AT110871B

AT110871B - Senkrechter Schwelofen.

Info

Publication number: AT110871B
Authority: AT
Original assignee: Kohlenveredlung Ag
Priority date: 1925-01-08
Filing date: 1925-12-18
Publication date: 1928-10-10

Description

Senkrechter Schwelofen.

Die Erfindung betrifft die vorteilhafte Ausgestaltung eines senkrechten Ofens zur Wärmebehandlung oder Schwelung von Kohlen oder bitumenhaitigen Stoffen andrer Art zwecks Urteer-, Gas-und Halbkoksgewinnung. Der Ofen ist auch für jede andere Wärmebehandlung irgendwelchen Gutes geeignet. Er hat bei grösserer Betriebssicherheit einen höheren Durchsatz und besseren Wirkungsgrad als bekannte Ofen.

Fig. 1 der Zeichnung zeigt den Ofen im Schnitt, Fig. 2 eine vorteilhafte Ausbildung der Austragvorrichtung.

Der Ofen besteht der Hauptsache nach aus einem gewellten senkrechten Heizrohr 1, das oben durch eine Haube 2 abgeschlossen und nur am unteren Ende durch eine auf Rollen 4 drehbare Scheibe 3 abgestützt ist. An der Abschlusshaube 2 des Heizrohres werden die Verbrennungsgase zwangläufig umgelenkt. Es ist zwar auch bei oben offenen Heizrohren vorgeschlagen worden, die Strömungsrichtung der Heizgase nach unten umzulenken, doch mussten in diesem Fall besondere Hilfsmittel, z. B. die Zuführung eines Sekundärluftstromes am oberen Ende des Heizrohres, vorgesehen werden, die bei Anwendung. eines oben geschlossenen Heizrohres gemäss der Erfindung überflüssig sind. Das gewellte Heizrohr 1 ist von Leitringen 5 umgeben, deren schräge Flächen das Gut im Ofen führen.

Der Ofen ist von einem wärmeisolierenden Mantel 6 umschlossen, der einen Füllschacht 7 von zylindriseher Form derart im Abstand vom kegelförmigen Abschlussstück 2 des Heizrohrs hält, dass ein schmaler Spalt für eine dünne Schicht des Behandlungsgutes frei bleibt. Die feststehenden Teile des Ofens stützen sieh auf Säulen 8, die vom Fundament und der Grundplatte 9 getragen werden. Im Innern des Heizrohres 1 ist ein zylindrischer Führungskörper 10 mit vollen Seitenwandungen angeordnet, dessen Aussenfläche wellenförmig der Form des Heizrohres angepasst ist. Im Führungszylinder 10, der zweckmässig ganz aus Chamotte gebaut ist, befinden sich der Gasbrenner 13 sowie zwei Feuerbrücken 11, 12.

Das durch den Füllzylinder'7 eingetragene Behandlungsgut rieselt entsprechend der Spaltbreite zwischen dem zylindrischen Schacht 7 und dem Kegelstück 2 über die Wellen des Heizrohres 1 und die Führungsflächen der äusseren Ringe . An der tiefsten Stelle des Ofens wird das Gut von dem Austragteller 14 getragen.

Zwischen dem wellenförmigen Heizrohr 1 und den Führungsflächen der Ringe 5 werden düsenartige Erweiterungen und Verengungen gebildet, die das Gut passieren muss. Das Heizrohr wird samt seiner Drehscheibe 3 durch einen Schneckenantrieb in an sich bekannter Weise in Drehung versetzt.

Von dem sich mitdrehenden Austragteller 14 wird das behandelte Gut mittels einstellbarer Soh & ufeJa-M in die Koksrinne 17 heruntergestreift, von wo am Teller 14 befestigte Schaufeln 18 das Gut in den Auslaufstutzen 19 und den Kühler 20 befördern.

Die Räumschaufeln 18 sind zweckmässig nachgiebig ausgebildet oder nachgiebig an ihren Trägern befestigt, damit sie grösseren Stücken, wie Fremdkörpern od. dgl., ausweichen können.

