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Flammofen, insbesondere Regenerativftammof'en.
Flammöfen und Regenerativflammöfen, bei denen glühende Schichten festen Brennstoffes von den Gasen vor deren Eintritt in den Flammenraum bzw. nach dessen Verlassen durchstrichen werden, sind bereits bekannt. Demgegenüber besteht die vorliegende Erfindung darin, dass die Brennstoffsehichte unmittelbar vor bzw. hinter dem Flammenraum angeordnet ist. Infolgedessen sind diese Schichten nicht durch längere Gaswege von dem Flammenraum getrennt, so dass eine Abgabe strahlender Wärme aus den glühenden Schichten festen Brennstoffes an den Flammenraum stattfindet.
Die weitere Erfindung besteht darin, dass den Abgasen beim Durchströmen der unmittelbar hinter dem Flammenraum liegenden glühenden Schichte eine zur Verbrennung des entstehenden Wassergases ausreichende Luftmenge zugesetzt wird.
In der Zeichnung zeigen die Fig. 1, 2 und 3 im Schnitt drei Ausführungsbeispiele von Öfen nach der Erfindung.
Beim ersten Ausführungsbeispiel enthält der in üblicher Weise aus feuerfestem Mauerwerk hergestellte Ofenkörper 1 einen Herd 2 mit einer verschliessbaren Öffnung 3 für das Einbringen des zu erhitzenden Materials. Auf der einen Seite des Herdes 2 befindet sich ein Feuerungsschacht 4, in den von oben her nach Entfernen des Abschlussdeckel 5 fester Brennstoff eingeführt werden kann. Durch einen Ring 6 kann fernerhin Verbrennungsluft, vorteilhaft unter einem gewissen Überdruck, in den Schacht 4 von oben her eingeführt werden. Am unteren Ende des Schachtes 4 ist ein Rost 7 und unter diesem eine gleichfalls zur Zuführung von Verbrennungsluft dienende Leitung 8 angeordnet. Unter dem Rost 7 befindet sich ein Aschensammelraum 9, aus dem die Asche in üblicher Weise entfernt werden kann.
Etwa in Höhe des Herdes 2 mündet in den Schacht 4 eine Leitung 10, durch die ebenfalls Luft in den Schacht eingeführt werden kann. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist der Schacht 4 ständig mit festem Brennstoff angefüllt. Auf der andern Seite des Herdes 2 befindet sieh ein Abzugsschacht 11 für die Abgase, der mit einem abnehmbaren Abschlussdeckel 12 versehen und ganz oder bis zu einer gewissen Höhe mit feuerfestem Material oder entgastem festen Brennstoff angefüllt ist. Zum Abziehen dieses Füllmaterials dient eine durch das Ofenmauerwerk 1 nach unten hindurchgeführte Öffnung dz die mit dem Deckel 14 abgeschlossen werden kann.
An den Abzugsschacht 11 ist ein waagrechter Kanal 15 angeschlossen, durch den die Abgase aus dem Sehacht 11 in den Rekuperator 16 und von diesem aus in den Kamin 17 treten können. Ferner mündet in den Schacht 11 eine Luftzuführungsleitung 18, die zweckmässig etwa in gleicher Höhe wie der Kanal 15 angeordnet ist. Wenn der Schacht 11 nicht gänzlich mit Füllmaterial angefüllt werden soll, ist es zweckmässig, ihn nur so weit zu füllen. dass die Leitung 18 und der Kanal 15, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, oberhalb des Füllmaterials liegen. Der Rekuperator 16 steht durch nichtgezeichnete Verbindungsleitungen mit den einzelnen Luftzuführungsleitungen 6, 8, 10 und 18 in absperrbarer Verbindung.
Ferner kann die Einrichtung auch so getroffen sein, dass den Leitungen 6 und 8, ausser oder an Stelle von Luft, flüssiger oder gasförmiger Brennstoff in regelbarer Menge zugeführt werden kann.
Beim Betrieb des Ofens bilden sieh nun in dem Feuerungssehacht 4 drei Zonen. Die oberste Zone dient zur Entgasung des Brennstoffes, wenn Brennstoff mit flüchtigen Bestandteilen verwendet wird ; sonst lediglich zur Vorerhitzung des Brennstoffes. Die entstehenden Gase gelangen zusammen mit der durch die Leitung 6 zugeführten Luft in die darunter befindliche Zone, die eine weissglühend Schichte
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bildet und ihre strahlende Wanne unmittelbar in den Herdraum 2 abgeben kann. Die Verbrennung des Brennstoffes in dieser Zone wird nötigenfalls noch durch Zufuhr von Sekundärluft aus der Leitung 10 unterstützt. Der in dieser Zone nicht verbrannte Brennstoff sinkt in die unterste Zone und wird hier über dem Rost 7 mit Hilfe der aus der Leitung 8 zugeführten Luft restlos vergast.
Die entstehenden
Gase treten nach oben in die zweite Zone und durch diese in den Herdraum 2. Die gesamten bei der Ent-und Vergasung des Brennstoffes in dem Feuerungsschacht 4 entstehenden Gase werden also zusammen mit der Verbrennungsluft durch die zweite Zone eine Schichte weissglühenden entgasten Brennstoffes, geleitet und gelangen von dieser unmittelbar in den Herdraum 2. Durch entsprechende Bemessung der durch die Leitungen 6, 8 und 10 zugeführten Luftmenge kann man eine oxydierende, neutrale oder reduzierende Flamme erhalten, ohne dass dadurch die Verbrennung des Brennstoffes im Schacht 4 irgendwie unvollkommen gestaltet wird. Zweckmässig wird man durch die Leitung 8 stets nur so viel Luft zuführen, als zur restlosen Vergasung des Brennstoffes in der untersten Zone erforderlich ist, wobei man mit nahezu theoretischer Luftmenge rechnen kann.
