DE3027136A1 - SOLID FIRING FOR CERAMIC OVENS - Google Patents

Description

Keramikindustrieanlagen W.Strohmenqer GmbH & Co. KG. Erlachu/eg 6Ceramic industrial plants W.Strohmenqer GmbH & Co. KG. Erlachu / eg 6

8524 Neunkirchen am Brand8524 Neunkirchen am Brand

Feststoff-Feuerung für KeramiköfenSolid fuel firing for ceramic furnaces

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Feststoff-Feuerung für Keramiköfen, insbesondere Tunnelofen, mit durch die Ofenwand in den Brennraum ragenden Brennerrohren, denen von außen das Feststoff-Brennmaterial und Luft zugeführt wird.The present invention relates to solid fuel firing for ceramic furnaces, especially tunnel furnaces, with burner tubes protruding through the furnace wall into the combustion chamber, those from outside the solid fuel and air is fed.

Bei einer ersten bekannten derartigen Feuerung wird von einem Luftstrom Kohlengranulat von einem Kohlenhaufen mitgerissen und jeder Brennstelle zugeführt.In a first known such furnace is of A stream of air entrained granular coal from a pile of coal and fed it to each burning point.

Bei einer zweiten derartigen Feuerung ist eine Zentraleinheit vorhanden, die Kohle in gewünschter Körnung 1 i e fert, und über Rohrleitungen mittels Druckluft an die Brennstellen fördert.In the case of a second furnace of this type, there is a central unit that produces coal in the desired grain size 1 i e, and conveyed to the burning points via pipelines by means of compressed air.

Die erste Feuerung hat den Nachteil, daß Kohle in der erforderlichen Körnung bereitgestellt sein muß und die Dosierung nur durch Regelung der Strömungsgeschwindigkeit der Luft erfolgen kann. Dies erfordert hohe Qualität der Kohle und Maßhaltigkeit der Körnung und gestattet es nicht, den jeweils optimal langen Flugweg der verbrennenden Kohle bei individuell gewählter Brennerleistung einzustellen, was zu verstärktem Ascheanfall oder zum Einziehen der glühenden Kohle in den Besatz führen kann.The first firing has the disadvantage that coal is required in the required Grain must be provided and the dosage only by regulating the flow rate the air can take place. This requires high quality of the coal and dimensional accuracy of the grain and allows it not the optimal long flight path of the burning one Set coal with individually selected burner output, which leads to increased ash accumulation or to being drawn in the glowing coal can lead to the stocking.

Auch bei der zweiten Feuerung ergeben sich Nachteile dadurch, daß nur eine bestimmte Korngröße des Festbrennstoffes zur Verfügung steht und denzufolge eine individuelle VJahl der BrennerIeistung kombiniert mit optimaler Flugweglänge nicht möglich ist.In the case of the second furnace, too, there are disadvantages in that only a certain grain size of the solid fuel is available and therefore an individual choice of burner output combined with optimal Flight path length is not possible.

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Dieser Nachteil ist bei beiden Feuerungen dadurch bedingt, daß die Luft als Trägerluft für das Heranbringen des festen Brennstoffes an den Ofen benutzt wird.This disadvantage is due to the fact that both furnaces that the air is used as a carrier air for bringing the solid fuel to the furnace.

Dadurch ergeben sich große Gefahren für die Sicherheit, denn Staub oder Granulat aller festen Brennstoffe (und anderer Materialien, wie z.B. Hehl) neigen zur Selbstent zündung und Explosion. Diese Gefahr wird umso höher, je länger die Transportwege sind und je höher die Temperatür des Brennstoff/Luftgemisches ist. Im Interesse eines guten Wirkungsgrades wäre aber gerade die Verwendung vor gewärmter Luft (z.B. bis zu 150 C) wünschenswert.This poses major safety risks, because dust or granules from all solid fuels (and other materials, such as Hehl) tend to self-ignite and explode. The higher the risk, the higher it is The longer the transport routes and the higher the temperature of the fuel / air mixture. In the interest of one However, the use of heated air (e.g. up to 150 C) would be particularly desirable with a high degree of efficiency.

