Ofen zur Verbrennung von festen, teigigen und flüssigen Abfallstoffen Die Erfindung betrifft einen Ofen zur Verbrennung von festen, teigigen und flüssigen Abfallstoffen, mit einem mindestens annähernd zylindrisch ausgebildeten und als Auflage für das Brenngut dienenden, mit feuerfestem Material ausgekleideten Ofenkörper von ringförmigem Querschnitt, der mit geneigter Längsachse auf Rollen gelagert und durch einen Antrieb in eine Drehbewegung um diese Achse versetzbar ist, wobei der Ofenkörper an seinem vorderen,
höher gelegenen und der Beschickung mit dem Brenngut dienenden Ende durch eine mit feuerfestem Material ausgekleidete Stirnwand abge schlossen und gegen das Eindringen von Falschluft ins Innere des Ofenkörpers abgedichtet ist.
Bei bekannten Öfen dieser Bauart wird eine zylin drische, rohrförmig gestaltete Trommel durch den An trieb in eine kontinuierliche Rotation um ihre Längsachse versetzt, weswegen diese bekannten Öfen auch als Dreh(rohr)öfen oder Drehtrommelöfen bezeichnet werden.
Die Verbrennung von festen Abfallstoffen, welche un ter dem Einfluss der Wärme in einen teigigen Zustand übergehen, wie auch von Abfallstoffen, welche bereits im teigigen Zustand anfallen und unter dem Einfluss von Wärme nicht dünnflüssig werden, sowie auch von ge wissen flüssigen Abfallstoffen, welche sich nicht ver sprühen lassen, ist bekanntlich mit erheblichen Schwie rigkeiten verbunden.
Zur Verbrennung der zuvor genannten Abfallstoffe werden bekanntlich häufig die zuvor erwähnten Dreh rohröfen verwendet, wobei das Brenngut am oberen En de der Drehtrommel aufgegeben und auf irgendeine Weise, z.B. mittels eines Ölbrenners, gezündet wird. Durch die kontinuierliche Rotation der Trommel wird der Transport des Brenngutes durch die Trommel hin durch im Sinne des durch die Trommelneigung gege benen Gefälles bewirkt, wobei die zylindrische, innere Mantelfläche der Trommel als Unterlage für das Brenn- gut dient.
Nach der Zündung des Brenngutes erfolgt dessen Verbrennung innerhalb der Drehtrommel, und die daraus resultierenden festen Verbrennungsrückstände werden am unteren Ende der Trommel aus dieser aus getragen. Die erforderliche Verbrennungsluft wird un- gefähr axial am oberen Ende der Trommel in dieselbe eingeleitet, wonach sie die Trommel in Gleichstrom mit dem Brenngut durchströmt. Die durch den Verbren- nungsprozess entstandenen Rauchgase verlassen die Drehtrommel an ihrem unteren Ende.
Diese bekannten Drehtrommelöfen weisen jedoch einige Nachteile auf, die durch das Prinzip des Dreh trommelofens selbst bedingt sind. Da in Drehtrommel öfen nicht ein derart inniger Kontakt zwischen dem Sauerstoff der Verbrennnungsluft und dem Brenngut erreicht werden kann, wie dies bei Rostfeuerungen dank des Durchstreichens der Verbrennungsluft durch die auf dem Rost liegende Brennstoffschicht hindurch erzielt wird, müssen Drehtrommelöfen mit relativ hohem Luft- überschuss gefahren werden,
so dass auch beträchtliche Rauchgasmengen entstehen. Daher müssen die Ausmasse der Drehtrommel wegen ihrer Funktion als Verbren nungseinrichtung aufgrund der auftretenden, relativ gros sen Rauchgasvolumen reichlich bemessen werden, ob wohl für die Förderung und Umwälzung des Brenn- gutes nur relativ geringe Abmessungen, insbesondere ein relativ kleiner Durchmesser, genügen würden und vor teilhaft wären.
