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Drosselorgan für Verteilungskanäle an Regenerativöfen, insbesondere
für Kammeröfen zur Erzeugung von Koks und Gas Bei der Verteilung der gasförmigen
Verbrennungsmittel von einem Verteilungskanal auf mehrere von demselben abzweigende
Leitungen oder Räume und beim Sammeln dieser Medien in einem Kanal, in den mehrere
Leitungen oder Räume einmünden, ergibt sich durch die Strömungsgesetze eine verschiedenartige
Verteilung der Medien über die einzelnen Leitungen und Räume, nach der ein derartiger
Kanal als Verteilkanal, nämlich beim Einströmen, oder als Sammelkanal, nämlich beim
Ausströmen, arbeitet. Der Einbau von Regelorganen in den Anfang der Abzweigleitungen
schafft die gewünschte Verteilung der Verbrennungsmedien nur in einer Strömungsrichtung;
für die richtige Verteilung bei der entgegengesetzten Strömungsrichtung müssen an
den gleichen Stellen andere Regelorgane vorgesehen werden.
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Man kann dem Eintritt jeder Abzweigleitung zwei Regelorgane zuordnen,
von denen das eine während der einen Halbperiode des Regenerativbetriebes in Tätigkeit
tritt, während das andere in der anderen Halbperiode wirksam ist. Dies würde aber
voraussetzen, daß in allen diesen Leitungen mit der Umstellung von der einen Zugrichtung
auf die andere auch eine Umschaltung der Regelorgane durch die Umstellwinde erfolgt,
die die Gashähne der einen Zugrichtung schließt, die der anderen öffnet und die
Luft- und Abgasventile regelt. Eine solche Umstelleinrichtung wäre außerordentlich
kompliziert und deswegen auch störanfällig.
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Das gleiche gilt für eine bekannte Vorrichtung, gemäß der für beideZugrichtüngen
ein unterschiedlicher Strömungswiderstand einerWandöffnung dadurch bewirkt wird,
daß von zwei voneinander unabhängigen Abdeckplatten, die jeweils um eine eigene
Achse schwenkbar sind und verschieden große Dosieröffnungen aufweisen, entweder
die eine oder die andere vor die Wandöffnung geschwenkt wird. Das Verschwenken der
Abdeckplatten erfolgt bei diesem bekannten Drosselorgan durch die zur Ventilumstellung
dienende Vorrichtung, mit der die Achsen der Abdeckplatten gekuppelt sind. Diese
Vorrichtung besitzt also zwei selbständige Drosselorgane, zu deren Bewegung eine
besondere Betätigungsvorrichtung notwendig ist.
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Gemäß der Erfindung wird bei einem Regenerativofen ein für beide Zugrichtungen
unterschiedlicher Strömungswiderstand einer Wandöffnung mittels eines Drosselorgans
hergestellt, welches unter dem Einfluß des durch die Wandöffnung strömenden gasförmigen
Mediums bei der einen Strömungsrichtung selbsttätig in die eine und bei der entgegengesetzten
Strömungsrichtung selbsttätig in die andere Endstellung gebracht wird. Dabei ist
das Drosselorgan um eine in der Wandebene liegende Achse drehbar und besteht aus
zwei Drosselplatten, die unter einem Winkel von 90° oder annähernd 90° starr miteinander
verbunden sind; die Drehbewegung der einen Platte ist diesseits, die der anderen
jenseits derWandöffnung durch je einen Anschlag begrenzt, und zwar so, daß bei Erreichen
des Anschlags jene Drosselplatte diesseits und diese jenseits an der Wand anliegt
und die Öffnung teilweise bedeckt. Vorzugsweise ist das Drosselorgan um eine waagerechte
Achse drehbar.
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Bei dem neuen Drosselorgan bewirkt also das strömende Medium selbst,
wenn es seine Richtung wechselt und in der entgegengesetzten Richtung zu strömen
beginnt, indem es entweder auf eine der beiden Drosselplatten einwirkt oder auf
eine andere Fläche, die starr mit dem Drosselorgan verbunden ist, das Wechseln in
diejenige Stellung, die der einen oder anderen Strömungsrichtung zugeordnet ist.
