DE2100072A1

DE2100072A1 - Fast cooling of tunnel furnace charges by - forced air

Info

Publication number: DE2100072A1
Application number: DE19712100072
Authority: DE
Inventors: Johannes Maier Peter Dipl Ing Dr χ 8250 Meißen M Hirsch
Original assignee: WTZ KERAMIK
Current assignee: WTZ KERAMIK
Priority date: 1970-03-20
Filing date: 1971-01-02
Publication date: 1971-09-30
Also published as: DE2100072B2

Abstract

Fast cooling of tunnel kiln charges by the twin cooling effect derived firstly from the installation of rectangular cooling pipes along the kiln walls and ceiling and secondly from fresh air being pushed into the furnace from slots etc. Situated between these cooling pipes, baffles promote even coolant air distribution and heat exchange. Only one blower is used for this, the stream of air being divided and fed into the furnace and pipes via distribution boxses arranged along the outside walls and ceiling.

Description

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.Arrangement in tunnel ovens for rapid cooling of ceramic products The invention relates to an arrangement in tunnel ovens, in particular for keraaieohe Products that enable the temperatures of the items to be fired in the cooling zone lower quickly and evenly.

Es ist bekannt, Brenngut in Tunnelofen nach Passieren der Brennzone einer künstlichen Kühlung direkt oder indirekt zu unterziehen.It is known to put items to be fired in tunnel kilns after passing through the firing zone to subject to artificial cooling directly or indirectly.

Diese Kühlung erfolgt in der Regel mittels Sohiebeluft, die entgegengesetzt zur Schubrichtung des Brenngutes strömt und am Ende des Tunnelofens eintritt.This cooling is usually done by means of blow air, the opposite flows towards the thrust of the kiln and enters at the end of the tunnel kiln.

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.In the case of direct cooling, the heat of the material to be fired is generated by convection superimposed on the sliding air, which leads to the same increase in temperature. She leaves after axial flow through the cooling zone the tunnel furnace. As far as the respective Allowed burning process, the sliding air enters the burning zone directly and leaves the tunnel furnace together with the other flue gases at the beginning. With indirect Cooling are in the last part the cooling zone the side walls and for Part of the ceiling is also double-walled. On the side walls are In each case on the side facing the combustion channel at a short distance from the actual Furnace masonry relatively weak ceramic or steel panels.

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.By the remaining between Keramilc or steel plates and masonry Forced cooling air is conducted between the spaces. By flowing sliding air past the side of the heat exchange surfaces facing the combustion channel on one side and, on the other hand, bypassing cooling air on the inside of these surfaces The shift air transfers the heat absorbed by the material to be fired to the cooling air. The cool air heated in this way is used by other customers or the furnace elsewhere supplied again to give off heat.

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.The disadvantage of known designs consists in the heat exchange that is exposed to the sole, unequal heat dissipation of the material to be separated and in a cooling curve that is too long. The causes of this phenomenon are the poor volume distribution of the sliding air Above the firing channel cross-section, which is due to temperature differences and the associated different density occurs and so by far the largest part the sliding air, not least due to the greater flow resistance the filling cross-section, between the firing material and the side wall and ceiling the cooling zone moves without coming into direct contact with the one in the middle of the trolley To come.

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.Furthermore, the uneven and poor heat dissipation is caused by Inadequate cooling air routing favors by allowing a large space for the cooling air in which flow paths and thus dead water areas can develop, which hardly take part in the heat exchange due to poor ventilation.

Der Zweck der Erfindung besteht darin, die angeführten Mängel weitestgehend abzubauen und bessere Strömungsverhältnisse für Schiebeluft und Kühlluft in den Tunnelöfen zu schaffen.The purpose of the invention is to remedy the deficiencies mentioned as far as possible reduce and better flow conditions for sliding air and cooling air in the To create tunnel ovens.