Fig. 4 der Zeichnung zeigt eine nachgiebige Ausbildung der Räumschaufeln, bei der feste Schaufelplatten 18 mittels Blattfedern 41 an dem umlaufenden Austragteller befestigt sind. Fig. 5 zeigt eine andere Ausführungsform. Die festen Schaufelplatten. M sind mittels Bolzen 42 an dem sich mit dem Heizrohr 1 drehenden Austragteller aufgehängt ; sie werden durch Gegengewichte 43 und Ansehlage 44 in der

EMI2.1

Schrauben od. dgl. an ihrem Träger einzeln lösbar befestigt. Derart ausgebildete nachgiebige Räum- schaufeln können Schwelgut normaler Beschaffenheit vor sich herschieben, weichen aber aus, sobald grössere harte Stücke in ihren Weg geraten. Auf diese Weise werden Schaufelbeschädigungen und Betriebs- störungen vermieden.

Selbstverständlich können auch die Schaufelplatten selbst nachgiebig, z. B. aus federnden Blechen, hergestellt sein.

Es ist ferner zweckmässig, die Schaufeln nur in ihrem unteren Teil oder über ihre ganze Höhe kamm- oder rechenartig zu teilen, so dass nebeneinanderstehende Streifen 36 (Fig. 2), die auch verschiedene
Länge haben können, auf das auszutragende Gut wirken.

Da das Gut sich abwechselnd auf die feststehenden Leitringe 5 und den rotierenden Heizzylinder 1 stützt, findet eine langsame dauernde Umwälzung des Gutes, sowohl in horizontaler Richtung als auch eine stürzende Umwälzung und Verschiebung der Teilchen in lotreehter Richtung und senkrecht zu den Heizflächen statt, so dass immer neue Teilchen mit den Heizflächen in Berührung kommen und ein günstiger Wärmeübergang erzielt wird.

Das hauben-oder kegelförmige Schlussstück 2 besteht, wie in der Zeichnung dargestellt, zweckmässig aus Eisen und ist innen zunächst mit einer wärmeisolierenden Schicht verkleidet und durch eine
Chamottebrücke gegen den Feuerraum hin geschützt. Diese Ausmauerung kann entfallen, wenn das zugeführte Gut, z. B. infolge seines hohen Wassergehaltes, das eiserne Schlussstück 2 so kräftig kühlt, dass die aus dem Führungsrohr austretenden Feuergase nicht schädlich werden können. Der Fortfall der Ausmauerung ergibt auch einen Heizflehengewinn.

Wie in der Zeichnung dargestellt, besteht das Heizrohr 1 aus einzelnen übereinandergesetzten Ringen ; naturgemäss können auch grössere Heizrohrstücke übereinander gesetzt werden. Die einzelnen Heizrohrteile können in bekannterweise durch Schrauben od. dgl. verbunden sein, da das Heizrohr jedoch nur an seinem unteren Ende abgestützt ist, genügt es auch, die einzelnen Ringe, entsprechend zentriert, lose aufeinander zu stellen. Auf diese Weise kann das Auftreten von Wärmespannungen besser vermieden werden. Die Ringe können innen mit Versteifungsrippen versehen sein. In Fig. 1 sind die am stärksten belasteten unteren Ringe mit Versteifungsrippen dargestellt.

Um die freie Ausdehnungsmöglichkeit des Heizrohres zu sichern, wird dieses nur am unteren Ende durch die auf Rollen 4 laufende Drehscheibe 3 getragen. Zentrierungsrollen 22 verhüten ein Ausweichen der Drehscheibe. Auch können am oberen Ende des Heizrohres Zentrierungsrollen 23 vorgesehen sein, wenn die Drehscheibe nicht genügend gross ist, um das Umfallen des Heizrohres auszuschliessen.

Die zur Bildung der äusseren Rutsehflächen bestimmten Ringe 5 sind entweder frei aufeinander gestellt oder auch durch Schrauben oder ähnliche Verbindungsmittel untereinander verbunden. Auch können grössere Teile dieses Ringsystems als Gussstücke oder aus Blech hergestellt sein. Dann ist aber aus Montagerücksichten eine Längsteilung in zwei halbzylindrischen Hälften erforderlich.

Es hat sich als für den Betrieb günstig herausgestellt, den oben zusammenlaufenden Teilen 37 des Heizrohrs 1 einen anderen Neigungswinkel zu geben als den nach unten zusammenlaufenden Flächen 36.

Die Rutschfläche 38 der äusseren Ringe 5 erhalten solche Neigungswinkel, dass zwischen ihnen und den Heizflächen 36, 37 düsenartige Erweiterungen und Verengungen entstehen. Es ist aber auch zulässig, die Neigungswinkel der nach oben und unten gerichteten Heizflächenteile und gegebenenfalls auch der Rutschfläche gleich zu halten.

