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Verfahren zur Nutzbarmachung der minder heißen Abgase für Öfen und
Feuerungen, die zwei oder mehrere Abgasteile verschiedener Temperatur liefern. Bei
öfen und Feuerungen, welche zwei oder mehrere Abgasströme oder Abgasteile von wesentlich
verschiedener Temperatur ergeben, z.B. von Regenerativstoßöfen, deren Schweißherdabgase
über iooo° bis i4oo° und deren Stoßbahnabgase nur 6oo° bis 8oo° heiß sind, ist die
Verwertung der verschiedenen Abgase recht schwierig. Es ist z. B. eine vollkommene
Verwertung der Stoßbahnabgase von Regenerativ stoßöfen bisher noch nicht möglich
gewesen. Sie werden neuerdings in besonderen Abhitzkesseln zur Dampferzeugung benutzt.
Indessen befriedigt diese Verwendung wärmetechnisch wenig, und deshalb werden diese
Abgase meistens in den Kainin entlassen, wobei außerordentlich große Wärmemengen
verlorengehen. Andere Vorschläge gingen dahin, die Stoßbahnabgase in besonderen
Rekuperatoren zur Erhitzung oder Vorerhitzung der Verbrennungsluft zu benutzen,
oder die Stoßbahnabgase mit den heißen Schweißherdabgasen zu vereinigen und Beineinsam
in den Regenerativkammern des Schweißherdes wieder auzunutzen. Alle diese Versuche
scheitern daran, daß im Ofen- und Feuerungsbetrieb die in den minder heißen Abgasen
enthaltenen Wärmemengen nur unter Aufwand unverhältnismäßig großer Heizflächen und
teuerer Wärmerückgewinnungseinrichtungen ausgenutzt werden können und daß letzten
Endes durch die minder heißen Abgase vorgewärmte Gas- und Luftmengen immer noch
eine so geringe Temperatur haben, daß sie für den Ofen- bzw. Feuerungsbetrieb keinen
nennenswerten Nutzen darstellen.
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Die Erfindung bezweckt die Beseitigung dieser L'belstände und die
einfache und möglichst mit geringen Kosten durchführbareAusnutzung der Wärme der
minder heißen Abgase in der Art, daß die rückgewonnene Wärme dem Ofen unmittelbar
wieder zugeführt werden kann. Erreicht wird dies dadurch, daß die minder heißen
Abgase in die Wä rmerückgewinnungseinrichtung der heißen Abgase eingeleitet und
mit diesen ausgenutzt «-erden, und zwar durch Einführung der minder heißen Abgase
an solchen Stellen bzw. Temperaturzonen, an denen betriebsmäßig auch ohne Einführung
der minder heißen Abgase ungefähr die gleiche Temperatur herrscht, wie sie die eingeführten
minder heißen Abgase aufweisen.
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In cler beiliegenden Zeichnung ist die Erfindung
in
der Anwendung auf Regenerativstoßöfen gezeigt, und zwar zeigen die Abb. i und 2
verschiedene Ausführungsbeispiele.
