DEP0003192DA

DEP0003192DA - Flue gas air heater for ovens for firing heavy ceramics

Info

Publication number: DEP0003192DA
Authority: DE
Inventors: Werner Koschel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Publication date: 1950-08-24

Description

In der Grobkeramik ist es vielfach üblich, die beim Brennen im Ofen anfallenden Rauchgase für Trockenzwecke heranzuziehen. Bei der Erzeugung reinfarbiger Waren wie z.B. Dachziegel, Vormauer- und Klinkersteine ist dies jedoch nicht möglich, weil die Rauchgasbestandteile die Farbe durch den sogenannten Anflug beeinträchtigen würden. Es sind zwar schon Versuche unternommen worden, um die Rauchgase durch Lufterhitzer auszuwerten, jedoch hatten diese keinen Erfolg. Eine bekannte Konstruktion für Lufterhitzer bestand aus einem System von Lamellenrohren, welches zwischen Ofen und künstlicher Trocknerei in einem dafür getrennten Kanal senkrecht zur Strömungsrichtung eingebaut waren. Der Nutzeffekt dieser Einrichtung ging jedoch in kurzer Zeit verloren, weil einerseits die kleinen Zwischenräume zwischen den Lamellen sich mit verkrustetem Russ versetzten und den Wärmeübertritt verhinderten, andererseits Kondensat auftrat, welches die Bildung von Schwefelsäure hervorruft und dadurch das Eisen zerstört.In heavy ceramics, it is common practice to use the smoke gases that arise when firing in the kiln for drying purposes. However, when producing pure-colored goods such as roof tiles, facing bricks and clinker bricks, this is not possible because the flue gas components would impair the color due to the so-called approach. Attempts have already been made to evaluate the smoke gases using air heaters, but these have not been successful. A known construction for air heaters consisted of a system of lamellar tubes, which were installed between the furnace and the artificial drying plant in a separate duct perpendicular to the direction of flow. The usefulness of this device was lost in a short time, because on the one hand the small gaps between the lamellas were covered with encrusted soot and prevented the transfer of heat, on the other hand condensate appeared, which causes the formation of sulfuric acid and thereby destroys the iron.

Der Nutzeffekt dieser bei Dampfkraftanlagen bekannten Rohrsysteme ging auch dadurch im Ziegelofen verloren, dass Rauchgastemperaturen bei diesen nur etwa 120 bis 140 Grad betragen, während sie bei Dampfkraftanlagen zwischen 240 und 260 Grad liegen. Ferner boten die engmaschigen Lufterhitzer einen grossen Luftwiderstand, dessen Ueberwindung einen zusätzlichen Kraftverbrauch bedingt. Diese Mängel bewirkten eine Unrentabilität des Erhitzers.The usefulness of these pipe systems known in steam power plants was also lost in the brick kiln because flue gas temperatures in these are only around 120 to 140 degrees, while in steam power plants they are between 240 and 260 degrees. Furthermore, the close-meshed air heaters offered a large amount of air resistance, the overcoming of which required additional power consumption. These shortcomings made the heater unprofitable.

Gemäss der Erfindung wird als Erhitzer ein von Luft durchflossenes Leitungssystem in einem über dem Rauchsammler liegenden Rauchgas-Kanal angeordnet. Hierdurch wird eine grösstmögliche Ausnutzung der Wärmeeinheiten aus den Rauchgasen bei geringstem baulichen Aufwand erreicht und die Kondensatbildung vermieden. Es können einfache, glatte Rohre benutzt werden, die so angeordnet sind, dass keine Versetzungen durch Rauchbestandteile auftreten und eine sehr grosse Mantelfläche mit den Rauchgasen in Berührung kommt.According to the invention, a line system through which air flows is arranged as a heater in a flue gas duct above the smoke collector. As a result, the greatest possible utilization of the heat units from the flue gases is achieved with the least amount of structural effort and the formation of condensate is avoided. Simple, smooth tubes can be used which are arranged in such a way that no dislocations occur due to smoke components and a very large surface area comes into contact with the smoke gases.

