DE10107982C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Regeln des Gasdrucks in einer Koksofenkammer sowie mit einer solchen Vorrichtung ausgestattetes Steigrohr - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Regeln des Gasdrucks in einer Koksofenkammer sowie mit einer solchen Vorrichtung ausgestattetes SteigrohrInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Regeln des Gasdrucks in einer Koksofenkammer sowie
ein mit einer solchen Vorrichtung ausgestattetes
Steigrohr. Vorrichtungen und Verfahren dieser Art werden
eingesetzt, um die während der Umwandlung von Kohle zu
Koks entstehenden Kokereigase so abzuführen, daß ein
sicherer Betrieb des Koksofens gewährleistet wird.
Üblicherweise wird das bei der Verkokung entstehende
Kokerei-Gas aus der jeweiligen Ofenkammer des Koksofens
über ein vertikal ausgerichtetes Steigrohr abgeleitet,
dessen obere Endöffnung durch einen Deckel verschließbar
ist. An das Steigrohr ist nahe seiner oberen Endöffnung
ein Steigrohrkrümmer angeschlossen, über den das Gas bei
während des Verkokungsvorgangs in Schließstellung
befindlichem Deckel in eine sogenannte "Vorlage" geleitet
wird. Aus der Vorlage wird das Gas abgesogen und der
weiteren Verwendung zugeleitet.
Zur Regelung des Drucks in der Ofenkammer ist am in der
Vorlage mündenden Ende des Steigrohrs üblicherweise eine
Vorrichtung angeordnet, über welche die Größe der
Austrittsöffnung des Steigrohrs veränderbar ist. Eine
solche Vorrichtung ist beispielsweise aus der
EP 0 649 455 B1 bekannt. Bei dieser Vorrichtung erfolgt
die Druckregelung ausschließlich über die Regulierung der
Wasserstandshöhe in der Tasse.
Bei der bekannten Vorrichtung ist ein mit dem
Mündungsende des Steigrohrs verbundener Rohrabschnitt
vorgesehen, der mit seinem offenen Ende wiederum in einem
in der Vorlage angeordneten, tassenartig ausgebildeten
Behältnis mündet. Der die betreffende Mündung des
Rohrabschnitts umgebende Rand weist dabei einen Verlauf
auf, der abschnittweise von einem rein horizontalen
Verlauf abweicht. So kann, in Betriebsstellung
betrachtet, der Rand in einer schräg zur Horizontalen
ausgerichteten Ebene verlaufen. Ebenso können zacken-
oder schlitzartige Einschnitte in dem betreffenden
Randbereich eingeformt sein, in deren Bereich der Verlauf
des Randes jeweils zumindest abschnittsweise von der
Horizontalen abweicht. In Anspielung auf seine sich so
ergebende Gestalt wird der Rohrabschnitt in der Praxis
auch als "Kronenrohr" bezeichnet.
Während des Verkokungsprozesses ist in die Tasse eine
Flüssigkeit, in der Regel Wasser (Kohlewasser), gefüllt,
in welche das Kronenrohr mit seiner Mündung eintaucht.
Während des Verkokungsprozesses wird der Tasse laufend
Flüssigkeit, sogenanntes "Kohlewasser" zugeführt, welche
im Steigrohr in das Verkokungsgas gesprüht wird und mit
dem Gas in die Tasse gelangt. Zusätzlich kann ein
separater, regelbarer Flüssigkeitszulauf vorgesehen sein,
um schnell größere Mengen von Flüssigkeit in die Tasse
leiten zu können.
Die Höhe des Flüssigkeitsspiegels in der Tasse ist
während des Normalbetriebs des Koksofens so eingestellt,
daß jeweils nur ein Teil des Randes der Mündung des
Kronenrohres unterhalb des Flüssigkeitsspiegels liegt.
Auf diese Weise ist die Größe des freien
Öffnungsquerschnitts der Mündungsöffnung des Kronenrohres
durch Absenken oder Anheben des Flüssigkeitsspiegels in
der Tasse verstellbar. Mit einer Veränderung der Höhe des
Flüssigkeitsspiegels geht wiederum eine Veränderung des
austretenden Gasvolumenstroms und, dementsprechend, eine
Veränderung des Drucks in der Koksofenkammer einher.