Ausgehend davon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung,eine Feuerung der eingangs genannten Art anzugeben, bei der jeder einzelne Brenner in seiner Leistung ohne Veränderung der Strömungsgeschwindigkeit der zugeführten Luft gesteuert werden kann und Selbstentzündung des Gemi sches mit großer Sicherheit vermieden wird. 20Based on this, it is the object of the present invention to provide a Specify firing of the type mentioned above, in which each individual burner in its performance without Change in the flow rate of the supplied air can be controlled and self-ignition of the Gemi sches is avoided with great certainty. 20th

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß jedem Brennerrohr eine Festbrennstoff-Speisevorrichtung zugeordnet ist, daß die Speise vorrichtungen im unmittelbaren Bereich der Ofenaußenwand vorgesehen sind und dort den festen Brennstoff in das jeweilige Brennerrohr einspeisen .According to the invention this object is achieved in that each burner tube is assigned a solid fuel feed device that the feed devices in the immediate Area of the furnace outer wall are provided and there feed the solid fuel into the respective burner tube .

In einer besonders zweckmäßigen Ausführungsfογιρ ist die Speisevorrichtung derart ausgebildet, daß sie nur Festbrennstoff bis zu einer bestimmten vorgewählten Körnung liefert. Die Dosierung kann dann in besonders einfacher Weise durch einen intermittierenden Betrieb der Vorrichtung bewirkt werden, wobei lediglich das Betriebs/Pausendauerverhältnis z.B. mittels einer bistabilen Kippstufe vorgewählt zu werden braucht. Ohne Änderung der StrÖmungsVerhältnisse der eingespeisten Luft kann dann die Brennerleistung bei günstigtem Brennstoff-FJugweg während der Verbrennung gesteuert werden.In a particularly useful Ausführungsfογιρ is the Feed device designed in such a way that it only supplies solid fuel up to a certain preselected grain size supplies. The metering can then be carried out in a particularly simple manner by intermittent operation of the device can be effected, with only the operation / pause duration ratio, e.g. by means of a bistable multivibrator needs to be selected. Without changing the flow conditions of the air fed in can then the burner output with a favorable fuel flow path can be controlled during combustion.

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Die Anordnung der Speisevorrichtung im unmittelbaren Bereich der Ofenaußenwand, wo auch die Einspeisung des Brennstoffes in das Brennerrohr erfolgt, bewirkt, daß aufgrund des äußerst kurzen Transportweges des brennbaren Gemisches keine Explosionsgefahr gegeben ist. Dies ermöglicht die gewünschte Zuführung von erwärmter Luft, wodurch der Wirkungsgrad der Anlage wesentlich gesteigert wird. Aus sicherheitstechnischen Gründen muß aber auch dafür gesorgt sein, daß bei einem evtl. Ausfall der Zuführung von Luft und Brennstoff kein thermischer Rückstau in den Zuführungsleitungen entsteht, der zu Brandunfällen führen kann. Bei den bekannten Feuerungen ist uegen der langen Zuführungsleitungen, in denen sich Brennmaterial (z.B. zusammengeklumpt) befinden kann, dagegen keine Sicherheit geboten. Trotzdem diese Gefahr bei der erfindungsgemäßen Feuerung schon wegen der kurzen Transportwege nicht gegeben ist, wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, die Speisevorrichtung selbst so auszubilden, daß sie z.B. bei Betriebsausfall eine gefährliche Rückheizung verhindert. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Speisevorrichtung nach Art eines Ventiles mit Ventilkörper und Ventilsitz ausgerüstet ist, die derart ausgebildet und angeordnet sind, daß eich dazwischen Kanäle ergeben, durch die bei Rotation eines der beiden Ventilteile relativ zum anderen das Brennmaterial in Richtung Brennerrohr bewegt wird. Bei Stillstand, also bei Unterbrechung der Rotation, dient das in den Kanälen befindliche Brennmaterial als Dichtung (bei Verwendung von Kohle ergibt sich ein "Graphit"-Dichtring). Auf diese Weise wird in einfachster Weise sowohl im Betrieb als vor allem auch bei Betriebsunterbrechung eine sichere Trennung des Brennstoffvorrates von der Brennraumatmosphäre gewährleistet.The arrangement of the feed device in the immediate area the outer wall of the furnace, where the fuel is also fed into the burner tube, has the effect that due to the extremely short transport route of the combustible There is no risk of explosion in the mixture. this makes possible the desired supply of heated air, which significantly increases the efficiency of the system will. For safety reasons, however, it must also be ensured that in the event of a possible failure of the feed There is no thermal back pressure of air and fuel in the supply lines, which could lead to fire accidents can lead. In the known furnaces there is a long supply line in which there is fuel (e.g. clumped together), but no security commanded. Nevertheless, this danger with the furnace according to the invention already because of the short transport routes is not given, is in a further development of the invention proposed to design the feeder itself so that, for example, in the event of a break in operation, it will cause a dangerous Preheating prevented. According to the invention, this is thereby achieved achieved that the feed device is equipped in the manner of a valve with valve body and valve seat, which are designed and arranged in such a way that calibrate between them Channels result through which, when one of the two valve parts rotates relative to the other, the fuel is moved in the direction of the burner tube. In the event of a standstill, i.e. if the rotation is interrupted, this is used in fuel in the ducts as a seal (at Using carbon results in a "graphite" sealing ring). This way, in the simplest possible way, both during operation than, above all, during business interruptions a safe separation of the fuel supply from the Combustion chamber atmosphere guaranteed.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung sind in die Oberfläche eines der beiden VentilteiIe oder in beide Kanäle eingearbeitet. Die Steigung der Kanäle ist im Be-In a particularly preferred embodiment, the Surface of one of the two valve parts or in both channels incorporated. The slope of the canals is

