PL62064B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 5.II.1971 62064 KI. 31 a1, 9/10 MKP F 27 b, 9/10 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Józef Wróbel, Tadeusz Kochan, Andrzej Waga, Janusz Kot Wlasciciel patentu: Biuro Projektów i Dostaw Pieców Tunelowych, Kraków (Pol¬ ska) Piec tunelowy do wypalania wyrobów ceramicznych Przedmiotem wynalazku jest piec tunelowy do wypa¬ lania wyrobów ceramicznych o intensywnej wymianie ciepla pomiedzy wsadem, a medium grzewczym.Wymiana ciepla pomiedzy srodowiskami o róznych temperaturach odbywa sie przez przewodzenie ciepla, unoszenie ciepla (konwekcje) i przez promieniowanie.Te poszczególne rodzaje wymiany ciepla zaleza od róz¬ nicy temperatur srodowiska nagrzewajacego i nagrze¬ wanego, przy czym przewodzenie ciepla zalezy jeszcze od wlasciwosci fizyko-chemicznych materialu przewo¬ dzacego, unoszenie ciepla zalezy od predkosci przemie¬ szczania sie czasteczek czynnika nagrzewajacego i na¬ grzewanego, natomiast wymiana ciepla przez promie¬ niowanie zalezy jeszcze od rodzaju powierzchni promie¬ niujacej i opromieniowanej srodowiska, w którym wy¬ miana ciepla zachodzi oraz od wielkosci tej powierzch¬ ni. Te sposoby wymiany ciepla zachodza równomiernie i w zaleznosci od temperatury, wplyw ich oddzialywa¬ nia jest rózny.W znanych piecach tunelowych nagrzewanie wyrobów ceramicznych zachodzi glównie przez konwekcje i pro¬ mieniowanie. Wlasciwe wypalanie wyrobów ceramicz¬ nych sprowadza sie do równomiernego nagrzewania ich do odpowiedniej temperatury, a nastepnie na ich wy- studzeniu w czasie pozwalajacym na zajscie wszystkich przemian fizyko-chemicznych przewidzianych techno¬ logia.Czasy te dla wszystkich wyrobów ceramicznych sa rzedu kilku godzin. Praktycznie jednak czasy wypalania w znanych piecach tunelowych sa wielokrotnie dluzsze, poniewaz przekroje przestrzeni roboczych, pieców sa duze, a równomierne nagrzewanie wyrobów jest bardzo utrudnione z tego wzgledu, ze penetracja ciepla do 5 wnetrza ustawki zachodzi z duza trudnoscia. Jest to szczególnie wazne wtedy, gdy wypala sie w piecach wy¬ roby o skomplikowanych ksztaltach, jak wyroby cera¬ miki szlachetnej.Znane sa dotychczas piece tunelowe z ksztaltkami io cyrkulacyjnymi spalin, tworzacymi zewnetrzne sciany bocznych kanalów spalinowych w strefie podgrzewania, które sa równoczesnie wewnetrznymi scianami tunelu pieca w tej strefie, majace szereg pionowych kanalów z otworami wlotowymi do zassania spalin na poziomie 15 rusztu wózków i otworami wylotowymi spalin pod sklepieniem pieca. Wyjworzony ciag w pionowych ka¬ nalach ksztaltek powoduje czesciowe zassanie spalin z tunelu pieca, a tym samym cyrkulacje tych spalin.Osiagnieta w ten sposób cyrkulacja naturalna, mozliwa 20 jest jedynie w przypadku stosowania prowadzenia pieca z duza iloscia spalin, co jest jednoznaczne z duzym zu¬ zyciem ciepla na jeden kilogram wypalonych wyrobów.Na skutek, niewielkiego ciagu wytworzonego w pio¬ nowych kanalach ksztaltek, zasieg jego