Beim Anfahren des Verkokungsprozesses fallen zunächst
große Gasmengen an, die schnell abgeführt werden müssen.
Zu diesem Zweck müssen die Tassen der bekannten
Druckreglungsvorrichtungen soweit entleert werden, daß
ein größtmöglicher Querschnitt für das Abströmen des
Gases in die Vorlage zur Verfügung steht. Um dies zu
ermöglichen weisen Vorrichtungen der in Rede stehenden
Art eine Abflußöffnung auf.
Bei einer aus der Praxis bekannten, mit einer
feststehenden Tasse, einem sogenannten "FixCup",
ausgestatteten Vorrichtung der voranstehend erläuterten
Art kann die Abflußöffnung im Normalbetrieb mittels eines
Verschlußelements verschlossen werden, das über eine
Stelleinrichtung aus seiner Schließstellung in eine
Öffnungsstellung gehoben und aus dieser wieder abgesenkt
werden kann. In Schließstellung sitzt das kegelförmig in
Richtung der Abflußöffnung zulaufende Verschlußelement
dicht in der entsprechend konisch geformten
Abflußöffnung.
Die Betätigung der Stelleinrichtung erfolgt bei der
bekannten Vorrichtung durch ein Druckgas, insbesondere
Stickstoff. Zu diesem Zweck weist die Stelleinrichtung
einen Innenraum auf, der durch ein über das Gestänge mit
dem Verschluß verbundenes Stellglied in eine untere und
eine obere Kammer geteilt ist. In der oberen Kammer ist
dabei ein Gaspolster von konstantem Druck vorhanden,
während der Druck und das Volumen in der unteren Kammer
veränderbar ist. Auf diese Weise ist bei druckloser
unterer Kammer sichergestellt, daß das Verschlußelement
selbsttätig in der Schließstellung gehalten wird.
Andererseits ermöglicht die Kompressibilität des in der
oberen Kammer enthaltenen Gaspolsters ein Anheben des
Verschlußelements durch eine entsprechende Druckerhöhung
in der unteren Kammer. Auf diese Weise kann der für das
Abströmen von Flüssigkeit freie Querschnitt der
Abflußöffnung durch Anheben oder Absenken des
Verschlußelements und damit einhergehend die Höhe des
Flüssigkeitsspiegels entsprechend dem in der
Koksofenkammer benötigten Druck angepaßt werden.
Beim praktischen Einsatz der voranstehend erläuterten
Vorrichtung zeigen sich verschiedene Probleme. So ist
festgestellt worden, daß das Regelverhalten der bekannten
Vorrichtung gesteigerten Anforderungen nicht genügt.
Darüber hinaus zeigt sich, daß die Vorrichtung unter den
rauhen Betriebsbedingungen, wie sie im Kokereibetrieb
gegeben sind, störanfällig ist. Infolge dessen kann es zu
erheblichen Gefährdungen kommen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ausgehend vom
voranstehend erläuterten Stand der Technik mit einfachen
Mitteln eine Vorrichtung zu schaffen, die bei erhöhter
Betriebssicherheit und verbessertem Regelverhalten die
Regelung des Gasdrucks in einer Koksofenkammer
ermöglicht. Ebenso sollen ein für diesen Anwendungszweck
geeignetes Steigrohr und ein für die Regelung des
Gasdrucks in der Koksofenkammer geeignetes Verfahren
angegeben werden.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Regeln des
Gasdrucks in einer Koksofenkammer gelöst, die mit einer
mit Flüssigkeit, wie Wasser, befüllbaren eine
Abflußöffnung zum Entleeren der Flüssigkeit aufweisenden
Tasse, mit einem in der Tasse mündenden Rohrabschnitt,
der im Betrieb mit seinem seine Mündungsöffnung
umgebenden Rand abschnittsweise in die Flüssigkeit
eintaucht, mit einem Verschlußelement zum Verschließen
der Abflußöffnung der Tasse, mit einer Stelleinrichtung,
die einen Innenraum aufweist, der durch ein über ein
Gestänge mit dem Verschlußelement verkoppeltes und in dem
Innenraum verstellbar angeordnetes Stellelement in zwei
gegeneinander abgedichtete, über jeweils eine
Druckversorgungsleitung druckbeaufschlagbare Kammern
geteilt ist, und mit einer Steuereinrichtung ausgestattet
ist, welche bei einer Abweichung der Stellung des
Verschlusses von einem Sollwert ein Signal zur
Druckbeaufschlagung einer der Kammern und zur
Druckminderung der jeweils anderen Kammer abgibt, um eine
Veränderung der Lage des Verschlußelements zu bewirken.