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rührungsbereich der beiden Ventilseiten so flach gewählt, daß - vergleichbar mit einem selbsthemmenden Schneckengetriebe - der dem Brennrohr zuzuführende Brennstoff nicht aufgrund der Schwerkraft aus den Kanälen herausfallen kann. Die zu/eckmäßigste Steigung ergibt sich durch Versuch, da für die "Selbsthaltung" des Brennstoffes dessen Konsistenz, die Größe und Form der Kanäle, das Ventilmaterial usw. mitverantwortlich sind.the contact area of the two valve sides is chosen to be flat, that - comparable to a self-locking worm gear - the fuel to be fed to the combustion tube is not can fall out of the channels due to gravity. The most angular slope is obtained by trying because for the "self-retention" of the fuel its consistency, the size and shape of the channels, the valve material etc. are jointly responsible.

Zweckmäßig ist es, wenn der Ventilsitz und der Ventilkörper konisch ausgebildet und so angeordnet sind, daß sich der Ventilkörperkonus nach oben erweitert und der Ventilsitz umgekehrt eingepaßt ist. Bei Rotation des Ventilkörpers gegenüber dem Ventilsitz wird der Brennstoff in die Kanäle gequetscht und entsprechend der wählbaren Spaltbreite zwischen den beiden Konussen gekörnt. It is useful if the valve seat and the valve body are conical and arranged so that the valve body cone widens upwards and the valve seat is fitted in reverse. When the valve body rotates with respect to the valve seat, the fuel is fed into the Channels squeezed and grained according to the selectable gap width between the two cones.

Nachfolgend wird anhand von 2 Figuren ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Es zeigen 20An exemplary embodiment is given below with reference to 2 figures the invention explained. It show 20

Fig. 1 einen Tunnelofen im Querschnitt mit der erfindungsgemäßen Feuerung (schematisch),Fig. 1 shows a tunnel furnace in cross section with the inventive Firing (schematic),

Fig. 2 die zur Feuerung gehörende Speisevorrichtung im Schnitt.2 shows the feed device belonging to the furnace in section.

In Fig. 1 ist der auf der einen Seite der Symmetrielinie eines Tunnelofens 2 liegende OfenteLl im Schnitt dargestellt. Im Brennerraum 3 des Ofens befindet sich der Tunnelofenwagen 4, der über Brennhilfsmittel 5 aus Schamotte den Besatz 6 (Brenngut) trägt. In die Tunnelof enu/and 7 ist in Höhe der Brennhilfsmittel 5 die Seitenfeuerung in Form des Brennerrohres 8 eingebaut. In das Brennerrohr 8 wird über ein einstellbares Drosselventil 9 aus einer Luftleitung 10 im Sinne des Pfeiles 11 Luft eingeblasen.In Fig. 1, it is on one side of the line of symmetry of a tunnel furnace 2 lying furnace element shown in section. The tunnel kiln car is located in the furnace's combustion chamber 3 4, which carries the trim 6 (kiln furniture) via kiln furniture 5 made of fireclay. In the tunnel of enu / and 7 the side firing is in the amount of kiln furniture 5 in Form of the burner tube 8 installed. In the burner tube 8 is via an adjustable throttle valve 9 from a Air line 10 blown in the direction of arrow 11 air.

