DE1958003A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung der Waermeverteilung in der Vorwaermzone von Tunneloefen - Google Patents

Description

• Emilio DE BARTOLOMEIS; Mailand (-Italien) Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung der Wärmeverteilung in der Vorwärmzone von Tunnelöfen Die ErSindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verbesserung der Wärmeverteilung in der Vorwärmgone von unterbrechend betriebenen Tunnelöfen mit zwischen den Chargen liegenden freien Räumen, in denen die Verbrennung abläuft. Insbesondere handelt es sich um Dunnelöfen mit Brennern am Gewölbe für Ziegel und Steingut-("gres")-Rohre.
• Große tunnelöfen für Ziegel und Steingut-("gres")-Rohre sind allgemein mit Brennern am Gewölbe ausgerüstet, die den Brennstuff mit oder ohne Luftzusatz durch geeignete kleine Öffnungen einführen, so daß er in den zwischen der zu erhitzenden Materialchargen verbleibenden Räumen cerbrennen kann, wobei die heiße LuSt Vcn der Kühlzone durch det Ofen kommt.
• Indessen fand man, daß diese Brenner, die in der Heizzone hochwirksam sind, in der Vorwärmzone fehlerhaft brennen, wo die Temperatur niedriger ist, und dieser Nachteil sowohl bei Ö1- als auch bei Metnanbrennern auftritt.
• Im Ergebnis ist es in der Ofenvorwärmzone schwierig, schrittweise und gleichmäßige Erhitzungskurven an den verscniedenen Stellen der Charge zu erreichen, und die Situation wird dadurch noch scnlechter, daß in dieser Zone in Falle der Ziegel sämtliche Ton- bzw. Lehmsorten wesentlicre Wärmeabsorptionen auf Grund endothermer Reaktionen zeigen.
• Jedenfalls erfordert diese Situation die Einführung ausgedehnterer Erhitzungszyklen mit geringerem Ausstoß des Ofens.
• Viele Versuche wurden gemacht, um diesen Nachteil zu vermeiden; zum Beispiel wurde die Verwendung von Vormischvorwärmbrennern vorgesehen, die am Ofengewölbe oder an den Ofenseiten angeordnet sind. Die Ergebnisse ware mehr oder weniger befriedigend, jedoch waren die hierfür zur Erzielung eines gewissen Vorteiles angewandten Lösungen teuer, und der Ofenverbrauch war erheblich groß.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, die bei verringertem Wärme-und Energieverbrauch die Verbesserung der Temperaturverteilung in der Ofenvorwärmzone und auch die Zufuhrung zusätzlicher Wärme dort, wo die endothermen Reaktionen des erhitzen Matreials auftreten, ermöglichen.
• Diese zugabe wird bei einem Verfahren der eingangs ge@anuten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß außerhalb des Ofens heiße Rauchgase mit einer bestimmten Temperatur erzeugt werden, die zwischen der Maximal- und der Minimaltemperatur der Vorwärmzone des betreffenden Ofens liegt, und diese Rauchgase mit bestimmter Geschwindigkeit an den freien Räumen im wesentlichen quer zur Gasstromrichtung innerhalb des Ofens zwecks Hervorrufung einer Mischwirkung und örtlicher Zusatz erwärmung und daraus folgender Temperaturvergleic1äßigung in den Ofen eingeführt werden.
• Die Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfaßt im wesentlichen eine oder mehrere Ein-@eiten zur Erzeugung von rauchgasen mit einer bestimmten konstanten Temperatur und ein oder menrere Systeme von Leitungen und Düsen zur Einführung des Rauchgases entweder durch das Gewölbe oder die Seitenwände in den Ofen.
• Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung veranschaulichten, die Erfindung nicht beschränkenden Ausführungsbeispiels in Anwendung auf einen Ziegelofen mit Erhitzungsbrennern am Gewölbe, an dessen Stelle jedoch jeder unterbrechend betriebene Tunnelofen mit Verbrennungszonen zwischen den Chargei und für jedes Produkt treten kann, näher erläutert; darin zeigen: Sig. 1 eine Seitenansicht eines Tunnelofens mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung; Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht des Ofens nach der Linie 2-2 in Fig. 1 in der Vorwärmzone zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Vorrichtung; und Fig. 3 in Seitenansicht, zum Teil im Schnitt die Vorrichtung nach Fig. 2.
• in erkennt in den Figuren, daß der Ofen im wesentlichen die Seitenwände 1 und 2, das aufgehängte Gewölbe 3 und einen unterbrochen beweglichen Boden 4 zur Eingabe der Chargen 5 aus zu erhitzendem Material umfaßt. Wie in fiig. 3 klar zu sehen ist, bleibt zwischen zwei benachbarten Chargen ein freier Raum 7, in dem die Verbrennung erfolgt und in den erfindungsgemäß die heißen Rauchgase zwecks Verbesserung der Wärmeverteilung in der Vorwärmzone eingeführt werden, wie im folgenden näher beschrieben wird.