oddzialywania 25 jest ograniczony do warstwy spalin znajdujacych sie w bezposrednim sasiedztwie bocznych scian tunelu, w wyniku czego osiaga sie jedynie wyrównanie temperatur miedzy dolem a góra tunelu strefy podgrzewania pieca bez uintensywnienia bezwzglednej szybkosci przeplywu 30 spalin miedzy podgrzewanym wsadem, a tym samym 6206462064 wymiany ciepla miedzy spalinami a wsadem przez kon¬ wekcje.Jedynym sposobem pozwalajacym na eliminacje nie- równomiernosci nagrzewania wyrobów jest uintensyw¬ nienie wymiany ciepla pomiedzy czynnikiem ogrzewa¬ jacym a wyrobami. Rozpatrujac poszczególne sposoby wymiany ciepla, dochodzi sie do wniosku, ze mozna to przeprowadzic poprzez zasadnicze zwiekszenie udzialu wymiany ciepla przez konwekcje w nagrzewaniu wyro¬ bów. Jak juz wspomniano, wymiana ciepla przez kon¬ wekcje zalezna jest od szybkosci przemieszczania sie czasteczek czynnika nagrzewajacego do czynnika na¬ grzewanego. Oznacza to, ze dla danego przekroju prze¬ strzeni roboczej tym bardziej uintensywni sie wymiana ciepla przez konwekcje im wieksza bedzie predkosc przeplywu czynnika ogrzewanego.Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji pieca tunelowego, która powoduje intensywna cyrkulacje calej ilosci spalin przeplywajacych w tunelu pieca miedzy wsadem w strefie podgrzewania, co powoduje znaczne zwiekszenie bezwzglednej szybkosci przeplywu spalin, a tym samym znacznie intensywniejsza wymiane ciepla miedzy spalinami a wsadem przez konwekcje przy rów¬ noczesnym dokladnym wyrównaniu temperatur w po¬ przecznych przekrojach tunelu strefy podgrzewania pieca.Cel ten zostal osiagniety przez opracowanie pieca wedlug wynalazku, którego istote stanowi to, ze w bocznych scianach tunelu zastosowano specjalne ksztalt¬ ki ceramiczne wydrazone w srodku, tworzace szereg skosnych kanalów z wlotami na dole i wylotami na gó¬ rze, przy czym nad wylotem znajduja sie specjalne kie¬ rownice ustawione pod katem wiekszym od 90°, oraz ze w scianach bocznych pieca sa specjalne denne ksztaltki ceramiczne majace poziome kanaly i dysze wylotowe, przy czym ulozenie ksztaltki z wydrazonymi kanalami w stosunku do ksztaltek dennych jest takie, ze dysze wylotowe wprowadzaja czynnik gazowy pod odpowied¬ nim cisnieniem do kanalów od dolu naprzeciw otworów wlotowych spalin, co powoduje zassanie spalin z tunelu pieca wywolane energia kinetyczna czynnika gazowego wyplywajacego z dyszy.Zassanie spalin wywoluje poprzeczna do osi pieca cyrkulacje spalin, co w polaczeniu z dzialaniem ciagu kominowego równoleglego do osi pieca, daje ruch spi¬ ralny spalin wzdluz osi pieca uintensywniajac wymiane ciepla pomiedzy spalinami a wsadem przez konwekcje oraz wyrównanie temperatur w przekrojach poprzecz¬ nych tunelu pieca.Piec tunelowy wedlug wynalazku jest pokazany w przykladzie wykonania na zalaczonym rysunku, na któ¬ rym fig. 1 przedstawia przekrój poprzeczny pionowy pieca tunelowego, a fig. 2 przedstawia przekrój pozio¬ my pieca tunelowego wzdluz linii A—A na fig. 