DE3125651C2 - Verfahren und Vorrichtung zum intensiven Wärme- und Stoffaustausch - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum intensiven Wärme- und StoffaustauschInfo
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Abstract
Ein Rohr (R) zum intensiven Wärme- und Stoffaustausch wird von Gas durchströmt. Das Rohr (R) enthält eine Eintritts öffnung (12) und zwei Austrittsöffnungen (11, 13) für das Gas. Der mit dem strömenden Gas in Austausch stehende Festkörper (G) tritt bei (1) in das Rohr (R) der Länge (L) von 0,5-100 m ein, durchläuft mehrere im Abstand von 0,05-0,5 m angeordneter, den Querschnitt des Rohres (R) verengende Blenden (14), und tritt am Ende (2) des Rohres (R) wieder aus. Die Blenden (14) bilden mit der Oberfläche (3) des Festkörpers (G) Spalten (15) von 3-50 mm, welche die den Austausch vermindernde Schicht des Gases auf dem Festkörper (G) begrenzt. Zwischen je zwei benachbarten Blenden (14) entstehen Kammern (18), in welchen das Gas rotiert und damit den Festkörper (G) mehrfach beaufschlagt. Dadurch wird der Austauschwirkungsgrad noch weiter verbessert. Mit diesem im Gegenstrom arbeitenden System kann der durchlaufende Festkörper (G) Wärme aufnehmen und abgeben, gasförmige Stoffe aufnehmen und abgeben, je nach der Beschaffenheit des durch die Eintrittsöffnung (12) strömenden Gases. Die Hauptanwendungsgebiete sind jedoch das Anwärmen und das Trocknen eines Festkörpers (G).
Description
in angeordneten Brennern vorgesehen sind.
In DE-OS 28 40 284 wird ein blendenfreier Durchlaufofen mit einer Reihe das zu erwärmende Gut unmittelbar
beaufschlagender Brenner beschrieben.
Nach FR-PS 23 62 353 werden die Heizgase wiederholt aus dem Ofenraum abgesaugt und durch Schlitzdüsen
in diesen zurückgeblasen. Diese Lösung ist nur in Verbindung mit Heizgastemperaturen anwendbar, welche
vom Gebläserad ertragen werden, und somit erheblich tiefer sind als die bei 1000—12000C liegende Temperatur
von Flammen.
Aus der DE-OS 26 20 211 ist es bekannt, den Wärmeübergang
von einem im Gegenstrom zum langgestreckten Glühgut strömenden Heizgas dadurch zu verbessern,
daß ein unter Druck stehendes, kälteres Sekundärgas in Form von Strahlen hoher Geschwindigkeit gegen
das Glühgut geblasen wird.
Angesichts dieses Stands der Technik hat sich der Erfinder das Ziel gesetzt, ein Verfahren und eine Vorrichtung
der eingangs genannten Art zum intensiven Wärme- oder Stoffaustausch zwischen einem Gas und
einem langgestreckten, festen System zu schaffen. Bei
letzterem kann es sich um einen einzelnen Festkörper in Form eines Stabes, Bandes, Drahts oder dgl. handeln
oder aber um eine Vielzahl von Festkörpern, welche sich in einer oder mehreren Reihen auf einem langgestreckten
Träger befinden. Dabei soll der Wärme- oder Stoffaustausch entweder auf der ganzen Länge des erwähnten
festen Systems, vorzugsweise im Durchlauf, erfolgen oder zum Anwärmen eines Endes eines nicht
gleichzeitig bewegten langgestreckten Festkörpers, beispielsweise eines durch Strangpressen zu verarbeitenden
Metallbarrens.
Bei der Suche nach einer Lösung für diese Aufgabe kann es aus verschiedenen Gründen von Vorteil sein,
außer einer hohen Dichte des Stoff- oder Wärmeflusses eine hohe Ausnützung des Gasstromes zu erreichen,
und zwar
— bei Wärmeabgabe aus dem Gas an das feste System:
Unter möglichst weitgehender Ausnutzung des Wärmeinhaltes des Gases;
— bei Wärmeaufnahme durch das Gas aus dem festen System: Unter Erwärmung des Gases auf eine
möglichst hohe Austrittstemperatur, zwecks allfälliger Nutzung der abgeführten Wärmemenge;
— bei Stoffaufnahme durch das Gas aus dem festen System: Unter Erreichen einer möglichst hohen
Stoffkonzentration im austretenden Gas, um eine allfällige Rückgewinnung oder Unschädlichmachung
des abgeführten Stoffes zu erleichtern;
— bei Stoffabgibe vom Gas an das feste System: Bei
möglichst geringer Restkonzentration des Stoffes im austretenden Gas.