Wenn nur noch zwecks Erreichung einer genügenden Verweilzeit für das Brenngut in der Dreh trommel die Länge der Trommel entsprechend bemes sen wird, dann kommt man schliesslich in der Praxis zu Drehtrommeln, welche nicht selten einen Durchmesser von mehr als 3000 mm und eine Länge im Bereich von 10'000 bis 15'000 mm aufweisen d.h. also in mehrfacher Hinsicht, zum Beispiel im Hinblick auf Materialaufwand, Platzbedarf, Gewicht, Lagerung und Antrieb, recht auf wendig sind. Auch ist hier nachteilig, dass bei einer sol chen,
einteilig ausgeführten Drehtrommel die Zufuhr der Verbrennungsluft dem Fortschritt des Verbren nungsprozesses in Längsrichtung der Trommel nicht in der wünschenswerten Weise angepasst werden kann.
Zweck der Erfindung ist, die angeführten Mängel zu beheben, d.h. einen Ofen mit kleinen Abmessungen zu schaffen, bei dem die Zufuhr der Verbrennungsluft örtlich und mengenmässig dem Fortschritt der Verbren nung in Richtung der Längsachse der Trommel besser angepasst ist und bei dem zugleich durch die innigere Berührung zwischen dem Brenngut und der Verbren nungsluft eine intensivere und raschere Verbrennung ge währleistet ist.
Die Erfindung besteht darin, dass der Ofenkörper durch den Antrieb in eine hin- und herschwenkende Be wegung versetzbar und die Schaukelbewegung des Ofen körpers nach Amplitude und Frequenz einstellbar ist und dass an einer oberen Partie des in der Mittellage seiner Schaukelbewegung stehenden Ofenmantels auf mindestens einem Teil der Mantellänge Düsen zur Ein führung der Verbrennungsluft angeordnet sind.
Eine bevorzugte Ausführungsform dieses Ofens kann darin bestehen, dass an der oberen Mantelpartie des Ofenkörpers beiderseits der vertikalen Mittelebene des in seiner Mittelstellung befindlichen Ofenkörpers min destens je eine Reihe von Düsen angeordnet ist.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der vor liegenden Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 den Ofen; in einem Längsschnitt, Fig. 2 den Ofen der Fig. 1, in der Mittelstellung seiner Schwenkbewegung, in einem Querschnitt, Fig. 3 den Ofen der Fig. 1, in der einen Grenzstellung seiner Schwenkbewegung, Fig. 4 den Ofen der Fig. 1, in der anderen Grenzstel- lung seiner Schwenkbewegung, und Fig. 5 den Ofen der Fig. 1,
jedoch mit anderer Anord nung der Düsen, in einem Querschnitt nach der Linie V-V der Fig. 1.
In Fig. 1 wird der Ofenkörper 1 von ringförmigem Querschnitt im wesentlichen von einem aus Stahlblech bestehenden zylindrischen Mantel la gebildet, der an seinem vorderen, höher gelegenen und der Beschickung dienenden Ende durch eine ortsfest angeordnete Stirn wand 2, die ebenfalls aus Stahlblech besteht, abgeschlos sen ist.
In der Stirnwand 2 ist eine öffnung 3 für eine Beschickungseinrichtung, hier eine mit 4 bezeichnete Gleitschurre, vorgesehen, welch' letztere der Beschickung des Ofens mit dem Brenngut dient und an ihrem hier beispielsweise in die Öffnung 3 der Stirnwand 2 hinein ragenden Ende gegenüber der Stirnwand 2 in geeigneter Weise abgedichtet ist, so dass hier keine Falschluft in das Innere des Ofenkörpers 1 eindringen kann.
Der rohr- förmige Ofenkörper 1 ist in seiner Längsachse geneigt auf Rollen 1b gelagert und wird durch einen als be kannt vorausgesetzten und daher in der Zeichnung nicht dargestellten Antrieb in eine hin- und herschwenkende, d.h. schaukelnde Bewegung versetzt, wobei sowohl die Amplitude als auch Frequenz dieser Schaukelbewegung je nach Bedarf einstellbar sind.