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Die nähere Ausgestaltung des neuen Drosselorgans sei erläutert an
Hand der Zeichnungen, die sich auf die Anwendung bei regenerativ beheizten Kammeröfen
zur Erzeugung von Koks und Gas beziehen.
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Abb. 1 ist eine schematische Darstellung der Beheizung des Ofens;
Abb. 2 ist ein Ausschnitt aus Abb. 1 in größerem Maßstab und stellt den -linken
der beiden Regenera= toren dar; Abb. 3 ist ein senkrechter -Schnitt entsprechend
III-III von Abb- 2 ; Abb. 4a ist ein Ausschnitt in noch größerem Maßstab aus Abb.
2 und zeigt den Anfang der Regenerator-Sohlkanäle der einen Ofenseite;
Abb.4b
zeigt den Anfang der Regenerator-Sohlkanäle am entgegengesetzten Ende der betreffenden
Heizwand; Abb. 5 a und 5 b sind Ansichten der Einlässe der Regenerator-Sohlkanäle
in : der Blickrichtung der Pfeile A bzw. B in Abb.4a bzw. 4b; Abb.-6 stellt einen
senkrechten Schnitt durch den unteren Teil eines Regenerators bei einer anderen
Ausführungsform eines.waagerechten Kammerofens dar; Abb. 7 stellt einen-Ausschnitt
aus- Abb. 6 in größerem Maßstab dar; , ' Abb. 8 ist ein Schnitt entsprechend - der
Schnittlinie VIII-VIII von Abb. 7.
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Bei dem Ofen, der in Abb. 1 bis 3 dargestellt ist, handelt es sich
um einen sogenannten halbgeteilten Ofen. Während einer Halbperiode brennen die Heizzüge
10 der einen Heizwandhälfte auf. Die Verbrennungsmedien werden im sögenannten oberen
Horizontalkanal 11 gesammelt und ziehen in den Heizzügen 12 der anderen Heizwandhälfte
abwärts.
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Jeder einzelne Heizzug 10 oder auch eine Gruppe von zwei Heizzügen
10 ist angeschlossen an eine Zelle 14 des in aufsteigender Richtung beaufschlagten
Re generators. Entsprechend ist je ein Heizzug 12 oder eine Gruppe von je zwei Heizzügen
12 angeschlossen an eine Zelle 15 des in absteigender Richtung beaufschlagten
Regenerators. Es sind zehn Zellen 14 a bis 14 k und ebenso viele Zellen 15
a bis 15 k vorhanden. Jede dieser Zellen ist mit einem entsprechenden Sohlkanal
16a bis 16k bzw. 17a bis 17k verbunden.
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Die Zellen 14 a und 14 b und ebenso 15 a und 15 b
liegen
nebeneinander auf gleicher Höhe (Abb. 3). In gleicher Weise sind die Zellen c und
d, e und f, g und la, i und k paarweise nebeneinander
angeordnet. Sämtliche Regenerator-Sohlkanäle 16a bis 16k münden in ein gemeinsames
Anschlußrohr 24, welches zu dem Umstellventi125 führt. Je nach dessen Stellung sind
die Regenerator-Sohlkanäle entweder an die Schwachgasleitung 26 bzw. an die Außenluft
oder an den zum Kamin führenden Abgassammelkana127 angeschlossen.
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In Öffnungen, mit denen die Regenerator-Sohlkanäle 16 a bis 16 k die
Wand 18 und die Regenerator-Sohlkanäle 17a bis 17k die Wand 19 durchsetzen,
sind nun diejenigen Regelorgane angeordnet, die den Gegenstand der vorliegenden
Erfindung bilden. Jedes dieser Regelorgane besteht aus zwei Drosselplatten
20 und 21, die miteinander einen rechten Winkel bilden und im Scheitel
dieses Winkels an der Drehachse 22 befestigt sind.