In Kenntnis dessen wird die Lösung der vom Erfinder gesehenen Aufgabe dadurch erreicht, daß die Querschnittsfläche
zwischen der Innenwand des Rohres und der Oberfläche des Festkörpers entlang des Gasströmungsweges
in Abständen von 0,05 m bis 0,5 m durch die Blenden zu einem Spalt von 3 mm bis 50 mm Breite
verengt wird sowie die Blenden das Rohr in kommunizierende Kammern so unterteilen, daß beim Durchgang
des Gases von einer Kammer in die nächste die Dicke der den Wärme- und Stoffübergang hemmenden
Grenzschicht auf höchstens die Breite des Spaltes vermindert sowie das Gas z'jdem in jeder Kammer in eine
mehrfache Rotation versetzt wird, die den Wärme- und Stoffübergang durch wiederholte Beaufschlagung des
Festkörpers mit Gas beeinflußt, und daß zum Erwärmen von festem Gut, insbesondere Metall, im Durchlauf der
Heizgasstrom innerhalb einer Heizstrecke und von beiden Enden entfernt in das Rohr eintritt, oder dort erzeugt
wird, und in zwei Teilströme verzweigt wird, wobei der gleichsinnig mit dem erwärmten Gut gegen die
Austrittsseite fließende Teilstrom einen erheblich kleineren Massenfluß aufweist als der im Gegensinn zum zu
erwärmenden Gut gegen die Eintrittsseite fließende Teil strom.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß
das Rohr mit der verbundenen Einlaufkammer eine sich in Hauptachsenrichtung erstreckende Länge
von 0,5 m bis 100 m, wenigstens eine Bohrung durch die Rohrwand kurz nach Beginn und zumindest
eine gegenüber der genannten Bohrung engere Bohrung durch die Rohrwand kurz vor dem Ende
des Rohres aufweist, die Eir^ufkammer wenigstens
eine Bohrung in der Wand hai und verglichen mit der Länge des Rohres in Längserstreckung
kurz ist, die den Querschnitt des Rohres verengenden Blenden über die Rohrlänge im Abstand von
0,05 m bis 0,5 m verteilt sind und zwei benachbarte Blenden wenigstens zwei Kammern bilden, zwischen
dem Innenrand der Blende und der Oberfläche des Festkörpers ein Spalt von 3 mm bis 50 mm
besteht sowie zwischen der Einiaufkammer und dem Eingang des Rohres die Blenden eine größere
Spaltweite bestimmen als die von der Einlaufkammer weg in Richtung der Hauptachse zum Ende des
Rohres folgenden Blenden.
Im Gegensatz zum gattungsbildenden Stand der Technik weist das Rohr also lediglich eine Gaseintrittsöffnung
auf. Der intensive Wärme- und Stoffaustausch zwischen Gas und durchlaufendem Festkörper wird erfindungsgemäß
darüber hinaus durch die Rotation des Gases in den Kammern zwischen den Blenden — und
der hieraus folgenden mehrfachen Beaufschlagung — erreicht Als großer Vorteil wird die Vermeidung einer
Vielzahl von Brennern geringen Wirkungsgrades empfunden.
Zwischen dem Gas und dem festen System werden gleichzeitig eine hohe Wärme- bzw. Stoffübergangszahl
sowie eine lange Verweilzeit des Gases im Austauschbereich, erzielt. Bezüglich weiterer Einzelheiten wird
auf die Merkmale der Unteransprüche verwiesen.
Die DurchlaufanJage dient zum Erwärmen oder auch
Abkühlen eines langgestreckten oder einer Vielzahl auf einem langgestreckten Träger angeordneter Festkörpsr,
oder auch einem Stoffaustausch an denselben, wie Trocknen, Befeuchten, Oxidieren, Reduzieren und· dgl.
