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Ofen zur Erzeugung von Mischgas in stehenden Retorten.
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ofen zur Erzeugung von Mischgas in stehenden Retorten, bei welchem der in die Retorte einzuführende Wasserdampf in dem unteren, den glühenden Koks aufnehmenden Fortsatz der Retorte erzeugt und überhitzt wird. Dieser Ofen unterscheidet sich von den bekannten Öfen dieser Art dadurch, dass in dem Retortenfortsatze ein aus konzentrisch angeordneten Röhren bestehender Dampferzeuger und-überhitzer eingebaut ist, der von dem glühenden Koks umgeben wird und von dem überhitzter Dampf in geeigneten Zeiträumen und in geeigneten Mengen in die Retorte eingeführt werden kann.
Bei diesem Ofen ist über den Retorten eine verschiebbare Ladebühne mit Fü ! l- behältern angeordnet, welch letztere oben abwechselnd offen und geschlossen und unten alle offen gehalten sind ; durch eine geringe Verschiebung der Bühne hat man es in der Hand, die unten offenen, über der Bühne liegenden festen Fülltrichter zu öffnen oder zu schliessen, so dass nach der jeweiligen Stellung der Ladebühne alle Retorten gleichzeitig mit Kohle beschickt oder die Trichter wieder gefüllt werden können.
Der Erfindungsgegenstand ist auf der Zeichnung veranschaulicht. Fig. 1 zeigt eine Oberansicht mit teilweisem Horizontalschnitte des Ofens, Fig. 2 einen senkrechten Quer-
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darstellt. Die Fig. 10 bis 13 veranschaulichen den Dampferzeuger und-überhitzer, und zwar zeigt Fig. 10 die Oberansicht desselben, Fig. 11 den senkrechten Schnitt nach der Linie e-e der Fig. 10, Fig. 12 den senkrechten Schnitt nach der Linie f-f der Fig. 1 () und Fig. 13 den horizontalen Querschnitt nach der Linie g-g der Fig. 11.
Fig. 14 zeigt die Oberansicht der Ladebühne, während Fig. In den Querschnitt nach der Linie c-c der Fig. 14, Fig. 16 den Querschnitt nach der Linie a- (t (durch zwei geschlossene Behälter) der Fig. 14 und Fig. 17 den Querschnitt nach der Linie h-b (durch zwei offene Behälter) der Fig. 14 darstellen.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiele sind die stehenden Retorten doppelwandig und ist die innere Wandung 2 einer jeden Retorte mit Längsschlitzen 1 versehen. Die doppelwandige Ausbildung der Retorten bezweckt, das entwickelte Gas in die Steigrohr 4 (Fig. 2) gelangen zu lassen, ohne dass dasselbe genötigt ist, die gesamte glühende Kohlenschicht zu durchstreichen, da das Gas durch die am ganzen Umfange der Wandung 2 angeordneten Durchbrechungen-2 direkt in den freien Raum zwischen beiden Wandungen und von da in die Steigrohr tritt. Die innere Wandung 2 ist von einem äusseren, nicht durchbrochenen Mantel 3 umgeben und durch die Rippen 9 abgestützt ; der Mantel 3 ist mit einem Sockel 5 versehen, dessen Öffnung 6 zum Entleeren der Retorte dient.
Der Sockel 5 besitzt eine innere Rinne 7 zur Führung des ausziehbaren Retortenbodens 8. Die nach unten konisch erweiterte, durchbrochene innere Wandung 2 ruht auf dem inneren ringförmigen Vorsprunge 10 des Sockels 5 (Fig.") und 6).