Die aus dem Behandlungsgut austretenden Gase und Dämpfe entweichen durch Schlitze der Führungsringe 5 in den Ringraum zwischen diesen Ringen und dem Mantel 6, von wo sie durch Stutzen 21 abgezogen werden. Da die Dämpfe auf diese Weise sofort in ältere Zonen gelangen, ist das Kracken der Teerdämpfe verhindert. Durch Einbau von Trennungswänden 25 ist ein fraktionierter Abzug der Gase und Dämpfe aus dem Mantelraum ermöglicht.

Sowohl das Leitringsystem als auch der Ofenmantel sind durch Isoliersteine 26 gegen Wärmestrahlung geschützt. Auch die unteren Teile des Ofens, z. B. die Koksrinne, können isoliert sein.

Da sowohl das Heizrohr als auch das Leitringsystem nur an ihren unteren Enden getragen werden, ist eine Verschiebung der Teile gegeneinander ohne Gefahr möglich. Unzulässige Wärmespannungen können daher nicht eintreten.

Das Leitringsystem 5 ruht auf einem Tragring 27, der einen Ringkanal 39 besitzt, in den durch einen Stutzen 28 Gase und Dämpfe eingeleitet werden können. Diese entweichen durch Öffnungen 40 in den Ofenraum und besorgen die rasche Austreibung der aus dem Gut entstehenden Gase und Dämpfe.

Der Tragring 27 ruht auf der Koksrinne 17, die selbst von Säulen 8 getragen wird. Zwischen diesen Säulen und einem zylindrischen Ansatz der Koksrinne wird geringes Spiel gelassen, um den Wärmedehnungen Platz zu schaffen. Um radiale Verschiebungen infolge der Wärmedehnungen zu gestatten, ist der Tragflanseh des Ofens mit den Tragbocken nicht fest verbunden, sondern liegt lose auf. Die Zentrierung wird dabei durch zwischen dem Flansch und den Böcken in radialer Richtung lose eingelegte Bolzen bewirkt, die je zur Hälfte in halbkreisförmigen Rillen oder Furchen der zusammenstossenden Flächen liegen, also wie ein eingelegter Keil wirken. Statt der Bolzen können die aneinanderstossenden Flächen auch mit Feder und Nut versehen sein.

Druckschrauben 2. 9 ermöglichen ein Heben und Senken des Leitringsystems 5 und damit eine Einstellung der mit diesem System verbundenen Rutschflächen gegenüber dem Heizrohr 1.

Generatorgas, Schwelgas od. dgl. wird durch eine Leitung 30 dem mit Strahlenkranz od. dgl. versehenen Heizbrenner 13 zugeführt. Das Gas tritt durch die Düse 31 in das Führungsrohr 32 ein. Ring- schieber-3. 3,-M können mittels Handgriffen gedreht werden und gestatten die Einstellung der Primärund Sekundärluftzufuhr.

Die Feuerbrücken 11 und 12 bewirken eine gute Durchmischung des verbrennenden Gases mit der Verbrennungsluft. Sie haben weiter die Aufgabe, die Verbrennung nieht abreissen zu lassen. Selbst wenn die Strömungsgeschwindigkeit über der Zündgeschwindigkeit liegt, kann eine neue Zündung an den glühenden Teilen der Feuerbrücken stattfinden. Die Feuerbrücken werden am besten nur lose in den Chamotteführungskörper 10 eingesetzt, damit sie nicht bei Eintreten der Wärmedehnung den Chamottezylinder sprengen. Es ist ferner zweckmässig, die Feuerbrücken mehrteilig, z. B. dreiteilig (Fig. 3), auszuführen. Die Trennungsfugen zwischen den Teilen werden dann so weit gehalten, dass der Wärmedehnung Raum gegeben ist.

Durch den mit voller Seitenwandung versehenen Führungszylinder 10 steigt die ganze Menge
EMI3.1
Heizfläche 1 den Ofen am unteren Ende durch den Fuchs 35 zu verlassen.

