DE1431563B2 - Verfahren und vorrichtung zum foerdern von grob zerkleinerten kohlepartikeln in einer rohrleitung mittels eines traegergases - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum foerdern von grob zerkleinerten kohlepartikeln in einer rohrleitung mittels eines traegergasesInfo
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- DE1431563B2 DE1431563B2 DE1965A0049704 DEA0049704A DE1431563B2 DE 1431563 B2 DE1431563 B2 DE 1431563B2 DE 1965A0049704 DE1965A0049704 DE 1965A0049704 DE A0049704 A DEA0049704 A DE A0049704A DE 1431563 B2 DE1431563 B2 DE 1431563B2
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fördern von grob zerkleinerten, 1070C bis 343° C heißen, trockenen
Kohlepartikeln in einer Rohrleitung zu einem Verkokungsofen, bei dem die Partikeln vermischt mit einem
Trägergas unter Druck in eine Rohrleitung eingeführt werden, entlang der Rohrleitung in Abständen zur
Unterstützung der Strömung der Partikel durch die Rohrleitung ein Trägergas als Strahl in die Rohrleitung
eingeführt wird und bei dem zumindest ein Teil der Mischung während ihres Durchflusses durch die
Rohrleitung Zentrifugalkräften ausgesetzt wird. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur
Durchführung dieses Verfahrens.
Die Vorteile der Beschickung von Verkokungsöfen mit einer Kohle, die auf eine solche Temperatur
vorgewärmt ist, daß sie vollständig getrocknet ist, aber noch keinen plastischen Zustand angenommen hat, sind
bekannt. Sie bestehen in der Hauptsache darin, daß hierdurch die Verkokungszeiten innerhalb der Verkokungskammern
erheblich herabgesetzt werden können, was eine beträchtliche Erhöhung der Leistungsfähigkeit
einer Verkokungsbatterie zur Folge hat. Der Transport derartiger heißer Kohle mit einem unter Druck
stehenden Trägergas ist jedoch deshalb problematisch, weil bei der Förderung der aus den Kohlepartikeln und
dem Fördergas bestehenden Mischung durch eine Rohrleitung der Druck innerhalb der Rohrleitung
ständig abfällt und das Gas expandiert, wobei sich>eine Erhöhung der Fließgeschwindigkeit ergibt. Bei der
verhältnismäßig großen Länge der Rohrleitungen, die zur Beschickung einer Verkokungsofenbatterie benötigt
werden, führt dies auf Grund der sich entwickelnden sehr hohen Geschwindigkeiten zu hohen Reibungsverlusten
mit ensprechendem Leitungsverschleiß und entsprechend niedrigem Wirkungsgrad. Darüber hinaus
resultiert aus der verhältnismäßig hohen Geschwindigkeit des Fördergases, die für den Transport der
Kohlepartikeln durch eine lange Rohrleitung erforderlich ist, ein relativ niedriges Verhältnis von Kohle : Gas.
Hieraus ergeben sich aber wiederum Schwierigkeiten bei der Abscheidung der Kohle aus dem Fördergas in
der zu beschickenden Verkokungsofenkammer, die u. a. darin bestehen, daß die in die heiße Verkokungsofenkammer
eintretende heiße Kohle Luft mitreißt, die mit der Kohle und den aus dieser entwickelten flüchtigen
Stoffen reagiert und Explosionen verursachen kann.
Um den Verschleiß in Rohrleitungen, in denen Feststoffe pneumatisch gefördert werden, herabzusetzen,
hat man bereits vorgeschlagen, das Fördergas entlang einer wirbelnden oder schraubenlinienförmigen
Bahn zu führen und dadurch eine aus dem Druckgas bestehende Schutzschicht zwischen dem Fördergut und
der Rohrleitungsinnenwand zu bilden (deutsche Patentschrift 11 02 650). Über längere Strecken hinweg bringt
auch dieses Verfahren jedoch nicht den gewünschten Erfolg, inbesondere deshalb, weil die Zunahme der
Fördergeschwindigkeit infolge des Druckabfalles nicht verhindert werden kann.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren der eingangs erläuterten Art vorzuschlagen,
mit dem sich ein günstiges hohes Kohle-Gas-Verhältnis aufrechterhalten läßt und übermäßige Strömungsgeschwindigkeiten
und daraus resultierender Verschleiß in der Rohrleitung vermieden werden. Erfindungsgemäß
wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß mittels in Abständen entlang der Rohrleitung auf zumindest einen
Teil der aus Kohlepartikeln und Trägergas bestehenden Mischung ausgeübter Zentrifugalkräfte jeweils die
Kohlepartikeln von dem Trägergas abgesondert werden und eine von Kohlepartikeln im wesentlichen freie
Trägergasansammlung gebildet wird, die abgelassen wird, derart, daß durch das Ablassen von Trägergas aus
der Rohrleitung in Abständen entlang derselben die Geschwindigkeit der Mischung innerhalb der Rohrleitung
kontrolliert und begrenzt und ein verhältnismäßig niedriger Druck in der Rohrleitung an der Verkokungsofenbeschickungsstelle
aufrechterhalten wird.
Der wesentliche Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht also darin, daß durch gesteuerte Entnahme von
Trägergas in bestimmten Abschnitten längs der Rohrleitung die Strömungsgeschwindigkeit der Kohle-Gas-Mischung
in der Rohrleitung reguliert werden
kann. Es ist daher möglich, eine günstige Strömungsgeschwindigkeit
auch über eine lange Rohrleitung mit einem günstigen Kohle-Gas-Verhältnis aufrechtzuerhalten,
wobei sich außerdem am Eintritt in die Verkokungsofenkammer ein für deren Beschickung
vorteilhaft niedriger Druck einstellt.
Es ist zwar schon vorgeschlagen worden, an einer bestimmten Stelle einer Rohrleitung, in der pneumatisch
Feststoffe gefördert werden. Fördergas zu entnehmen (deutsche Patentschrift 5 17 050), wobei dem Gas-Feststoff-System
von der Innenseite einer Kurve her das Fördergas entnommen wird, während der schwere
Feststoff geradeaus weiterfliegt. Die Entnahme erfolgt hierbei jedoch durch Absaugen der Gasgrenzschicht in
eine seitliche Abzweigung, ohne daß das Gemisch einer Fliehkraftwirkung unterworfen wird. Vor allem aber
dient dieses bekannte Verfahren nur dazu, eine vollständige Trennung zwischen dem Fördergas und
dem Feststoff herbeizuführen, ohne daß an die Einstellung einer bestimmten Strömungsgeschwindigkeit
in der Rohrleitung gedacht ist.