Zur Erzielung einer oxydierenden Flamme wird durch die Leitungen 6 und 10 so viel Luft eingeführt, dass ein Luftüberschuss vorhanden ist ; zur Erzielung einer reduzierenden Flamme weniger Luft, als zur Verbrennung in der zweiten Zone erforderlich ist. Die den Herdraum 2 verlassenden Abgase strömen durch den Schacht 11 und erhitzen das in ihm befindliche Füllmaterial, das zum grössten Teil seine strahlende Wärme wieder an den Herdraum 2 abgibt. Der in den Abgasen enthaltene Wasserdampf, das sogenannte Verbrennungswasser, wird bei der Berührung mit dem glühenden Füllmaterial, besonders wenn dieses aus glühendem Koks besteht, weitgehend aufgespalten unter Bildung von Wassergas.
Das Wassergas wird dann mit Hilfe der aus der Leitung 18 zugeführten Luft verbrannt und die entstehende Wärme in dem Rekuperator 16 zur Luftvorwärmung ausgenutzt.
Der in Fig. 2 dargestellte Herdofen ist ein Regenerativofen, der mit wechselnder Flammenrichtung im Herdraum 2 arbeitet. Bei dieser Bauart, die sich besonders für kleine Schmelz-, Härte-und Glüh-
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zugänglich ist und leicht transportiert werden kann. Wie die Zeichnung zeigt, befindet sich auf jeder Seite des Herdraumes 2 ein Füllschaeht 11 mit Abschlussdeckel 12 und unterer Abschlussöffnung 13 mit Deckel 14. Oberhalb der aus entgastem festen Brennstoff, vorzugsweise Steinkohlenkoks, bestehenden Füllung ist an jeden Füllschacht ein Kanal 15 angeschlossen, der mit einem Regenerator 21 in Verbindung steht.
Jeder Regenerator 21 steht durch eine Verbindungsleitung 22 mit dem Kamin 17 in absperrbarer Verbindung, wobei durch ein nichtgezeiehnetes Umstellventil jede Leitung 22 wechselweise mit dem Kamin oder mit der Aussenluft in Verbindung gebracht werden kann. Ausser der oberhalb der Füllung in jeden Schacht 11 mündenden Leitung 18 sind etwa in Höhe des Herdraumes 2 Leitungen 2. 3 vorgesehen, die unmittelbar in die Koksfüllung des Schachtes 11 münden. Durch die Leitungen 18 und 23 kann Sekundärluft oder auch flüssiger oder gasförmiger Brennstoff oder ein Gemisch dieser Stoffe eingeführt werden.
Der Betrieb des Ofens gestaltet sich wie folgt : Die Verbrennungsluft tritt aus der Leitung 22 in den in Fig. 2 rechts gelegenen Regenerator 21, wird dort vorgewärmt, strömt durch den Kanal 15 in den Füllschacht 11 und tritt in die Koksschicht ein. Aus der Leitung 23 wird Heizgas ebenfalls in die Kokssehichte eingeführt, das hier mit der Luft verbrennt und die Koksschichte, unter gleichzeitiger Verbrennung, bis auf Weissglut erhitzt. Die strahlende Wärme der weissglühenden Schichte wird zum grössten Teil dem Herdraum 2 zugeführt. Die Abgase durchstreichen die auf der andern Seite des Herdraumes 2 befindliche, ebenfalls glühende Koksschicht und treten durch den Kanal 15 in den links gelegenen Regenerator 21 und von diesem durch die Leitung 22 in den Kamin 17.
Nach gewisser Zeit wird umgestellt ; die Luftströmung und damit die Flammenriehtung im Herdraum 2 erfolgt im umgekehrten Sinne, also von links nach rechts. Die auf der Abhitzeseite befindliche Leitung 23 ist abgesperrt. Da auch bei dieser Bauart durch Aufspaltung des in den Abgasen enthaltenen Wasserdampfes Wassergasbildung eintritt, kann man durch Luftzuführung mittels Leitung 18 auf der Abhitzeseite des Ofens eine Nachverbrennung des Wassergases erreichen und so den Abhitzeregenerator 21 entsprechend höher aufheizen. Die auf der andern Seite des Ofens befindliche Leitung 18 kann entweder abgesperrt oder zur Zuführung von flüssigem oder gasförmigem Brennstoff benutzt werden.
Das in Fig. 3 dargestellte Ausfühnmgsbeispiel unterscheidet sieh von dem zweiten im wesentlichen nur durch eine etwas andere bauliche Anordnung der Regeneratoren 21. Bei dieser für grössere Öfen geeigneten Bauart sind die Regeneratoren unterhalb des Herdraumes 2 angeordnet und stehen mit den Füllschäehten 11 durch Kanäle 24 in Verbindung, die am oberen Ende der Füllschächte 11 in diese münden.
Zum Abzug der Asche aus dem Ofen dienen Aschenräume 25, in denen ein nichtgezeichnetes Fördermittel angeordnet ist.
Der Betrieb des Ofens ist der gleiche wie der beim zweiten Ausführungsbeispiel.
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