Die Neigung des Schwenk rohres 1 ist derart gewählt, dass, in Verbindung mit dem Verstellb2reich der Amplitude, wie auch gegebenenfalls dem Einstellbereich der Frequenz der Schwenkbewegung, bei gegebenem Brenngut ein wirksamer Transport des selben in Richtung der Längsachse des Schwenkrohres 1 auch bei wechselnder Beschaffenheit des Brenngutes er möglicht, sowie auch eine Anpassung der Vorschub geschwindigkeit des Brenngutes an dessen Brennverhal- ten,
d.h. die für den vollständigen Ausbrand erforder liche Verweilzeit des Brenngutes im Schwenkrohrofen 1 gewährleistet wird. Der Schwenkrohrofen 1 und die ihn vorn abschliessende Stirnwand 2 sind mit feuerfestem Material 5 ausgekleidet, wobei die unter Berücksichtigung der Wärmeübertragung und der auftretenden Wärme dehnungen zu treffenden konstruktiven Massnahmen für die Halterung dieser feuerfesten Ausfütterung als bekannt vorausgesetzt und deshalb hier nicht im einzel nen erläutert werden.
Der Schwenkrohrofen 1 mündet mit seinem hinteren, tiefer gelegenen Ende in eine aus feuerfestem Material gemauerte Ausbrennkammer 6, in welcher einerseits die Verbrennungsrückstände in Rich tung des Pfeiles 7 nach unten ausgetragen und anderer seits die gasförmigen Verbrennungsprodukte in Richtung des Pfeiles 8 nach, oben geleitet werden.
Zweck u. Funktion der Ausbrennkammer 6, wie auch die Abdichtung des Schwenkrohrofens 1 gegenüber dieser Kammer und der vorderen Stirnwand 2 werden als be kannt vorausgesetzt und deshalb hier nicht im einzelnen näher erläutert.
In Fig. 2 ist der Schwenkrohrofen 1 in Querschnitt dargestellt, und zwar in der Mittelstellung seiner Hin und hergehenden Schwenkbewegung. Ein angenommener Querschnitt der Schicht des Brenngutes ist für die sich in der Mittellage des Schwenkrohrofens 1 einstellende Lage dieser Schicht schraffiert angeordnet und mit S bezeichnet. Die Grösse des Querschnittes der Brennstoff schicht richtet sich bekanntlich nach der Beschaffenheit des Brenngutes, sowie nach dem Fortschritt des Aus brandes, so dass die Grösse des Querschnittes S der Schicht auch von seiner jeweiligen Lage, bezogen auf die Länge des Schwenkrohrofens 1, abhängt.
An der oberen Partie des Mantels la des Schwenk rohrofens 1 ist ein zentraler Luftzuführungskanal 9 vor gesehen (vgl. auch Fig. 1), welcher vorzugsweise mit dem Mantel la fest verbunden ist und daher zusammen mit diesem eine hin- und hergehende Schwenkbewegung ausführt.
Selbstverständlich muss die Verbindung zwi schen dem mit 9' bezeichneten Anschlusstutzen des hin- und herschwenkenden Kanals 9 und dem in Fig. 2 nicht gezeigten ortsfesten Luftgebläse in geeigneter Weise, z.B. durch flexible Verbindungsleitungen, hergestellt sein, um der relativen Bewegung zwischen dem Kanal 9 und dem Luftgebläse ohne Behinderung des dem Ofen zugeführ ten Verbrennungsluftstromes Rechnung zu tragen.
Es besteht aber auch die Möglichkeit, den Luftkanal 9 ortsfest anzuordnen und beispielsweise flexible An schlüsse für jede Düse des Schwenkrohres 1 oder für Gruppen solcher Düsen vorzusehen oder auch; auf an dere geeignete Bauweisen zurückzugreifen, auf die hier nicht mehr eingegangen wird, da sie gegenüber der hier prinzipiell vorgeschlagenen Ausführung des Ofens nur unwesentliche konstruktive Details darstellen.