Es ist auch in anderem Zusammenhang schon bekannt, in einem Trägergas gefördertes partikelförmiges
Gut dadurch in seiner Förderbewegung zu beeinflussen, daß es einer Fliehkraftwirkung unterworfen
wird (DT-PS 1143 754). Bei diesem bekannten Verfahren wird jedoch im Gegensatz zu der Zielrichtung
der Erfindung beabsichtigt, das partikelförmige Fördergut durch die Fliehkraftwirkung in den Fördergasstrom
zu schleudern und darin wieder gleichmäßig zu verteilen, sobald eine gewisse Absetzung aufgetreten
ist. Auch eine mehrfache Umlenkung von breiigem Fördergut ist bereits bekannt, um eine gute Durchmischung
und Verteilung auch schwererer Festkörperteilchen in der Masse aufrechtzuerhalten (DT-PS 9 60 797).
Weiterhin ist es auch schon bekanntgeworden, das Trägergas für teilchenförmiges Fördergut vor dem
Eintragen des Fördergutes in einen Behälter aus der Rohrleitung abzuziehen, um dadurch die Reibung des
Trägergases und des geförderten Gutes zu verringern (DT-PS 2 82 485). Hierzu wird in der Förderleitung vor
der Auslaufstelle des Fördergutes eine Reihe von öffnungen vorgesehen, aus denen das Trägergas
austreten soll. Eine solche Anordnung erlaubt aber bei der Förderung von grob zerkleinerten Kohlepartikeln
keinen wirkungsvollen Abzug überschüssigen Trägergases.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geht deshalb die Erfindung von einer zu einer
Koksofenbatterie führenden Rohrleitung zum Fördern einer Mischung von grob zerkleinerten heißen Kohlepartikeln
und einem Trägergas aus, die mit einer Anzahl von im Abstand längs der Rohrleitung verteilten
Einführleitungen für das Trägergas versehen ist. Erfindungsgemäß wird diese bekannte Rohrleitung
dahingehend weiter ausgestaltet, daß im Verlauf der Rohrleitung vor deren Einmündung in eine Verkokungskammer mindestens eine Vorrichtung angeordnet oder
eine an sich bekannte Ausbildung der Rohrleitung vorgesehen ist, in der zumindest ein Teil der Mischung
aus Trägergas und Kohlepartikeln beim Hindurchströmen einer Fliehkraftwirkung unterliegt und ein von
Kohlepartikeln weitgehend freier. Trägergas enthaltender Raum entsteht, und daß an diesem Raum eine
Abzugsleitung für das Trägergas angeschlosen ist.
Das Trägergas kann in bekannter Weise aus unter Überdruck stehendem Dampf oder Koksofengas
bestehen, wobei Dampf bevorzugt wird. Da in dem zur Beschickung der Verkokungsofenkammern eingesetzten
Strom das Gewichtsverhältnis der vorerhitzten Kohlepartikeln zum Trägergas hochgehalten und auf
einen optimalen Wert gebracht wird, läßt sich in der Verkokungsofenkammer die Kohle leicht vom Gas
abscheiden.
Die Ausbildung der Rohrleitung, in der zumindest ein Teil der Mischung beim Hindurchströmen einer
Fliehkraftwirkung unterliegt, kann in an sich bekannter Weise ein Bogen der Rohrleitung sein. Als Vorrichtung,
die dem gleichen Zweck dient, kann aber auch nach einer weiteren Ausgestaltung ein Zyklonabscheider
vorgesehen werden, in welchem eine Trennung der Kohlepartikeln vom Trägergas erfolgt und das abgetrennte
Trägergas abgezogen wird. Aus der US-PS 4 75 635 ist es zwar bereits bekannt, an einer
Rohrleitung trichterförmige Behälter anzuschließen. Diese dienen jedoch ausschließlich der Zufuhr von
partikelförmigem Fördergut zur Rohrleitung, nicht dagegen einer Trennung von vorübergehend aus der
Rohrleitung entnommenem Fördergut vom Trägergas und der erneuten Rückführung des Förderguts in die
Rohrleitung. /
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen t
Verfahrens und der zu dessen Durchführung bestimmten Rohrleitung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Ausbildung gemäß der Erfindung dargestellt. Es zeigt
F i g. 1 einen zum Teil im Schnitt dargestellten schematischen Aufriß von einer erfindungsgemäßen
Ausführungsform zur Beschickung der Verkokungskammern einer Koksofenbatterie,
F i g. 2 einen Teilschnitt durch eine Rohrleitung in der Ebene und Richtung der Linie 2-2 der F i g. 5, wobei eine
der Einlaßdüsen gezeigt ist,
Fig.3 einen Teilschnitt in der Ebene nach der Linie
3-3 der F i g. 2,
F i g. 4 einen Teilschnitt, in dem ein horizontaler Bogen eines horizontalen Abschnittes der Rohrleitung
wiedergegeben ist, wobei gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein gekrümmter Abschnitt
der Rohrleitung eine Zentrifugalkraft auf die durch die Rohrleitung hindurchströmende Mischung
ausübt und somit eine Trennung der Kohlepartikeln von dem Dampf herbeigeführt wird, ( L
F i g. 5 einen Teilschnitt eines vertikalen Bogenstükkes in einem horizontalen Abschnitt der Rohrleitung,
d. h. eines Bogenstückes das in Vergleich zu F i g. 4 mehr in einer vertikalen als in einer horizontalen Ebene liegt,
F i g. 6 einen vertikalen Schnitt durch eine abgeänderte Ausführung einer Abzugseinrichtung gemäß der
Erfindung, wobei ein Zyklonabscheider für die Trennung der Kohlepartilei aus dem Dampf in einer von der
Rohrleitung abgehenden Abzweigung vorgesehen ist,
F i g. 7 einen Vertikalschnitt durch eine andere Ausführungsform der Erfindung mit ebenfalls einem
Zyklonabscheider zur Abtrennung der Kohlepartikeln aus dem Dampf,
F i g. 8 einen Vertikalschnitt durch ein Bogenstück der Rohrleitung mit einer bevorzugten Konstruktion zur
Verminderung von Abrieb an den an dem Bogen gelegenen Leitungswandungen, die am stärksten einem
Verschleiß durch die in der Mischung vorhandenen und durch die Leitung strömenden festen Partikeln ausgesetzt
sind und
F i g. 9 eine andere Ausführungsform der Erfindung, bei der mehrere Zyklonabscheider zum Abziehen von
Dampf an den Eintrittsstellen der Kohle in die üblichen
Beschickungsöffnungen einer Verkokungskammer vorgesehen sind.
