DD207979A5

DD207979A5 - Freizuegig diagonal versetztes regeneratorgitter

Info

Publication number: DD207979A5
Application number: DD83249263A
Authority: DD
Inventors: Guenter Simon
Original assignee: Didier Werke Ag
Priority date: 1982-03-30
Filing date: 1983-03-28
Publication date: 1984-03-21
Also published as: GR78067B; ES279847Y; AT383416B; FR2524612A1; IT1197608B; GB8308773D0; IT8347938A0; BE896238A; GB2117886B; DE3211624C2; US4479777A; GB2117886A; ATA95783A; DE3211624A1; ES279847U

Abstract

DIE ERFINDUNG BETRIFFT EIN FREIZUEGIG DIAGONAL VERSETZTES REGENERATORGITTER MIT AUFEINANDERFOLGENDEN LAGEN VON REIHEN AUS RECHTECKIGEN BINDERSTEINEN UND REIHEN VON LAGEN AUS RECHTECKIGEN LAEUFERSTEINEN. DIESES WIRD IN GLASWANNENOEFEN ODER IN SIEMENS-MARTIN-OEFEN EINGESETZT. AUSGEHEND VON DEM ZIEL, DIE LEISTUNGSFAEHIGKEIT ZU ERHOEHEN, BESTEHT DIE AUFGABE DARIN, EIN REGENERATORGITTER ZU SCHAFFEN, MIT DEM EINE HOEHERE ZAHL DER SENKRECHTEN KANAELE UND EINE HOEHERE HEIZFLAECHE IN M HOCH 2/M HOCH 3 DES GITTERWERKES ERREICHT WIRD. ALS LOESUNG WIRD VORGESCHLAGEN, DASS DIE BINDERSTEINE AUF DEN SEITENFLAECHEN EINE UEBER DIE STEINHOEHE SICH ERSTRECKENDE AUSNEHMUNG HABEN, UND DIE HOEHE DER BINDERSTEINE GROESSER ALS DIE HOEHE DER LAEUFERSTEINE IST. DIE AUSNEHMUNGEN DER BINDERSTEINE KOENNEN MIT RILLEN VERSEHEN SEIN. FUER DIE OBEREN LAGEN DES REGENERATORGITTERS KOENNEN BINDERSTEINE MIT ABSAETZEN UND/ODER LAEUFERSTEINE MIT AUSNEHMUNGEN VERWENDET WERDEN, SO DASS DIE LAGEN DER BINDERSTEINE IN DIE LAGEN DER LAEUFERSTEINE EINGREIFEN UND DADURCH DIE LAGEN GEGENUEBER VERSCHIEBUNGEN GESICHERT SIND.

Description

Die Erfindung betrifft ein freizügig diagonal versetztes Regeneratorgitter mit aufeinander folgenden Lagen von Reihen aus rechteckigen Bindersteinen und Lagen von Reihen aus rechteckigen Läufersteinen, das in Gläswannenöfen oder in Siemens-Martin-Öfen eingesetzt wird'.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bei Regeneratoren von Gläswannenöfen oder Siemens-Martin-Öfen besteht der feuerfeste Besatz der Regeneratorkammern aus einem Gitterwerk, das 'sich aus Lagen von Steinreihen zusammensetzt. Die Steinreihen werden durch auf ihrer Lagerfläche ruhende rechteckige Steine gebildet» Beim freizügig diagonal versetzten Gitterwerk folgt auf eine Lage, von Rostauf läger steinen im Wechsel miteinander jeweils eine Lage von. Reihen aus Bindersteinen und eine Lage von Reihen aus-Läuf erste inen. Dabei stellen die mit ihren Stirnseiten anein*» ande^grenzenden Läufersteine durchlaufende Reihen dar_s die sich üblicherweise in der Längsrichtung der Kammer erstrekken. Die jeweils zwei Läuferreihen verbindenden Bindersteine sind in Richtung der Läuferreihen in Reihen mit dem Achsmaß a angeordnet. Das Achsmaß a ist die Summe des Abstandes der Bindersteine und einer Breite der Bindersteine« Quer zur Richtung der Läuferreihen sind die Reihen der Bindersteine jeweils um das halbe Achsmaß a zueinander versetzt. Im Gitterwerk werden von Läufer- und Bindersteinen senkrechte . Kanäle gebildet und in den Lagen mit Laufersteinen treten durchgehende waagerechte Züge auf. Es werden zusätzlich im Gitterwerk auf den äußeren Reihen der Läufersteine zwischen