An der oberen Partie des Mantels la des Schwenk rohrofens 1 ist beiderseits der mit 10 bezeichneten ver tikalen Mittelebene des sich in seiner Mittellage befin denden Schwenkrohres 1 und unter gleichen Winkeln (i zu dieser Ebene 10 je eine Reihe von sich fast über die ganze Länge des Schwenkrohres 1 verteilenden Düsen 11' bzw. 11" angeordnet, welche, wie Fig. 2 deutlich: zeigt, an den Luftzuführungskanal 9 angeschlossen sind und somit über dessen Einlassstutzen 9' mit Luft versorgt werden. Die Winkel ss sind so gewählt, dass die Brenngutschicht die Düsen 11' und 11" nicht erreichen und verstopfen kann.
Statt beiderseits der Mittelebene 10 nur je eine ein zige Reihe von Luftdüsen anzuordnen, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, könnten auch beiderseits der Ebene 10 je mehrere Düsenreihen vorgesehen sein; Fig. 2 lässt deut lich erkennen, dass dies im Rahmen der konstruktiven Möglichkeit liegt.
In Fig. 3 ist der Schwenkrohrofen 1 für eine beispiels weise Einstellung der Schwenkamplitude mit einem Amplitudenwinkel a, bezogen auf die vertikale Mittelebe ne 10, in der einen Grenzlage seiner hin- und hergehenden Schwenkbewegung gezeigt.
In dieser Grenzstellung des Schwenkrohrofens 1 haben die nunmehr rechts von der vertikalen Mittelebene 10 des Ofens 1 stehenden Düsen 11, 11' der beiden Düsenreihen in bezug auf die Ober fläche der Brenngutschicht des einer anderen Richtung als bei der in Fig. 2 gezeigten Mittelstellung des Ofens 1, weil die Brennstoffschicht während des Schwenkens des Ofens 1 nur bis zu einem gewissen Grade in der Schwenk richtung mitgenommen wird und sich dadurch schräg stellt, da ihr Gewicht dieser Schrägstellung entgegen wirkt.
Das entsprechende gilt auch für die in Fig. 4 dar gestellte andere Grenzstellung des Ofens 1, bei welcher die Düsen 11' und 11" nunmehr links von der ver tikalen Mittelebene 10 des Ofens 1 stehen (vgl. hierzu Winkel a in Fig. 3).
Es leuchtet ein und geht auch aus den Fig. 2 - 4 deutlich hervor, dass die zusammen mit dem schaukeln den Ofenmantel la hin- und herschwenkenden Düsen 11' und 11" nach Massgabe dieser Schaukelbewegung wechselnde Stellungen zur Oberfläche der Brenngut- schicht S einnehmen und infolgedessen auch verschiedene Partien der Oberfläche der Brenngutschicht S bestreichen, wobei auch die Winkel, welche die aus den Düsen 11' bzw.
11" austretenden Verbrennungsluftstrahlen mit der Oberfläche der Brennstoffschicht S bilden, sich ständig verändern, was beim bekannten Drehrohrofen nicht zu trifft.
In Fig. 5 ist eine Ausführung gezeigt, bei der an der oberen Partie des Schwenkrohrofens 1 nur eine einzige Reihe von hier mit 11 bezeichneten Düsen vorgesehen und diese in der vertikalen Mittelebene 10 des in seiner Mittellage befindlichen Schwenkrohres 1 angeordnet ist. Dieser Sonderfall wurde, der Einfachheit der Zeichnung wegen, auch in Fig. 1 dargestellt, wobei die Luftdüsen 11 in Fig. 1 deutlich erkennbar sind.
In einer Kombination der beiden in den Fig. 2 - 4 und in Fig. 5 gezeigten Ausführungsformen könnten so wohl in der Mittelebene 10 eine Düsenreihe als auch beiderseits dieser Ebene je eine oder mehrere Düsen reihen angeordnet sein.