Es ist für derartige Aufgaben allgemein vorteilhaft, das Gas nahe dem Austritt des zu behandelnden Gutes einzuleiten
und dann im Gegenstrom durch die Blenden zu leiten.
Jede Blende verursacht einen Druckabfall von der Größenordnung von 0,01 bar, so daß für den Durchtritt
durch eine Reihe von Blenden eine Druckdifferenz von der Größenordnung von 0,1 bis 1 bar erforderlich ist.
Für die mutmaßliche Hauptanwendung des erfindungsgemäßen Verfahret .s. nämlich das Anwärmen von langgestrecktem,
festem Gut im Durchlauf, scheint es zweckmäßig, diese Druckdifferenz dadurch zu verzeugen,
das der gasförmige oder flüssige Brennstoff und die
zu dessen Verbrennung erforderliche Luftmenge (sowie eine allfällige Menge an überschüssiger Luft, wenn aus
irgendwelchen Gründen die Temperatur der Verbrennungsgase herabgesetzt werden muß) einer innerhalb
der Glühstrecke befindlichen Brennkammer unter entsprechendem Druck zugeführt werden. Die Verbrennungsgase
sollen dann gegen beide Enden der Glühstrecke jeweils durch eine Reihe von Blenden dem
Glühgut entlang abströmen, so daß an den Enden (Ein- und Austrittsöffnungen) der Überdruck im wesentlichen
abgebaut ist.
Da auf dem Wege zum Eintritt des kalten Glühgutes eine Ausnutzung der Heizgase bis auf eine tiefere Temperatur
möglich ist, wird bevorzugt, den größeren Teil der Verbrennungsgase nach der Eintrittsseite zu leiten
(Gegenstromprinzip), während gegen die Austrittsseite die Blenden zur Hauptsache nur noch als Labyrinth-Dichtung
wirken, mit der Nebenfunktion, gerade soviel Verbrennungsgas durchzulassen, als noch zum Warmhalten
der Glühgutoberfläche benötigt wird.
Eine Verteilung der Verbrennungsgasströme im gewünschten Sinne kann durch entsprechende Bemessung
der Blenden erreicht werden.
Es kann sich als nötig erweisen, einzelne Blenden (vorzugsweise die jeweils letzten am Ein- und Austritt)
in bekannter Weise so auszuführen, daß der Spalt zwischen Blende und Glühgut zur Regelung des Druckabfalles
verändert werden kann.
Im besonderen Fall von dünnem Glühgut (Bänder), wo bei direkter Einwirkung der Brenner die Gefahr
einer örtlichen überhitzung besteht, kann es erforderlich
sein, die Brennkammer so anzuordnen, daß die einzelnen Flammen das Glühgut nicht direkt beaufschlagen;
es muß dafür gesorgt werden, daß an der Stelle, wo der Strom der Verbrennungsgase das Glühgut erreicht,
innerhalb dieses Stroms eine einheitliche Temperatur herrscht.
Analoges gilt für das Trocknen im Durchlaufofen, wobei
der Gasstrom nahe dem Austritt des Trockengutes eingeleitet wird und die kurze Strecke zwischen Eintritt
des Gases und Austritt des Trockengutes vor allem dazu dienen muß, den unerwünschterweise gleichsinnig mit
dem Trockengut fließenden Teilstrom des Gases zu drosseln oder womöglich zu unterdrücken.
In der Technik des Strangpressens von Metallen kann
es aus verschiedenen Gründen erwünscht sein, Barren zu verwenden, deren Temperatur an dem der Matrize
zugewandten Ende höher ist als im übrigen Teil des Barrens; damit kann eine Verminderung der Anpreßkraft,
eine geringere thermische Belastung der Werkzeuge, eine höhere Preßgeschwindigkeit oder eine Erleichterung
der Entlüftung erreicht werden; damit wird eine höhere Produktivität erzielt
Für die besondere Aufgabe, zur Weiterverarbeitung durch Strangpressen bestimmte Metallbarren (Preßbolzen)
an einem Ende höher zu wärmen als am anderen (Kopfheizung), wird eine von der oben beschriebenen
abweichende Anordnung bevorzugt Eine einseitig verschließbare Kammer umgibt den höher anzuwärmenden
Teil des Preßbolzen, und die Brennkammer befindet sich an dem verschlossenen Ende.