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.The invention is based on the object in the last part of the cooling zone the warmth of the material to be burned quickly and relatively evenly from the core to make it more difficult for the sliding air to break out in the direction of the ceiling and the cooling evenly or variable according to the requirements Side walls and the ceiling.

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.According to the invention, the task is achieved in that in the last part of the Cooling zone of tunnel kilns on the side walls and the ceiling of the combustion duct profile tubes, preferably designed with a rectangular cross-section or similar and appropriate Distances to each other parallel to the vertical axis divided into sections in the longitudinal direction, are arranged.

Durch die so profilierten Seitenwände wird das Abgleiten der Schiebeluft durch Auftriebkräfte iniolge Temperaturunterschiede in Richtung Decke erschwert.The sliding air will slide off through the side walls profiled in this way due to uplift forces iniolge temperature differences in the direction of the ceiling made more difficult.

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.The profiled part of the combustion duct designed according to the invention is iet divided in the longitudinal direction one or more times in order to lead the cooling process more effectively su can. At the beginning and at the end of each pipe routing are across the profile Cooling air supply or. Built-in discharge channels. The feed channels are multiple divided into zones in order to provide different cooling air volumes according to thermal engineering Necessities of the profile tubes firmly connected to the supply and discharge channels to be able to supply.

Die unterschiedlichen Kühlluftmengen werden durch Drosselklappen, welohe sioh in den Zuführungsrohren befinden, die mit den Zuführungskanälen verbunden sind, eingestellt.The different amounts of cooling air are controlled by throttle valves, which are located in the supply pipes that are connected to the supply channels are set.

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.For the supply of the pushing air, however, lies the entire circumference of the Cooling channel a multiple subdivided feed box. This is done via this box through openings between the profile tubes, which are provided with guide plates are, the introduction of the Sohiebeluft contrary to the thrust direction of the Brennguteo.

Der Wärmeaustausch von Schiebeluft zu Kühlluft in den einzelnen R@hrsektionen kann im Gleich-, Gegen- oder Gleich- und Gegenstrom erfolgen.The heat exchange from sliding air to cooling air in the individual stirring sections can take place in cocurrent, countercurrent or cocurrent and countercurrent.

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.To flood the core with sliding air between the profile tubes baffles over the entire height of the two side walls and over the width de? Arranged ceiling. The baffles can be spaced apart several times over the part of the cooling zone made with profile tubes. For one row of baffles each arranged over the U.nSang of the combustion channel belong two sheets with a small gap between them. These intermediate spaces serve as an outflow slot for an angle below 90 ° or any other angle Entering to the side walls and the ceiling and adjustable via throttle valves Deflection air volume. This deflection air supports the air introduced by the deflector plates Flow process of the push air in the direction of the core. The ones in the Besatians Introduced sliding air is due to the higher flow resistance of the filling back into the gap between the side walls, which has little flow resistance and stocking is returned and the process is repeated on the next row of baffles on @ new.

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.Through this pulsating movement of the cut air between the side walls and Besat @ is by tonvection the heat of the firing material to the sliding air and when touched with the profile tubes, the heat is given off to the cooling duct. The opposite Ablenkbleohreihen the side walls can also be arranged offset from one another.

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.The technical economic advantages of the invention are in one Better cooling of the items to be fired, greater utilization of the cooling heat and all in one more uniform temperature field of the burning material when leaving the furnace.

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.The temperature of the material to be fired is determined by the solution according to the invention significantly lowered at the end of the furnace. It is also possible to use the last part of the The cooling zone of the OSens is considerably easier to build, so that building materials are saved can be.

Die Erfindung wird an einem schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel, bestehend aus zwei Sektionen, näher erläutert.The invention is based on a schematically illustrated embodiment, consisting of two sections, explained in more detail.

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.In the accompanying drawing see: Fig. 1: a longitudinal section of the the last part of the cooling zone, FIG. 2: shows a cross section of the cooling zone the reohte part one step ahead of the row of baffles and the left one Part a cut just in front of the feeder boxes.

