DE1558557C3 - Umwälzbackofen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Ausbildung eines Umwälzbackofens mit übereinanderliegenden Kammern zur Aufnahme des Backgutes und dazwischen angeordneten, horizontalen Radiatoren mit Heizkanälen zur Umlenkung der Heizgase.

Bei derartigen Öfen, insbesondere bei größeren Backöfen, ist es bekannt, die Beheizung der Backkammern durch Rückleitung der Brenngase zwecks besserer Auswertung der Wärmekapazität wirtschaftlicher zu gestalten. Hierbei werden die heißen Brenngase mittels eines oder mehrerer Ventilatoren durch ein Kanalsystem geleitet, wobei sie an den Wänden der Backkammern entlang streichen. An einer bestimmten Stelle dieses Kanalsystems ist ein Abzug angeordnet, durch welchen die anfangs heiß in das Kanalsystem eingeleiteten Brenngase mit niedrigerer Temperatur entweichen.

Zwecks besserer Ausnutzung der Beheizung ist es auch bekannt, die zwischen den Kammern durchströmenden Heizgase durch Einbau von Zwischenwänden oder Leitblechen in ihrer Strömungsrichtung ein- oder mehrmals umzukehren, um so den Strömungsweg zu verlängern. Man erhält aber auf diese Weise ein erhebliches Temperaturgefälle vom Eintritt der frischen Brenngase bis zu deren Austritt aus den Heizkanälen, so daß eine unterschiedliche Beheizung der Backkammern erhalten wird, was bei der Beschickung der Kammern mit dem Backgut berücksichtigt werden muß.

Um die Heizkammern möglichst gleichmäßig zu beheizen, verwendet man auch oft einen Ventilator oder ein Gebläse mit sehr großer Leistung, womit die Brenngase durch das Kanalsystem gefördert werden. Auf diese Weise ist aber die Temperatur der Brenngase bei ihrem Eintritt in das Kanalsystem praktisch gleich ihrer Temperatur beim Verlassen des Kanalsystems und der Temperaturabfall und damit die Wärmeübertragung ist verhältnismäßig gering, insbesondere durch die große Strömungsgeschwindigkeit der Brenngase innerhalb des Kanalsystems. Weiterhin besteht dabei die Gefahr, daß ein Ventilator oder Gebläse mit hoher Leistung und damit hohem Energieverbrauch erforderlich wird, die darüber hinaus einen erheblichen Lärm während ihres Betriebes verursachen und auf die Dauer zu unangenehmen Belästigungen führen.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, durch eine besondere Ausbildung des Heizkanalsystems die Brenngase so zu führen, daß unter maximaler Ausnutzung der Heizenergie eine gleichmäßige Beheizung der einzelnen Backkammern erzielt wird, wobei gleichzeitig ein Ventilator oder ίο Gebläse mit wesentlich geringerer Leistung notwendig ist und eine große Temperaturdifferenz und damit Wärmeabgabe der Brenngase zwischen ihren Eintritt in das Kanalsystem und ihrer Ableitung ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß innerhalb der Radiatoren von vom Brennraum ankommenden heißen Brenngasen durchströmte Rohre mit Abstand nebeneinander unter Bildung von Zwischenräumen zur Rückleitung der Brenngase angeordnet sind.

Zweckmäßigerweise weisen diese Rohre hierbei einen der Höhe der Radiatoren entsprechenden Außendurchmesser auf, so daß diese Rohre mit ihrem oberen und unteren Umfang an den Wänden von zwei übereinander angeordneten Heizkammern anliegen.

In den Zeichnungen ist eine beispielsweise Ausführungsform eines Backofens nach der Erfindung dargestellt, wobei zeigt

F i g. 1 einen Vertikalschnitt in Seitenansicht des Ofens,

F i g. 2 einen Schnitt entlang der Linie a-a nach Fig. 1,

F i g. 3 ebenfalls einen Vertikalschnitt in Seitenansicht entsprechend der Fig. 1,

F i g. 4 eine Frontansicht des Ofens und
F i g. 5 einen Horizontalschnitt in Draufsicht entlang der Linie c-c nach F i g. 4.

Nach der Darstellung in F i g. 1 enthält der Backofen 1 eine Mehrzahl übereinander angeordneter Kammern 2j und 2₂ zur Aufnahme des Backgutes.

Das Innere 3 dieser Kammern wird von unten und oben mit Hilfe von Radiatoren 4 beheizt.

Unterhalb dieser Kammern ist auf einer Seite ein Ventilator oder Gebläse 5 angeordnet, während sich auf der anderen Seite der Feuerraum 6 befindet, welcher mit einem Brenner für flüssige oder gasförmige Brennstoffe ausgestattet ist.

Dieser Feuerraum 6 kann auch mit festem Brennstoff beschickt werden, wobei dann ein entsprechender Rost vorzusehen ist.

Der ganze Ofen ist zweckmäßigerweise von einer Isolierschicht 7 umgeben. Die Brenngase aus dem Feuerraum 6 werden beim Austreten aus diesem Feuerraum mit Rückgasen vermischt, die mittels des Ventilators oder Gebläses 5 in den äußeren Ringraum 8 um den Feuerraum 6 geblasen werden. Die Zuführung der Rückgase mittels des Ventilators oder Gebläses erfolgt hierbei tangential auf einer Kreisbahn 9 um den Feuerraum 6, wodurch diese Rückgase in Form einer Spirale 10 den frischen Brenngasen aus dem Feuerraum 6 zugemischt werden.