Anders als beim Stand der Technik sieht die Erfindung
eine Stelleinrichtung vor, bei der das Stellglied sowohl
in Schließrichtung als auch in Öffnungsrichtung aktiv mit
Druck beaufschlagt werden kann. Auf diese Weise muß beim
Öffnen der Abflußöffnung nicht mehr gegen ein
Druckpolster gearbeitet werden. Vielmehr wird das Anheben
des Verschlußelements durch eine gezielte Druckentlastung
der Kammer unterstützt, die für das Anheben des
Verschlusses jeweils nicht benötigt wird. Genauso wird
beim Schließen der Abflußöffnung nur in der Kammer Druck
aufgebaut, die ein in Schließrichtung wirksames
Druckpolster aufnimmt, während die jeweils andere Kammer
druckentlastet wird. Dabei kann der Druck in der jeweils
druckentlasteten Kammer so eingestellt werden, daß in der
betreffenden Kammer ein für eine Abdämpfung der Bewegung
des Verschlußelements ausreichendes Druckpolster
vorhanden bleibt. Allerdings wird der Druck in der
druckentlasteten Kammer jeweils soweit gemindert, daß die
durch die Druckbeaufschlagung der jeweils anderen Kammer
bewirkte Bewegung des Verschlußelements auch unter
Berücksichtigung der Kompressibilität des jeweils zur für
die Druckbeaufschlagung verwendeten Mediums schnell
durchgeführt werden kann. Durch die gegenseitige
Abstimmung von Druckbeaufschlagung und Druckminderung
kann so jede Stellung des Verschlußelements gezielt
erreicht werden.
Durch die aktive Verstellung sowohl in Öffnungs- als auch
in Schließrichtung sind die Zeiten, die zwischen einem
Stellsignal und dem Vollzug der Verstellung des
Verschlusses vergehen, bei einer erfindungsgemäß
ausgebildeten Vorrichtung erheblich gegenüber solchen
Vorrichtungen verkürzt, bei denen das Verschlußelement
gegen ein statisches Druckpolster angehoben wird.
Gleichzeitig ist dadurch, daß die erfindungsgemäß
vorgesehene Steuereinrichtung während des Stellvorgangs
laufend einen Vergleich zwischen der Ist-Stellung des
Verschlußelements und einer im Hinblick auf den
jeweiligen Betriebszustand des Koksofens optimalen Soll-
Stellung durchführt, sichergestellt, daß jeder
Stellvorgang erst dann beendet wird, wenn, abgesehen von
einer im Toleranzbereich liegenden Abweichung, die
jeweilige Soll-Stellung erreicht ist. Auf diese Weise ist
auch die Betriebssicherheit einer erfindungsgemäß
ausgebildeten Vorrichtung gegenüber bekannten
Druckregelvorrichtungen deutlich verbessert.
Die Ist-Stellung des Verschlusses läßt sich mit Hilfe
einer Meßeinrichtung erfassen, welche ein Meßsignal an
die Steuereinrichtung abgibt. Dabei ist es im Hinblick
auf die in der Kokerei gegebenen rauhen
Betriebsbedingungen besonders vorteilhaft, wenn die
Meßeinrichtung mechanisch arbeitet. Eine solche
Meßeinrichtung ermöglicht auch bei der unvermeidbar hohen
Schmutzbelastung im Bereich des Steigrohrs die sichere
Erfassung der Ist-Lage des Verschlußelements.