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Km hohlorRetortenkopf (Fig. 2), dessen innerver raum mit dem unteren Ende des Steigrohres 4 in Verbindung'steht, umgibt das obere Ende der beiden Mantel 2, 3 der Retorte, so dass der innere Raum des Retortenkopfes die Verlängerung des zwischen den Mänteln vorgesehenen Raumes bildet. Wäbrend der Destillationsperiode ist dieser Retortenkopf 11 durch einen mit feuerfestem Materiale ausgefütterten und mit Schraubenspindel 13 versehenen Verschluss 12 gasdicht verschlossen. Die so ausgebildeten Retorten sind mit ihren Sockeln 5 dicht nebeneinander in den Heizrl1umen 11 angeordnet und ruhen auf den feuerfesten Blöcken 15, welche die Seitenwandllngen der unteren geschlossenen Behälter 16 bilden.
Die Heizräume- werden durch die in den vertikalen Generatoren 17 erzeugten Generatorgase geheizt. Um in die Räume 14 zu gelangen, streichen die Generatorgase durch
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trennt sind. Wie ersichtlich, strömen diese Gase in entgegengesetzten Richtungen, so dass die Temperatur derselben in der ganzen Länge der Züge möglichst gleichmässig ist. Aus diesen Längszügen gelangen die Heizgase durch Querzüge 20 in die zwischen den Retorten bestehenden freien Räume 14 und von hier in die Regenerationskammern, 21, welche mit den Heizräumen 14 gleichlaufend und auf derselben Höhe angeordnet sind.
Die Querzüge 20 (Fig. 1 und 2), welche durch die Heizräume 14 quer hindurchgehen, sind in ihrem Mittelteile mit einer inneren Erhöhung 22 versehen, über welcher die Öffnung 23 angeordnet ist. An dieser Erhöhung begegnen die aus den Zügen 18 tretenden Generatorgase die aus den Kammern 21 kommende, in den letzteren vorgewärmte Luft, so dass die Heizflammen in der Mitte der Zwischenräume 14 zwischen den Retorten hochsteigen, dieselben umgeben und in der ganzen Höhe gleichmässig erwärmen.
Die gasförmigen Verbrennungsprodukte entweichen durch die Öffnungen 24, welche in den Kopfwänden der Verbrennungskammern 14 vorgesehen sind und gehen dann in die mittleren Kammern der Regenerationsräume 21, in denen sie in Windungen hochsteigen, während die Verbrennungsluft durch die äusseren Vorwärmkammern der Räume 21 von oben nach unten strömt.
Ausserdem streicht die Verbrennungsluft in jeder Kammerreihe um die mittlere Kammer, bevor sie zu der nächstfolgenden Kammerreihe hinabströmt. Nachdem die Feuergaso durch die Regenerationsräume 21 emporgestiegen sind, gehen sie durch die senkrechten Feuer- züge 66 (Fig. 1) abwärts, welche an den äusseren Querwänden des Ofens angeordnet sind und mit den wagerechten Schornstoinzügen 25 in Verbindung stehen ; diese sind auf drei
Seiten von einem bohlen : Mantel 26 umgeben, in dem die zur Erzeugung der Generator- gase dienende Luft vorgewärmt wird. Letztere tritt durch Öffnungen 67 (Fig. 1) ein, welche an den den Feuerzügen 66 gegenüberliegenden Enden der Mäntel 25 angeordnet sind.
Der unter jeder Retorte angeordnete, geschlossene Fortsatz 16 erweitert sich nach unten und ist seitlich im unteren Teile mit einer geeigneten Entleerungsöffnung versehen, welche durch einen feuerfesten Deckel 28 verschlossen ist. Letzterer ist beweglich an- geordnet, indem er mit Rädern ; tu verbunden ibt, die auf zwei auf den Seitenwänden der gusseisernen Bekleidung 31 mit geneigtem Boden 32 vorgesehenen Führungsschienen 30 laufen. Der aus dem geschlossenen Fortsatze 16 kommende Koks fällt auf den geneigten Boden 32 und gelangt von hier in die üblichen Transportvorrichtungen.