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Außerdem mündet in den im unmittelbaren Bereich der Tunnelaußenwand 12 liegenden Brennerrohr teil 13 das Zuführungsrohr 14 der Speisevorrichtung 15. In Richtung der Tunnellängsachse sind eine Hehrzahl von Brennerrohren, Luftzuführungen, Drosseln und Speisevorrichtungen auf beiden Tunnelofenseiten hintereinander angeordnet.It also flows into the in the immediate area of the Tunnel outer wall 12 lying burner tube part 13 the supply pipe 14 of the feed device 15. In the direction of the Longitudinal tunnel axes are a large number of burner tubes, Air supplies, chokes and feeders on both Tunnel furnace sides arranged one behind the other.

Die in Fig. 2 erkennbare Speisevorrichtung 15 weist wiederum das an ihrem unteren Ende angeordnete Zuführungsrohr 14 auf. Der als "Ventilsitz" bezeichnete DoppelkonusThe feed device 15 recognizable in FIG. 2 again has the feed pipe 14 arranged at its lower end. The double cone known as the "valve seat"

16 ist in seinem oberen,sich nach oben erweiternden Teil16 is in its upper, upwardly expanding part

17 mit steilen Kanälen 18 versehen, während in seinen unteren, sich nach unten erweiterten Teil 19 flache, nahezu horizontale (senkrecht zur Symmetrieachse 20 verlaufende) Kanäle 2.1 eingearbeitet sind. Der als "Ventilkörper" bezeichnete Konus 22 sitzt in dem Doppel(hohl)konus 16 und weist ebenfalls steile Kanäle 23 im oberen Teil auf, die ebenso in flache Kanäle 24 übergehen (wie am Ventilkörper). Am oberen Ende des Körpers 16 ist ein Einfülltrichter 25 angesetzt, mit dessen Hilfe das feste Brennmaterial 26 in den konischen Ringspalt 27 zwischen den Konussen 16 und 22 eingeleitet uird. Der Ventilkörper ist über die Hohlwelle 28, die an einen Antriebsmotor 29 angeschlossen ist, drehbar. Dabei wird das Brennmaterial durch die Kanäle nach unten ausgequetscht. Bei Stillstand dient das in den unteren flachen Kanälen 21/24 steckende gebrochene und gequetschte Brennmaterial als Dichtung zwischen Brennofenatmosphäre und eingefülltem Brennmaterial.17 provided with steep channels 18, while in its lower, downwardly widened part 19 is flat, almost horizontal (perpendicular to the axis of symmetry 20) channels 2.1 are incorporated. The one called "valve body" The designated cone 22 is seated in the double (hollow) cone 16 and also has steep channels 23 in the upper part, which also merge into shallow channels 24 (as on the valve body). At the upper end of the body 16, a funnel 25 is attached, with the help of which the solid fuel 26 is introduced into the conical annular gap 27 between the cones 16 and 22. The valve body is Via the hollow shaft 28, which is connected to a drive motor 29, rotatable. Thereby the fuel squeezed down through the channels. At a standstill, this is used in the lower flat channels 21/24 stuck broken and bruised fuel as Seal between furnace atmosphere and filled Fuel.

Die erfindungsgemäße Feuerung kann nicht nur bei Neuanlagen eingebaut werden, sie eignet sich vielmehr besonders auch zum Umrüsten vorhandener Anlagen von Ölfeuerung auf- Feststoff-Feuerung. Insbesondere kann dabei dieThe furnace according to the invention can not only be used in new systems installed, it is also particularly suitable for converting existing oil-fired systems on solid fuel firing. In particular, the

■^ Zuführung vorgewärmter Luft gefahrlos beibehalten werden.■ ^ The supply of preheated air can be safely maintained.

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Zusammenfassungsummary Feststoff-Feuerung für KeramiköfenSolid fuel firing for ceramic furnaces

Feststoff-Feuerung für Keramiköfen, insbesondere auch zum Ersatz von bestehenden Ölfeuerungen, wobei den einzelnen Brennern (in den Brennerraum des Ofens ragenden Brennerrohren) Luft und Feststoff-Brennmaterial zugeführt ist. Die Zuführung des Brennmaterials erfolgt dadurch. daß jedem Brennerrohr je eine Festbrennstoff-Speisevorrichtung zugeordnet ist, die sich im unmittelbaren Bereich der Ofenaußenwand befindet und den Brennstoff in das jeweilige Brennerrohr einspeist. Die verwendete Luft kann vorgewärmt sein. Die Speisevorrichtung dient als Ventil zur Trennung des zuzuteilenden Brennstoffes von der Brenneratmosphäre·Solid-fuel firing for ceramic furnaces, in particular also to replace existing oil firing systems, with the individual Air and solid fuel are supplied to burners (burner tubes protruding into the burner chamber of the furnace) is. The fuel is fed in through this. that each burner tube has a solid fuel feed device is assigned, which is located in the immediate area of the furnace outer wall and the fuel in feeds the respective burner tube. The air used can be preheated. The feed device serves as a Valve for separating the fuel to be allocated from the burner atmosphere