Die Brenner können die Stirnfläche des Bolzens direkt beaufschlagen, und die Verbrennungsgase strömen
durch mehrere kurz nacheinander angeordnete Blenden entlang der Mantelfläche des Bolzens ab.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand in der Zeichnung
wiedergegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele näher erläutert Die Zeichnung zeigt in
Fig. 1 die Draufsicht auf einen Durchlaufofen, teilweise
durch dessen Hauptachse geschnitten;
F i g. 2 der teilweise durch die Hauptachse geschnittene Längsschnitt des Durchlaufofens;
Fig.3 ein Diagramm zu Veränderungen einiger Parameter
von Glühgut und Heizgas über der Länge (L) des Durchlaufofens;
F i g. 4 einen Querschnitt durch F i g. 2 nach deren Linie IV-IV;
Fig.5 einen Längsschnitt durch Hauptachsen eines
Kopfofens;
F i g. 6 eine Draufsicht auf einen Durchlaufofen;
F i g. 7 einen Teillängsschnitt durch einen Durchlaufofen mit veränderbarem Blendenspalt.
Gemäß F i g. 1 gelangt zu behandelndes bandartiges Gut G durch eine Eintrittsöffnung 1 in ein Rohr R,
durchwandert eine Einlaufkammer B und tritt durch eine Austrittsöffnung 2 aus dem Rohr R aus. Im Sonderfall
des Anwärmens von Metall oder dgl. ist das Gut G so aufgeheizt, daß es an seiner Oberfläche 3 etwa die gleiche
Temperatur hat wie im Inneren 4.
Das in der besonderen Ausführung für längliches Gut G geeignete Rohr R ist ein Kasten mit vier jeweils senkrecht
aufeinander stehenden Längswänden 5 aus isoliertem Werkstoff. Ansonsten ist das Rohr R dem Querschnitt
des Gutes G angepaßt
Die Einlaufkammer B, welche als Bestandteil des Rohres R anzusehen und mit diesem durch Schweißen
oder durch andere Mittel verbunden ist, weist in der Ausführung gemäß F i g. 1,2 und 4 jeweils vier Wände 7
auf. Eine Frontwand 91 und eine Rückwand 92 dieser Einlauf kammer B sind jeweils rechteckig ausgeschnitten
und so den Kanten des rechteckigen Rohres R genau angepaßt Dessen Längswände S verlaufen parallel zu
den entsprechenden Wänden 7 der Einlaufkammer B.
Weder beim Rohr R noch bei der Einlaufkammer B sind innerhalb vernünftiger geometrischer Formen gestalterisch
Grenzen gsetzt; jedoch ist im Verhältnis zur Gesamtlänge L des Rohres R die Länge der bevorzugt
blendenfreien Einlaufkammer B, gering.
Im Abstand fi von der Eintrittsöffnung 1 sind im Rohr
R durchgehende Bohrungen 11 mit dem Durchmesser n\
als Auslässe für das abgekühlte Gas vorgesehen sowie im Abstand /3 von der Eintrittsöffnung 1 nahe der Austrittsöffnung
2, mindestens ein Auslaß 13 des Durchmessers 173 für das Entweichen restlichen Gases. Im Abstand
f2 von der Eintrittsöffnung 1 befindet sich in der Einlaufkammer B eine durchgehende Bohrung 12 mit Durchmesser
Πΐ, in welche herkömmliche Gasbrenner oder
Röhren, die das Gas von außen zuleiten, eingesetzt werden.
Das von der Bohrung 12 in die Einlaufkammer B strömende Gas verteilt sich nicht gleichmäßig auf das Gut
G. Im einlaufenden Teil des Gutes G — in bezug auf die Einlaufkammer — wird mehr Masse durchgesetzt als im
auslaufenden Teil des Gutes G, was in der Zeichnung dadurch angedeutet ist daß der Auslaß 13 einen kleineren
Durchmesser als die Bohrung 11 hat
Bevorzug entweicht nur wenig Masse des kaum abgekühlten Gases durch den Auslaß 13 in den freien Raum;
ein wesentlich größerer Teil des abgekühlten Gases tritt durch Bohrungen 11 aus.