Eine besonders feine Regelung des aus der Tasse
abfließenden Flüssigkeitsstroms kann dadurch
bewerkstelligt werden, daß das Verschlußelement in aus
dem Stand der Technik bekannter Weise ein an die
Abflußöffnung angepaßtes Hauptelement aufweist, in das
eine Abströmöffnung eingeformt ist, deren Öffnungsweite
mittels eines relativ zum Hauptelement verstellbaren, mit
dem Gestänge verkoppelten Stopfens einstellbar ist. Bei
dieser Ausgestaltung ist das Verschlußelement zweiteilig
ausgebildet. Dabei dichtet das Hauptelement die große
Abflußöffnung der Tasse ab, während über den Stopfen und
die in das Hauptelement eingeformte Abströmöffnung die
Regelung des Abflusses im Normalbetrieb erfolgt. Durch
eine entsprechende Ausgestaltung der Abströmöffnung kann
so eine feine Einstellung der Größe des abströmenden
Flüssigkeitsstroms vorgenommen werden. Gleichzeitig kann
ohne Rücksicht auf die Notwendigkeit einer Regelung des
laufend abgeleiteten Flüssigkeitsstroms die Abflußöffnung
der Tasse selbst so groß ausgebildet werden, daß durch
ein Anheben des Hauptelements eine schlagartige
Entleerung der Tasse durchgeführt werden kann.
Die voranstehend genannte Aufgabe wird auch durch ein
Steigrohr gelöst, daß mit einem in einer Vorlage endenden
Steigrohrkrümmer und mit einer in der Vorlage
angeordneten, gemäß einem der voranstehenden Ansprüche
ausgebildeten Vorrichtung ausgestattet ist, deren
Rohrabschnitt dicht mit dem Steigrohrkrümmer verbunden
ist. Vorzugsweise ist dabei im Steigrohrkrümmer ein
Drucksensor angeordnet, welcher den im Innenraum des
Steigrohrkrümmers jeweils herrschenden Druck erfaßt und
sein Meßsignal an die Steuereinrichtung liefert. Auf
diese Weise steht ein nahe dem Ort der Regelung
gewonnenes Meßergebnis zur Verfügung, das annähernd
verzögerungsfrei eine Information über den Erfolg der
vorgenommenen Regelung liefert.
Schließlich wird die voranstehend angegebene Aufgabe auch
durch ein Verfahren zum Regeln des Gasdrucks in einer
Koksofenkammer gelöst, bei dem mittels eines in eine
Abflußöffnung einer Tasse absenkbaren und aus dieser
heraushebbaren Verschlusses die Höhe einer in der Tasse
enthaltenen Flüssigkeit verändert wird, um den aus der
Koksofenkammer ausströmenden Gasvolumenstrom zu regeln.
Erfindungsgemäß wird bei einem solchen Verfahren die Ist-
Stellung des Verschlusses erfaßt, die Ist-Stellung des
Verschlusses mit einer vorgegebenen Soll-Stellung
verglichen und bei einer über einen Toleranzbereich
hinausgehenden Abweichung der Ist-Stellung von der Soll-
Stellung ein sowohl in Schließrichtung als auch in
Öffnungsrichtung des Verschlusses druckbeaufschlagbares,
mit dem Verschluß über ein Gestänge verkoppeltes, bei
Druckbeaufschlagung in seiner Lage verstellbares
Stellelement aus derjenigen Richtung mit Druck
beaufschlagt, die entgegengesetzt der festgestellten
Abweichung von der Soll-Stellung ausgerichtet ist,
während gleichzeitig der von der anderen Richtung
wirksame Druck gemindert wird, um eine Verstellung des
Verschlusses in Richtung der Soll-Stellung zu bewirken.