- 2 - ~- ' 62 162

7.7.83

den Binder steinen !Sandsteine'vorgesehen: und in den oberen Lagen können auf den Bindersteinen zwischen den Läufersteinen S'üllsteine eingesetzt werden« Das freizügig diagonal versetzte" Gitterwerk besitzt eine gute Stabilität und die Möglichkeit der Abwandlung der Kanalabmessungen bei gleichblei- banden Steinformaten (Dl-PS 1 117 621 und ⁿOer Siemens-Martin-Ofen" Didier-ferke AG₉ 1965, S₉ 32 - 33)«

Der Kachteil dieser Lösungen besteht vor allem darin,,daß die Heizfläche des Gitterwerkes zu gering ist»

Ziel der Erfindung ist es, ohne wesentliche Erhöhung des technisch-ökonomischen Aufwandes die Leistungsfähigkeit des Eegeneratorgitters zu verbessern® -

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein freizügig diagonal versetztes Eegeneratorgitter mit aufeinander folgenden Lagen von Seihen aus rechteckigen Bindersteinen und Lagen von Keinen aus rechteckigen Läufersteinen zu schaffen, mit dem eine höhere Zahl der senkrechten Kanäle, und eine höhere Zahl der senkrechten Kanäle und eine höhere Heizfläche in^ m /nr des Gitterwerkes erreicht wij?d_a

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Bin dersteine auf den Seitenflächen eine über die Steinhöhe sich erstreckende Ausnehmung haben und die Hohe der Lage aus Bindersteinen 55 bis 60 % und die Höhe der Lage aus Läufersteinen 40 bis 45 % beträgt, bezogen auf die (Summe der Höhe je

249263 8 -3- &

7.7.83

einer Lage aus Binder- und, Läufersteinen. Die Ausnehmungen der Bindersteine ermöglichen es, in der Gitterung bei gleichbleibendem Kanalquerschnitt das Achsmaß zu verringern und als Folge davon die Zahl der Kanäle zu erhöhen. Durch diese Maßnahme und zusätzlich durch die relativ große Höhe der Lage aus Bindersteinen wird in überraschender Weise die Erhöhung der Heizfläche des Gitterwerks erreicht. Die Standfestigkeit des Gitterwerkes bleibt durch die jeweils aufeinanderfolgenden unterschiedlich hohen Lagen aus Bindersteinen und Läufersteinen erhalten.

Die Breite des Bindersteins ist im Bereich der Ausnehmungen vorteilhaft um 20 bis 40 % vermindert, wodurch weder seine Festigkeit unzulässig beeinträchtigt, noch seine Standfestigkeit im Gitterwerk vermindert wird. Eine weniger als 20 % verringerte Breite im Bereich der Ausnehmungen würde nur zu einer geringen Steigerung der Zahl der Kanäle führen, und einer Verringerung der Breite über 40 % steht die mechanische Stabilität und Speicherkapazität des Bindersteins entgegen.

Nach der weiteren Ausgestaltung des Bindersteins sind die Ausnehmungen mit Eillen versehen, die sich um die Hälfte der -Breite der Rillen versetzt gegenüberliegen sollen» Sie können im Querschnitt kreisbogenförmig seinj aber auch die Form von Nuten mit abgerundeten Ecken und von Sinuswellen haben« Die mit dieser Ausgestaltung erreichte Flächenvergrößerung des Bindersteins ist vorzugsweise so zu bemessen, daß das Verhältnis der Länge der Oberfläche in der Ausnehmung zum Abschnitt der Länge der Ausnehmung 1,10 bis 1,30 beträgt. Bei der Zustellung des Gitterwerkes werden vorteilhaft die Binderstein in den Lagen, die durch jeweils eine Lage Läufersteine getrennt sind, wechselseitig übereinander gesetzt. Mit dieser

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Polge ungleichartiger Seitenflächen der Bindersteine senkrecht übereinander tritt eine Steigerung der (Turbulenz der Gasströmung bzw«, der Luftströmung in den Kanälen ein,,