Das Gut G durchläuft eine Reihe von Blenden 14, welche an der Innenseite 6 des Rohres R angeformt sind
und deren Blendeninnenrand 16 mit der Glühgutoberfläche 3 Blendenspalte 15 bildet Soweit diese von der
Einlaufkammer B zur Eintrittsöffnung 1 weisen, sind sie weiter als diejenigen, weiche von der Einlaufkammer B
zur Austrittsöffnung 2 zeigen, wodurch der Strömungswiderstand zur Eintrittsseite kleiner ist als derjenige zur
Austrittsseite. Im übrigen sind die Blendenspalte 15 an
Eintrittsöffnung 1 und Austrittsöffnung 2 enger als die übrigen Blendenspalten 15. S
In dieser Weise wird die größere Masse Heizgas in Eingangsrichtung gelenkt, wird zwischen Blenden 141
und 142 in Rotation versetzt und dasselbe Heizgas beaufschlagt
gleich mehrmals das Gut G, wobei der Wärmeübergang in dieses durch teilweises Aufreißen der
Grenzschicht und durch Beschränkung deren Dicke dort auf die Spalte 15 verbessert wird. Dieselben Bewegungen
entstehen im wesentlichen bis zur letzten von — jeweils durch zwei benachbarte Blenden 14 gebildeten
— Kammern 18.
An der zur Austrittsöffnung 2 weisenden Seite der Einlaufkammer B geschieht dasselbe wie oben beschrieben.
Die der Einlaufkammer B am nächsten stehende Blende 143 hat einen wesentlich engeren Spalt 15 als
Blende 141. Die nach Blende 143 folgende Blende 144 hat einen Spalt 15, der etwa gleich groß ist wie jener der
vorhergehenden Blende 143 (F i g. 2). Das von der Einlaufkammer B strömende Gas ist somit gedrosselt, was
zur Folge hat, daß eine wesentlich kleinere Masse Heizgas in die Richtung des Gutes G bewegt wird als in
Gegenrichtung.
In F i g. 3 sind einige Parameter über der gesamten Länge L des Durchlaufofens im Prinzip dargestellt. Es
bedeuten 1 den Eintritt und 2 den Austritt des zu erwärmenden Gutes G; a stellt den ungefähren Temperaturverlfjf,
d den ungefähren Druckverlauf (Überdruck) des bei 12 eintretenden Heizgases dar; mit b ist die
Temperatur an der Oberfläche 3 des Gutes G mit c die Temperatur im Inneren des Gutes G gekennzeichnet. Es
ist ersichtlich, daß die Kurven b und c am Ende der Heizstrecke L zusammenfallen.
Um die Blenden 14 seitlich nicht zu verletzen, können an der Innenseite ö zwischen benachbarten Blenden 14
Lagerelemente 19 angeformt sein. Den gleichen Zweck erfüllen Förderrollen 20, welche das Gut G spannen und
in Richtung X befördern können. Das Rohr R ruht auf Standbeinen 21 mit auf einer Ebene befindlichen Sokkeln
22. Die Stützpunkte für die Förderrollen 20 sind nicht gezeigt.
In Fig.5 sind des besseren Verständnisses wegen
sämtliche Teile (z. B. Standbeine, Stützrollen usw.) weggelassen, weiche nicht unmittelbar zur Erfindung gehören.
Der Ofen der Länge L ist hier zusammengesetzt aus einer Brennkammer B der Länge 1 und einem Rohr R
der Länge φ· Das hier querschnittlich runde Glühgut
nämlich ein Preßbarren 34, vom Durchmesser ei ist konzentrisch
zur Hauptachse χ angeordnet und ragt mit
einer Länge s über den Glührohreintritt 25 — zugleich Austritt —,hinaus, um mit nicht gezeigten Greifern konzentrisch
zum Rohr R und zur Brennkammer B befördert und gehalten zu werden, bis der Preßbarren 34 eine
geeignete Temperatur zum Strangpressen angenommen hat Die Bewegungen der Greifer wurden bei 26
nur angedeutet
Die topfförmige Brennkammer B besteht aus einem
Boden 27 an den konzentrisch zur *-Achse eine Wand 28 bis zur Länge q\ angeformt ist Eine an die Wand 28
angeformte Wand 29 der topfförmigen Brennkammer B verengt sich in radialer Richtung derart, daß sich ein
konzentrisches zur x-Achse verlaufendes Rohr R mit der Außenseite 30, der Innenseite 6 und dem inneren
Durchmesser e3 anschließt bzw. angeformt ist
Auch hier sind alle Wände isoliert. Der Boden 27 oder die Wand 28 der topfförmigen Brennkammer B enthält
Bohrungen 32, in welche Brenner eingesetzt werden, die herkömmliche Brennstoffe unter Luftzutritt zu Heizgas
verbrennen, oder Röhren, die Heizgas in die Brennkammer B einführen. Es empfiehlt sich, die Brennkammer B
nicht mit Blenden 35 zu versehen.