In Fig. 1 ist mit 21 ein unter Druck stehender Bunker
bezeichnet, der getrocknete, vorerhitzte und in einer Hammermühle behandelte Kohlepartikeln zur Beschikkung
eines in einer Beschleunigungskammer 23 untergebrachten Brechwerks 22 aufnimmt. Um den
Strom der Kohlepartikeln aus dem Bunker 21 zur Kammer 23 zu fördern, wird durch eine Leitung 24
Dampf in den Bunker 21 eingeführt. Der Kohlestrom aus dem Bunker 21 zu der Beschleunigungskammer 23
wird durch einen Schieber 25 geregelt, der durch einen Druckzylinder 26 betätigt wird.
In Fig. 1 hat die Rohrleitung 27 einen Innendurchmesser
von 10 bis 20 cm, vorzugsweise etwa 15 cm, und
führt vom Ausgangsende der Beschleunigungskammer 23 zu einer Hauptleitung 28, die sich über die Länge der
Batterie erstreckt. Die Hauptleitung 28 weist für jede Verkokungskammer eine Beschickungsleitung 29 auf,
die in die betreffende Verkokungskammer hineinführt, vorzugsweise in einem Winkel, der kleiner als 23° gegen
die Horizontale geneigt ist, so daß die Kohlemischung in der Nähe des einen Endes der Verkokungskammer
ausgetragen wird und von hier unter Abscheidung aus dem Dampf zum gegenüberliegenden Ende der
Verkokungskammer hinströmt. Normalerweise weisen die Verkokungskammern, von der eine in Fig. 1 im
Schnitt wiedergegeben ist, an den gegenüberliegenden Enden Türen 31, 32 und einen Abzug oder Gasaustrag
33 an den von der Beschickungsleitung 29 entfernten Ende der Kammer auf. Eine der Türen 31,32 kann in der
üblichen Weise als Nivellierungseinrichtung ausgebildet sein, wobei in der diese aufnehmenden Öffnung ein
Stampfer hin- und herbewegt wird, um die Charge in der Verkokungskammer zu egalisieren. Gemäß dem Ausführungsbeispiel
nivelliert sich die Charge von selbst, da die den überhitzten Dampf enthaltende Mischung bei
der Einführung in die Verkokungskammer die Fließeigenschaften einer Flüssigkeit aufweist, so daß sich eine
relativ einheitliche Kohlencharge bei der Abtrennung der festen Kohlepartikeln aus dem Dampf ergibt. Es
wird also keine besondere Nivellierung für die Charge benötigt.
Entlang der Leitung 27 sind an nahe beieinanderliegenden Stellen Strahlrohre 34 für die Zuführung von
Dampf, vorzugsweise eines überhitzten Dampfes, vorgesehen. Die Strahlrohre werden von einer Dampfleitung
35 mit Dampf versorgt, die sich parallel zu der Leitung 27 erstreckt. Von der Dampfleitung 35 gehen im
Abstand zueinander eine Vielzahl von Abzweigungen 36 ab, von denen jede zu einer Düse 37 führt, die den
Dampf in die durch die Leitung 27 strömende Kohle-Dampf-Mischung einbläst. Der Dampf wird in
Fließrichtung eingeblasen, wobei er mit Schall- oder Überschallgeschwindigkeit eintritt und der Mischung
einen Impuls verleiht. Die Richtung der Dampfströme ist in Fig.3 mit dem Pfeil 38 bezeichnet. Die
Abzweigungen 36 sind mit Ventilen 39 versehen, die so eingestellt werden können, daß sich die gewünschte
Fließgeschwindigkeit in der Rohrleitung ergibt oder die geschlossen werden können, wenn die Zahl der die
Leitung mit Frischdampf versorgenden Abzweigungen 36 verringert werden soll.
Eine Ausgestaltung der Strahldüsen 37 ist in den F i g. 2 und 3 wiedergegeben. Die Düsen weisen einen <\s
Sechskant-Zapfen 41 auf, der mit einem Gewindeende 42 versehen ist, das mit einer Gewindebohrung 43 in der
Wandung der Rohrleitung 27 verschraubt ist. Die Stirnseite des Gewindeendes 42 schließt bündig mit der
Innenwandung der Rohrleitung 27 ab, so daß die Innenseite, wo die Strahlen in die Rohrleitung eintreten,
glatt ist und keine Hindernisse für den Strom der Dampf-Kohle-Mischung und keine Nester oder »Toträume«
vorhanden sind. Der Zapfen 41 hat mehrere sich in radialer Richtung erstreckende Düsen 44, von denen
jede venturiförmig mit einem divergierenden Ausgangsteil 44a ausgebildet ist. dessen Wandungen einen Winkel
zwischen 5° und 7° einschließen und einen Eingangsteil 44b aufweisen, der mit einer ausgeprägten Konvergenz
ausgestattet ist. Bei dem in F i g. 2 wiedergegebenen Ausführungsbeispiel weist jeder Zapfen 42 drei
derartiger Düsen auf, die mit einem gemeinsamen Kanal
45 in Verbindung stehen, der in eine zentrale Bohrung
46 des Zapfens 41 einmündet. Vorzugsweise erzeugt jede Düse 37 einen Dampfstrom in einem Winkel von
etwa 5 bis 20 Grad in bezug auf die Achse der Leitung, und zwar an einer Stelle, an der die Düse angeordnet ist
d. h. bei einer graden horizontalen Leitung in einem Winkel von etwa 5 bis 20 Grad gegen die Horizontale.
Das Ende 47 jedes Zapfens 41 ist mit einer Gewindebohrung 48 versehen, die das Gewindeende 49
einer der Abzweigung 36 aufnimmt, die von der Dampfleitung 35 abgehen. Diese Anordnung ergibt
fächerartige Gasstrahlen, die der strömenden Kohle-Dampf-Mischung Impulse in Fließrichtung verleihen,
wie es in F i g. 4 durch die Pfeile 50 angedeutet ist.
