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Glühofen! für industrielle Zwecke Die Erfindung betrifft einen Glühofen
für industrielle Zwecke mit einer langgestreckten Wärmekammer, die an einem Ende
mit einer Beschickungsöffnung und am anderen Ende mit einer Austrageöffnung versehen
ist, sowie einer an dem einen Ende der Wärmekammer angeschlossenen und parallel
zu dieser angeordneten Wärmeaustauschkammer, deren anderes Ende mit dem Schornstein
verbunden ist.
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Erfindungsgemäß ist die Wärmeatustauschkammer oberhalb der Wärmekammer
angeordnet und an das Beschickungsende der Wärmekammer angeschlossen und in an sich
bekannter Weise so ausgebildet, daß sie verhältnismäßig lange, herabhängend in Gruppen
angeordnete Wärmeaustauschrohre aufnehmen kann, wobei die aus der Wärmekammer austretenden
Heizgase, die in der Wärmeaustauschkammer entgegengesetzt zur Strömungsrichtung
der Gase in der Wärmekammer strömen, aus der Wärmeaustauschkammer nach oben abgeführt
werden.
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Abweichend von bisher bekannten industriellen Öfen, beispielsweise
metallurgischen Öfen und Wannenöfen mit oberhalb der Ofenkammer in anderer Weise
angeordneten Wärmeaustauschern anderer Bauart, werden bei der neuen Ofenanordnung
durch die besondere bauliche Verbindung des Ofens mit dem Wärmeaustauscher fallende
Wegstrecken im Rauchgasweg vermieden. Der natürliche Aufwärtszug der den Ofen durchströmenden
Rauchgase wird voll ausgenutzt. Hierdurch wird eine gleichmäßig hohe Vorwärmung
der Verbrennungsluft und damit eine Höchstleistung der Verbrennung sowie eine gleichförmige
Erwärmung der zu behandelnden Erzeugnisse erzielt, wodurch die Wirtschaftlichkeit
des Ofenbetriebs wesentlich verbessert wird. Die Bauteile des Wärmeaustauschers
sind zu Reinigungs- und Bedienungszwecken leicht zugänglich, ohne daß damit ein
nachteiliges Abkühlen dieser Teile und des Ofens überhaupt verbunden ist.
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Am Boden der Gaskammer des Wärmeaustauschers sind ferner gemäß der
Erfindung im Bereich der unteren Enden der Wärmeaustauschrohre Prallwände vorgesehen,
die die Rohrenden überragen, so daß die hindurchstreichenden Gase gezwungen werden,
auch die Rohrenden zu umspülen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnungen
beschrieben, in denen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.
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In den Zeichnungen ist Fig.1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht
eines erfindungsgemäßen Aufbaus aus einem Ofen und einen Wärmeaustauscher, Fig.
2 eine Draufsicht nach Linie 2-2 der Fig. 1 und Fig. 3 teilweise in Ansicht- ein
Schnitt nach Linie 3-3 der Fig. 1. Der keinen Teil der Erfindung bildende Aufbau
1 des Glühofens besteht aus Doppel-T-Trägern und U-Eisen, die die feuerfesten Wände
und die Decke des Glühofens tragen. Das Material, z. B. Rohblöcke oder Knüppel,
wird auf der Ofenebene 2 von der Beschikkungsseite zur Austragsseite, d. h. von
links nach rechts in Fig. 1, gefördert. Die Pfeile geben die Strömungsrichtung der
Verbrennungsprodukte aus den Heizzonen an, die mit Abständen in Längsrichtung der
Ofenkammer aufgeteilt sind. Die Verbrennungsprodukte strömen über einen in der Decke
des Ofens vorgesehenen Auslaßkanal 3 ab, der mit der Wärmeaustauschkammer 4 verbunden
ist.
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Der Aufbau des Wärmeaustauschers wird entweder von dem Ofenverband
oder von einem besonderen Stahlgerüst getragen und besteht aus den üblichen feuerfesten
Wänden 5, die von einem Stahlmantel eingeschlossen sind, so daß ein Durchsickern
von heißen Gasen verhütet wird. Der Boden der Wärmeaustauschkammer 4 trägt Prallwände
7, die in der Strömungsbahn der aus dem Ofenauslaß zum Schornstein 8 ziehenden Gase
liegen. Der Schornstein 8 hat einen Venturiauslaß 9 mit einem Gebläse, das einen
künstlichen Zug erzeugt, so daß die Geschwindigkeit der aus dem Ofen über die Wärmeaustauschkammer
abziehenden Gase geregelt werden kann.
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Der Wärmeaustauscher besteht aus einer Gruppe von Metallröhren 10,
die mittels Flansche 11 an der Deck=e 12 der Wärmeaustauschkammer 4 aufgehängt sind.
Mehrere in den Röhren 10 liegende Innenröhren 93 reichen im wesentlichen bis zum
Boden der Röhren 10 und sind mittels Flansche 14 an Zwischenwänden 15 aufgehängt.