Durch die Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
und die Anwendung der erfindungsgemäßen Vorgehensweise
ergibt sich eine hinsichtlich der Genauigkeit und der
Antwortzeiten optimierte Regelung des Gasdrucks in einer
Koksoffenkammer. Darüber hinaus ist die
Betriebssicherheit von mit einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung ausgestatteten Steigrohren gegenüber
herkömmlich ausgestatteten Steigrohren verbessert, da die
Endstellungen der Stelleinrichtung miterfaßt werden. Wenn
die Mündung des Rohrabschnitts vollständig in Flüssigkeit
eingetaucht ist, dann ist der Steigrohrkrümmer
vollständig verschlossen, so daß kein Gas mehr in die
Vorlage gelangt. Genauso läßt sich die Tasse innerhalb
kürzester Zeit sicher entleeren, so daß eine Anhängen des
Ofens an die Vorlage zeitsparend möglich ist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind
in den abhängigen Ansprüche angegeben und werden im
Zusammenhang mit dem nachfolgend anhand einer Zeichnung
beschriebenen Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die
einzige Figur zeigt ein Steigrohr 1 eines weiter nicht
dargestellten Koksofens mit daran angeschlossener
Vorrichtung 10 zum Regeln des Gasdrucks in dem Koksofen
in einem teilweise geschnittenen Ausschnitt.
Die Endöffnung des Steigrohrs 1 ist während der in einer
nicht dargestellten Koksoffenkammer erfolgenden Verkokung
von Kohle durch einen Deckel 2 verschlossen. Kurz
unterhalb des Deckes 2 zweigt vom Steigrohr 1 ein
Steigrohrkrümmer 3 ab. Der Steigrohrkrümmer 3 weist
zunächst einen schräg nach unten verlaufenden Abschnitt
auf, an den sich ein kürzerer im wesentlichen
achsparallel zum vertikal ausgerichteten Steigrohr 1
verlaufender Endabschnitt 4 anschließt. In den
Steigrohrkrümmer 3 wird während des Verkokungsprozesses
über nicht dargestellte Düsen Wasser gesprüht.
Der Endabschnitt 4 des Steigrohrkrümmers 3 ist durch eine
Abdeckung 5 geführt, welche eine Öffnung 6 im Deckel 7
einer Vorlage 8 abdeckt. Unmittelbar unterhalb der
Mündung des Endabschnitts 4 und koaxial zu diesem
ausgerichtet ist ein Rohrabschnitt 9 einer Vorrichtung 10
zum Regeln des Gasdrucks in der nicht gezeigten
Koksofenkammer angeordnet. Der auch als "Kronenrohr"
bezeichnete Rohrabschnitt 9 reicht mit seinem vom
Endabschnitt 4 des Steigrohrkrümmers 3 abgewandten Ende
in eine auch als "FixCup" bezeichnete Tasse 11. In den
seine Mündungsöffnung umgebenden Rand 9a sind in
regelmäßigen Abständen Schlitze 9b in den Rohrabschnitt 9
eingeformt. Im Bereich dieser Schlitze 9b weicht der
Verlauf des mündungsseitigen Randes 9a des Rohrabschnitts
9 von der Horizontalen ab, auf deren Höhe der Rand 9a mit
seinen übrigen Abschnitten verläuft.
Die Tasse 11 weist einen oberen zylindrischen Abschnitt
und einen sich daran anschließenden unteren konisch
zulaufenden Abschnitt auf. Am Boden des unteren
Abschnitts der Tasse 11 ist eine Abflußöffnung 12
ausgebildet, in der bei der in Fig. 1 dargestellten
Betriebsstellung ein Verschlußelement 13 sitzt. Über
einen nicht dargestellten Wasserzulauf kann Wasser in die
Tasse 11 gefüllt werden.
Das Verschlußelement 13 umfaßt in aus dem Stand der
Technik bekannter Weise ein ausgehend vom Innenraum der
Tasse 1 konisch zulaufendes Hauptelement 14, das
hinsichtlich seiner Form und seiner Abmessungen an die
Form der Abflußöffnung 12 angepaßt ist. In das
Hauptelement 14 ist eine koaxial zur seiner Längsachse
verlaufende Abströmöffnung eingeformt. Auf der dem
Innenraum der Tasse zugeordneten Seite des Hauptelements
ist zudem fluchtend zur Abströmöffnung eine Hülse
befestigt, deren Durchmesser im wesentlich gleich dem
Durchmesser der Abströmöffnung ist. In die Hülse ist
ausgehend vom Hauptelement ein Schlitz eingeformt, der
kurz vor dem freien Ende der Hülse endet. Der dort
verbleibende Steg bildet einen Anschlag für einen in Form
einer Schraube gebildeten Vorsprung eines Stopfens 20,
der axial verschiebbar in der Hülse gelagert ist. Der
Stopfen ist an seiner dem Innenraum der Tasse
zugeordneten Stirnseite mit einer Kolbenstange 21
verkoppelt, die geradlinig durch den Rohrabschnitt 9 und
den vertikal verlaufenden Endabschnitt 4 des
Steigrohrkrümmers 3 zu einer oberhalb des
Steigrohrkrümmers 3 befestigten Stelleinrichtung 22
geführt ist.