Abgesehen von der durch die Schaukelbewegung des Schwenkrohres erzielten Umwälzung der Brenngutschicht und der sich ständig verändernden Stellung der Ver- brennnungsluftdüsen gegenüber der Oberfläche der Brenngutschicht, wodurch eine innige Berührung zwi schen den Brenngut und der Verbrennungsluft und damit eine intensive und rasche Verbrennung gewährleistet wird, besteht ein wesentlicher Vorteil des vorgeschlage nen Ofens darin, dass die Zufuhr des Verbrennungsluft zum Ofen durch geeignete Regulierorgane, z.B. Regel klappen oder Regulierventile, mengenmässig reguliert werden kann,
und zwar sowohl für jede einzelne Düse als auch für Gruppen von Düsen, je nach deren Lage in bezug auf die Längsachse des Ofens, so dass die Zufuhr der Verbrennungsluft nach Menge und Lage dem ge wünschten Fortschritt der Verbrennung in Längsrichtung des Ofens angepasst wird. Somit bietet die hier vor geschlagene Ofenausführung, abgesehen vom Vorteil der besseren Verwendung der eingeführten Verbrennungs luft, auch noch die Möglichkeit, die bei Rostfeuerungen bekannte und bewährte Zonenunterteilung der Luft zuführung nun auch, bei Rohröfen anzuwenden. Insbe sondere aber ist vorteilhaft, dass dank der vorgeschla genen Ausführung und der dadurch erzielten, zuvor er wähnten Vorteile die Trommel des Ofens nunmehr wesentlich geringere Abmessungen aufweisen, kann, als dies bisher der Fall war.
Die Düsen 11 einer Düsenreihe müssen nicht über die ganze Länge des Schwenkrohrofens 1 verteilt sein, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, sondern sie könnten auch nur auf einem, meist allerdings überwiegenden Teil der Ofenlänge vorgesehen sein. Wenn, entsprechend Fig. 2 - 4, beiderseits der Mittelebene 10 des Schwenk rohres 1 nicht nur je eine einzige Düsenreihe, sondern je mehrere Reihen von Düsen angeordnet sind, dann können auf jeder Seite die Düsenreihen in Längsrichtung des Schwenkrohres 1 gegeneinander versetzt und/oder verschieden lang sein.
Jede Düse bzw. Düsengruppe oder zumindest ein Teil der vorhandenen Düsen bzw. Düsengruppen kann an eine separate eigene, mit einem Regulierorgan ver sehene, Luftzuführungsleitung angeschlossen sein. Es können aber auch mehrere Düsen bzw. Düsengruppen an eine gemeinsame, mit einem Regulierorgan versehene Luftleitung angeschlossen sein. Verschiedene Düsengrup pen können sowohl in ein- und derselben Düsenreihe als auch von Düsenreihe zu Düsenreihe vorgesehen sein.
Der Schwenkrohrofen 1 muss nicht genau zylinder- förmig ausgebildet sein, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, sondern er könnte auch eine schwach konische Form aufweisen, wobei sich der Querschnitt dieses konischen Schwenkrohres z.B. in Richtung zu dessen hinterem, tiefer gelegenem Ende hin stetig vergrössert, unter Be rücksichtigung des mit dem Verbrennungsfortschritt grös- ser werdenden Rauchgasvolumens.
Auch muss die vordere Stirnwand 2 nicht ortsfest angeordnet sein, wie dies zuvor anhand des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben wurde, sondern sie könnte auch mit dem Schwenkrohr 1 fest verbunden und gegenüber der ortsfesten Beschickungs vorrichtung 4, beispielsweise einer Einlaufschurre, ent sprechend abgedichtet sein.
Der vorgeschlagene Ofen ist also nicht auf die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen beschränkt, sondern die Einzelheiten der Ausführung können im Rahmen der Erfindung variiert werden.
Furnace for the incineration of solid, doughy and liquid waste materials The invention relates to a furnace for the incineration of solid, doughy and liquid waste materials, with an at least approximately cylindrical and serving as a support for the material to be fired, lined with refractory material furnace body with an annular cross-section, which with inclined longitudinal axis mounted on rollers and can be set in a rotary movement about this axis by a drive, the furnace body at its front,
higher up and the charging end with the material to be fired is closed by an end wall lined with refractory material and is sealed against the ingress of false air into the interior of the furnace body.