Um den verschiedentlich in der Praxis bei Regeneratorgitte» rungen auftretenden Verschiebungen und Verdrehungen der Steine in den oberen Lagen entgegenzuwirken ₉ nird weiterhin vorgesehen j, daß in den oberen Lagen der Bindersteine die Bindersteine an der Unterseite stufenförmige Ausnehmungen haben'und die durch die Ausnehmungen gebildeten Absätze den Laufersteinen aufliegen»' Es können aber auch in den oberen Lagen der Läufersteine die Läufersteine auf der Oberseite Ausnehmungen von 10 bis Λ 3 % bezogen auf die Summe der Höhe von Läuferund Binderstein z\xr Aufnahme der Binderst©ine haben» Als günstig muß insbesondere die Ausführung der oberen Lagen angesehen werden_s bei der die Binderstein© mit den Absätzen in den Ausnehmungen der Läufersteine aufliegen» Die infolge der Ausnehmungen in die Lage der Beihen der Läufersteine eingreifenden Bindersteine reichen mit ihrer Unterseite höchstens bis auf einen Spalt an die Bindersteine der übernächsten tieferen Lage bzw> der nächsten Lage aus Bindersteinen heran, ohne sie zu berühren» Die Bindersteine erfüllen somit im Bereich der oberen beispielsweise 3 bis 8 Lagen der Gitterung gleichzeitig die Aufgabe der zwischen den Läufersteinen in üblicher Weise eingesetzten Füllsteine₈ die nun gleichfalls gegen Verschiebung gesichert sind_s

Ausführungsbeispiel ^

Die Erfindung soll nachstehend an einem iusführungsbeispiel näher erläutert werden«, In der zugehörigen Zeichnung zeigern

2 6 3 8 - 5 - ⁶²

7.7.83

Fig, 1: einen Binderstein mit Ausnehmung (Ansicht der Lager-• fläche);

Fig. 2: einen Binderstein mit Rillen in den Ausnehmungen (Ansicht der Lagerflache)ι

Fig. 3s einen Ausschnitt des Eegeneratorgitters (vertikaler Schnitt durch die Reihen von Bindersteinen, wobei diese höher und an der Unterseite mit Stufen ausge~ bildet sind)j

Fig. 4; eine Lage aus Läufersteinen und Bindersteinen nach Fig. 2 in perspektivischer Ansicht;

Fig. 5ί Lage von Läufersteinen und Bindersteinen mit Ausnehmungen an der Unterseite in perspektivischer Ansicht«

Der Binderstein 1 ist auf seinen Seitenflächen 2 mit je einer Ausnehmung 3 versehen, die senkrecht zu seiner Unter- und Oberseite oder zu seinen Lagerflächen 4 liegt«, Gegenüber der Breite 5 des Bindersteins ist im Bereich der Ausnehmungen die Breite 6 nach Fig. 1 um etwa 36 % vermindert. Beim Binderstein 1 nach Fig. 2 sind in den Ausnehmungen 3 die kreisbogenförmigen Rillen 7 um die Hälfte der Breite der Rillen versetzt gegenüberliegend angeordnet. Das Verhältnis der Länge der durch die Rillen vergrößerten Oberfläche in der Ausnehmung 3 zum Abschnitt der Länge 8 der Ausnehmung beträgt hier beispielsweise 1,21»

Im Ausschnitt des Regeneratorgitters nach Fig. 3 folgen über einer Lage aus Läufersteinen 9 im Wechsel drei Lagen aus

62 162 24 7.7.83

. ν · Bindersteinen 1 und-zwei Lagen.aus Läufersteinen 9s wobei .

die oberen zwei Lagen der Bindersteine 1 in die oberen zwei Lagen der Laufersteine 9 eingreifen« Aus der Schnittfläche 10 der Bindersteine 1 geht die verminderte Breite 6 gegenüber der Breite 5 an den sichtbaren Stirnflächen der Bindersteine hervor. Die Bindersteine' 1 haben die größere Höhe und sie beträgt hier„etwa 55 % bezogen auf die Summe der Höhe einer Lage aus Binder™ und Laufersteinen» In den .oberen Lagen liegen die Bindersteine 1 mit ihren Absätzen 14 in den Ausnehmungen 11 der Läufersteine 9 auf₀ Durch die gestrichelte Linie 12 ist an einigen Stellen der an'sich verdeckte Teil der Seitenfläche 2 der Bindersteine 1 mit den Absätzen 14 dargestellt* '