Die oberen Enden der Außenröhren 10 und der Innenröhren 13 münden in Sammelkammern
16 bzw. 17, wie aus Fig. 3 ersichtlich.
In die Sammelkammer
17 mündet ein Leitungsrohr 18, das Kaltluft von einem Gebläse oder
einem Ventilator heranführt. Von der Sammelkammer 16 zweigt eine Warmluftleitung
19 ab, die die vorgewärmte Luft den Ofenbrennern zuführt, in denen, diese Luft mit
dem Brennstoff vermischt wird. Wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich, sind zwei Rohrreihen
vorgesehen, die versetzt zueinander stehen, so daß die vom Ofenauslaß 3 zum Schornstein
8 strömenden Verbrennungsprodukte eine Zickzackbahn durchlaufen und die Wärmeaustauschröhren
10 gründlich berühren. Die Prallwände 7 verhindern, daß die Gase unterhalb der Wärmeaustauschröhren
unmittelbar zum Schornstein strömen.
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In den Wänden des Wärmeaustauschers sind Schaulöcher 20 angebracht,
in die Rauchverzehrer oder andere Reinigungsvorrichtungen eingesetzt werden. Ebenso
befinden sich in den Wänden Türen oder öffnungen 21, die den Boden der Wärmeaustauschkammer
zugänglich machen, so daß er gereinigt werden kann. Beim Betrieb strömt die über
das Leitungsrohr 18 in die Sammelkammer 17 eingesaugte Kaltluft in den Innenröhren
13 nach unten, tritt dann aus dem offenen Boden der Innenröhren in den zwischen
Innenröhren 13 und Außenröhren 10 befindlichen Ringraum und strömt darauf nach oben
in die Sammelkammer 16, aus der die hocherwärmte Luft über das Leitungsrohr 19 zum
Ofen fließt.
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Da der Wärmeaustauscher nicht wie bei den bekannten Ofenausführungen
unterhalb, sondern oberhalb des Glühofens liegt, besteht in der Anlage kein Abwärtszug,
der einen Staudruck oder einen Gegendruck in der Ofenkammer erzeugen würde. Der
natürliche oder künstliche Zug des Schornsteins wirkt an der Austragsseite des Ofens,
so daß eine gründliche Verbrennung der Gase sowie eine einwandfreie Wärmeregelung
der Rohblöcke oder Knüppel, die sich längs der Ofenebene 2 verschieben, aufrechterhalten
wird.
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Die Wärmeaustauschröhren 10 sind von der Oberseite des Wärmeaustauschers
her zugänglich und können zwecks Auswechslung oder Ausbesserung lotrecht nach oben
herausgezogen werden. Der Wärmeaustatischer muß nicht abgekühlt oder stillgesetzt
werden, wenn eine Ausbesserung der Röhren erfolgen soll. Der Aufbau läßt sich auch
leicht reinigen, wodurch die Leistungsfähigkeit der Wärmeaustauschröhren gleich
hoch bleibt. Der oberhalb des Glühofens liegende Aufbau gibt einen unbegrenzten
Raum für die Wärmeaustauschfläche, so daß eine größte Wärmeaustauschfläche zur Aufnahme
der Wärme aus den vom Ofen zum Schornstein strömenden heißen Verbrennungsprodukten
zur Verfügung steht. Durch Verwendung eines Gebläses, das die Kaltluft über die
Leitung 18 zur Sammelkammer 17 führt, wird ein genügender Umlauf der Kaltluft in
den Wärmeaustauschröhren aufrechterhalten und ein Temperaturgefälle geschaffen,
das ein Verbrennen der vorzugsweise aus rostfreiem Stahl bestehenden Metallröhren
verhindert. Wird beispielsweise angenommen, daß die Temperatur der durch die Wärmeaustauschkammer
4 strömenden heißen Gase oder heißen Verbrennungsprodukte 1100° C beträgt und daß
die aus der Innenröhre in den Ringraum und in die Außenröhre zur Sammelkammer 16
strömende Luft bei ihrem Austritt aus der Leitung 19 eine Temperatur von 538° C
hat, dann wird die Temperatur der Röhren 10 niedriger als 815° C sein, weil die
Geschwindigkeit der in den Innenröhren strömenden Luft größer ist als die Geschwindigkeit
der von dem Ofenauslaß 3 über die Wärmeaustauschkammer 4 zum Schornstein 8 fließenden
Gase.
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Aus der Beschreibung ist ersichtlich, daß industrielle Glühöfen mit
aufgesetzten Wärmeaustauscher-Aufbauten einen wirksamen und wirtschaftlichen Betrieb
dieser Ofen mit höchsten Temperaturen der vorgewärmten Luft ermöglichen, so daß
im Schornstein nur geringe Wärmeverluste auftreten. Diese Aufbauten sind ferner
zu Reinigungs- und Ausbesserungszwecken leicht zugänglich.
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Es ist zwar nur eine einzige Ausführung der Erfindung beschrieben
und dargestellt, doch können verschiedene Änderungen in den Ausführungseinzelheiten
vorgenommen werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.