Das von der Brennkammer B kommende Heizgas prallt direkt auf die Vorderseite 33 des Preßbarrens 34
auf und wird in der Folge durch Blenden 14, die an die Innenseite 6 des Rohres R angeformt sind, gezwängt, so
daß sich in den von je zwei benachbarten Blenden 14 gebildeten Blendenkammern 18 derselbe Bewegungsablauf
des Heizgases wie oben beschrieben einstellt. Der Blendenspalt 15 ergibt sich aus dem Innenrand 16
der Blende 14 und der Oberfläche 3 des Preßbarrens 34. In der gezeigten Ausführung sind alle Blendenspalten 15
gleich groß, abgesehen von dem Spalt der das Heizrohr R abschließenden Blende 140, der enger ist. Kurz vor
dem Ende 25 des Rohres R befindet sich eine durch die Längswand 5 hindurchgehende Bohrung 42, durch die
das abgekühlte Heizgas in den freien Raum entlassen wird.
Eine andere Maßnahme, den Strömungsverlauf des Gases zu beeinflussen, ist eine Vorrichtung nach F i g. 7,
mit welcher die Blende 14 mechanisch so verstellt wird, daß sich der entsprechende Blendenspalt 15 entweder
erweitert oder verengt. Beispielsweise wird die Blende 14 in zwei Nuten 44 der einander parallel gegenüberliegenden
Innenflächen 6 der Oberflächen des Rohres R geführt und mit Hilfe eines an die Blende 14 angelenkten
Gestänges 46 durch eine öffnung 47 in der Längswand 5 hindurchgezogen. Das Gestänge 46 stellt einen
zweiarmigen Hebel dar, dessen Drehpunkt 48 an einer Erhebung 49 auf der Oberfläche der Längswand 5 des
Rohres R angebracht ist. Auf der rechten Seite der Zeichnung befindet sich der längere Hebelarm, der in
eine gelochte Stange 5ö oder dgi. einrastet.
Da das gleiche Prinzip auch für einen intensiven Stoffaustausch gültig ist, sind Verfahren und Vorrichtungen
auch für diesen Zweck geeignet. Wenn z. B. ein Farbanstrich getrocknet wird, ergeben sich oft gesundheitliche
Schaden wie Hautkrankheiten, Krankheiten der Atemwege und allergische Reaktionen auf der Haut
und in den Atemwegen. Die beim Trocknungsprozeß entstehenden aggressiven Dämpfe dürfen nicht in den
freien Raum entlassen werden. In diesem Falle werden die Dämpfe samt Trocknungsgas durch Röhren, die an
der den Bohrungen 11,13 des Rohres R angeflanscht ist,
einer anderen Vorrichtung 51 zugeführt, in welcher die aggressiven Dämpfe unschädlich gemacht werden
(Fig.6). Die Vorrichtung 51 kann auch so ausgestaltet
sein, daß die im aus dem Rohr R austretenden Gase enthaltene Wärme weiter genutzt wird.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Verfahren zum intensiven Wärmeaustausch und Stoffaustausch zwischen einem Gar und einem langgestreckten
Festkörper oder einer Vielzahl auf einem Träger angeordneter Festkörper, wobei der
langgestreckte Festkörper bzw. der Träger von einem mit in den Querschnitt ragenden Blenden versehenen
Rohr umgeben ist und dieses vom Gas in Längsrichtung durchströmt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die Querschnittsfläche zwischen der Innenwand des Rohres und der Oberfläche des Festkörpers entlang
des Gasströmungsweges in Abständen von 0,05 m bis 0,5 m durch die Blenden zu einem Spalt
von 3 mm bis 50 mm Breite verengt wird, wobei die Blenden das Rohr in kommunizierende Kammern so
unterteilen, daß beim Durchgang des Gases von einer Kammer in die nächste die Dicke der den Wärme-
und Sleffübergang hemmenden Grenzschicht auf höchstens die Breite des Spaltes vermindert sowie
das Gas zudem in jeder Kammer in eine mehrfache Rotation versetzt wird, und daß
der Heizgasstrom innerhalb einer Heizstrecke und von beiden Enden entfernt in das Rohr eintritt, oder dort erzeugt wird, und in zwei Teilströme verzweigt wird, wobei der gleichsinnig mit dem erwärmten Gut gegen die Austrittsseite fließende Teilstrom einen erheblich kleineren Massenfluß aufweist als der im Gegensinn zum zu erwärmenden Gut gegen die Eintrittsseite fließende Teilstrom.