Bei dem in F i g. 1 wiedergegebenen Ausführungsbeispiel ist die Leitung 27 an einer Stelle, die mit A
bezeichnet ist, mit einem Bogen 51 versehen, um die Mischung aus überhitztem Dampf und vorerhitzten
Kohlepartikeln einer Zentrifugalkraft zu unterwerfen. Weiterhin ist jede Austragsleitung 29 so ausgebildet,
daß sie einen bogenförmig ausgebildeten Teil 5Γ aufweist.
In F i g. 1 bildet der Teil 51 einen schiefen Bogen, der nicht unbedingt in einer einzigen Ebene zu liegen
braucht. Nach Fig.5 befindet sich der bogenförmige Teil 51 in der vertikalen Ebene, jedoch kann die Ebene
jede andere Richtung auch annehmen. Fig.4 zeigt einen in einer horizontale Ebene angeordneten Bogen,
der auch in jede gewünschte Ebene zu liegen kommen kann. Die krummlinigen Teile können schiefe, nicht in
einer einzigen Ebene liegende Bögen sein, die trotzdem in derselben Weise wirksam sind.
In F i g. 4 weist der krummlinige Teil 51 einen ersten Bogenabschnitt 53 auf, dessen Krümmungsmittelpunkt
bei Ci liegt und stufenlos in einen zweiten Krümmungsteil
54 übergeht, dessen Krümmungszentrum bei C2 liegt. Der Abschnitt 54 geht stufenlos in einen dritten
Krümmungsteil 55 über, dessen Krümmungszentrum bei C3 liegt. Die Krümmungsradien der benachbarten
Abschnitte 53 und 54 sowie 54 und 55 sind diametral zueinander angeordnet, d. h. das Krümmungszentrum
Ci liegt auf einer Seite der Leitung, das Krümmungszentrum C2 auf der gegenüberliegenden Seite und das
Krümmungszentrum C3 auf derselben Seite der Leitung wie Cl. Für eine einen Innendurchmesser von
15 cm aufweisende Leitung 27 zur Förderung von in einer Hammermühle behandelter Kohle können die
Krümmungsradien zwischen 30 und 270 cm, vorzugsweise bei etwa 2 m liegen.
Die aufeinanderfolgenden Bogenabschnitte 53, 54 und 55 sind für einen Stromlinienfluß ausgebildet; der
Teil 53 ist mit dem zu ihm hin führenden Teil der Leitung durch eine zweckentsprechende Flanschverbindung 53a
berbunden, so daß von der Leitung zu dem Abschnitt 53
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ein Stromlinienfluß vorliegt. Dementsprechend steht der Abschnitt 55 vermittels einer Flanschverbindung
55a mit der Leitung in Verbindung, wodurch sich ein Stromlinienfluß von dem Abschnitt 55 zu dem sich daran
anschließenden Leitungsabschnitt ergibt.
Da die Mischung aus vorerhitzter Kohle und überhitztem Dampf durch den ersten bogenförmigen
Abschnitt 53 mit dem Krümmungszentrum Cl fließt, werden die Kohlepartikeln S durch die Zentrifugalkraft
in radialer Richtung nach außen (bezogen auf das Krümmungszentrum) vom Krümmungsmittelpunkt Cl
fort (also in Fig.4 nach oben rechts) geschleudert, so
daß sich eine verhältnismäßig dichte Konzentration in dem radial außen liegenden Innenbereich 56 des
Bogenabschnittes 51 ergibt, während dessen radial innen liegender Innenbereich 57 Dampf enthält, der im
wesentlichen von Kohlepartikeln frei ist. In ähnlicher Weise findet beim Hindurchströmen der Mischung
durch den Bogenabschnitt 54 ein Wegschleudern der Kohlepartikeln durch die Zentrifugalkraft nach außen
statt, dabei ergibt sich ein im wesentlichen von Kohle freier Dampfbereich 59. Wenn die Kohle-Dampf-Mischung
durch den nächsten bogenförmigen Abschnitt 55 strömt, werden die Kohlepartikeln gegen den Außenbereich
geschleudert. Dadurch bildet sich ein Dampfbereich 60, der im wesentlichen von Kohle frei ist. Die
Krümmung des Leitungsabschnittes 51 hat demnach die Wirkung, daß auf die Kohle-Dampf-Mischung eine
Zentrifugalkraft ausgeübt wird, derzufolge die Kohlepartikeln S vom Dampf getrennt werden.
Bei dem in Fig.4 gezeigten Ausführungsbeispiel
haben die verhältnismäßig kohlefreien Dampfbereiche 57 und 59 nach außen hin öffnungen, durch die der
Dampf abgezogen werden kann, und zwar in die Atmosphäre oder zu einer anderen zweckentsprechenden
Verbrauchsstelle. Die öffnungen werden durch Abzugsrohre 61 gebildet, deren eines Ende durch
Verschraubung oder in anderer Weise mit dem Leitungsabschnitt 51 verbunden ist, und zwar auf der
dem Dampfbereich 57 zugekehrten Seite. Das Abzugsrohr 61 erstreckt sich von dem erwähnten Verbindungsende
im allgemeinen entgegengesetzt zur Fließrichtung der Kohle-Dampf-Mischung, z. B. in einem Winkel von
45 Grad zur Achse der Leitung an der Stelle, von der das Abzugsrohr abgeht. Das andere Ende des Abzugsrohres
61 ist mit einer Blendenscheibe 62 versehen, vermittels deren die Geschwindigkeit des abgezogenen Dampfes
zur Atmosphäre hin geregelt wird, wie es durch den Pfeil 63 angedeutet ist. Die Blendenscheibe 62 kann mit
dem Ausgangsende des Abzugsrohres 61 vermittels der Bolzen 64 lösbar verbunden sein. Durch Auswechseln
der Blendenscheibe, wodurch das Abzugsrohr 61 jeweils den gewünschten Durchgang erhält, kann die Fließgeschwindigkeit
des abgezogenen Dampfes geregelt werden. Anstelle einer Blendenscheibe kann auch ein
Ventil 65 (vgl. Fig.5) zur Regelung der Austrittsgeschwindigkeit
des aus der Leitung abgezogenen Dampfes verwendet werden. Es besteht auch die Möglichkeit, Abzugsrohre mit entsprechenden Abmessungen
einzusetzen, so daß sich ein Ventil oder eine Blendenscheibe erübrigt.