Der zweckmässig ganz aus Chamotte gebaute Führungskörper 10 ist entsprechend der Form des Heizrohres aussen wellenförmig ausgebildet. Er nimmt aus den heissen Feuergasen Wärme auf und gibt sie durch Strahlung an die Heizfläche- 1 ab. Die Vermeidung von Öffnungen in der zylindrischen Wandung des Führungskörpers 10 bringt den Vorteil, dass die Feuergase, so lange sie noch sehr hohe Temperatur besitzen, nicht seitlich austreten und unmittelbar auf das Heizrohr 1 wirken können. Erst die durch Wärmeabgabe an den Führungs- und Strahlkörper 10 genügend abgekühlten Verbrennungsgase können unmittelbar auf das Heizrohr 1 wirken, wo sie durch Wärmeleitung den Rest ihrer Wärme abgeben.

Der Ofen hat einen guten thermischen Wirkungsgrad und geringe Wärmeverluste, weil die Wärme den Ofen und das Behandlungsgut von innen nach aussen durchwandert und nur verhältnismässig kalte Teile in unmittelbarer Berührung mit der Aussenluft sind.

PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Senkrechter Schwelofen mit einem hohlen, zweckmässig rotationsflächenförmigen, gewellten Heizkörper, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Heizkörper (1) bloss an seinem unteren Ende abgestützt ist, so dass er sieh nach den Seiten und nach oben hin frei ausdehnen kann.

Claims

2. Sehwelofen nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass der hohle Heizkörper (1) oben geschlossen ist und Heizgas am unteren offenen Ende in den hohlen Heizkörper eingeführt wird.

3. Schwelofen nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die durch Verbrennung im Ofen oder ausserhalb des Ofens gebildeten heissen Verbrennungsgase in ihrer Gesamtheit durch einen zentralen Führungskörper (10) mit vollen Seitenwandungen nach oben steigen, an dessen oberem Ende umgelenkt werden und nach Bestreichung der Heizflächen (1) von oben nach unten am unteren Ofenteil wieder abgeführt werden.

4. Schwelofen nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der hohle, oben geschlossene Heizkörper (1) aus einzelnen kegelförmigen Ringen zusammengesetzt ist und das Schlussstück gleichfalls Kegelform besitzt.

5. Schwelofen nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurchgekennzeichnet, dass der hohle, oben geschlossene Heizkörper (1) an seinem unteren Ende auf Rollen (4) od. dgl. drehbar gelagert ist.

6. Schwelofen nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringe des hohlen, oben geschlossenen Heizkörpers (1) ohne feste Verbindung aufeinandergesetzt sind.

7. Schwelofen nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der nur unten abgestützte, oben geschlossene Heizkörper (1) von Führungsringen (5) mit kegelförmigen Rutschflächen umgeben ist.

8. Schwelofen nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigungswinkel der Kegelflächen des nur unten abgestützten Heizkörpers (1) und der äusseren Rutschflächen (5) so gewählt sind, dass düsenartige Erweiterungen und Verengungen an den Übergangsstellen des Gutes zwischen den beiden Flächensystemen gebildet werden. EMI3.2

10. Sehwelofen nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung des Führungszylinders (10) an ihrer Aussenfläche wellenförmig gestaltet ist, um sich der Form des hohlen Heizkörpers (1) anzupassen.

11. Sehwelofen nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Führungskörper (10) eine oder mehrere Feuerbrücken (11, 12) angeordnet sind.

12. Schwelofen nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Feuerbrücken die Form von Sieben oder Rosten haben. <Desc/Clms Page number 4> IS. Schwelofen nach'den Ansprüchen l bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Feuerbrucken zwei-oder mehrteilig sind. EMI4.1 schaufeln (18) ausgetragen wird.

15. Schwelofen nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die bewegten Teile der Austragvorrichtung mit dem nur unten unterstützten umlaufenden Heizkörper (1) verbunden sind.

16. Schwelofen nach den Ansprüchen bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Räumschaufeln (18) nachgiebig ausgebildet sind.

17. Schwelofen nach den Ansprüchen 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die unteren Teile der Räumschaufeln (18) oder die ganzen Räumschaufeln kammartig unterteilt sind. EMI4.2 oder die kammartigen Schaufelteile (36) zwecks leichterer Auswechselbarkeit einzeln lösbar an der am rotierenden Heizrohr befindlichen Austragplatte (14) befestigt sind.

19. Schwelofen nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch den unteren EMI4.3 des zentralen Heizkörpers (1) ein Durchgangsschlitz für das Behandlungsgut gebildet wird, dessen Breite der erwünschten Schichthöhe entspricht.