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Regenerativofen mit vorgeschaltetem Vorerhitzer zur Vorwärmung der
den Regeneratoren zugeführten Verbrennungsluft durch die aus den Regeneratoren austretenden
Abgase Die Erfindung betrifft Regenerativöfen mit einem vorgeschalteten Vorerhitzer,
der durch die die Regeneratoren verlassenden Abgase beheizt wird und eine Vorerhitzung
der Verbrennungsluft bewirkt, die den dem Ofen zugeordneten Regenerativkammern zugeführt
wird. Bei bekannten Ofenanlagen dieser Art ist der Vorerhitzer mit dem Regenerativofen
derart verbunden, daß er stets gleichzeitig mit dem Regenerativofen in Benutzung
genommen werden muß, so daß gegebenenfalls die Verbrennungsluft auf eine übermäßig
hohe Temperatur erhitzt wird. So kann beispielsweise bei einem zum Einschmelzen
von Stahl dienenden Regenerativschmelzofen während des Raffinierens, bei welchem
das geschmolzene Metall auf sehr hoher Temperatur gehalten werden muß, die Gefahr
bestehen, daß die Abgase bei ihrem Eintritt in die Wärmekammer eine so hohe Temperatur
aufweisen, daß der Einbau der Wärmekammern der Gefahr des Niederschmelzens ausgesetzt
ist. Durch die Verwendung eines an den Regenerativofen angeschalteten Vorerhitzers
wird diese Gefahr noch gesteigert, so daß in diesem, Falle die Vorerhitzung der
Verbrennungsluft sich nicht als vorteilhaft, sondern im Gegenteil als unzweckmäßig
erweist. Gemäß der Erfindung ist daher bei einem mit zur Vorwärmung der Verbrennungsluft
dienenden Regeneratoren versehenen Schmelzofen ein abgasbeheizter vorgeschalteter
Vorerhitzer, der in an sich bekannter Weise als Regenerator oder Rekuperator ausgebildet
ist, mit den Leitungen, die zum Zuführen der Verbrennungsluft bzw.. zum Abführen
der Abgase zu den beiden, dem Schmelzofen zugeordneten und zur Luftvorwärmung dienenden
Regeneratoren führen, abschaltbar verbunden. Hierdurch wird die Möglichkeit gegeben,
den Vorerhitzerwährend der Zeit, in welcher eine nur verhältnismäßig geringe Erwärmung
der Verbrennungsluft erwünscht ist, also beispielsweise beim Raffinieren von geschmolzenem
Metall, außer Betrieb zu setzen, so daß die heißen Abgase nur durch den Regenerator
geschickt werden, während bei dem Einschmelzen des Metalles der Vorerhitzer mit
in Benutzung genommen werden kann, so daß die heißen Abgase und die zu erwärmende
kalte Luft durch den Regenerator und den Vorerhitzer geführt werden. Dadurch, daß
die ganzen oder ein Teil der Abgase durch den Vorerhitzer geleitet «-erden können,
kann
ferner die Erhitzung der Luft in weitgehendem Umfange geregelt
und den jeweiligen Betriebsverhältnissen angepaßt werden. Das Ein- oder Abschalten
des Vorerhitzers kann hierbei in einfacher Weise und in kurzer Zeit durch Öffnen
oder Schließen von in den Verbindungsleitungen zwischen dem Vorerhitzer und den
Regeneratoren angeordneten Ventilen oder Schiebern geschehen.
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Um beim Abschalten des Vorerhitzers die in den aus den Regeneratorkammern
austretenden Abgasen enthaltene Wärme auszunutzen, wird zweckmäßig derjenige Teil
der heißen Abgase, der nicht durch den Vorerhitzer geht, auf dem Wege zum Kamin
durch einen Abwärmekessel geleitet.
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Die Zeichnung zeigt einen Schmelzofen mit Regeneratoren zum Vorwärmen
des Brenngases und der Verbrennungsluft, bei dem der Erfindungsgegenstand zur Anwendung
gekommen ist, und zwar ist Abb. i ein Grundriß der Regenerativ ofenanlage und Abb.2
ein Teilschnitt durch die Anlage nach der Linie II-11 der Abb. i.
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Ein Martinofen i enthält in bekannter Weise Luftkanäle :2 und 2',
Gaskanäle 3 und 3' sowie als Regeneratoren ausgebildete Lufterhitzungskammern 4,
4' und Gaserhitzungskammern 5, 5'. Die mit Schiebern 7 und 7'
versehenen
Frischgasleitungen 6 und 6' leiten das bei A zugeführte Gas zu den Gaserhitzungskammern
5 bzw. 5' und dem Ofen. Die Leitungen 6, 6' sind durch mit Schiebern 9, 9 versehene
Leitungen 8, 8' mit dem Schornsteinkanal io verbunden. Zur Verbindung der Luftkammern
4, 4 mit dem Abzugskanal io sind mit Schiebern i2, i2' versehene Leitungen i i,
m' vorgesehen. Der Kanal io steht ferner mit zwei Leitungen 14, 14! in Verbindung,
durch welche die Abgase in den unteren Teil des Vorerhitzers 13 eines an sich bekannten
Regenerators mit mehreren Kammern geleitet werden können.
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Die dem Vorerhitzer 13 durch die Leitungen 14 oder 14' zugeführten
Abgase streichen durch den Vorerhitzer und gelangen durch eine Leitung 15 in einen
Exhaustor i6, der sie durch eine Düse 17 in den Abgaskanal io und den Kamin 18 drückt.