Vom Dampfbereich 59 kann durch das Abzugsrohr 61c Dampf abgezogen werden. Dieses Rohr arbeitet in
derselben Weise wie das Abzugsrohr 61. Wie aus F i g. 4 ersichtlich, erstreckt sich das Rohr 61 von der Leitung 27
fort entgegengesetzt zur Strömungsrichtung, so wie es auch bei dem Abzugsrohr 61 der Fall ist. Auf diese
Weise treten überhaupt keine oder nur geringe Mengen an Kohlepartikeln in die Abzugsrohre 61, 6k· ein; die
Strömungsgeschwindigkeit und die Wirkung des Zentrifugalfeldes hindert die Kohlepartikeln daran, in die
Abzugsrohre 61,61 ceinzufließen.
Fig. 5 gibt eine Seitenansicht einer abgeänderten Ausführungsform einer Abzugseinrichtung wieder, bei
der sich die Leitung 51c in einem in einer vertikalen Ebene liegenden Bogen erstreckt. Insofern wird bei dem
Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 die Zentrifugalkraft
ίο auf die Kohlepartikeln 5 noch durch die Schwerkraft
unterstützt, die sich ebenfalls im Sinne einer Trennung der Kohlepartikeln 5 vom Dampf auswirkt. Der
Leitungsabschnitt 51c ist zwischen die angrenzenden Abschnitte 51cund 51oder Leitung 27 eingefügt, so wie
es auch bei der Ausführung nach F i g. 4 der Fall ist;jnit
diesen Abschnitten ist der Leitungsabschnitt 51c an seinen Enden durch geeignete Flanschverbindungen 53a
und 55a verbunden.
Die Leitung 51c weist einen ersten Krümmungsbereich 53c auf, der sich in einem Bogen nach vorne und
unten über den Krümmungsmittelpunkt CIa erstreckt. Ferner ist ein zweiter Krümmungsbereich 54c vorgesehen,
der sich an den Bereich 53c anschließt und sich in einem Bogen zunächst nach unten und dann nach oben
um den Krümmungsmittelpunkt C2a erstreckt. Schließlich ist noch ein dritter Krümmungsbereich 55c
vorhanden, der sich an den Bereich 54canschließt und in einem Bogen nach oben und vorne um den Krümmungsmittelpunkt C3a verläuft. Strömt die Dampf-Kohle-Mi-
schung durch den zweiten Leitungsbereich 54c in die durch den Pfeil 50a angegebene Richtung, so wirken die
Zentrifugal- und Schwerkräfte in der Weise zusammen, daß die Kohlepartikeln S nach unten in eine Richtung
weg vom Krümmungsmittelpunkt C2a geworfen werden, so daß der radiale, außen liegende Innenbereich
68 mit Kohle stark angereichert ist, während der Dampf in dem radialen innen liegenden Bereich 69 im
wesentlichen frei von Kohlepartikeln ist. Ein Abzugsrohr 61c, das dem Abzugsrohr 61 entspricht, zieht den
verhältnismäßig kohlefreien Dampf aus dem Bereich 69 ab. In dem Abzugsrohr 61c ist ein Ventil 65 zur
Regelung der Abzugsgeschwindigkeit für den Dampf vorgesehen. Das Rohr 61c erstreckt sich von der
Leitung weg in eine Richtung entgegengesetzt zur Strömungsrichtung der Kohle-Dampf-Mischung.
Die Wirksamkeit der entsprechend der Fig.4 ausgebildeten Abzugseinrichtung wurde bei einer in
Großbetrieb durchgeführten Beschickung eines Verkokungsofens mit 13,3 Tonnen trockener Kohle festgestellt.
Der Ofen wurde in 6,3 Minuten gefüllt, wobei eine Rohrleitung mit einem Durchmesser von 15 cm und mit
einem Abstand von 20cm zwischen den in Fig. 3 wiedergegebenen Strahldüsen verwendet wurde; den
Düsen wurde ein Dampf von etwa 10,5 kg/cm2 zugeführt. Die Kohle wurde mit einer Geschwindigkeit
von 1,9 Tonnen pro Minute bei Anwendung von 40 kg eingestrahltem Dampf pro Minute, also 21 kg Dampf
auf 1 Tonne Kohle, gefördert. Der Druck am Kopfende der Leitung betrug 0,56 kg/cm2 (Überdruck) und
0,21 kg/cm2 (Überdruck) an dem in die Verkokungskammer auslaufenden und einen Krümmungsbereich 5V
aufweisenden Ende (Fig. 1). Die Abzugsrohre des Krümmungsbereiches hatten einen Innendurchmesser
von 5 cm und waren jeweils um 30 Grad voneinander angeordnet. Die Abzugsrohre wurden mehr oder
weniger gedrosselt, je nach der an dem an dem anderen Ende der Ofenkammer angeordneten Abzug erkennbaren
Menge des Kohleaustrags. Dabei betrug der
errechnete Damplaustrag aus einem Abzugsrohr mit einem Durchmesser von 5 cm 36 kg bei einem Druck
von 0,35 kg/cm2(Überdruck).
Wie bei der Ausführungsform nach F i g. 4 ist auch bei der nach F i g. 5 eine Dampfleitung 35 vorgesehen, die
mit Abzweigungen 36 zu den Strahldüsen 37 hin führt, wobei der Durchfluß durch diese Düsen durch ein Ventil
39 geregelt wird. Die Düsen 37 blasen Dampfstrahlen mit Schall- oder Überschallgeschwindigkeit in die aus
Kohle und Dampf bestehende Mischung, um diese durch das Leitungssystem zu treiben und mindestens einen
Teil des abgezogenen Dampfes zu ersetzen, so wie es unter Bezugnahme auf die Fig.4 bereits oben
beschrieben worden ist.
In F i g. 6 weist die Leitung 27 eine Abzweigung 71 auf. über die ein Teil der Dampf-Kohle-Mischung
tangential in einen Zyklonabscheider 72 einströmt. Der Abscheider weist einen zylindrisch ausgebildeten
oberen Teil 73 und einen sich nach unten verjüngenden konischen Teil 74 auf. Letzterer weist an seinem unteren
Ende eine kreisförmige Öffnung bzw. einen kreisförmigen Austrag 75 auf, der mit dem oberen Ende einer
Rückführungsleitung 76 in Verbindung steht, die nach unten führt und in die Leitung 27 über eine in deren
Wandung ausgebildete Öffnung 77 einmündet.