Die Ausführung wird zweckmässig in der Weise getroffen, dass in der Decke zwischen Rauchsammler und Rauchgaskanal an einem Ende Ueberströmöffnungen vorhanden sind und der Austritt am anderen Ende erfolgt. Der Erhitzer, bestehend z.B. aus einem System von Rohren, ist so im Rauchgaskanal angeordnet, dass die Rohre in Längsrichtung des Rauchgaskanals verlaufen und von der zu erhitzenden Luft vorteilhaft im Gegenstrom durchströmt werden. Die Rauchgase müssen also hier jedesThe design is expediently made in such a way that overflow openings are present in the ceiling between the smoke collector and the smoke gas duct at one end and the outlet takes place at the other end. The heater, consisting e.g. of a system of pipes, is arranged in the flue gas duct in such a way that the pipes run in the longitudinal direction of the flue gas duct and the air to be heated flows through advantageously in countercurrent. The flue gases have to be there every time

Mal einen gleich langen Weg mit gleicher Geschwindigkeit an den Rohren entlang streichen, bevor sie aus dem Sammler nach dem Ventilator- oder Schornsteinzug abströmen.Paint a path of the same length along the pipes at the same speed before they flow out of the collector after the fan or chimney draft.

Bei einer anderen Ausführungsform sind sind anstelle der Rohre in dem Rauchgaskanal parallel liegende Luftkanäle so miteinander verbunden, dass ein zickzackförmiger Weg für die zu erhitzende Luft entsteht. Diese Kanäle können in der Längs- oder Querrichtung des Umgehungskanals verlaufen.In another embodiment, instead of the pipes, air ducts lying parallel in the flue gas duct are connected to one another in such a way that a zigzag path is created for the air to be heated. These channels can run in the longitudinal or transverse direction of the bypass channel.

Durch die Anordnung gemäss der Erfindung ist es möglich, den Wärmeinhalt der Rauchgase, die bisher nutzlos abflossen, zu etwa 50% für Trockenzwecke auszuwerten. Es wird eine reine Heissluft gewonnen, wie sie für die Trocknung reinfarbiger Waren erforderlich ist. Die baulichen Aenderungen am Ofen sind sehr einfach, der Rauchsammler erhält lediglich eine grössere Höhe, was sich konstruktiv bei jedem Ofen ohne weiteres durchführen lässt, und eine Zwischendecke mit der Oeffnung an der einen Seite. Die Zwischendecke kann das übliche Gewölbe sein oder aus anderem Material, z.B. aus gestampften Platten bestehen. Die Rohre oder Kanäle sind dünnwandig und gute Wärmeleiter. Bei der Konstruktion ist zweckmässig darauf zu achten, dass der lichte Querschnitt des oberen Rauchgaskanals abzüglich des Rohrquerschnittes gleich dem Querschnitt des Rauchsammlers ist, damit die Strömungsgeschwindigkeit gleichmässig verläuft.The arrangement according to the invention makes it possible to evaluate the heat content of the flue gases, which previously flowed uselessly, to about 50% for drying purposes. Pure hot air is obtained, as is required for drying pure-colored goods. The structural changes to the stove are very simple, the smoke collector is only given a greater height, which can easily be done structurally with any stove, and an intermediate ceiling with the opening on one side. The false ceiling can be the usual vault or made of other material, e.g. rammed panels. The pipes or channels are thin-walled and good heat conductors. During the construction, it is advisable to ensure that the clear cross-section of the upper flue gas duct minus the pipe cross-section is the same as the cross-section of the smoke collector so that the flow velocity is even.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsformen der Erfindung dargestellt.Several embodiments of the invention are shown in the drawing.

Figur 1 ist ein Querschnitt.Figure 1 is a cross section.

Figur 2 ein Längenschnitt durch den Ziegelofen.Figure 2 is a longitudinal section through the brick kiln.

Figur 3 ist ein Teilschnitt durch den Ofen in Höhe des Rauchsammlers bei einer anderen Ausführungsform.FIG. 3 is a partial section through the furnace at the level of the smoke collector in another embodiment.

Figur 4 und 5 sind Querschnitte durch zwei andere Ausführungsformen.Figures 4 and 5 are cross-sections through two other embodiments.