In known ovens of this type, a cylin drical, tubular drum is set by the drive in continuous rotation about its longitudinal axis, which is why these known ovens are also referred to as rotary (tubular) ovens or rotary drum ovens.
The incineration of solid waste, which turns into a doughy state under the influence of heat, as well as waste materials which are already produced in a doughy state and do not become thin under the influence of heat, as well as of certain liquid waste materials which are Do not let it spray is known to be associated with considerable difficulties.
As is known, the aforementioned rotary kilns are often used for incineration of the aforementioned waste materials, the material being fired at the upper end of the rotary drum and in some way, e.g. by means of an oil burner. The continuous rotation of the drum causes the material to be fired to be transported through the drum through the gradient given by the inclination of the drum, the cylindrical inner surface of the drum serving as a base for the material to be fired.
After the material to be burned has been ignited, it is burnt inside the rotating drum, and the solid combustion residues resulting therefrom are carried out of the drum at the lower end. The required combustion air is introduced into the drum approximately axially at the upper end of the drum, after which it flows through the drum in direct current with the material to be fired. The flue gases created by the combustion process leave the rotating drum at its lower end.
However, these known rotary drum furnaces have some disadvantages that are caused by the principle of the rotary drum furnace itself. Since the oxygen in the combustion air and the material to be burned cannot be in such an intimate contact with the combustion air in rotary kilns, as is achieved in grate firing systems by sweeping the combustion air through the fuel layer on the grate, rotary drum furnaces have to operate with a relatively high excess of air will,
so that considerable amounts of smoke gas also arise. Therefore, the dimensions of the rotary drum because of its function as a combustion device due to the relatively large volume of flue gas occurring must be ample, although only relatively small dimensions, in particular a relatively small diameter, would be sufficient for the promotion and circulation of the fuel and before would be partaking.
If the length of the drum is dimensioned accordingly in order to achieve a sufficient dwell time for the material to be fired in the rotary drum, then in practice rotary drums which often have a diameter of more than 3000 mm and a length in the range of 10,000 to 15,000 mm, ie So in several respects, for example with regard to material expenditure, space requirements, weight, storage and drive, are quite agile. It is also disadvantageous here that with such a
one-piece rotating drum, the supply of combustion air cannot be adapted to the progress of the combustion process in the longitudinal direction of the drum in the desirable way.
The purpose of the invention is to remedy the deficiencies mentioned, i. to create a furnace with small dimensions, in which the supply of combustion air is locally and quantitatively better adapted to the progress of the combustion in the direction of the longitudinal axis of the drum and in which at the same time, due to the closer contact between the material to be fired and the combustion air, a more intense and faster Combustion is guaranteed.
The invention consists in that the furnace body can be set in a reciprocating motion by the drive and the rocking motion of the furnace body can be adjusted according to amplitude and frequency and that at least one part of an upper part of the furnace shell standing in the middle of its rocking motion the jacket length nozzles for introducing the combustion air are arranged.
A preferred embodiment of this furnace can consist in that at least one row of nozzles each is arranged on the upper casing section of the furnace body on both sides of the vertical center plane of the furnace body in its central position.
In the drawing, embodiments of the present invention are shown schematically. They show: Fig. 1 the furnace; in a longitudinal section, FIG. 2 the furnace of FIG. 1, in the middle position of its pivoting movement, in a cross section, FIG. 3 the furnace of FIG. 1, in the one limit position of its pivoting movement, FIG. 4 the furnace of FIG. 1 , in the other limit position of its pivoting movement, and FIG. 5 shows the furnace of FIG. 1,
but with a different arrangement of the nozzles, in a cross section along the line V-V of FIG.
In Fig. 1, the furnace body 1 of annular cross-section is essentially formed by a sheet steel cylindrical shell la, which is closed at its front, higher and the loading end by a stationary end wall 2, which is also made of sheet steel sen is.
