DE1238439B - Fuellwerk fuer Regeneratoren von Verkokungsoefen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

ClOb

Deutsche KL: 10 a -4/20

Nummer: 1238439

Aktenzeichen: Stll012VIb/10a

Anmeldetag: 26. März 1956

Auslegetag: 13. April 1967

Die Verbrennungsgase aus den Heizzügen halbwandbeheizter Horizontal-Regenerativ-Verbund-Verkokungsöfen werden nach dem Verbrennen in einem Kanal, dem oberen Horizontalkanal, zusammengeführt, in ihm über die Heizzüge der nicht beheizten Wandhälfte geleitet und auf das System von Heizzügen mit darunter angeordnetem Regenerator verteilt; sie gelangen auf diese Weise zwecks Abgabe und Speicherung ihrer fühlbaren Wärme in der durch die Strömungsverhältnisse bedingten Weise in den Regenerator. Sie verlassen diesen Regenerator, nachdem sie wieder in einem Kanal zusammengeführt wurden.

Zur Abgabe der gespeicherten fühlbaren Wärme an die zur Verbrennung in den Heizzügen erforderliehen Frischluft (bei einer Beheizung mit Schwachgas auch des Schwachgases in einem zweiten Regenerator) muß dann die Strömung der Gase in entgegengesetzter Richtung erfolgen.

Die Kanäle oberhalb der Heizzüge und unterhalb der Regeneratoren sind also periodisch abwechselnd einmal Sammelkanäle, einmal Verteilungskanäle. Die Gasströme in den zwischen den Gittersteinen gebildeten vielen Teilstromkanälen innerhalb des Regenerators werden so periodisch abwechselnd in entgegengesetzter Richtung geführt.

Bisher war es üblich, den Regenerator mit Gittersteinen derart auszufüllen, daß in der Füllung zahlreiche Strömungskanäle gebildet wurden, die zum Teil einander berührten, zum Teil durch feste Wände begrenzt waren. Diese festen Wände waren bei Füllkörpern, Rostgittern u. ä. dadurch gegeben, daß regelmäßige oder symmetrische Körper verwendet wurden, aber auch verhältnismäßig kleine unregelmäßige Körper völlig regelloser Anordnung. So entstand ein Gitter, welches in beiden Strömungsrichtungen aufwärts und abwärts gleiche Widerstandszahlen aufwies.

Es sind auch Regeneratoren für Verkokungsofenbatterien bekannt, deren Gitterwerk aus sich kreuzenden Steinreihen besteht, die durchlaufende und im Grundriß rechteckige Kanäle von überall gleich großem Querschnitt bilden, bei denen zwecks Bildung wellenförmiger Gaskanäle die einzelnen Steinlagen, deren plattenförmige Steine in T-Form aneinandergesetzt sind, aus einander parallelen und quer dazu verlegten Steinreihen gebildet werden, die jeweils aus quer zu ihrer Längsachse nach der gleichen Seite hin ausgebogenen Steinen zusammengesetzt sind. Bei dieser Anordnung sind bei Verwendung von Steinen gleicher Ausbiegung die einander parallelen Steinreihen einer Steinlage nach der gleichen Seite hin und die übereinanderliegenden, einander parallelen Stein-Füllwerk für Regeneratoren von
Verkokungsöfen

Anmelder:

Fa. Carl Still,

Recklinghausen, Kaiserwall 21-23

Als Erfinder benannt:

Dr. Johannes Knappstein,

Dr. Friedrich Thiersch,

Otto-Martin Stührmann, Recklinghausen

reihen jeweils abwechselnd nach verschiedenen Seiten hin ausgebogen.

Außerdem sind Gittersteine und ihre Anordnungen in Regeneratoren bekannt, bei denen die Wände der zwischen den Gittersteinen verbleibenden Strömungskanäle sich bogenförmig von beiden Seiten verengen und wieder erweitern.