Die in die Eeihen aus Läufersteinen 9 eingreifenden Bindersteine 1 reichen· mit ihrer Unterseite 13 bis auf einen Spalt an die Oberseite bzw« Lagerflache 4 der Bindersteine 1 der übernächsten tieferen Lage bzw«, der nächsten Lage aus Bin~ dersteinen 1 heran ₉ so daß von ihnen in den oberen Lagen der Regeneratorsitterung uie Aufgabe der üblichen Füllsteine übernommen werden .kanne· Auf der oberen Lagerflache 4 der Bindersteine 1 ruhen die Reihen aus Lauf errate inen 9 der folgenden höheren Lage® Das Hegeneratorgitter /wird mit einer Läge aus Bindersteinen 1 nach oben abgeschlossene

In der Fig«, 4 ruht auf einer-Lage aus Lauf er steinen 9 eine Lage aus zueinander versetzt angeordneten Reihen von Bindersteinen 1, die'in ihren Ausnehmungen 3 mit Rillen 7 versehen sind. Aus der J?ig« 5 geht der Binderstein 1 (entsprechend Fig. ·3— obere Lage) mit an der Unterseite stufenförmigen Ausnehmungen 11 und den durch die Ausnehmungen 11 gebildeten Absätaen 14 und eine Lage Bindersteine 1 hervor» die mit

- 7 - 62 162 24

7.7.83

ihren Absätzen 14 in den Ausnehmungen 11 der unteren Lage aus Laufersteinen 9 aufliegt_β

In der folgenden Tabelle werden für ein freizügig diagonal versetztes Regeneratorgitter mit Lagen aus rechteckigen Binder- und Läufersteinen Beispiele aufgeführt,' aus denen . die Verbesserung durch die Erfindung ersichtlich sind* Die Beispiele 1 und 2 betreffen bekannte Gitterungen mit rechteckigen Steinen und gleichen Höhen der Lagen von Binder- und Läufersteinenβ Ausgehend von quadratischen Kanälen mit 140 mm Kanalweite werden bei Steinen einer Breite von 64 mm

ρ ? λ

24 Kanäle/m und 15,13 m /nr Heizfläche erreicht. Bei größeren Werten für die Kanalweite und Steinbreite werden nach Beispiel 2 noch darunter liegende Werte erhalten.

Mit dem Merkmal der Ausnehmung 3 auf den Seitenflächen 2 der

Bindersteine 1 nach der Erfindung wird eine wesentliche

2 ' ' Steigerung der Zahl der Kanäle/m erreicht, wie es der Ver~ gleich der Beispiele 3 bis 5 gegenüber dem Beispiel 1 zeigt. Mit dem zusätzlich beanspruchten Merkmal der Höhen der Lagen wird nach Beispiel 6, bei dem mittlere Vierte für die Breite im Bereich der Ausnehmungen und die Höhen der Lagen vorliegen (Kanalweite von 140 mm unverändert), eine Heizfläche

2 "λ

von 16,04 m /nr und damit eine Zunahme gegenüber dem Beispiel 1 von 6,0 % erreicht. Durch die weitere Ausgestaltung der Bindersteine 1 mit Rillen 7 in den Ausnehmungen 3 steigt nach dem Beispiel 7 uii-t den sonst gleichen Abmessungen wie im Beispiel 6 die Heizfläche um 12,6 % gegenüber dem Beispiel 1 an. Die Sillen sind im Querschnitt kreisbogenförmig₉ wobei der Kreisbogen einen Eadius von 12 mm hat. Insgesamt liegt beim diagonal versetzten Regeneratorgitter mit durch Ausnehmungen 3 und Rillen 7 versehenen Bindersteinen 1 nach der

B-. . 62 162

7.7.83"

Erfindung die Zunahme der Heizfläche bei etvya 11,5 bis 14 %, wie dies aus den Beispielen 8 und 9 hervorgeht«,

Im Fall einer ,Gitterung mit quadratischen Kanälen und einer Kanalweite von 160 mm wird nach der Erfindung sogar eine Steigerung der Heizfläche nach dem Beispiel 10 von 15,9 % gegenüber dem Beispiel 2 erreichte Es wird somit mit dem Begener'atorgitter nach der Erfindung in einfacher leise und ohne die Anwendung aufwendiger und von der Eechteckform wesentlich abweichender Steine in überraschender Weise die Erhöhung der Heizfläche des Regeneratorgitters gegenüber einer vergleichbaren herkömmlichen diagonal versetzten Hegeneratorgitterung erreicht»

Tabelle

10

Binderstein (Länge 278 mm)