der Heizgasstrom innerhalb einer Heizstrecke und von beiden Enden entfernt in das Rohr eintritt, oder dort erzeugt wird, und in zwei Teilströme verzweigt wird, wobei der gleichsinnig mit dem erwärmten Gut gegen die Austrittsseite fließende Teilstrom einen erheblich kleineren Massenfluß aufweist als der im Gegensinn zum zu erwärmenden Gut gegen die Eintrittsseite fließende Teilstrom.
2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet,
daß das Verhältnis des Massenflusses der beiden Teilströme des Heizgases radurch eingestellt
wird, daß die Strömungswiderstände der Teilstrekken vom Heizgaseintritt zum Eintritt (1) und zum
Austritt (2) des anzuwärmenden Festkörpers (G) verschieden sind und dies wiederum durch entsprechende
Wahl von Zahl und Spaltbreite (15, 39) der Blenden (14,35) in den beiden Teilstrecken bewirkt
wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2 zum Anwärmen eines Endes eines vollen oder hohlen,
runden oder prismatischen Stabes, insbesondere eines durch Strangpressen zu verarbeitenden Metallbarrens,
dadurch gekennzeichnet, daß das anzuwärmende Stabende (33) von einem Rohr (R) umgeben
ist, welches an einem Ende geschlossen ist und das Heizgas an diesem geschlossenen Ende eintritt
oder erzeugt wird, auf die Stirnfläche des Stabes (33) auftrifft und durch mehrere Blenden (35) und Kammern
(38) entlang dessen Seitenflächen abströmt.
4. Verfahren zum Abkühlen, Trocknen oder Befeuchten eines langgestreckten Festkörpers oder einer
Vielzahl auf einem langgestreckten Träger angeordneter Festkörper, gemäß einem der Ansprüche 1
bis 3 im Durchlaufverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas nahe dem Austritt (2) des festen
Festkörpers (G) eintritt und im Gegenstrom zum festen Gut fließt.
5. Vor chtung zum intensiven Wärme- und Stoffaustausch zwischen einem strömenden Gas und einem
langgestreckten Festkörper oder einer Vielzahl auf einem langgestreckten Träger angeordneter
Festkörper, wobei der langgestreckte Festkörper bzw. der Träger von einem mit in den Querschnitt
ragenden Blenden versehenen Rohr umgeben ist.
welches Mittel zum Befördern jenes Festkörpers und eine mit ihm verbundene Einlaufkammer für das
mit dem Festkörper in Austausch stehende Gas aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß
das Rohr (R) mit der verbundenen Einlaufkammer (B) eine sich in Hauptachsenrichtung (X)
erstreckende Länge (L) von 04 m bis 100 m, wenigstens
eine Bohrung (11,42) durch dk Rohrwand (5) kurz nach Beginn (1,25) und zumindest
eine gegenüber der genannten Bohrung engere Bohrung (13,42) durch die Rohrwand kurz vor
dem Ende (2,25) des Rohres aufweist,
die Einlaufkammer wenigstens eine Bohrung (12, 32) in der Wand (7, 27, 28) hat und verglichen mit der Länge des Rohres in Längserstrekkung kurz ist,
die Einlaufkammer wenigstens eine Bohrung (12, 32) in der Wand (7, 27, 28) hat und verglichen mit der Länge des Rohres in Längserstrekkung kurz ist,
die den Querschnitt des Rohres verengenden Blenden (14,140 bis 144) über die Rohrlänge im
Abstand von 0,05 m bis 0,5 m verteilt sind und zwei benachbarte Blenden (14,140 bis 144) wenigstens
zwei Kammern (18) bilden,
zwischen dem Innenrand (16) der Blenden (14) und der Oberfläche (3) des Festkörpers (G) ein Spalt (15) von 3 mm bis 50 mm besteht sowie zwischen der Einlaufkammer und dem Eingang (1) des Rohnfis die Blenden (14) eine größere Spaltweite bestimmen als die von der Einlaufkammer weg in Richtung der Hauptachse (X) zum Ende (2) des Rohres folgenden Blenden.