Weiterhin sind Regeneratoren für Gasöfen bekannt, die aus einem Formstein mit Hohlräumen errichtet werden, wobei durch das Aneinander-, Nebeneinander- und Übereinandersetzen der Steine im Regeneratorenraum Kanäle für die Gasströmung mit in einer senkrechten Ebene im wesentlichen trapezförmigem Querschnitt entstehen. Der Gasstrom strömt dabei entweder in Richtung der Querschnittsverengung oder ihr entgegen. Die Anordnung dieser Formsteine kann jeweils nur parallel und in einem Sinne erfolgen. Die Verdrehung der Steine um 90 oder 180° zur Veränderung bzw. zum Ausgleich von Strömungswiderständen in der einen oder entgegengesetzten Richtung ist nicht möglich.

Ferner sind Füllungen für Wärmespeicherkammern aus Ziegeln oder sonstigen Steinen bekannt, die mit Ansätzen versehen sind, wobei die Steine oder Ziegel, die in den einzelnen Schichten parallel liegen und rechteckige Kanäle bilden, abwechselnd quer gegeneinander versetzt sind. Die so gebildeten Kanäle haben, wie bei den übrigen bekannten Regeneratorausbildungen, ebenfalls in beiden Strömungsrichtungen gleiche Widerstände.

Mit den bisher bekannten Regeneratorausrüstungen bzw. Ausgitterungen ist es nicht möglich, die Gase in jeder der beiden Richtungen gleichmäßig auf

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Claims (2)