Der zur Gewinnung des mit dem Steinkohlengase zu mischenden Wassergases nötige Wasserdampf wird in einem besonderen, in der Mittelachse des geschlossenen Fortsatzes ? ss angeordneten Dampferzeuger und-überhitzer 33 unter Benützung der Hitze des gehenden Koks erzeugt. Der Dampferzeuger besteht aus drei konzentrischen Rohren 34, 35, 86 (Fig. 1 () bis 14), welche einen massiven, auf-und abwärts verschiebbaren Eisenkern 37 umgeben.
Dieser kann eventuell als Rührstange dienen, um das Herabfallen des glühenden Koks aus den Retorten herbeizuführen. Die innere Röhre 36 umgibt die Stange 37 mit leichter Reibung, während zwischen den Röhren 36'und 35 ein ringförmiger Raum 40 von ungefähr 2 bis 3 nun besteht, wobei die Gleichmässigkeit des Abstandes zwischen den beiden Röhren durch geeignete Vorsprünge u. dgl. gesichert worden kann. Dieser Raum 40 steht mit dem Wasser- zuleitungsrohro 38 in Verbindung, welches an den am Sockel des Apparates angeordneten, Rohransatz 39 angeschlossen ist.
Das Rohr 38 ist andererseits an die Wasserleitung. 41 (Fig. 2) angeschlossen, welche um den Ofen herumgeführt ist und von einem in geeigneter Höhe stehenden Wasserbehälter gespeist wird. Durch Öffnen eines Hahnes gelangt das
Wasser gleichzeitig in die Räume 40 aller Verdampfungsapparate, in denen das Wasser hochsteigt und in den Raum 42 3 gelangt, um von hier in dem engeren Raume 44 zwischen den Röhren 35 und. 34 wieder abwärts zu gehen. Da die äussere Wand der Röhre 34 in unmittelbarer Berührung mit dem glühenden Koks steht, wird'dieselbe sehr stark erhitzt, wodurch das Wasser in dem engen Räume 44 sofort in überhitzten Dampf umgewandelt
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Mit der Zuleitung des Wassers in die Verdampfungsapparato wird am besten ge- wartet, his die Temperatur der destilliel'eJ1deD Kohle, hoch genug ist, um den die Retorten durch'streichenden Wasserdampf vollständig in Wassergas umzuwandeln, u. zw. unter Vormeidung der'Bildung von Kohlensäure.
Bekanntlich wird in den bestehenden Wassorgaserzeugorn die Kohlensäure bei einer Temperatur von 600 bis 7000 C gebildet und soll mithin das Wasser erst dann zugeführt werden, wenn die Temperatur 7000 C überschritten hat. Ausserdem wird eine Abkühlung in den Retorten dadurch vermieden, dass das Wassergas zunächst in geringen Mengen erzeugt wird und dann die Wassergasmengen nach und nach vergrössert werden, was durch ein entsprechendes Öffnen des erwähnten Habiles im Wasserrohre erzielt wird. Um zu vermeiden, dass. die Temperatur unter 7000 C fällt, wird vor der Zuleitung des Wassers in verstärktem Grade geheizt und der Hahn dann erst nach und nach geöffnet.
Im Notfalle kann auch die Zuleitung des Wassers ganz unterbrochen worden, bis die Temperatur in den Retorten wieder genügend hoch ist.
Bei dem beschriebenen Ofensysteme sind demnach drei verschiedene Gasbildungsperioden zu unterscheiden,
1. eine erste Periode, während welcher ausschliesslich Kohlengas erzeugt wird, und zwar bis die Temperatur 800 bis 9000 C erreicht hat ;
2. eine zweite Periode, während welcher die Temperatur über 7000 C gehalten und durch Zuführung von geeigneten Wassermengen ein oder mehrere Male ein Gemisch von Steinkohlengas und Wassergas gebildet wird ;
3. eine dritte Periode, während welcher die Kohlendestillation bei hoher Temperatur (700 bis 12000 C) beendigt und Steinkohlengas in grossen Mengen aber von geringerer
Qualität erzeugt wird.