Die Öffnung 75 stellt den Austrag dar, durch welchen die angereicherten Kohlepartikeln C über die Rückführungsleitung
76 wieder der durch das Leitungssystem 27 hindurchströmenden Mischung zugeführt werden. Der
Austrag 75 ist normalerweise durch das Absperrglied 78 verschlossen, das an seinem unteren Ende eine konisch
ausgebildete Oberfläche aufweist, die mit dem Umfang der Austragsöffnung 75 so zusammenwirkt, daß letztere
abgeschlossen ist, wenn sich das Absperrglied 78 in seiner untersten Lage befindet.
Das obere Ende des Absperrgliedes 78 ist mit dem unteren Ende eines vertikalen Stößels 79 verbunden,
dessen oberes Ende bei 81 an dem bewegbaren Anker 82 eines Magneten 83 angeschlossen ist, der eine Spule
84 aufweist. Die Erregung wird in bestimmten Zeitabständen durch einen automatischen Zeitschalter
85 bewirkt, der der Spule 84 über die Leitungen 86,87 in
bestimmten Intervallen Strom zuführt. Der Anker 82 wird normalerweise durch die Feder 88 in bezug auf die
Spule 84 in einer unteren Lage gehalten.
Das obere Ende des zylindrischen Teils 73 des Zyklonabscheiders 72 ist durch eine horizontale Platte
92 abgedeckt, die eine mittige öffnung 93 aufweist, durch welche sich ein vertikales Rohr 94 hindurch
erstreckt. Dieses weist an seinem oberen Ende einen Flansch 95 auf, an dem vermittels der Bolzen 96 eine
Blendenscheibe 97 befestigt ist, die eine mittige Öffnung 98 enthält. Der Strößel 79 erstreckt sich durch die
Öffnung 98 nach oben. Die Hin- und Herbewegung des Stößels 79, die durch Erregung und Entregung des
Elektromagneten 83 ausgelöst wird, übt eine Reinigungswirkung auf die öffnung 98 aus und hält diese frei
von Kohlepartikeln die sonst das Abströmen des abgezogenen Dampfes durch diese öffnung behindern
würden. Die Austragsgeschwindigkeit des abgezogenen Dampfes kann durch Veränderung der Größe der
öffnung 98 geregelt werden. Zu diesem Zweck kann die Platte 97 abmontiert und durch eine andere Platte
ersetzt werden, deren öffnung größer oder kleiner ist.
Anstelle des obenerwähnten Elektromagneten kann auch ein anderer Servomechanismus, z. B. ein Drücker
verwendet werden.
Die untere Kante des Rohres 94 verjüngt sich bei 99, in der Weise, daß sie mit der am oberen Ende des
Absperrgliedes 78 vorhandenen kegelförmigen Fläche 101 zusammenpaßt, und zwar dann, wenn sich das
Absperrglied in seiner oberen Lage befindet. Durch das Zusammenwirken der Fläche 101 mit der Kante 99 wird
das Rohr 94 unten verschlossen, und dadurch wird arm auch der Abzug von Dampf durch die Öffnung 98
abgesperrt. Wie aus F i g. 6 ersichtlich, erstreckt sich die Abzweigung 71 von der Einmündung 102 in der
Rohrleitung 27 nach oben zum oberen Teil des Abscheiders 72, und mit diesem steht die Abzweigung 71
über eine Eintrittsöffnung 103 für die Kohle-Dampl ■Mischung
in Verbindung. Die Eintrittsöffnung 103 ist tangential in der Seitenwandung des oberen zylindrischen
Teils 73 in der Nähe von dessen oberem Ende vorgesehen, so wie es in F i g. 6 gezeigt ist.
Wenn die Kohle-Dampf-Mischung durch die Rohrleitung 27 in Richtung des Pfeiles 104 strömt, fließt ein Teil
dieser Mischung durch die Abzweigung 71 nach oben ab, was durch den in der Abzweigung 71 eingezeichneten
Pfeil angedeutet ist. Von hier strömt die Mischung über die Öffnung 103 tangential in den Kopf des Zyklonabscheiders
72 ein. Die so erzeugten Zentrifugalkräfte haben eine Trennung der Kohlepartikeln von Dampf
zur Folge. Die abgetrennten Kohlepartikeln sammeln sich bei C in dem unteren, konischen Teil 74 des
Abscheiders 72. Das Absperrglied 78 befindet sich normalerweise in seiner untersten Luge, wodurch die
Austragsöffnung 75 abgesperrt ist und die gesammelten Partikeln Cdaran gehindert werden, zur Rohrleitung 76
zurückzufließen. Der abgetrennte Dampf strömt nach oben durch das Rohr 94 ab und wird durch die
Abzugsöffnung 98 zur Atmosphäre hin ausgetragen. Die Öffnung 98 wird durch die Hin- und Herbewegung des
Stößels 79 sauber gehalten. Die Öffnung 98 regelt nicht nur die abgezogene Dampfmenge, sondern auch die von
der Rohrleitung 27 abgezogene Menge der Kohle-Dampf-Mischung. Durch Verwendung einer Platte 92
mit einer Öffnung entsprechender Größe läßt sich die von der Rohrleitung in den Zyklonabscheider 72
abgezogene Dampfmenge einstellen.
Der expandiere Dampf wird auf diese Weise kontinuierlich abgezogen und die Kohlepartikein
sammeln sich am Boden des Abscheiders 72, bis der Elektromagnet 83 durch den automatischen Zeitschalter
85 erregt wird. In diesem Augenblick wird das Absperrglied 78 in seine obere Lage gebracht, in der es
die Austragsöffnung 75 freigibt und das untere Ende des Rohres 94 verschließt. Die am Boden des Abscheiders
72 angesammelten Kohlepartikeln fallen dann durch die Austragsöffnung 75 und den Rückführung:kanal 76 in
die die Rohrleitung 27 durchströmende Mischung. Nach einem bestimmten Zeitintervall, das ausreicht, um die
angesammelten Partikeln durch die Austragsöffnung 75 zu befördern, wird der Elektromagnet 83 durch den
Zeitschalter 85 entregt. Dabei bewegt sich das Absperrglied 78 unter der Wirkung der Feder 88 nach
unten in seine unterste Lage und verschließt dabei die Austragsöffnung 75. Dieser Kreislauf kann in periodischen
Intervallen wiederholt werden. Der Zeitschalter 85 kann so eingestellt werden, daß die Austragsöffnung
75 in solchen Zeitintervallen periodisch geöffnet wird, so daß eine übermäßige Ansammlung von Kohlepartikeln
im Abscheider 72 vermieden wird.