die einzelnen Stromkanäle innerhalb des Regenerators zu verteilen. Dies hat viele Gründe. Gasströme lassen sich nicht allein durch die Weite der Verteilungsdüsen oder ihre Form verteilen. Die Bewegungsenergie der Gase, ihre jeweilige Strömungsrichtung und die dabei auftretende Ejektorwirkung üben unter anderen Einflüssen bei abwechselnd in verschiedenen Richtungen geführten Gasströmen beträchtliche und jeweils verschiedene Wirkungen aus. Es wurde gefunden, daß eine ideal gleichmäßige Verteilung der Gasströme in Regeneratoren von Verkokungsöfen sowohl für die eine als auch für die entgegengesetzte Strömungsrichtung erreicht wird bei Verwendung eines Füllwerkes, das aus mit durchgehender rechteckiger Grundfläche ausgebildeten und mit abgerundet geformten, über die der gemeinsamen Riegelgrundfläche gegenüberliegenden Deckfläche herausragenden Nasen besetzten Gittersteinriegeln besteht, die mit regelmäßigen Abständen und parallel zueinander zu horizontalen Lagen zusammengefügt und benachbarte Lagen gegeneinander um jeweils 90° verdreht und übereinandergestapelt sind und die Gittersteinriegel dadurch charakterisiert sind, daß die rechteckige Grundfläche der Gittersteinriegel aus den Grundflächen abwechselnd aufeinanderfolgender gleichartiger Quader und sich nach oben verjüngender, die Quader mit abgerundeter Kuppe überragender prismatischer Körper zusammengesetzt ist. Es zeigte sich, daß bei regelmäßiger Anordnung der erfindungsgemäßen unsymmetrischen Körper, welche schräg zur Strömungsachse gestellte Teile besitzen, und bekanntem punktsymmetrischem Aufbau des gesamten Regenerators gleiche Strömungsverhältnisse für beide Strömungsrichtungen geschaffen werden. Beim Aufbau eines Regeneratorfüllwerkes aus den erfindungsgemäßen Gittersteinriegeln ist es zweckmäßig, zwischen den Riegelreihen einer Lage Abstände von der Stärke der überragenden prismatischen Zwischenkörper einzuhalten, die jeweils zwischen zwei benachbarte parallele Riegelreihen der darüber- oder darunterliegenden Querlagen eingreifen. An ihren oberen und unteren Kanten haben sich unterschiedliche Abrundungen der Gittersteinriegel als vorteilhaft erwiesen. Es hat sich auch als günstig erwiesen, die Gittersteinriegel am Kopfende des Regenerators vorzugsweise mit den überragenden prismatischen Zwischenkörpern nach unten und in dem weiter innerhalb des Regenerators gelegenen Teil die Gittersteinriegel mit nach oben gerichteten Zwischenkörpern und in Regeneratormitte mit den Zwischenkörpern vorzugsweise abwechselnd nach unten und oben gerichtet anzuordnen. Die beste Strömungsregulierung innerhalb eines Regenerators nach der vorliegenden Erfindung wird dann erreicht, wenn der Regenerator in bekannter Weise durch senkrechte Wände in mehrere Zellen unterteilt wird und das Vermischen der Gasströme von und zu den einzelnen Zellen durch Anordnung von Sperrsteinen am Regeneratorfuß verhindert wird. Die Anordnung der Gittersteinriegel in der oben geschilderten Weise wirkt sich dann besonders aus, und es wird in beiden Strömungsrichtungen über den gesamten Regenerator eine gleichmäßige Verteilung der Gasströme erreicht. Die Erfindung wird durch die F i g. 1 bis 3 beispielsweise näher erläutert. F i g. 1 zeigt in Schrägdarstellung die einheitlich angewandte Gittersteinform; F i g. 2 zeigt einen vertikalen Längsschnitt durch den unteren Teil einer mittleren Regeneratorkammer nach der Schnittlinie H-II von Fig. 3; F i g. 3 zeigt einen vertikalen Querschnitt durch den gleichen Teil der Regeneratorkammer nach der Schnittlinie III-III von Fig. 2. Der als Riegel ausgebildete Gitterstein 1 besteht aus den einzelnen Quadern 2 und den dazwischenliegenden abgerundeten, die Deckfläche der Quader überragenden prismatischen Körpern 3. Die zu einem Gittersteinriegel gehörenden Teile 2 und 3 besitzen nur eine gemeinsame Fläche, nämlich die Grundfläche 4. Aus den F i g. 2 und 3 ist beispielsweise die Lage der Gittersteinriegel in den Regeneratorzellen zu erkennen. 5 und 6 sind die Trennwände der Regeneratorzelle und 9 eine Regeneratorlängswand. 7 ist der Regeneratorbasisrost, durch dessen Spalten 8 die Gase ein- und austreten. Die Roststeine 10 tragen als Nasen ausgebildete seitliche Abstandshalter 11 und Stegaufsätze 12, die als Abstandshalter für die darüber angeordneten Gittersteinriegel dienen. Man erkennt, daß die Gittersteinriegel von Horizontallage zu Horizontallage um 90° verdreht und in verschiedenen Höhen- und Seitenbereichen mit den überstehenden prismatischen Körpern nach oben oder unten angeordnet sind. Durch Anwendung der erfindungsgemäßen Gittersteinriegel und ihre erfindungsgemäße Anordnung werden im Innern des Regenerators Gasdurchgangskanäle mit unregelmäßigen, sich verengenden und erweiternden Querschnitten gebildet, die von oben nach unten und von unten nach oben strömenden Gasen unterschiedlichen Strömungswiderstand entgegensetzen, und dadurch wird der Einfluß der unterschiedlichen Einströmungs- und Abströmungsverhältnisse der von oben und der von unten in die Regeneratoren einströmengen Gase ausgeglichen und werden gleichmäßige Gasbeaufschlagung und Wärmeverteilung über den ganzen Regenerator erreicht. Patentansprüche:

1. Füllwerk für Regeneratoren von Verkokungsöfen, das aus mit durchgehender rechteckiger Grundfläche ausgebildeten und mit abgerundet geformten, über die der gemeinsamen Riegelgrundfläche gegenüberliegenden DeckflSche herausragenden Nasen besetzten Gittersteinriegeln besteht, die mit regelmäßigen Abständen und parallel zueinander zu horizontalen Lagen zusammengefügt und benachbarte Lagen gegeneinander um jeweils 90° verdreht und übereinandergestapelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die rechteckige Grundfläche (4) der Gittersteinriegel (1) aus den Grundflächen abwechselnd aufeinanderfolgender gleichartiger Quader (2) and sich nach oben verjüngender, die Quader mit abgerundeter Kuppe überragender prismatischer Körper (2) zusammengesetzt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände paralleler benachbarter Gittersteine einer Lage der Dicke der prismatischen Zwischenkörper entsprechen, die jeweils zwischen zwei benachbarte parallele Längsriegel der darüber- oder darunterliegenden Lagen eingreifen.