Die Stelleinrichtung 22 weist einen zylindrisch geformten
Innenraum auf, in dem ein normal zur Längsachse des
Innenraums ausgerichtetes, scheibenförmiges Stellelement
23 verschiebbar gelagert ist. Das Stellelement 23 liegt
mit seinem Umfang dicht an der Wand des Innenraums an, so
daß der Innenraum in eine obere Kammer 24 und eine untere
Kammer 25 aufgeteilt ist.
Jede der Kammern 24, 25 ist über eine eigene
Druckversorgungsleitung 26, 27 mit einer Steuereinrichtung
28 verbunden. Die Steuereinrichtung 28 wird von einer
Druckquelle 29 gespeist, die Stickstoff oder Druckluft
mit konstantem Druck zur Verfügung stellt. Über einen
Sollwertgeber 30 wird der Steuereinrichtung 28 ein
entsprechend dem in der Koksofenkammer einzustellenden
Gasdruck bestimmter Sollwert für die jeweilige Stellung
des Verschlußelements 13 vorgegeben.
Der jeweilige Ist-Wert der Stellung des Verschlußelements
13 wird durch einen mechanischen Meßgeber 31 an die
Steuereinrichtung 28 geliefert, der im Bereich der
Mündung des Endabschnitts 4 des Steigrohrkrümmers 3 mit
der Kolbenstange 21 verkoppelt ist. Zusätzlich wird der
Druck im Steigrohrkrümmer 3 durch einen Drucksensor 32
erfaßt.
Beim Anfahren einer neuen Charge zu verkokender Kohle
wird die Tasse 11 entleert, so daß der Ofen vollständig
an die Vorlage 8 "angehängt" ist. Dazu wird die untere
Kammer 25 der Stelleinrichtung 22 mit Druck beaufschlagt,
während gleichzeitig der in der oberen Kammer 24
anstehende Druck herabgesetzt wird. Auf diese Weise wird
das Stellelement 23 und mit ihm die Kolbenstange 21 und
das von ihr getragene Verschlußelement 13 bei am Anschlag
anliegendem Vorsprung des Stopfens 20 schnell in eine
maximale Öffnungsstellung angehoben, so daß das zuvor in
der Tasse 11 enthaltene Wasser schlagartig aus der in
diesem Zustand vollständig geöffneten Abflußöffnung 12
strömt. Bei vollständig gelehrter Tasse 11 können die zu
Beginn des Verkokungsprozesses anfallenden großen
Gasmengen ungehindert aus dem Rohrabschnitt 9 in die
Vorlage 8 entweichen, aus der sie von einer nicht
dargestellten Absaugeinrichtung abgesaugt werden.
Anschließend wird das Verschlußelemente 13 wieder in
seine Schließstellung gebracht. Dazu wird die obere
Kammer 24 der Stelleinrichtung 22 mit Druck beaufschlagt,
während die unter Kammer 25 druckentlastet wird.
Dementsprechend schnell wird das Verschlußelement 13
abgesenkt, bis sein Hauptelement 14 dicht in der
Abflußöffnung 12 sitzt und auch der Stopfen 20 die
Abströmöffnung 15 des Hauptelements 14 verschließt.
Daraufhin wird Wasser in die Tasse 11 gefüllt, bis der
Rand 9a des Rohrabschnitts 9 in das Wasser eintaucht. Die
Höhe des Wasserspiegels wird dabei so eingestellt, daß
der obere Bereich der Schlitze 9b nicht mit Wasser
gefüllt ist.