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.The initial air is supplied via intake port i with regulating flap 2 Fan 3 over Hohrleltunfigen 4; 5 and 6 in arrow direction 7 the multiple subdivided and feed boxes 8 attached to the side walls 9 and the ceiling 10.

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.The sliding air, guided over, passes through the outlet opening 11 Guide plates 12 in the direction of arrow 13 against the direction of transport of the material to be burned, into the combustion channel 15. The baffles 12 sit on the side walls 9 u.der Ceiling 10 between the profile tubes 14 under the outlet openings 11 of the feed boxes 8 For setting different amounts of air from the first cut on the side walls 9 and the ceiling 10 are used throttle valves 16. V @ n of the sliding air line 4 are the deflecting air lines 17 and 18 fed and deflecting air in the direction of arrow 19, distribution boxes 20, which at the side walls 9 and the ceiling 10 browned, fed through openings 21 the deflecting air reaches the side walls 9 and the ceiling 10 vertical rows of deflector plates 22 and enters the combustion channel in the direction of arrow 23 15 a.

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.Each deflection row 22 consists of obliquely directed torr, each lying between two profile tubes 14 sheets, the front slot 2i serves as an outlet opening. Volume controls are possible via throttle valves 25.

Die Sohiebeluft kann im Anschluß an die erfindungsgemäß gestalteten Teile der Kühlzone ganz oder teilweise abgesaugt oder in Richtung Brennzone weitergeführt werden.The Sohiebeluft can following the inventively designed Parts of the cooling zone are wholly or partially sucked off or continued in the direction of the burning zone will.

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.The cooling air is supplied via suction nozzles 26, provided with throttle valves 27, through fan 28 and pipes 29; 30 and 31 in the direction of arrow 32 den Fresh air boxes, which are subdivided several times, are attached to the side walls 9 and the ceiling 10 33 sugeiuhrt. The cooling air is continued in the direction of arrow 34 Profile tubes 142 which are firmly connected to the fresh air boxes 33 and exhaust air boxes 35 are. For further use, the exhaust air leaves the exhaust air boxes in the direction of arrow 36 35. Discharge quantity is distributed via throttle valves 37.

Claims

Patent claims:

1. Arrangement for quick cooling in tunnel ovens by means of sliding lute, which enters the firing channel opposite to the direction of transport of the material to be fired and communicates the accumulated heat of the supplied cooling air in indirect heat exchange, characterized in that the sliding air flow, single or divided into sections, several times in a row through openings between the profile tubes (14), which end the Side walls (9) and the ceiling (10) are attached and Uber guide plates (12) in the Combustion channel (15) enters, with subsequent rows of deflector plates standing obliquely to one another (22) through its front slit deflecting air in the right or, differently, in any angle to the side walls (9) and the ceiling (10) in the combustion channel (15) flows out and cooling air through profile tubes (14) with rectangular or other Cross-section distributed over the side walls (9) and ceiling (10) parallel to the longitudinal axis of the furnace arranged with supply (8) and exhaust air boxes (35) firmly connected, flows.

2. Arrangement nach.Anspruch 1, characterized in that the heat exchange with @ cocurrent, countercurrent or cocurrent and countercurrent.

3. Arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that for profile tube walls intended for heat exchange, single or multiple in sections on parts, executed one behind the other, are arranged.

4. Arrangement according to claim 1 to 3, characterized in that the Rows of deflector plates (22) on the side walls (9) and the ceiling (10) single or multiple arranged in an arrangement plane or on the side walls (9) offset to one another are;

5. Arrangement according to claim 1 to 4, characterized in that the fresh air boxes (33), the distribution boxes (20) and the feed boxes (e), subdivided several times in sections.

6. Arrangement according to claim 1 to 5, characterized in that the Sliding air, deflecting air and cooling air each through the corresponding sections dissolved in partial streams, with throttle valves (2; 16; 25; 27; 37) in their quantity are adjustable.