<Desc/Clms Page number 1>
Ofen zum Verarbeiten von Glas
EMI1.1
<Desc/Clms Page number 2>
einerseits der grösstmögliche Anteil des Gesamtwärmeinhaltes der aus dem Schmelzbad nach oben abströmenden Rauchgase und der vom Schmelzbad selbst nach oben abgestrahlten Wärme direkt auf die durch die Vorwärmkolonne frei nach unten fallenden Ausgangsmaterialien praktisch verlustfrei übertragen werden kann und dass anderseits die relativ kleine, zur direkten Vorwärmung der Ausgangsmaterialien nicht ausnutzbare Wärmemenge ebenfalls auf möglichst direktem Wege zurückgewonnen und zweckmässig verwertet werden kann.
Gemäss der Erfindung kann dieses Ziel im wesentlichen schon dadurch erreicht werden, dass bei einem Ofen der eingangs erläuterten Art an der Wand der Vorwärmkolonne des Ofens Kühlelemente aus Metall angeordnet sind, die von einem zur Aufnahme der in der Vorwärmkolonne unausgenutzten Wärmemenge dienenden Kühlmedium durchströmt sind.
Hiebei könnte nun zur direkten Verwertung der Restwärme als Kühlmittel beispielsweise Wasser verwendet werden, das Warmwasserverbrauchsstellen zugeführt wird. Da aber erfahrungsgemäss in Betrieben in denen gemäss der Erfindung ausgebildete Öfen zum Verarbeiten von Glas oder ähnlichen Produkten verwendet werden, überhaupt kein Bedarf oder nur eine sehr beschränkte Verwendungsmöglichkeit für Heisswasser vorliegt, das dauernd in relativ grosser Menge aus einer Kühleinrichtung abströmt, wird im Rahmen der Erfindung eine besonders vorteilhafte und zweckmässige Möglichkeit zur unmittelbaren und vollständigen Zurückführung der zurückgewonnenen Restwärme in den Ofenbetrieb ohne Verwendung von komplizierten, mit Verlust behafteten Hilfseinrichtungen in Betracht gezogen,
indem nach einem weiteren Merkmal der Erfindung als Kühlmittel eines der den Brennern zugeführten Medien, vorzugsweise die Verbrennungsluft, vorgesehen ist, wobei zweckmässig die Kühlelemente der Vorwärmkolonne in eine zu den Brennern des Ofens führende Zuleitung für dieses Medium eingeschaltet sind.
Infolge der erfindungsgemässen Ausbildung eines Glasschmelzofens wird die Wärmeausnutzung des Ofens in mehrfacher Hinsicht gegenüber dem bekannten Ofen sehr beträchtlich verbessert. Durch die an der Wand der Vorwärmkolonne angeordneten Kühlelemente wird dieser Wand und damit auch den Rauchgasen soviel aus dem Kühlmedium wieder rückgewinnbar Wärme entzogen, dass die Menge der nach aussen abgestrahlten Wärme, aber auch die Menge der in den Rauchgasen bei ihrem Austritt aus der Vorwärmkolonne noch enthaltenen Restwärme nicht mehr übermässig gross ist.
Wenn nach einem besonderen Merkmal der Erfindung als Kühlelemente Metallgehäuse vorgesehen sind, welche die Vorwärmkolonne aussen umschliessen, so wird eine Abstrahlung von Wärme nach aussen praktisch vollkommen verhindert, wobei durch die Anordnung der Metallgehäuse am heissesten Abschnitt der Vorwärmkolonne indirekt auch eine nachträgliche Überhitzung der aufsteigenden Rauchgase verhindert und dadurch die Abfuhr von grö- sseren ungenützten Wärmemengen am Rauchgasabzug vermieden wird.
Die Metallgehäuse werden hiebei so angebracht, dass sie gegen die Aussenseite der Kolonne dicht anliegen. Zu diesem Zweck wird die Aussenseite der feuerfesten Steine, gegen welche die Metallgehäuse zur Anlage gebracht werden, sorgfältig bearbeitet, um eine innige Berührung zwischen der Wand der Kolonne und den Kühlelementen zu gewährleisten. Vorteilhaft werden die Elemente aneinanderstossend angeordnet, so dass sie einen Ring oder eine mehr oder weniger fortlaufende Schicht bilden, Durch diese Anordnung wird die Wand der Kolonne auf einer genügend niedrigen Temperatur gehalten und gleichzeitig wird die Wärme wiedergewonnen, die bei Fehlen dieser Vorrichtung in die Aussenluft zerstreut wür- de.
Jedes Metallelement ist mit einer Zuführungsleitung für das frische Medium und mit einer Sammelleitung für das erhitzte Medium verbunden.
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Fig. 1 zeigt im Längsschnitt einen Ofen gemäss der Erfindung. Die Fig. 2 und 3 sind waagrechte Schnitte nach den Linien II-II und ni-in in Fig. 1. Fig. 4 zeigt schaubildlich eine metallisches Kühlgehäu- se.
Der Ofen besteht aus einem Mantel 1 aus feuerfestem Material, der am unteren Ende die Schmelzwanne 2 zur Aufnahme des geschmolzenen Glases 3 und oberhalb derselben die Austauschkolonne 4 bildet. Am oberen Ende der Kolonne befindet sich zum Beschicken des Ofens eine Öffnung 5, die durch eine Klappe 6 verschlossen ist. Etwas unterhalb der Öffnung 5 liegt eine Öffnung 7, durch welche die aus dem Ofen austretenden Rauchgase in den Schornstein 8 abgeführt werden. Die Ausgangsmaterialien, welche das verglasbare Gemisch bilden, werden in den Ofen durch die Beschickungsöffnung 5 eingeführt und fallen durch die Kolonne 4 in die Schmelzwanne 2, in welcher sie eine Masse des geschmolzenen Glases 2 bilden, dass durch den Kanal 9 abgeführt wird.