Zwischen den Kammern 1 liegt in üblicher Weise der Rauchsammler 2, in dessen Boden die Rauchgas-Schächte 3 für die verschiedenen Ofenkammern einmünden. Diese Schächte sind durch Ventile 4 verschlossen, die mittels Gestängen 5 betätigt werden. Ueber dem Gewölbe 6 des Sammlers liegt der Rauchgaskanal 7, in welchem die Luftrohre 8 angeordnet sind. Diese stehen an einem Ende mit dem Frischluftstutzen 9, am anderen Ende mit dem Sammelrohr 10 in Verbindung, das in den Ventilator 11 mündet, von wo die Heissluft in die Trockenkammern gedrückt wird.Between the chambers 1 is the smoke collector 2 in the usual way, in the bottom of which the flue gas ducts 3 for the various furnace chambers open. These shafts are closed by valves 4 which are actuated by means of rods 5. Above the vault 6 of the collector lies the flue gas duct 7 in which the air pipes 8 are arranged. These are connected at one end to the fresh air nozzle 9, and at the other end to the collecting pipe 10, which opens into the fan 11, from where the hot air is pressed into the drying chambers.

Der Rauchsammler 2 und der Rauchgaskanal 7 sind durch die Uebertrittsöffnung 12 an einem Ende verbunden. Am anderen Ende der Kanaldecke ist die Austrittsöffnung 13 vorgesehen, durch welche die Rauchgase zum Schornstein oder Ventilator abströmen. Die Decke 14 des Rauchgaskanals besteht zweckmässig aus Platten, die mit der Decke des Ziegelofens abschliessen können.The smoke collector 2 and the smoke gas duct 7 are connected by the overflow opening 12 at one end. At the other end of the duct ceiling, the outlet opening 13 is provided, through which the flue gases flow off to the chimney or fan. The ceiling 14 of the flue gas duct is expediently made of plates that can be flush with the ceiling of the brick oven.

Durch Abheben einer dieser Platten ist der Rauchgaskanal bequem zugänglich. Die Rohre 8 können so angeordnet sein, dass in der Mitte genügend Raum zum Begehen und Säubern frei bleibt. Ferner kann die Uebertrittsöffnung 12 so ausgebildet sein, dass sie gleichzeitig als Mannloch dient, um in den Rauchsammler zu gelangen. Reinigung und Reparatur der Rauch-Anlage sind also durch den Einbau der Rohrleitungen in keiner Weise behindert.The flue gas duct is easily accessible by lifting one of these plates. The tubes 8 can be arranged in such a way that there is enough space in the middle for walking and cleaning. Furthermore, the overflow opening 12 can be designed in such a way that it also serves as a manhole to get into the smoke collector. Cleaning and repairing the smoke system are therefore in no way hindered by the installation of the pipelines.

Bei den Ausführungsformen nach Figur 3 bis 5 sind anstelle der Rohre 8 Blechkanäle 15 parallel zueinander eingebaut, die an ihren Enden abwechselnd derart miteinander verbunden sind, dass ein zickzackförmiger Weg für die zu erhitzende Luft entsteht, die durch die Oeffnung 16 eintritt und durch die Oeffnung 17 austritt. Die Kanäle liegen in Abstand voneinander, sodass sie mehrseitig von dem Rauchgas umspült werden. Wie die Figuren 4 und 5 zeigen, können die Kästen 15 entweder auf der Zwischendecke 6 stehen oder an der Decke des Umgehungskanals hängen. Selbstverständlich können sie sich auch über die ganze Höhe des Kanals 7 erstrecken.In the embodiments according to Figures 3 to 5, instead of the tubes 8 sheet metal channels 15 are installed parallel to one another, which are alternately connected at their ends in such a way that a zigzag-shaped path is created for the air to be heated, which enters through the opening 16 and through the opening 17 exits. The channels are at a distance from one another so that the flue gas flows around them on several sides. As FIGS. 4 and 5 show, the boxes 15 can either stand on the false ceiling 6 or hang from the ceiling of the bypass channel. Of course, they can also extend over the entire height of the channel 7.

Claims

1. Flue gas air heater, in particular for ovens for firing coarse ceramics, in which the pipes or air ducts through which the air to be heated flows is washed by the flue gases, characterized in that the system through which air flows in a system above the smoke collector (2 ) lying flue gas duct (7) is arranged.

2. Flue gas air heater according to claim 1, characterized in that an overflow opening (12) is provided at one end in the ceiling (6) between the collector (2) and the flue gas duct (7) and the flue gases are discharged at the other end, while the heater tubes (8) run in the longitudinal direction of the flue gas duct and are advantageously traversed by the air to be heated in countercurrent.

3. Flue gas air heater according to claim 1, characterized in that air ducts (15) lying parallel in the flue gas duct are connected to one another in such a way that a zigzag path is formed for the air to be heated.