• Der Ofen ist außerdem mit Erhitzungsbrennern 8 am Gewölbe 3 im mittleren Teil des Ofens, einem Kamin 9 mit einem Zugventilator 10 am Einlaßende 11 des Tunnelofens und einem Ventilator 12 für Kühlluft mit daran angeschlossenem Einlaßrohr 13 zum Ofen versehen.
• Wie Fig. 2 zeigt, ist das Gewölbe mit einem Luftraum 14 zu seiner Kühlung ausgestattet.
• Wie man in Fig. 1 erkennt, ist in der Vorwärmzone des Materials entsprechend dem Schnitt 2-2 in Fig. 1, die Yorrichtung gemäß der Erfindung eingesetzt und als Ganzes mit der Bezugsziffer 15 bezeichnet.
• Unter Hinweis auf die Fig. 2 und 3 sieht man, daß die Vorrichtung 15 im wesentlichen einen Warmlufteinlaß 16, dessen eines Ende mit dem Luftraum 14 des Ofengewölbes und dessen anderes Ende mit einem Hochdruckventilator 17 zur Warmlufteinführung durch die Düse 18 in eine Verbrennungskammer 19 in Verbindung stehen, die ihrerseits über ein Verteilerrohr 20 mit Gewolbein-;ektoren 25 und über ein Verteilerrohr 31 (Fig. 3) mit Wandinjektoren 27 verbunden ist, aufweist.
• Um eine Verdünnungsluftvon bestimmter Temperatur zu schaffen, soll Heizluft aus dem Luftraum 14 mit von außen nerangezogener KaltluSt gemischt werden, und hierzu sind einstellbare Öffnungen 21 am Einlaß des Ventilators 17 zum Ansaugen der Kühlmischluft und ein Kontrollthermometer 22 vorgesehen, während ein Regulierventil 23 und ein Kontrollmeßgerät 24 am Auslaß des Ventilators lT angeordnet sind.
• Wenn erwünscht, kann die Verdünnungsluft für die Verbrennungskammer 19 aus irgendwelchen Konstruktionserfordernissen auch der Rückluft vom Kühlventilator 12 entnommen werden.
• Brenner 29 sind innerhalb der Verbrennungskammer 19-angeordnet, und ein Kontrollmeßgerät 30 befindet sich stromab.
• Vor dem Gewölbeverteilerrohr 20 und dem Wandverteilerrohr 31 sind Regulierventile 32 bzw. 33 angeordnet, und dementsprechend haben die Gewölbeinjektoren 25 austauschbare IUSen 26 und die Wandinjektoren 27 austauschbare Düsen 28, um eine Regulierung der heißen Rauchgase beim Eintritt in den Ofen zu ermöglichen.
• In dem in der Zeichnung dargestellten und hier beschriebenen Beispiel wird die Verwendung einer einzelnen Vorrichtung erläutert, doch versteht es sich ohne weiteres, daß auch eine Mehrzahl solcher Vorrichtungen an verschiedenen Abschnitten des Ofens verwendet werden kann, wovon j ede mit einer unabhängigen Regulierung versehen ist, um eine verbesserte Kontrolle der Erhitzungskurve bzw. des -diagramms des Ofens in der Vorwärmzone zu erreichen Durch die Vorrichtung gemäß der Erfindung werden die heißen Rauchgase, die mit bestimmter konstanter Temperatur erzeugt sind, in bestimmte Abschnitte der Ofenvorwärmzone im wesentlichen quer zur Strömungsriciltung der Gase innerhalb des Ofens sowie an den geeignetsten Stellen und mit den geeignetsten Geschwindigkeiten eingeführt, um innerhalb des Ofens eine Gasmischung und eine Strömungsumlenkung zu haben, die der Vergleichmäßigung der Temperatur güter die ganze Chargenzone dienen.
• Die Erreichung dieses Ergebnisses wird dadurch erleichtert, daß die in den Ofen eingeführten heißen Rauchgase einen wesentlichen Wärmezusatz in einer Zone darstellen, in der erhebliche Wärmeabsorptionen auftreten, und die Temperatur für die eingeführten Rauchgase zwischen der von zu heißen Zonen, die zu senken ist, und der von zu kalten Zonen der Ofenabschnitte liegt, die anzuheben ist.
• Wie erläutert, kann die Einführung von Rauchgasen in den Ofen durch das Gewölbe oder durch die Seitenwände oder beide erfolgen. Darüber hinaus nimmt man die Beinführung an den zwischen den zu erhitzenden Chargen verbliebe-£en Räumen (wobei die Ghargen als stationär anzusehen sind), und zwar an einem einzelnen Querschnitt oder an verschiedenen Abschnitten und unter verschiedenen Geschwindigkeiten für eine gleiche Düseneinheit vor, wobei die Einführung nur durch die Seitenwände, nur durch das Ofengewölbe oder gleichzeitig durch das Gewölbe und die Seitenwände erfolgen kann; weiter kann man die Einführung an einem oder mehreren Abschnitten der Erhitzungszone unter gewünschter und geeigneter Kombination der verschiedenen vorerwähnten Raucheinführungsarten vornehmen.
• Zur Verringerung des Ofenverbrauchs wurde angeregt, die heiße Luft oder die Rückluft, wie erläutert, für die Gewölbekühlung zu verwenden, wobei man vorzieht, eher die Drücke als die Volumina der eingeführten Rauchgase zu.
• steueru, da die Rauchgase mit hoher Geschwindigkeit und verhältnismäßig niedrigem Volumina eingeführt werden.
• Die vorstehende Beschreibung und mit ihr die Zeichnung beilaudeln nur ein bestimmtes Ausführungsbeispiel, und natürlich können Änderungen des Verfahrens und der Vorrichtung im Bereich der Erfindung vorgenommen werden.