In the end wall 2, an opening 3 is provided for a loading device, here a sliding chute designated 4, which serves to feed the furnace with the material to be fired and at its end protruding into the opening 3 of the end wall 2 opposite the end wall 2 is sealed in a suitable manner, so that no false air can penetrate into the interior of the furnace body 1 here.
The tubular furnace body 1 is mounted inclined in its longitudinal axis on rollers 1b and is turned into a reciprocating, i.e. pivoting, drive, which is assumed to be known and therefore not shown in the drawing. swaying movement offset, both the amplitude and frequency of this swaying movement are adjustable as required.
The inclination of the swivel tube 1 is selected so that, in conjunction with the adjustment range of the amplitude, as well as, if necessary, the adjustment range of the frequency of the swivel movement, an effective transport of the same in the direction of the longitudinal axis of the swivel tube 1 for a given material, even if the nature of the It enables the material to be fired, as well as an adjustment of the feed speed of the material to its firing behavior,
i.e. the dwell time of the material to be fired in the swiveling tube furnace 1 is guaranteed for the complete burnout. The swivel tube furnace 1 and the front wall 2 closing it off at the front are lined with refractory material 5, whereby the structural measures to be taken for the support of this refractory lining, taking into account the heat transfer and the thermal expansions occurring, are assumed to be known and are therefore not explained in detail here .
The swivel tube furnace 1 opens with its rear, lower end into a brick burnout chamber 6 made of refractory material, in which, on the one hand, the combustion residues are discharged downward in the direction of arrow 7 and, on the other hand, the gaseous combustion products are directed upward in the direction of arrow 8 .
Purpose u. Function of the burnout chamber 6, as well as the sealing of the swivel tube furnace 1 with respect to this chamber and the front end wall 2 are assumed to be known and therefore not explained in detail here.
In Fig. 2, the swivel tube furnace 1 is shown in cross section, in the middle position of its reciprocating pivoting movement. An assumed cross-section of the layer of the material to be fired is hatched for the position of this layer set in the central position of the swiveling tube furnace 1 and is denoted by S. The size of the cross-section of the fuel layer depends, as is known, on the nature of the material to be burned and on the progress of the fire from, so that the size of the cross-section S of the layer also depends on its respective position, based on the length of the swivel furnace 1.
At the upper part of the shell la of the swivel tube furnace 1, a central air supply channel 9 is seen in front (see. Also Fig. 1), which is preferably firmly connected to the shell la and therefore executes a reciprocating pivoting movement together with it.
Of course, the connection between the connection piece, marked 9 ', of the reciprocating duct 9 and the stationary air blower, not shown in Fig. 2, must be made in a suitable manner, e.g. be made by flexible connecting lines in order to take into account the relative movement between the duct 9 and the air blower without obstruction of the combustion air flow supplied to the furnace.
But there is also the possibility to arrange the air duct 9 stationary and, for example, to provide flexible connections for each nozzle of the swivel tube 1 or for groups of such nozzles or also; to fall back on other suitable construction methods, which will not be discussed here, since they represent only insignificant structural details compared to the design of the furnace proposed here in principle.
At the upper part of the shell la of the swivel tube furnace 1 is on both sides of the designated 10 ver vertical center plane of the swivel tube 1 and at the same angles (i to this plane 10 each a number of almost the entire length of the located in its central position Swivel tube 1 distributing nozzles 11 'or 11 ", which, as FIG. 2 clearly shows, are connected to the air supply duct 9 and are thus supplied with air via its inlet connection 9'. The angles ss are chosen so that the firing layer the nozzles 11 'and 11 "cannot reach and clog.
Instead of only one row of air nozzles to be arranged on both sides of the central plane 10, as shown in FIG. 2, several rows of nozzles could also be provided on both sides of the plane 10; FIG. 2 clearly shows that this is within the scope of the structural possibility.
In Fig. 3, the swivel tube furnace 1 is for an example setting of the swivel amplitude with an amplitude angle a, based on the vertical Mittelebe ne 10, shown in a limit position of its reciprocating pivoting movement.