Durch die Brenner 10 werden Verbrennungsgase in die Masse des geschmolzenen Glases eingebla-
<Desc/Clms Page number 3>
sen und erhitzen dasselbe. Die Gase steigen dann in der Kolonne 4 nach oben und erhitzen die fallenden Körner des Gemisches. Die Gase ziehen schliesslich durch die Öffnung 7 in den Schornstein 8 ab.
Wie die Fig. 1 und 3 zeigen, wird gemäss der Erfindung aussen rund um die Austauschkolonne 4 eine Umhüllung angeordnet, die durch übereinanderliegende Ringe gebildet wird, welche aus hohlen und aneinanderstossenden Metallelementen 11 bestehen, deren mit der Wand der Kolonne 4 in Berührung befindliche Seite die Form derselben aufweist.
Fig. 4 zeigt eine beispielsweise Ausführungsform eines Elements 11" das mit einer Einlassleitung 12 und einer Auslassleitung 13 versehen ist.
Jedes Metallelement 11 ist von zwei kreisförmigen Rohren 14 und 15 umgeben, mit denen die Leitungen 12 und 13 verbunden sind. Die Rohre 14 sind von einem Hauptrohr 16 abgezweigt, das die frische Luft des Ventilators 17 zuführt, während die Rohre 15 mit einem Sammelrohr 18 verbunden sind, das die erhitzte Luft den Brennem 10 zuführt.
Bei der dargestellten Ausführungsform bedeckt ein Element 11 ein Viertel des Umfanges der Kolonne. Es kann jedoch rund um die Kolonne auch eine grössere Zahl kürzerer Elemente angeordnet werden, um eine gleichmässige Verteilung der Wirkung dieser Elemente auf die Kolonne 4 zu erzielen.
Diese Anordnung ermöglicht - ausserdem eine bessere BerUhrung zwischen der feuerfesten Wand und den Metallelementen. Es ist auch vorteilhaft, die Aussenseite der feuerfesten Steine der Kolonne 4 zu bearbeiten, um eine innigere Berührung und demgemäss einen besseren Wärmeaustausch zu gewährleisten, dessen Kühlwirkung auf die feuerfeste Wand den Widerstand derselben nur vergrössern kann. Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform besteht die Kolonne 4 aus feuerfesten Steinen, welche die gleiche Dicke aufweisen wie die für die Schmelzwanne 2 verwendeten Steine. Infolge der Kühlwir- kung der Elemente 11 könnte aber die Dicke der Wand der Kolonne verringert werden, wodurch das Ausmass der Wiedergewinnung der in den Verbrennungsgasen enthaltenen Wärme gesteigert werden könnte.
Wenn die austretenden Verbrennungsgase in den oberen Teil der Kolonne gelangen, weisen sie noch eine verhältnismässighoheTemperatur auf. Es ist daher vorteilhaft, den Verbrennungsgasen an dieser Stelle rasch und möglichst viel von der Wärme, die sie enthalten, zu entziehen, bevor sie durch den Schornstein 8 abgeführt werden.
Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, ist zu diesem Zweck ein Bündel von senkrechten Rohren 19 angeordnet, die im oberen Teil der Kolonne 4 gegen die Innenseite derselben anliegen. Diese Rohre 19, deren rechtwinklig abgebogene Enden 20 durch die Wand der Kolonne 4 hindurchgehen, sind einerseits mit dem kreisförmigen Rohr 21 und anderseits mit dem kreisförmigen Rohr 22 verbunden, die beide rund um die Kolonne angeordnet sind.
Das Rohr 21 ist vom Hauptrohr 16 abgezweigt, das die Luft des Ventilators 17 zuführt, und das Rohr 22 ist mit dem Sammelrohr 18 verbunden, das die erhitzte Luft den Brennern 10 zufährt.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellte und beschriebene beispielsweise Ausuhrungsform beschränkt, die verschiedene Abänderungen erfahren kann, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
PATENTANSPRÜCHE
1. Ofen zum Verarbeiten von Glas oder ähnlichen Produkten mit einer mit Brennern beheitzten Schmelzwanne, einer von der Schmelzwanne sich vertikal nach oben erstreckenden Vorwârmkolonne, in der das verglasbare Gemisch frei durch die im Gegenstrom zu ihm von der Schmelze nach oben abziehenden heissen Rauchgase nach unten fällt und hiebei vorgewärmt wird, und mit einer Einrichtung zur Rückgewinnung wenigstens eines Teiles der bei der Vorwärmung des Gemisches in der Vorwärmkolonne unausgenutzten Wärme, dadurch gekennzeichnet, dass an der Wand der Vorwärmkolonne (4) des Ofens KUhlelemente (11, 19) aus Metall angeordnet sind, die von einem zur Aufnahme der in der Vorwärmkolonne (4) unausgenùtzten Wärmemenge dienenden Kühlmedium durchströmt sind,
wobei als Kühlmedium eines der den Brennern des Ofens zugeführten Medien, vorzugsweise die Verbrennungsluft, vorgesehen ist und die Kühlelemente der Vorwärmkolonne (4) in eine zu den Brennern (10) des Ofens führende Zuleitung (16, 16', 18) für dieses Medium eingeschaltet sind.