zwischen dem Innenrand (16) der Blenden (14) und der Oberfläche (3) des Festkörpers (G) ein Spalt (15) von 3 mm bis 50 mm besteht sowie zwischen der Einlaufkammer und dem Eingang (1) des Rohnfis die Blenden (14) eine größere Spaltweite bestimmen als die von der Einlaufkammer weg in Richtung der Hauptachse (X) zum Ende (2) des Rohres folgenden Blenden.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Blenden (14) bewegbar
ist, und zwar mittels eines aus der Wand durch eine öffnung (47) in derselben, in Nuten (44)
geführt, an die Blende angelenkten Gestänges, welches einen zweiarmigen Hebel darstellt, der an seinem
längeren Arm (46) in Rasten (50) einrastbar ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den Rohrenden
(1, 2, 25) Blenden (14) vorhander, sind, deren Spaltweiten (15) enger sind als die Spaltweiten der anderen
Blenden.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaufkammer (B)
einen größeren Durchmesser hat als das Rohr (R) und nicht mit Blenden versehen ist.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum intensiven Wärmeaustausch und Stoffaustausch zwischen einem
Gas und einem langgestreckten Festkörper oder einer Vielzahl auf einem Träger angeordneter Festkörper,
wobei der langgestreckte Festkörper bzw. der Träger von einem — mit in den Querschnitt ragenden Blenden
versehenen — Rohr umgeben ist und dieses vom Gas in Längsrichtung durchströmt wird.
Zudem erfaßt die Erfindung eine Vorrichtung dazu, bei der das Rohr Mittel zum Befördern jenes Festkörpers
und eine mit ihr verbundene Einlaufkammer für das und dem Festkörper in Austausch stehende Gas aufweist.
Verfahren und Vorrichtungen dieser Art mit Gegenstromprinzip offenbart die DE-OS 28 20 283, bei deren
Gegenstand in einem durch Blenden aufgeteilten Durchlaufofen in jeder Abteilung Durchbrüche mit dar-
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19813125651 DE3125651C2 (de) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | Verfahren und Vorrichtung zum intensiven Wärme- und Stoffaustausch |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19813125651 DE3125651C2 (de) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | Verfahren und Vorrichtung zum intensiven Wärme- und Stoffaustausch |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3125651A1 DE3125651A1 (de) | 1983-03-17 |
DE3125651C2 true DE3125651C2 (de) | 1986-09-04 |
Family
ID=6135705
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19813125651 Expired DE3125651C2 (de) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | Verfahren und Vorrichtung zum intensiven Wärme- und Stoffaustausch |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3125651C2 (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT525695B1 (de) * | 2021-12-01 | 2023-09-15 | Wienerberger Ag | Verfahren zum betreiben eines tunnelofens |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1807504B2 (de) * | 1968-11-07 | 1974-01-31 | Friedrich Wilhelm Dipl.Ing. 5600 Wuppertal Elhaus | Durchlauferwärmungsofen für Metallblöcke, -stangen od.dgl |
FR2405448B1 (fr) * | 1977-10-07 | 1985-06-28 | Welko Ind Spa | Installation pour le controle de la conduite des fours a rouleaux pour la cuisson de matieres ceramiques ou similaires |
FR2405450A1 (fr) * | 1977-10-07 | 1979-05-04 | Welko Ind Spa | Disposition de moufles d'etranglement dans les fours a rouleaux, en particulier pour matieres ceramiques |
-
1981
- 1981-06-30 DE DE19813125651 patent/DE3125651C2/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3125651A1 (de) | 1983-03-17 |
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