely in the longitudinal direction of the furnace these on opposite sides Wall sides opposite inclination. This results in addition to the io indicated by arrows schematically indicated transverse circulation that indicated schematically by arrows i i Longitudinal circulation.

Die Querlüfter brauchen nicht unbedingt an der Decke des Ofens angeordnet zu sein, sie können auch im Boden oder in den Seitenwänden untergebracht werden. Die'Bemessung der Lüfter erfolgt im Einzelfall nach wärmetechnischer Durchrechnung. An Stelle von Luft kann selbstverständlich auch ein anderes Gas, beispielsweise Schutzgas, Anwendung finden. Die Erfindung kann statt für Kammeröfen auch für andere Ofengattungen, beispielsweise Schachtöfen, Anwendung finden.The cross fans do not necessarily need to be placed on the ceiling of the furnace they can also be housed in the floor or in the side walls. The fans are dimensioned on a case-by-case basis after a thermal calculation. Instead of air, it is of course also possible to use another gas, for example Protective gas, find application. Instead of chamber furnaces, the invention can also be used for others Furnace types, for example shaft furnaces, are used.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Electrically heated convection oven of elongated shape (z. B. chamber or shaft furnace), characterized in that several transversely to the longitudinal axis a fan causing air circulation (cross fan) are provided, with means the cross fan itself by redirecting all or part of the air flow on the pressure side of the transverse fan, an air flow component running in the direction of the longitudinal axis is produced. a. Circulating air oven according to claim i, characterized in that the exit point which in a manner known per se partially in side channels, possibly within the Oven wall guided transverse air relative to the entry point so arranged offset is that the air flowing into the furnace chamber at the exit point enters the suction area of the next transverse fan in the longitudinal direction comes. 3. convection oven according to claim z, characterized in that in the side wall channels for guiding the transverse air provided, obliquely extending in the longitudinal direction of the furnace baffles are provided are. q .. convection oven according to claim 3, characterized in that the guide plates are designed to be operationally adjustable according to their inclination. $. Convection oven after Claim i, characterized in that tubular or on the pressure side of the fan nozzle-like air ducts running in the longitudinal direction of the furnace are provided are through which at least part of the transversely circulated air in the furnace longitudinal direction is diverted. 6. convection oven according to claim 5, characterized in that within the tube-like or nozzle-like air ducts, throttling devices, e.g. B. slide, provided are, through which the airflow to be directed in the longitudinal direction according to its size can be regulated. 7. convection oven according to one of the preceding claims, characterized characterized in that a longitudinal air flow component is created by the cross fan on one side of the furnace in one direction, on the other side of the furnace in the opposite direction is produced. B. convection oven according to claim 7, wherein according to claim 3 obliquely in baffles are provided extending in the longitudinal direction of the furnace, characterized in that that the baffles located on opposite sides of the wall are opposite Possess inclination. Considered publications: German Patent No. 740 i93.