1.Na bocznych scianach 1 tunelu wykonanego z mate¬ rialów ogniotrwalych oparte sa ceramiczne ksztaltki 2 majace kanaly 3 z wlotami 4 na dole i wylotami 5 na górze. Nad wylotami 5 znajduje sie kierownica 11 usta¬ wiona pod katem wiekszym niz 90°. Ceramiczne ksztaltki 2 sa osadzone na ksztaltkach dennych 6.Ksztaltki denne 6 maja wykonane kanaliki 7 z dyszami 5 8 skierowanymi równolegle do scian bocznych kanalów 3 ceramicznych ksztaltek 2. Ksztaltki 2 maja wykonane po trzy kanaly 3. Kazdy kanal 3 ksztaltek 2 ma swoja dysze 8. Ilosc ksztaltek 2 i ksztaltek 6 w tunelu pieca jest zalezna od dlugosci pieca i rodzaju wypalanych 10 wyrobów. Do kanalików 7 ksztaltek dennych 6 wpro¬ wadzone sa metalowe krócce 9 wychodzace z rur 10 zabudowanych w bocznych scianach 1 pieca tunelo¬ wego.Dzialanie pieca wedlug wynalazku polega na tym, ze 15 czynnik gazowy wprowadzony do rur 10 pod odpo¬ wiednim cisnieniem wchodzi do metalowych krócców 9, a z nich do kanalików 7 ksztaltek dennych 6 skad po¬ przez dysze 8 wpada z duza predkoscia do kanalów 3 powodujac zassanie spalin znajdujacych sie w prze- 20 strzeni roboczej pieca, poprzez wloty 4 kanalów 3, któ¬ re przeplywaja nimi i wychodza z odpowiednia predko¬ scia wylotami 5, wywolujac zawirowanie przeplywu spa¬ lin w przestrzeni roboczej pieca.Spaliny wyplywajace z otworów 5 zostaja ukierunko- 25 wane przez kierownice 11 ksztaltek 2, przy czym kie¬ rownica 11 równoczesnie oslania strugi spalin wyply¬ wajacych z kanalów 3 przed odbijaniem sie od sklepie¬ nia pieca, przeplyw spalin otrzymuje ruch spiralny, dzieki czemu miedzy spalinami, a wsadem uwielokrot- nia sie wymiana ciepla, przy czym ulatwiona zostaje w sposób zasadniczy penetracja czynnika grzewczego do wnetrza ustawki.Efektem rozwiazania konstrukcyjnego pieca wedlug wynalazku jest uzyskanie równomiernego nagrzewania wyrobów w maksymalnie krótkim czasie, przy wysokiej sprawnosci cieplnej pieca, poniewaz cieplo zawarte w spalinach wykorzystane jest do maksimum, co daje skrócenie czasu nagrzewania, zmniejszenie zuzycia cie¬ pla i zmniejszenie ilosci wybraków. 30 35 40 45 50 PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenie patentowe Piec tunelowy do wypalania wyrobów ceramicznych, o uintensywnionej wymianie ciepla pomiedzy wsadem a medium grzewczym majacy w strefie podgrzewania ksztaltki ceramiczne z wydrazonymi trzema kanalami o wlotach u dolu i wylotach na górze, znamienny tym, ze ksztaltki (2) maja nad wylotem (5) kierownice (11) ustawione pod katem wiekszym od 90°, a ksztaltki cera¬ miczne (2) sa osadzone na ksztaltkach dennych (6) za¬ budowanych w bocznych scianach (1) pieca, przy czym ksztaltki denne (6) maja poziome kanaly (7) zakonczone dyszami (8) doprowadzajacymi czynnik gazowy z rur (10) poprzez krócce (9) do kanalów (3) ksztaltek (2) na- 55 przeciw otworów wlotowych (4) pod odpowiednim ci-KI. 31 a1, 9/10 62064 MKP-F 27 b, 9/10 fig. 1KI. 3! a1, 9/10 62064 MKP F 27 b, 9/10 A-A fig.

2. WDA-1. Zam. 6429. Naklad 240 egz. PL PL