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Claims (9)

PatentansprücheClaims ι'1. Feststoff-Feuerung für Keramiköfen, insbesondere Tunnelofen, mit durch die Ofenwand in den Brennraum ragenden Brenner rohren, denen von außen das Feststoff-Brennmaterial und Luft zugeführt uird, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Brennerrohr (8^ eine Festbrennstoff-Speisevorrichtung (15) zugeordnet ist, daß die Speisevorrichtungen im unmittelbaren Bereich der Ofenaußenwand (12) vorgesehen sind und dort den festen Brennstoff (26) in das jeweilige Brennerrohr einspeisen.ι'1. Solid fuel for ceramic ovens, especially tunnel ovens, with burner tubes protruding through the furnace wall into the combustion chamber, which the solid fuel material from the outside and air is supplied, characterized in that each burner tube (8 ^ one Solid fuel feed device (15) is assigned that the feed devices in the immediate area of the furnace outer wall (12) are provided and there feed the solid fuel (26) into the respective burner tube. 2. Feuerung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß die Speisevorrichtung derart ausgebildet ist, daß sie nur Festbrennstoff bis zu einer bestimmten varwählbaren Körnung liefert.2. Furnace according to claim 1, characterized g e k e η η ζ e i c h η e t that the feed device in such a way is designed to only use solid fuel up to of a specific, selectable grain size. 3 . Feuerung nach Anspruch 2, d a d u r c It g e kennzeichnet, daß der Speisevorrichtung eine Steuervorrichtung zugeordnet ist, an der für die gewünschte Brennerleistung intermittierender Betrieb durch Wählen des entsprechenden Betriebs/Pausendauerverhältnisses der Speisevorrichtung einstellbar ist.3. Firing according to claim 2, d a d u r c It g e denotes that the feed device is assigned a control device on which for the desired Burner output intermittent operation by selecting the appropriate operation / pause duration ratio the feed device is adjustable. 4 . Feuerung nach Anspruch 1 bis 3, d a d u r c h g e k e π η ζ e i c h η e t, daß das Brennerrohr an einer Zuleitung (14) für vorgewärmte Lu ft angeschlossen ist.4th Firing according to claims 1 to 3, d a d u r c h g e k e π η ζ e i c h η e t that the burner tube at one Supply line (14) for preheated air is connected. 5. Feuerung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisevorrichtung selbst5. Furnace according to claim 1 to 4, characterized in that that the feeder itself zum Zwecke der Verhinderung eines thermischen Rückstaues nach Art eines Ventiles (16, 22) ausgebildet ist.for the purpose of preventing thermal backflow is designed in the manner of a valve (16, 22). 6. Feuerung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e η η ζ e i c h η e t, daß der Ventil körper (22) und der Ventilsitz (16) des Ventils mit Kanälen <' 13 , 23; 21, 24) versehen sind, durch welche bei Rotation des Ventilsitzes6. Furnace according to claim 5, d a d u r c h g e k e η η ζ e i c h η e t that the valve body (22) and the valve seat (16) of the valve with channels <13, 23; 21, 24) are provided through which upon rotation of the valve seat 130066/0263 ORIGINAL INSPECTED 130066/0263 ORIGINAL INSPECTED das Brennmaterial gequetscht wird.the fuel is squeezed. 7. Feuerung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das in den Kanälen befindliche gequetschte Brennmaterial eine Dichtung bildet.7. Furnace according to claim 6, characterized in that that the squeezed fuel located in the channels forms a seal. 8. Feuerung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle eine steile Steigung aufweisen (18, 23).8. Furnace according to claim 6 or 7, characterized in that the channels have a steep Have a slope (18, 23). 9. Feuerung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die steile Steigung (18, 23) der Kanäle im Berührungsbereich von Ventilkörper und Ventilsitz übergeht in eine sehr flache Steigung (21, 24).9. Furnace according to claim 8, characterized in that that the steep slope (18, 23) of the channels in the contact area of the valve body and The valve seat merges into a very flat slope (21, 24). 130066/0263130066/0263