In this limit position of the swivel tube furnace 1, the nozzles 11, 11 'of the two rows of nozzles now standing to the right of the vertical center plane 10 of the furnace 1 have a different direction than the middle position of the furnace shown in FIG 1, because the fuel layer is carried along during the pivoting of the furnace 1 only up to a certain degree in the pivoting direction and is thus inclined because its weight counteracts this inclination.
The same also applies to the other limit position of the furnace 1 shown in FIG. 4, in which the nozzles 11 'and 11 "are now to the left of the ver vertical center plane 10 of the furnace 1 (cf. angle a in FIG. 3) .
It is clear and can also be clearly seen from FIGS. 2-4 that the nozzles 11 'and 11 "which swivel back and forth along with the rocking of the furnace shell 1a take up changing positions in relation to the surface of the firing layer S according to this rocking movement as a result, also coat different parts of the surface of the firing layer S, whereby the angles which the nozzles 11 'or
11 "emerging combustion air jets form with the surface of the fuel layer S, constantly changing, which is not the case with the known rotary kiln.
5 shows an embodiment in which only a single row of nozzles, denoted here by 11, is provided on the upper part of the swivel tube furnace 1 and this is arranged in the vertical center plane 10 of the swivel tube 1 in its central position. For the sake of simplicity of the drawing, this special case was also shown in FIG. 1, the air nozzles 11 being clearly visible in FIG.
In a combination of the two embodiments shown in FIGS. 2-4 and in FIG. 5, a row of nozzles could be arranged in the central plane 10 as well as one or more rows of nozzles on either side of this plane.
Apart from the circulation of the firing layer achieved by the rocking movement of the swivel tube and the constantly changing position of the combustion air nozzles in relation to the surface of the firing layer, which ensures intimate contact between the firing material and the combustion air and thus intensive and rapid combustion A major advantage of the proposed furnace is that the supply of combustion air to the furnace is controlled by suitable regulating elements, e.g. Control valves or regulating valves, which can be regulated in terms of quantity,
both for each individual nozzle and for groups of nozzles, depending on their position in relation to the longitudinal axis of the furnace, so that the supply of the combustion air is adjusted according to the amount and position of the desired progress of the combustion in the longitudinal direction of the furnace. Thus, the proposed here before furnace design offers, apart from the advantage of better use of the imported combustion air, also the possibility of using the well-known and proven zone subdivision of the air supply now also in tube furnaces. In particular, however, it is advantageous that, thanks to the proposed design and the advantages previously mentioned, the drum of the furnace can now have significantly smaller dimensions than was previously the case.
The nozzles 11 of a row of nozzles do not have to be distributed over the entire length of the swiveling tubular furnace 1, as is shown in FIG. 1, but they could also be provided on only one, but mostly predominant part of the furnace length. If, according to Fig. 2-4, on both sides of the central plane 10 of the swivel tube 1 not only a single row of nozzles, but several rows of nozzles are arranged, then the rows of nozzles can be offset against each other in the longitudinal direction of the swivel tube 1 and / or on each side be of different lengths.
Each nozzle or group of nozzles or at least a part of the existing nozzles or groups of nozzles can be connected to a separate air supply line provided with a regulating element. However, several nozzles or groups of nozzles can also be connected to a common air line provided with a regulating element. Different nozzle groups can be provided both in one and the same nozzle row and from nozzle row to nozzle row.
The swivel tube furnace 1 does not have to be exactly cylindrical, as is shown in FIG. 1, but it could also have a slightly conical shape, the cross section of this conical swivel tube e.g. steadily increased in the direction of its rear, lower end, taking into account the flue gas volume which increases with the progress of combustion.
The front end wall 2 does not have to be arranged in a stationary manner, as was previously described with reference to the embodiment shown in FIG. 1, but it could also be firmly connected to the pivot tube 1 and sealed accordingly with respect to the stationary loading device 4, for example an inlet chute be.
The proposed furnace is therefore not limited to the embodiments shown in the drawing, but the details of the execution can be varied within the scope of the invention.