In der Abgasleitung io ist ein Schieber i9 zwecks Regelung der abgeführten Gasmenge
angeordnet. Der Vorerhitzer 13 ist mit einem von einem Motor 21 angetriebenen Ventilator
2o versehen, der atmosphärische Luft in den oberen Teil des Vorerhitzers durch eine
mit einem Schieber 23 versehene Leitung 22 drückt. Die in dem Vorerhitzer vorgewärmte
Luft tritt aus dem Vorerhitzer durch eine Leitung 24 oder 24' aus, in welcher sich
Schieber 25 bzw. 25' befinden. In den zu den Luftregeneratoren führenden Kanälen
i i und i i' sind durch Tellerventile verschließbare Öffnungen 26, 26' angeordnet,
die eine unmittelbare Zuführung kalter Außenluft zu den Luftregeneratoren 4 bzw.
4.' ermöglichen. Sie sind indessen nur offen, wenn der Vorerhitzer 13 sich
nicht in Betrieb befindet. In der die Ausströmdüse 17
mit dem Exhaustor 16
verbindenden Leitung 28 befindet sich ein Schieber 29 zwecks Regelung der von dem
Vorerhitzer in den Schornstein übertretenden Gasmenge.
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Es sei angenommen, daß die Frischluft und das Gas der rechten Seite
des Ofens i durch die Luftkammer 4 bzw. die Gaskammer 5' zugeführt und die Abgase
an der linken Seite des Ofens durch die Kammern und 5 abgeleitet werden.
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Die die Luftkammer 4 und Gaskammer 5 verlassenden Abgase gelangen
durch die Leitung 14 in den Vorerhitzer 13. Beim Durchstreichen des Vorerhitzers
geben die Abgase einen Teil ihrer Wärme an den Vorerhitzer ab, treten dann durch
die Leitungen 15 und 28 hindurch an dem Schieber 29 vorbei und gelangen durch
die Düse 17 in den Abgaskanal io und den Kamin 18. Die Menge des durch den
Kanal io hindurchtretenden Abgases kann durch den Schieber i9 geregelt werden. Die
von dem Gebläse 2o geförderte Verbrennungsluft gelangt durch .den Kanal 22 in den
Vorerhitzer 13 und gelangt von diesem in den Kana124', welcher sie in den
Luftregenerator 4 leitet. Nach dem Umschalten des Ofens gelangen die die Kammern
4' und 5' verlassenden Abgase durch die Leitung 14' in den Vorerhitzer
13 und werden dann nach dem Durchtritt durch den Erhitzer wieder durch die
Leitung 15 abgeleitet. Die Verbrennungsluft gelangt durch den Kanal 22 in die vorgewärmte
Erhitzerkammer und wird dann durch den Kanal 2.4 in die Luftkammer 4 geleitet.
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Durch die abschaltbare Anordnung des Vorerhitzers 13 ist die Möglichkeit
gegeben, die Erhitzung der dem Ofen i zugeführten Verbrennungsluft in weitgehendem
Maße den Betriebsverhältnissen anzupassen, indem der Vorerhitzer entweder eingeschaltet
werden kann, um eine zusätzliche Erhitzung der dem Schmelzofen zugeführten Verbrennungsluft
zu bewirken, oder abgeschaltet werden kann, wenn eine zusätzliche Erhitzung der
Luft nicht benötigt wird. Wenn beispielsweise der Ofen unter gewöhnlichen Betriebsverhältnissen
ohne den Vorerhitzer arbeitet und man wünscht, die Temperatur in dem Schmelzraum
zu erhöhen, so kann dies ohne Änderung der übrigen Feuerungsverhältnisse dadurch
geschehen, daß der Vorerhitzer durch entsprechende Einstellung der Schieber eingeschaltet
wird. Die Größe der Temperaturerhöhung
in dem Ofen hängt von der
Wärmemenge ab, welche aus den Abgasen in dem Vorerhitzer wieder nutzbar gemacht
wird, und diese Wärmemenge hängt wieder von der :Menge der Abgase ab, welche durch
den V orerhitzer geleitet werden. Die Menge des durch den Vorerhitzer streichenden
Abgases hängt bei gleicher Ventilstellung von der Umlaufsgeschwindigkeit und dem
Fördervermögen des an dem Vorerhitzer angeordneten Ventilators ab. Es ist also möglich,
die aus den Abgasen in dem Vorerhitzer wieder nutzbar gemachte Wärmemenge nicht
nur durch die Stellung der Schieber, sondern auch durch <Änderung der Umlaufsgeschwindigkeit
des Ventilators zu regeln, welcher die Abgase durch den Vorerhitzer treibt.
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Um eine teilweise Wiedergewinnung der Wärme auch desjenigen Teiles
der heißen Abgase, der nicht durch den Vorerhitzer geht, zu ermöglichen, ist es
in gewissen Fällen zweckmäßig, in einer Umgehungsleitung zu der von dem Ofen über
den Norerhitzer zum Kamin führenden Leitung einen Abwärmekessel anzuordnen, durch
welchen der Teil der Abgase vor dem Eintritt in den Kamin hindurchgeleitet wird,
der nicht durch den Vorerhitzer geht. An sich ist die Verwendung von Abhitzekesseln
bei industriellen Feuerungsanlagen allgemein bekannt.