Vor der Zuführung einer neuen Ladung in die Retorten muss der glühende Koks der vorhergehenden Ladung in die unteren geschlossenen Kammern 16 durch Öffnen der ausziehbaren Retortenböden 8 gebracht werden. Das gleichzeitige Öffnen und Schliessen dieser Retortenböden kann durch Schraubenspindeln 62 mit gezahnten Schraubenmuttern 63 erzielt werden, deren Anzahl derjenigen der Retorten entspricht und welche mit Zwischen- rädern gleichen Durchmessers und gleicher Verzahnung in Eingriff stehen. Diese beweg- lichen Teile sind am besten in länglichen Gehäusen 65 untergebracht, welche auf den
Längsseiten des Ofens angeordnet sind.
Die selbsttätige Ladebühne zum gleichzeitigen Laden aller Retorten des Gasofens ist wie folgt zusammengesetzt (siehe Fig. 2, 14 bis 17) : Über jeder Retorte der Batterie ist je ein oben geschlossener und offener Behälter 47 bzw. 48 angeordnet, u. zw. nebeneinander.
Die Behälter liegen mit den Retorten in einer Reihe. Alle sind unten offen. Die oben geschlossenen Behälter 48 dienen dazu, die offenen Mündungen einer Anzahl von oberhalb der Retorten fest angeordneten Fülltrichtern 49 abzuschliessen, u. zw. während der Zufuhrung einer Ladung in diese Trichter 49 mittels der Schieber 50, welche am unteren Teile des fest angeordneten Kohlenmagazines,. 5j ! angebracht sind. Der Boden 52 des letzteren wird zweckmässig von zwei nach beiden Sleite ! abfallenden Fl chen gebiket, welche das Gleiten der Kohle in die Fülltrichter bei geöffneten Schiebern erleichtern.
Wird nun die Ladebühne um den halben Abstand von Retortenachse zu Retortenachse verschoben, so gelangen die oben geschlossenen Behälter 48 an die Stelle der oben offenen Behalter 47, wodurch die¯ Verbindung zwischen den gefüllten Trichtern 49 und den Retorten hergestellt ist und letztere alle gleichzeitig mit Kohle beschickt werden.
Hierauf wird die Ladebühne in entgegengesetzter Richtung verschoben, um über jede gefüllte Retorte einen geschlossenen Behälter 4S zu bringen, wodurch der Boden eines jeden Fülltrichters wieder abgeschlossen ist und eine neue Ladung Kohle während der Destillationsperiode in die Fülltrichter eingeführt werden kann.
In jedem geschlossenen Behälter 48 befindet sich eine Verschlusshaube 12 mit Schrauben- spindel 13, durch welche die entsprechende Retorte gasdicht abgeschlossen werden kann.
Vor dem Verschieben der Ladebühne wird diese Verschlusshaube mittels der Schrauben- spindel gehoben und nach beendigter Füllung wieder fest in die Retortenmündung geschraubt.
Während der Verschiebung der mittels Rollen 68 auf Schienen laufenden Ladebühne findet letztere ihre Führung an den Längsflanschen 53 der gusseisernen Trägerplatten 54, auf welchen die Schienen angeordnet sind. Geeignete Querflanschen oder Anschläge 55 begrenzen die Bewegung der Bühne. Die Verschiebung der Bühne kann z. B. mittels der
Schraubenspindel 56 (Fig. 2 und 3) erzielt werden. Letztere ist an einem Kopfquerbalken befestigt, welcher die beiden Teile der Bühne miteinander verbindet. Die. Spindel 56 vor- schiebt sich in der in einem geeigneten Träger gelagerten Schraubenmutter 57. Der Umfang der letzteren ist mit Zähnen versehen, welche in die Zähne eines grösseren Zahnrades 58 eingreifen.
Dieses wird mittels eines kleineren Zahnrades 59 und eines mit Kurbel ver- sehnen Rades ssC oder in irgend einer anderen Weise betätigt.