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Anordnung in Tunnelöfen zum Schnellkühlen keramisoher Erzeugnisse
Die Erfindung betrifft eine Anordnung in Tunnelöfen, insbesondere für keraaieohe
Erzeugnisse, die es ermöglicht, die Temperaturen des Brenngutes in der Kühlzone
schnell und gleichmäßig abzusenken.
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Es ist bekannt, Brenngut in Tunnelofen nach Passieren der Brennzone
einer künstlichen Kühlung direkt oder indirekt zu unterziehen.
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Diese Kühlung erfolgt in der Regel mittels Sohiebeluft, die entgegengesetzt
zur Schubrichtung des Brenngutes strömt und am Ende des Tunnelofens eintritt.
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Bei einer direkten KUhlung wird die Wärme des Brenngutes durch Konvektion
der Schiebeluft aufgelagert, was zur Temperaturerhöhung derselben führt. Sie verläßt
nach axialer Durchströmung der Kühlzone den Tunnelofen. Soweit es der jeweilige
Brennprozeß erlaubt, tritt die Schiebeluft unmittelbar in die Brennzone ein und
verläßt gemeinsam mit den anderen Rauchgasen am Anfang den Tunnelofen. Bei indirekter
Kühlung sind im letzten Teil
der Kühlzone die Seitenwände und zum
Teil auch die Decke doppelwandig ausgebildet. An den Seitenwänden befinden sich
Jeweils an der dem Brennkanal zugewand ten Seite in geringem Abstand zum eigentliohen
Ofenmauerwerk relativ schwache Keramik- oder Stahlplatten.
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Durch den zwischen Keramilc- oder Stahlplatten und Mauerwerk verbleibenden
Zwischenraum wird ZwangskUhlluft geführt. Durch Vorbeiströmen von Schiebeluft an
der Jeweils dem Brennkanal zugewandten Seite der Wärmeaustauschflächen einerseite
und Vorbeiführung von Kühlluft en der Innenseite dieser Flächen andererseits, wird
ven der Schiebeluft die vom Brenngut aufgenommene Wärme an die Kühlluft Ubertragen.
Die so aufgeheizte KUhiluft wird anderen Abnehmern oder debi Ofen an anderer Stelle
zur Wärmeabgabe wieder zugeführt.
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Der Nachteil bekannter lusführungen besteht im sohleohten Wärmeaustausch,
ungleicher Wärmeabgabe des trenngutes und in einer zu lang gestreckten Kühlkurve.
Die Ursachen dieser Erscheinung liegen in der schlechten Mengenverteilung der Schiebeluft
Uber dem Brennkanelquerschnitt, die auf Grund von Temperaturunterschieden und der
damit verbundenen unterschiedlichen Dichte auftritt und so der weitaus größte Teil
der Schiebeluft, nicht zuletzt begUnstigt durch den größeren Strömungswiderstand
des Besatzquerschnittes, zwischen Brenngut und Seitenwand sowie Decke sich durch
die Kühlzone bewegt, ohne in direkte BerUhrung mit dem in der Mitte des Wagens stehenden
Brenngutes zu kommen.
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Des weiteren wird die ungleiche und schlechte Wärmeabführung durch
ungenügende Kühlluftführung begünstigt, indem der Kühlluft ein großer Raum zugebilligt
wird, in welchem sich Strömungsbahnen und damit Totwassergebiete ausbilden können,
die wegen schlechter Belüftung kaum am Wärmeaustausch teilnehmen.