Die Fortbewegung der Kohle-Dampf-Mischung durch das Rohrleitungssystem 27 wird durch die durch
die Düsen 37 eingeführten Strahlen von überhitztem Dampf bewirkt (vgl. Fig.6), so wie es oben im
Zusammenhang mit dem Auslührungsbeispicl nach den l·' i g. I bis 5 beschrieben wurde.
Bei dem in I·" i g. 7 wiedergegebenen Ausführungsbeispiel weist der Zyklonabscheider 106 eine Austragsöffnung
107 an dem unteren linde des konischen Teils 108 auf. Die Austragsöffnung 107 steht in direkter
Verbindung mit einer Öffnung 109 in der Wandung der Rohrleitung 27. Das Absperrglied 111 weist eine
konische Ausbildung auf und verjüngt sich nach oben zu einer Spitze, die mit dem unteren Ende eines Stößels 112
verbunden ist. der sich nach oben durch das Rohr 113 und durch eine Abzugsöffnung 114 erstreckt, die in einer
austauschbaren Abzugsplatte 115 ausgebildet ist. Das obere Ende des Stößels 112 ist mit der Spitze eines sich
nach unten verjüngenden Gliedes 116 verbunden, an dessen oberem Teil ein zweiter Stößel 117 befestigt ist.
der seinerseits mit seinem oberen Ende mit dem Anker 118 eines Elektromagneten 119 in Verbindung steht, der
eine Spule 121 aufweist. Der Anker 118 wird normalerweise mittels der Feder 122 in einer oberen
Lage gehalten, wobei er aus der Spule 121 herausragt. Die Feder 122 ist an einem an dem Elektromagneten 119
befestigten Ausleger 123 angebracht.
Die öffnung 109 verjüngt sich nach oben und wirkt dadurch mit den Seitenflächen des Absperrgliedes Ul
zusammen, wenn sich dieses in seiner obersten Lage befindet, in der die Öffnung 109 und der Austrag 107
abgeschlossen wird, so daß durch diese die sich bei C ansammelnden Kohlepartikeln nicht hindurchfließen
können. Die Abzweigung 124 ist tangential an den oberen zylindrischen Teil 125 des Zyklonabscheiders
106 angeschlossen. Das abgetrennte Gas. das im wesentlichen von Kohlepartikien frei ist. strömt nach
oben durch das K ohr 113 und wird durch die Abzugsöffnung 114 in die Atmosphäre ausgetragen. Die
Abzugsöffnung 114 verjüngt sich nach unten und wirkt dadurch mit dem Sperrglied 116 für den Abzug
zusammen, wenn das Sperrglied sich in seiner untersten Lage befindet, in der es die Abzugsöffnung 114
abschließt. Dies geschieht in periodischen Zeitintervallen. die durch den Zeitschalter 126 geregelt werden, der
die Spule 121 des Elektromagneten automatisch erregt, wobei der Anker 118 entgegen der Kraft der Feder 122
abgesenkt und auch das Abzugssperrglied 116 nach unten in seine Schließlage und das ebenfalls nach unten
bewegte Absperrglied 111 in seine Öffnungslage gebracht wird, in der die angesammelten Kohlepartikeln
durch die Austragsöffnung 107 nach unten in die die Rohrleitung 27 durchströmende Kohle-Dampf-Msichung
fallen können.
Bei der in F i g. 7 gezeigten Ausführungsform der Erfindung bildet sich in dem Abscheider 106 ein Druck,
wenn die Öffnung 114 durch das Absperrglied 116 verschlossen wird. Dieser Druck trägt dazu bei, die
Kohlepartikeln aus dem Abscheider zu der Rohrleitung 27 zurückzubeordern. Bei dieser Ausführungsform wird
der Dampf periodisch zur Atmosphäre oder einer anderen zweckentsprechenden Verbrauchsstelle hin
abgelassen, vorausgesetzt, daß die öffnung 114 frei ist, was während des größten Teils jedes Kreislaufes der
Fall ist. Die öffnung 114 wird nur augenblicksweise geschlossen, um eine Rückführung der Kohlepartikeln
zur Rohrleitung zu ermöglichen. Sie wird oft genug verschlossen, um eine übermäßige Ansammlung der
Kohlepartikeln im Unterteil des Abscheiders 106 zu (<5
verhindern. Der optimale Kreislauf für das öffnen und Verschließen der öffnung 114 und des Austrags 109
richtet sich nach den angewendeten Druckbedingungen.
Der Schalter 126 kann so eingestellt werden, daß sich der gewünschte Zeitzyklus ergibt.
Zahl und Art der Abzugseinrichtungen, die bei einer vorgegebenen Rohrleitung Anwendung finden, und der
Abstand zwischen diesen Einrichtungen richten sich nach der Länge der Rohrleitung, den innerhalb des oben
angegebenen Bereiches herrschenden Druckbedingungen und der Temperatur des überhitzten Dampfes. Die
Zahl der Abzugseinrichtungen soll so gewählt werden, daß genügend Dampf, der im wesentlichen frei von
Feststoffen ist. an den entlang der Leitung in Abstand voneinander angeordneten Stellen abgezogen werden
kann, damit die Dampfgeschwindigkeit innerhalb der Leitung innerhalb verhältnismäßig enger Grenzen, z. B.
15 bis 61 m/sec, gehalten werden kann und sich an der
Beschickungsstelle für jede Verkokungskammer ein verhältnismäßig hohes Gewichtsverhältnis von Kohle
zu Trägergas bei einem verhältnismäßig geringen Druck einstellt.