Diese Mischung aus Frischgas und aufgeheiztem Rückgas strömt dann in die Sammelkammer 11, von wo aus sich die Brenngase auf die Rohre 12 innerhalb der Radiatoren 4 verteilen und ein Teil der Rückgase durch den Abzug 13 entweicht.

Diese Rohre 12 gehen nicht bis an die rückwärtige

Wand 14 der Radiatoren 4, so daß die aus den Rohren 12 am hinteren Ende austretenden Brenngase in den Zwischenräumen 15 zwischen den einzelnen Rohren 12 zurückströmen können. \

Nach Rückkehr dieser Gase durch die Radiatoren 4 gelangen diese Rückgase in eine weitere Sammeleinrichtung 16, von wo aus sie über das Ansaugrohr 17 des Ventilators oder Gebläses 5 angesaugt werden.

Die Radiatoren 4 werden im wesentlichen von den durch die Rohre 12 strömenden Brenngase aufgeheizt, deren Außendurchmesser gleich der Höhe dieser Radiatoren 4 ist. Auf diese Weise besteht eine unmittelbare Berührung des oberen und unteren Außenumfanges dieser Rohre 12 mit der unteren bzw. oberen Wand der Kammern.

Um die erwünschte gleichmäßige Beheizung dieser Kammern zu erreichen, ist es erforderlich, daß die Temperatur T an allen Stellen dieser Kammern gleich ist. Bei einer Temperatur der in die Rohre 12 eintretenden Heizgase mit dem Wert* und einer Austrittstemperatur t' sowie einer Temperatur der Rückgase beim Austritt aus den Radiatoren 4 von t" ergibt sich folgende Beziehung:

ί>ί'>ί">Γ,

wobei eine gleichmäßige Wärmeübertragung entlang der Radiatoren 4 gewährleistet ist.

Auf Grund der besonderen Ausbildung der Radiatoren 4 ist diese gleichmäßige Wärmeübertragung an allen Punkten auf folgende Weise gegeben: Im hinteren Teil 18 des Ofens 1 besitzen die Rohre 12 eine Temperatur t, wodurch die Wärmeübertragung durch die unmittelbare Berührung dieser Rohre mit den Kammern sowie durch Strahlung höher ist als im vorderen Teil 19 des Ofens 1, wo die Rohre 12 die niedrigere Temperatur t' aufweisen.

Umgekehrt herrscht bei der Rückleitung der Brenngase im vorderen Teil 19 des Ofens 1 die höhere Temperatur t' als am hinteren Teil 18 des Ofens 1, wo die Rückgase eine noch niedrigere Temperatur t" haben.

Bei diesen beiden verschiedenen Wärmeübertragungen spielt jedoch noch ein dritter Faktor eine Rolle. Dieser besteht in der Wärmeübertragung durch die Wände der Rohre 12 zwischen den Brenngasen innerhalb dieser Rohre und den zwischen diesen Rohren zurückströmenden Gasen, die eine niedrigere

ίο Temperatur aufweisen, als die Brenngase innerhalb der Rohre 12. Hierbei ergibt sich, daß die Differenz t-t' größer ist als die Differenz t'-t", so daß auf Grund der Beziehung t > t' > t" die Wärmeübertragung auf die Kammern an allen Punkten im wesentliehen gleichmäßig ist.

Demgegenüber soll die Temperaturdifferenz bei den bekannten Öfen zwischen dem Eintritt der Brenngase und deren Ableitung innerhalb eines einfachen Heizkanals nicht größer als etwa 10° betragen, so daß die Brenngastemperatur fast gleichbleibend während des gesamten Ofendurchganges auf dem gleichen Wert gehalten wird.

Durch die Anwendung der Erfindung unter Verwendung der beschriebenen Einrichtung ist es dagegen möglich, eine gleichmäßige Beheizung der Kammern zu erzielen, obgleich die Temperaturdifferenz zwischen dem Eintritt und dem Austritt der Brenngase in der Größenordnung von 50° liegen kann.

Hieraus ergeben sich zahlreiche Vorteile, insbesondere die Möglichkeit, eine gleichmäßige Beheizung unter Herabsetzung der Strömungsgeschwindigkeit und damit Anwendung eines Ventilators oder Gebläses geringerer Leistung zu erzielen, wodurch die Kosten für die Einrichtung und Unterhaltung wesentlich herabgesetzt werden, sowie gleichzeitig die Schaffung einer Einrichtung, die keinen störenden Lärm während ihres Betriebes verursacht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Umwälzbackofen mit übereinanderliegenden Kammern zur Aufnahme des Backgutes und dazwischen angeordneten, horizontalen Radiatoren mit Heizkanälen zur Umlenkung der Heizgase, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Radiatoren (4) von vom Brennraum ankommenden, heißen Brenngasen durchströmte Rohre (12) mit Abstand nebeneinander unter Bildung von Zwischenräumen (15) zur Rückleitung der Brenngase angeordnet sind.

2. Backofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (12) einen der Höhe der Radiatoren (4) entsprechenden Außendurchmesser aufweisen.