Im weiteren Verlauf des Verkokungsprozesses wird der
Druck des Gases in der Koksofenkammer geregelt, indem in
der beschriebenen Weise der Stopfen 20 über die
Kolbenstange 21 von der Stelleinrichtung 22 angehoben
oder abgesenkt wird, um die über eine Veränderung des zur
Abströmöffnung 15 des Hauptelements 14 freien Bereichs
des Schlitzes der am Hauptelement 14 befestigten Hülse
den aus der betreffenden Abströmöffnung 15 abströmenden
Volumenstrom zu verändern. Über die Veränderung des
freien Querschnitts der Abströmöffnung 15 werden auf
diese Weise die Höhe des Flüssigkeitsstandes in der Tasse
11 und damit die Größe der freien Bereiche der Schlitze
9b so verändert, daß mehr oder weniger Gas aus dem
Rohrabschnitt 9 austritt. Soll der Stopfen 20 in einer
bestimmten Öffnungsstellung verweilen, so wird bei
Erreichen dieser Stellung in den Kammern 24, 25 der
gleiche Druck eingestellt.
Um die Koksofenkammer vollständig von der Vorlage 8
"abzuhängen", wird der Wasserspiegel in der Tasse 11
soweit erhöht, daß die Schlitze 9b vollständig in das
Wasser eintauchen. In diesem Zustand tritt kein Gas mehr
in die Vorlage 8 ein.
1
Steigrohr
2
Deckel
3
Steigrohrkrümmer
4
Endabschnitt
5
Abdeckung
6
Öffnung
7
Deckel
8
Vorlage
9
Rohrabschnitt
9
a Rand des Rohrabschnitts
9
b Schlitze
10
Vorrichtung zum Regeln der Gasdrucks
11
Tasse
12
Abflußöffnung
13
Verschlußelement
14
Hauptelement des Verschlußelements
15
Abströmöffnung
20
Stopfens
21
Kolbenstange
22
Stelleinrichtung
23
Stellelement
24
obere Kammer der Stelleinrichtung
25
untere Kammer der Stelleinrichtung
26
,
27
Druckversorgungsleitungen
28
Steuereinrichtung
29
Druckquelle
30
Sollwertgeber
31
Meßgeber
32
Drucksensor
Claims (9)
1. Vorrichtung zum Regeln des Gasdrucks in einer
Koksofenkammer
mit einer mit Flüssigkeit, wie Wasser, befüllbaren Tasse (11), die eine Abflußöffnung (12) zum Entleeren der Flüssigkeit aufweist,
mit einem in der Tasse (11) mündenden Rohrabschnitt (9), der im Betrieb mit seinem seine Mündungsöffnung umgebenden Rand (9a) abschnittsweise in die Flüssigkeit eintaucht,
mit einem Verschlußelement (13) zum Verschließen der Abflußöffnung (12) der Tasse (11),
mit einer Stelleinrichtung (22), die einen Innenraum aufweist, der durch ein über ein Gestänge (21) mit dem Verschlußelement (13) verkoppeltes und in dem Innenraum verstellbar angeordnetes Stellelement (23) in zwei gegeneinander abgedichtete, über jeweils eine Druckversorgungsleitung (26, 27) druckbeaufschlagbare Kammern (24, 25) geteilt ist, und
mit einer Steuereinrichtung (28), welche bei einer Abweichung der Stellung des Verschlusses (13) von einem Sollwert ein Signal zur Druckbeaufschlagung einer der Kammern (24, 25) und zur Druckminderung der jeweils anderen Kammer (25, 24) abgibt, um eine Veränderung der Lage des Verschlußelements (23) zu bewirken.