Claims (10)

Patentansprüche

1. Verfahren zur Verbesserung der Wärmeverteilung in der Vorwärmzone von unterbrechend betriebenen Tunnelöfen mit zwiscren den Chargen liegenden freien Räumen, in denen die Verbrennung abläuft, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß außerhalb des Ofens heiße Rauchgase mit einer bestimmten Temperatur erzeugt werden, die zwischen der Maximal- und der Minimaltemperatur der Vorwärmzone des betreffenden Ofens liegt, und diese Rauchgase mit bestimmter Geschwindigkeit an den freien Räumen im wesentlichen quer zur Gasstromrichtung innerhalb des Ofens zwecks Hervorrufung einer Miscilwirkung und örtlicher Zusatz erwärmung und daraus folgender Temperaturvergleichmäßigung in den Ofen eingeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einführurg der heißen Rauchgase durch das Ofengewölbe erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeiciLnet, daß die Einführung der heißen Rauchgase durch die Seitenwände des Ofens erfolgt.

. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeiclnet, daß die Einführung der heißen Rauchgase an mindestens einem Abschnitt der Ofenvorwärmzone gleichzeitig durch das Ofengewölbe und die Seitenwände erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einführung der Rauchgase an mehreren Abschnitten der Ofenvorwärmzone und mit verschiedenen Geschwindigkeiten erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einführung der Rauchgase an einem Abschnitt der Ofen vorwärmzone vom Ofengewölbe aus und an mindestens einem Abschnitt, der dem erstgenannten nahe ist oder an ihn angrenzt, von den Ofenwänden aus erfolgt.

7. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche i bis 6, dadurcii gekennzeichnet, daß die heißen, mit hoher Tempenatur in einer unabhängigen Verbrennungskammer erzeugten .Rauchgase:zur Gewinnung von heißen Rauchgasen der gewünschten Temperatur mit der Kühlluft für die Ofendecke verdünnt werden, die auf konstanter Temperatur gehalten wird.

8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die heißen, mit hoher Temperatur in- einer unabhängigen Verbrennungskammer erzeugten Rauchgase mit der heißen Rückluft von der Ofenkühlzone verdünnt werden0

9. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch ein Gerät (Verbrennungskammer 19) zur Erzeugung heißer Rauchgase, ein Gerät (Ventilator 17 und Düse 18) zur Verdünnung der zur Gewinnung heißer Rauchgase mit der erwünschten konstarten Temperatur erzeugten heißen Rauchgase mit Luft und ein System von durch die Verbrennungskammer mit den heißen Rauchgasen der erwünschten Temperatur gespeisten Leitungen (21, 25; 31, 27) und Düsen (26, 28) zur Einführung derselben in wenigstens einen Abschnitt der Ofenvorwärmzone.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (26, 26) zur Einführung der heißen Rauchgase in den Ofen zwecks Einstellung verschiedener Rauchgaseinführungsgeschwindigkeiten durch andere Düsen ersetzbar sind L e e r s e i t e