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Der Zweck der Erfindung besteht darin, die angeführten Mängel weitestgehend
abzubauen und bessere Strömungsverhältnisse für Schiebeluft und Kühlluft in den
Tunnelöfen zu schaffen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, im letzten Teil der Kühlzone
die Warme des brenngutes schnell und relativ gleichmäßig auch aus dem Besatzkern
ab zuführen, das Ausbrechen der Schiebeluft in Deckenrichtung zu erschweren und
die Kühlung gleichmäßig oder entsprechend den Erfordernissen veränderlich an den
Seitenwänden und der Decke vorzunehmen.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelt5st, indem im letzten Teil der
Kühlzone von Tunnelöfen en den Seitenwänden und der Decke des Brennkanals Profilrohre,
vorzugsweise mit Rechteokquerschnitt oder ähnlich gestaltet und in angemessenen
Abstän@en zueinander parallel sur ufenachse in Längsrichtung in Sektionen unterteilt,
angeordnet sind.
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Durch die so profilierten Seitenwände wird das Abgleiten der Schiebeluft
durch Auftriebkräfte iniolge Temperaturunterschiede in Richtung Decke erschwert.
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Der erfindungsgemäß gestaltete Profilrchrteil des Brennkanals iet
in Längsrichtung ein oder mehrfach unterteilt, um den Kuhlprozeß effektiver führen
su können. Am Anfang und am Ende einer jeden Rohroektion sind quer zu den Profilrchren
Kühlluftzuführungs-bzw. Abführungskanäle eingebaut. Die Zuführungskanäle sind mehrfach
in Zonen unterteilt, um unterschiedliche Kühlluftmengen entsprechend wärmetechnischer
Notwendigkeiten den mit den Zuführungs- und Abführungskanälen festverbundenen Profilrohren
zufUhren tu können.
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Die unterschiedlichen Kühlluftmengen werden durch Drosselklappen,
welohe sioh in den Zuführungsrohren befinden, die mit den Zuführungskanälen verbunden
sind, eingestellt.
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FUr die Zufuhrung der Schiebsluft liegt aber dem gesamten Umfang des
Kühlkanals ein mehrfach unterteilter Zuführungskasten. Über diesen Kasten erfolgt
durch zwischen den Profilrohren liegenden Öffnungen, die mit Leitblechen versehen
sind, die Einführung der Sohiebeluft entgegen der Schubriohtung des Brennguteo.
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Der Wärmeaustausch von Schiebeluft zu Kühlluft in den einzelnen R@hrsektionen
kann im Gleich-, Gegen- oder Gleich- und Gegenstrom erfolgen.
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Zum Durchfluten des Besatzkernes mit Schiebelutt sind
zwischen
den Profilr@hren Ablenkbleche Uber die gesamte Höhe der beiden Seitenwände und Ueber
die Breite de? Decke angeordnet. Die Ablenkbleche können in Abständen zueinander
mehrfach Uber den mit Profilrohren ausgeführten Teil der Kühlzone angebracht sein.
Zu Jeweils einer Uber den U.nSang des Brennkanales angeordneten Ablenkblechreihe
gehören zwei mit geringem Zwischenraum schräg angestellte Bleche. Diese Zwisohenräume
dienen als Ausströmschlitz für eine unter 90 ° oder einem anderen beliebigen Winkel
zu den Seitenwänden und der Decke eintretenden und Uber Drosselklappen regulierbaren
Ablenkluftmenge. Diese Ablenkluft unterstUtzt den durch die Ablenkbleche eingeleiteten
Strömungsvorgang der Schiebeluft in Richtung Besatzkern. Die so in den Besatikern
eingefuhrte Schiebeluft wird auf Grund des höheren Strömungswiderstandes des Besatzes
wieder in den mit geringem Strömungswiderstand behafteten Spalt zwische@ Seitenwände
und Besatz zurückgeführt und der Vorgang wiederholt sich an der nächsten Ablenkblechreihe
auf@ neue.
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Durch diese pulsierende Bewegung der Sohiebeluft zwischen den Seitenwänden
und Besat@ wird durch tonvektion die Brenngutwärme an die Schiebeluft und bei Beruhrung
mit den Profilrohren die Wärme an die Kühlluit abgegeben. Die gegenUberliege4den
Ablenkbleohreihen der Seitenwände kennen auch versetzt zueinander angeordnet sein.