Breite mm 64 76

Höhe/Höhe der Lage %

Höhe/Höhe der Lage mm 124 150

Ausnehmung Binderstein % Ausnehmung Binderstein mm Ausnehmung Länge mm

Rillen, Verhältnis der Längen, Oberfläche zu Ausnehmung nach Anspruch 6

Läuferstein (Länge 230 mm)

Breite mm 64 76

Höhe/Höhe der Lage %

Höhe/Höhe der Lagen mm 124 150 Höhe Binder- und

Läuferstein mm 248 300

64	64	64	64	64	64	64	64
			57	57	55	60	57
			150	150	145	158	150
20	30	40	30	30	20	40	30
51	45	38	45	45	51	38	45
			120	120	120	120	144
				1,22	1,22	1,22	1,21

64

114

264

	9	64	64	64	I
		45	40	43	VJD I
64	119	106	114
43
114

264 264 264

CTi ΓΟ

CD (Ti

' " .- * . ... ; . ;. " -. . . ' _ ; ' ro

Tabelle 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Kanalweite mm

λ\ Achsmaß a ^J mm

Achsmaß b ^ mm,

2 Kanäle/m

Heizfläche m²/m^

Zunahme der Heizfläche % - - - 6₉0 12,6 11,5 14,0 15,9

	-160	140	140	140	140	140	140	140	160	sU
140	236	191	185	178	185	185	191	178	205	31
204	236	204	204	204	204 ,	204	204	204	224
204	18	25,7	26,5	27*, 5	26,5	26,5	25.; 7	"27,5	21,
• s 24	13,21				16,04	17,03	16,87	17,24	15,
15,13

' Kanalweite und verminderte Breite im Bereich der Ausnehmungen des Bindersteins ·

²^ Kanalweite und Breite des Läufersteins ο

.· ;: . S

CD cn VjJ rO

Claims

1. Freizügig diagonal versetztes Regeneratorgitter mit aufeinander folgenden Lagen von Reihen aus rechteckigen Bindersteinen und Lagen von Reihen aus rechteckigen Läufersteinen, gekennzeichnet dadurch, daß die Bindersteine (1) auf den Seitenflächen (2) eine über die Steinhöhe sich erstreckende Ausnehmung (3) haben und die Höhe der Lage aus Bindersteinen (1) 55 bis 60 % und die Höhe der Lagen aus Läufersteinen (9) 40 bis 45 % beträgt, bezogen auf die Summe der Höhe je einer Lage aus Binder- und Läufersteinen.

2. Regeneratorgi'tter nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Breite der Bindersteine (1) im Bereich der Aus-

. nehmungen (3) um 20 bis 40 % vermindert ist.,

3. Regeneratorgitter nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Ausnehmungen (3) mit Rillen (7) versehen sind«

4. Regeneratorgitter nach Punkt 3» gekennzeichnet dadurch, daß in den Ausnehmungen (3) sich die Rillen (7) um die Hälfte der Breite der Rillen versetzt gegenüberliegen.

5. Regeneratorgitter nach Punkt 3 und 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Rillen (7) im Querschnitt kreisbogenförmig sind.

6. Regeneratorgitter nach den Punkten 3 bis 5» gekennzeichnet dadurch, daß das Verhältnis der Länge der Oberfläche in der Ausnehmung (3) zum Abschnitt der Länge der Ausnehmung (3) der Bindersteine (1) 1,10 bis 1,30 beträgt.

24 926 3 8 -^- &.

7.7.83

7. Eegeneratorgitter nach den Punkten 1 und 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Bindersteine (1) in übereinander folgenden Lagen wechselseitig gesetzt sind.

B₀ Eegeneratorgitter nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß in den oberen Lagen der Bindersteine die Bindersteine (1) an der Unterseite stufenförmige Ausnehmungen (11) haben und die durch die Ausnehmungen (11) gebildeten Absätze (14) den Läufersteinen (9) aufliegen.

9, Eegeneratorgitter nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch^ daß in den oberen Lagen der Läufersteine die Läufersteine (9) auf der Oberseite Ausnehmungen (11) von 10 bis I5 % bezogen auf die Summe der Höhe von Läufer- und Binderstein zur Aufnehme der Bindersteine (1) haben.

10. Eegeneratorgitter nach den Punkten 8 und 9i gekennzeichnet dadurch, daß die Bindersteine (1) mit den Absätzen (14) in den Ausnehmungen (11) der Läufersteine (9) aufliegen.

Hierzu 4 Seiten Zeichnungen