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In Abb. i bedeutet o den Regenerativstoßofen, über dessen Schweißherd
die durch die Pfeilrichtung angedeutete Regenerativflamme mit umkehrbarer Flammenrichtung
streicht. Er ist mit einem Paar Regeneratorenkaminern /ei und h° verbunden, die
in bekannter Weise mit Gittereinbauten versehen sind und zur Vorerhitzung der Verbrennungsluft
dienen. Gas tritt durch den mittleren Brenner b3 ein. Bei der schematisch dargestellten
Betriebslage tritt die Luft durch das Luftventil L, das Umschaltventil it,
den geöffneten Schieber s' zur Kammer k' und wird, diese durchströmend, auf etwa
80o° vorerhitzt, worauf sie durch den Brenner bi, mit Gas aus dem Brenner b3 gemischt,
auf den Schweißherd tritt, wo die Verbrennung stattfindet. Hier bildet sich bekanntlich
eine, hufeisenähnliche Flamme, die eine Abgastemperatur von etwa i2oo bis 130o°
ergibt. Ein Teil der Abgase bzw. der Flamme tritt durch den einen von ihren Brennern
b= in die andere Regeneratorenkammer k2, erhitzt deren Gittereinbau und wird in
dieser in etwa 30o° Temperatur ausgenutzt, worauf die Abgase über den Schieber s2
und das Umschaltventil it zur Esse e entweichen. Der andere Teil der auf dem Schweißherd
gebildeten Flammengase wird abgespalten und zwecks Vorwär mang der Blöcke über den
Stoßherd geführt und auf diesem bis auf eine Endtemperatur von etwa 60o bis 80o°
ausgenutzt. Diese minder heißen Stoßbahnabgase werden gemäß der Erfindung durch
den Fuchs j und ein weiteres Umschaltventil 112 und einen Abgaskanal t= der Kammer
k2 wieder zugeleitet und in dieser mit den durch b2 eintretenden Gasen gemeinsam
ausgenutzt. Diese Ausnutzung ist deshalb möglich, weil die Abgase nicht etwa in
den vorderen heißeren Teil der Kammer eingeführt werden, was zu einer schädlichen
Temperaturherabsetzung der Abgase führen müßte, sondern die minder heißen Gase treten
gerade in derjenigen Temperaturzone in den hinteren Teil der Kammer ein, - in dem
das aus dein Schweißherd in die Kammer k2 eintretende heiße Abgas bereits nach Durchstreichen
des vorderen Kammerteiles etwa auf die Eintrittstemperatur der Stoßofenabgase ausgenutzt
ist, so daß die Einführung dieser letzteren die Temperaturverhältnisse der vor der
Einführungsstelle liegenden Gitterwerke nicht beeinträchtigt und auch die Einführung
und Zuinischung der Stoßbahnabgase zu den Schweißherdabgasen unter den günstigsten
Temperatur- und Druckverhältnissen erfolgt.
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Uin die durch die Verwendung der Stoßbalinabgase vergrößerte Abgasmenge
richtig auszuwerten, müssen dieAnlagen entsprechend ausgebildet werden. Z. B. können
vorhandene Kammern im unteren Teil vergrößert bzw. durch engere Gitterung oder veränderte
Packung, z. B. Cowperpackung, mit größeren Heizflächen oder größerem Steingewicht
versehen werden. Zu demselben Zweck können auch Kammeranbauten verwendet «erden,
wie die schematische Darstellung in Abb. 2 zeigt. Hier sind an die unteren Teile
der Kammern k1 und k2 noch weitere Kammern k' und kl rechts und links angebaut.
Im übrigen ist die Gesamtanordnung und der Betrieb dieses Ofens der Einrichtung
nach Abb. i grundsätzlich gleich.
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Die Erfindung ist an die dargestellten Aus-Eihrungsbeispiele nicht
gebunden und insbesondere auch nicht nur für die Anwendung in Regenerativöfen der
dargestellten Art anwendbar, vielmehr auch für solche mit Gas-und Luftkammern, ferner
für Rekuperativöfen und alle Öfen und Feuerungen, bei denen zwei oder mehrere Abgase
verschiedener Temperatur entfallen. Sind z. B. Feuerungen mit drei Abgasarten verschiedener
Temperatur vorhanden, so ist gemäß der Erfindundie Wärinerückgewinnungsanlage mit
drei-Einführungszonen für das Abgas versehen.
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In den Zeichnungen sind die Abgaskanäle t1 und t2 nur der besseren
Darstellung wegen getrennt gezeichnet. Sie werden jedoch in der praktischen Ausführung,
da immer nur eine Gasführung in Frage kommt, zu einem Kanal zusammengezogen. Selbstverständlich
entfällt dann das Umstellv entil ist, so daß nur noch das Umstellv entil u vorhanden
ist.
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Auf die konstruktive Durchführung der Leitungen sowie der Schieber
und Ventile kommt es an sich nicht an.