mit einer mit Flüssigkeit, wie Wasser, befüllbaren Tasse (11), die eine Abflußöffnung (12) zum Entleeren der Flüssigkeit aufweist,
mit einem in der Tasse (11) mündenden Rohrabschnitt (9), der im Betrieb mit seinem seine Mündungsöffnung umgebenden Rand (9a) abschnittsweise in die Flüssigkeit eintaucht,
mit einem Verschlußelement (13) zum Verschließen der Abflußöffnung (12) der Tasse (11),
mit einer Stelleinrichtung (22), die einen Innenraum aufweist, der durch ein über ein Gestänge (21) mit dem Verschlußelement (13) verkoppeltes und in dem Innenraum verstellbar angeordnetes Stellelement (23) in zwei gegeneinander abgedichtete, über jeweils eine Druckversorgungsleitung (26, 27) druckbeaufschlagbare Kammern (24, 25) geteilt ist, und
mit einer Steuereinrichtung (28), welche bei einer Abweichung der Stellung des Verschlusses (13) von einem Sollwert ein Signal zur Druckbeaufschlagung einer der Kammern (24, 25) und zur Druckminderung der jeweils anderen Kammer (25, 24) abgibt, um eine Veränderung der Lage des Verschlußelements (23) zu bewirken.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch eine
Meßeinrichtung (31), welche die Ist-Stellung des
Verschlußelements (13) erfaßt und ein Meßsignal an
die Steuereinrichtung (28) abgibt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die
Meßeinrichtung (31) mechanisch mit dem
Verschlußelement (13) verkoppelt ist.
4. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Druckbeaufschlagung der Kammern (24, 25) mit Gas
erfolgt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gas
Stickstoff oder Luft ist.
6. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Stelleinrichtung (22) von einer einen im
wesentlichen konstanten Druck liefernden
Druckversorgung (29) gespeist ist.
7. Steigrohr mit einem in einer Vorlage (8) endenden
Steigrohrkrümmer (3) und mit einer in der Vorlage (8)
angeordneten, gemäß einem der voranstehenden
Ansprüche ausgebildeten Vorrichtung (1), deren
Rohrabschnitt (9) dicht mit dem Steigrohrkrümmer (3)
verbunden ist.
8. Steigrohr nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß im
Steigrohrkrümmer (3) ein Drucksensor (32) angeordnet
ist, welcher den im Innenraum des Steigrohrkrümmers
(3) jeweils herrschenden Druck erfaßt und sein
Meßsignal an die Steuereinrichtung (22) liefert.
9. Verfahren zum Regeln des Gasdrucks in einer
Koksofenkammer, bei dem mittels eines in eine
Abflußöffnung (12) einer Tasse (11) absenkbaren und
aus dieser heraushebbaren Verschlusses (13) die Höhe
einer in der Tasse (11) enthaltenen Flüssigkeit
verändert wird, um den aus der Koksofenkammer
ausströmenden Gasvolumenstrom zu regeln,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Ist-Stellung des Verschlusses (13) erfaßt wird,
daß die erfaßte Ist-Stellung mit einer
vorgegebenen Soll-Stellung verglichen wird und daß
bei einer über einen Toleranzbereich hinausgehenden
Abweichung der Ist-Stellung von der Soll-Stellung ein
sowohl in Schließrichtung als auch in
Öffnungsrichtung des Verschlusses (13)
druckbeaufschlagbares, mit dem Verschluß (13) über
ein Gestänge (21) verkoppeltes, bei
Druckbeaufschlagung in seiner Lage verstellbares
Stellelement (23) aus derjenigen Richtung mit Druck
beaufschlagt wird, die entgegengesetzt der
festgestellten Abweichung von der Soll-Stellung
ausgerichtet ist, während gleichzeitig der in seiner
anderen Richtung wirksame Druck vermindert wird, um
eine Verstellung des Verschlusses (13) in Richtung
der Soll-Stellung zu bewirken.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2001107982 DE10107982C2 (de) | 2001-02-19 | 2001-02-19 | Verfahren und Vorrichtung zum Regeln des Gasdrucks in einer Koksofenkammer sowie mit einer solchen Vorrichtung ausgestattetes Steigrohr |
PCT/EP2002/001721 WO2002066576A1 (de) | 2001-02-19 | 2002-02-19 | Verfahren und vorrichtung zum regeln des gasdrucks in einer koksofenkammer sowie mit einer solchen vorrichtung ausgestattetes steigrohr |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2001107982 DE10107982C2 (de) | 2001-02-19 | 2001-02-19 | Verfahren und Vorrichtung zum Regeln des Gasdrucks in einer Koksofenkammer sowie mit einer solchen Vorrichtung ausgestattetes Steigrohr |
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