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Die technisch Ök@nomischen Vorteile der Erfindung liegen in einer
besseren Kühlung de£ Brenngutes, größerer Ausnutzung der Kühlwärme und in einem
gleichmäßigeren Temperaturfeld des brenngutes beim Verlassen des Ofens.
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Die Temperatur des Brenngutes wird durch die erfindungsgemäße Lösung
am Ofenende wesentlich abgesenkt. Weiterhin ist es möglich, den letzten Teil der
Kühlzone des OSens erheblich leichter zu bauen, so daß Baumaterialien eingespart
werden können.
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Die Erfindung wird an einem schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel,
bestehend aus zwei Sektionen, näher erläutert.
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In der zugehörigen Zeichnung seigen: Fig. 1: einen Längsschnitt des
letzten Teiles der Kühlzone, Fig. 2: einen Querschnitt der Kühlzone, dabei zeigt
der reohte Teil einen Sohnitt unmittelbar vor der Ablenkblechreihe und der linke
Teil einen Schnitt unmittelbar vor den zuführungskästen.
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Die Sohiebeluft wird tiber Ansaugstutzen i mit Regulierklappe 2 voin
Ventilator 3 Uber Hohrleltunfigen 4; 5 und 6 in Pfeilrinhtung 7 den mehrfach unterteilten
und an den Seitenwänden 9 sowie der Decke 10 befestigten Zuführungskästen 8 zugeführt.
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Durch die Austrittsöffnung 11 tritt die Schiebeluft, geführt Uber
Leitbleche 12 in Pfeilrichtung 13 entgegen der Transportrichtung des brenngutes,
in- den Brennkanal 15 ein. Die Leitbleche 12 sitzen an den Seitenwänden 9 u.der
Decke 10 zwischen den Profilrohren 14 unter den Austrittsöffnungen 11 der Zuführungskästen
8 Zum Einstellen verschiedener Sohiebeluftmengen an den Seite@wänden 9 und der Decke
10 dienen Drosselklappen 16. V@n der Schiebeluftleitung 4 werden die Ablenkluftleitungen
17 und 18 gespeist und Ablenkluft in Pfeilrichtung 19, Verteilerkästen 20, die an
den Seitenwänden 9 und der Decke 10 angebraoht, zugeführt Über Durchtrittsöffnungen
21 gelangt die Ablenkluft in die ebenfalls an den Seitenwltnden 9 und der Decke
10 engebrechten Ablenkblechreihen 22 und tritt in Pfeilrichtung 23 in den Brennkanal
15 ein.
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Jede Ablenkbleohreihe 22 besteht aus schräg nach torr gerichteten,
jeweils zwischen zwei Profilrohren 14 liegenden Blechen, deren vorderer Schlitz
2i als Austrittsöffnung dient. Mengenregulierungen sind über Drosselklappen 25 möglich.
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Die Sohiebeluft kann im Anschluß an die erfindungsgemäß gestalteten
Teile der Kühlzone ganz oder teilweise abgesaugt oder in Richtung Brennzone weitergeführt
werden.
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Die Kühlluft wird über Ansaugstutzen 26, versehen mit Drossefklappen
27, durch Ventilator 28 und Rohrleitungen 29; 30 und 31 in Pfeilrichtung 32 den
mehrfach unterteilten an den Seitenwänden 9 und der Decke 10 befestigten Frischluftkästen
33 sugeiuhrt. Die Weiterführung der Kühlluft geschieht in Pfeilrichtung 34 durch
Profilrohre 142 die fest mit den Frischluftkästen 33 und Abluftkästen 35 verbunden
sind. Die Abluft verläßt zur weiteren Nutzung in Pfeilrichtung 36 die Abluftkästen
35. Abluitmengenterteilung erfolgt über Drosselklappen 37.