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Durch die Pfeile 23 ist in den Abb. 4a und 4b die in der betreffenden
Halbperiode herrschende Strömungsrichtung der Verbrennungsmedien bezeichnet. Das
gasförmige Medium bewirkt, wenn es zu strömen beginnt, eine Drehung der Drosselklappe.
So werden z. B., wenn die durch den Pfeil 23 in Abb. 4a bezeichnete Strömung beginnt,
die Platten 21 angehoben. Das hat zur Folge, daß die Platten 20 sich vor die Öffnung
der Wand 18 legen; an einer weiteren Drehung sind sie dadurch gehindert, daß sie
mit ihrem äußeren Ende gegen einen Anschlag stoßen.
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In gleicher Weise heben die gasförmigen Medien, wenn sie in derjenigen
Richtung zu strömen beginnen, die in der Abb. 4b mit dem Pfeil 23' bezeichnet wird,
die Drosselorgane, welche sich in den Öffnungen der Wand 19 befinden. Hier werden
die mit 20 bezeichneten Platten angehoben, und die mit 21 bezeichneten Platten legen
sich vor die Öffnungen der Wand 19; ein weiterer Ausschlag des Drosselorgans
ist deswegen nicht möglich, weil der äußere Rand der Platten 21 ebenfalls vor einen
Anschlag zu liegen kommt.
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In Abb. 5 a erkennt man, welcher Teil der öffnungen der Regenerator-Sohlkanäle
16a bis 16k durch die Drosselplatten 20a bis 20k verdeckt wird und welche Räume
für das einströmende Medium (Luft und Schwachgas) verbleiben. Jeweils die Fläche,
in welcher einer der Buchstaben a bis k steht, ist freier Strömungsquerschnitt.
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In gleicher Weise erkennt man aus Abb. 5 b, in welchem Umfang die
Öffnungen der Regenerator-Sohlkanäle 17a bis 17 k durch die Drosselplatten 21 verschlossen
werden und welche Querschnitte für das Ausströmen der verbrannten Gase frei bleiben.
Man sieht, daß es möglich ist, bei der Einströmung für den gleichen Regenerator-Sohlkanal
einen größeren Offnungsquerschnitt freizulegen, während für die abströmende Abhitze
nur ein kleinerer öffnungsquerschnitt gegeben ist, oder umgekehrt.
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Abb. 6 zeigt bei einem Ofen des gleichen oder auch eines anderen Systems
den über die halbe Ofenlänge sich erstreckenden Regenerator-Sohlkanal-30, der von
den Regeneratorzellen 31 a bis 31 k durch eine schräg verlaufende Wand 32
getrennt ist. In dieser Wand 32 befinden sich bogenförmig verlaufende Durchlässe
33 a, 33 b usw. Die obere Austrittsöffnung dieser Durchlässe liegt in der Schrägebene
der Wand 32, die untere Austrittsöffnung, die in den Regeneratorkanal 30 mündet,
liegt senkrecht: Jede dieser unteren Öffnungen ist durch einen Deckel 34 verschlossen,
der mit Schrauben 35 an den Seitenwänden der unteren Auskragungen 36 der Wand 32
befestigt ist.
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Der Deckel 34 bildet in diesem Falle die Wand, in der sich die zu
regelnde Öffnung befindet. In diesem Deckel ist drehbar eine Achse 37 gelagert,
auf der die beiden Platten 38 und 39 sitzen, die zueinander einen rechten Winkel
bilden und so angeordnet sind, daß die Platte 38 auf der Außenseite des Deckels
34, die Platte 39 auf der Innenseite desselben einen Anschlag bildet.
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Bei Einströmung nehmen also die Platten 38 und 39 die in Abb. 7 links
gezeigte Stellung ein, bei Ausströmung befinden sie sich in der in Abb. 7 rechts
dargestellten Lage. Längs der Wand 32 ist eine beliebige Abstufung der Platten 38
und 39 und damit der verbleibenden freien Querschnitte der Öffnungen der Durchlässe
33a bis 33k möglich, etwa in der Art, wie sie in den Abb. 5 a und 5 b angedeutet
ist.