Während das Kohle-Dampf-Gewichtsverhältnis dadurch geregelt werden kann, daß Dampf aus der
Rohrleitung an einer oder mehreren von dem Austragsende der zu den Verkokungskammern hin
führenden Rohrleitungsabzweigungen entfernten Stel-(, len abgetragen wird, erfolgt die Regelung des
Kohle-Dampf-Gewichtsverhältnisses der in die Verkokungskammer eintretenden Mischung zwecks leichterer
Abscheidung der Kohlepartikeln aus dem Dampf innerhalb der Verkokungskammer vorzugsweise dadurch,
daß in der Rohrleitung oder einer Abzweigung hiervon ein Ablaß unmittelbar vor der Austragsstelle in
die Verkokungskammer vorgesehen wird. Fig. 1 zeigt einen solchen Ablaß bei B in Form der gekrümmten
Rohrleitung 5Γ. Die Hauptleitung 28 (Fig. 1), die sich
entlang der Koksofenbatterie erstreckt, ist mit Abzweigungen 28a (siehe Fig. 9) versehen, die zu einem
Zyklonabscheider 286 führen. Jede Beschickungsöffnung der Batterie ist mit einem derartigen Zyklonabscheider
ausgestattet. Der Dampf wird von dem Zyklonabscheider durch eine Abzugsleitung 28c abgelassen,
und die Kohlepartikeln werden von der Ausgangsmündung 28c/ in die Beschickungsöffnung
ausgetragen.
In den Biegungen und Bögen der Rohrleitung findet am schnellsten eine Abnutzung statt. Es handelt sieb
hierbei um die Teile, in denen der stärkste Verschleiß'^" auftritt. In Fig.8 ist ein Bogen gezeigt, in dem der
Verschleiß herabgesetzt, wenn nicht sogar vollständig vermieden wird. Hierbei weist das insgesamt mit 27b
bezeichnete Bogenstück des Rohrleitungssystems ein Bogenteil 27c auf, das konzentrisch von einer Hülse 27d
umschlossen wird. Diese Hülse 27c/ erstreckt sich über die gesamte Länge des Bogenteils 27c. Seine Enden sind
vermittels der Abdeckplatten 27c und 27f gegen die
Rohrleitung abgedichtet. Die Platten können mit dem Umfang der Rohrleitung und den Enden der Hülse TId
durch Verschweißung oder in anderer Weise dichtend verbunden sein, so daß ein Ringraum 27g geschaffen
wird, der den Bogenteil 27c umschließt. Der Ringraum 27g kann mit Kohlepartikeln 5' ausgefüllt werden,
entweder bei der Herstellung der Rohrleitung oder unmittelbar bevor die Rohrleitung in Betrieb genommen
wird. Der Ringraum kann aber auch zunächst leer gelassen werden. In diesem Falle füllt sich der Ringraum
dann, wenn zufolge Verschleißes der Wandungen des Kurventeils 27c sich in diesem eine oder mehrere
öffnungen 27Λ bilden, durch welche die Kohle in den
Ringraum 27 g eindringen kann. Die auf diese Weise
gebildete Schicht 27/ aus Kohlepartikeln S' bildet eine
Schutzschicht für die Wandungen der Hülse 27c/, wodurch ein Verschleiß derselben verringert, wenn
nicht sogar vollständig ausgeschlossen wird.
Aus der obigen Beschreibung ergibt sich die Arbeitsweise der verschiedenen, vorstehend erläuterten
Ausführungsbeispiele. Der Fluß der Mischung aus Kohlepartikeln und Dampf wird durch Dampfstrahlen
durch die Rohrleitung gedrückt, die an entlang der Rohrleitung nahe beieinanderliegenden Stellen unter
Schall- oder Überschallgeschwindigkeiten eingeführt werden, wodurch der Mischung Impulse in Strömungsrichtung verliehen werden und eine kontinuierliche
Strömung der Mischung aufrechterhalten wird. Wenigstens ein Teil des Trägergases wird zur Kontrolle des
Druckes und des Kohle-Dampf-Gewichtsverhältnisses abgelassen, was vorzugsweise dadurch geschieht, daß
die Mischung einer Zentrifugalkraft an einer Stelle der Rohrleitung ausgesetzt wird, damit sich die Kohlepartikeln
vom Dampf abtrennen und ein Dampfkörper gebildet wird, der im wesentlichen frei von Kohlepartikeln
ist, wobei dieser Körper oder ein Teil davon abgelassen wird, so wie es oben beschrieben worden ist.
Bei der Förderung von Kohlepartikeln d zur Beschickung der Verkokungskammern einer Batterie
ist, wie in F i g. 1 bei B gezeigt, vorzugsweise wenigstens eine Abzugseinrichtung nach der Hauptförderleistung
28 in dem zu der Austragsleitung 29 hin führenden Leitungsteil vorgesehen, wobei jeder Verkokungskammer
eine solche Abzugseinrichtung zugeordnet ist. Dadurch weist die Kohle, die in die Verkokungskammer
eintritt, ein hohes Kohle-Dampf-Gewichtsverhältnis auf, das zweckmäßigerweise bei 30 :1 liegt. Dadurch
wird die Abtrennung der Kohlepartikeln vom Dampf in der Verkokungskammer begünstigt und ein Austrag von
Kohlepartikeln in die Hauptsammelleitung verhindert. Ferner wird dadurch die Beschickung beschleunigt.
Der zur Anwendung gelangende Dampf, der der Kohle einen Impuls verleiht und deren Fluß in der
Verkokungskammer bewirkt, erleichtert die Beschikkung. Die Dampfatmosphäre, welche die in den heißen
Verkokungsofen eintretenden heißen Kohlepartikeln umschließt, verhindert eine Entflammung der heißen
Kohle beim Verkokungsprozeß. Zufolge des verhältnismäßig hohen Kohle-Dampf-Gewichtsverhältnisses findet
beim Eintreten der Kohle-Dampf-Mischung in die Verkokungskammer eine rasche Abtrennung der Kohle
vom Dampf statt. Der Dampf tritt durch den Gasabzug in die Hauptsammelleitung und die Kohle sammelt sich
in der Verkokungskammer und bildet dabei die gewünschte Charge.
Wie bereits erwähnt, bezieht sich die Erfindung vorzugsweise auf die Förderung von heißen, grob
zerkleinerten vorerhitzten Kohlepartikeln von dem Vorerhitzer zu den Verkokungskammern einer Koksofenbatterie,
um diese zu beschicken. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese bevorzugte Ausführungsform
beschränkt. Sie kann auch dort Anwendung finden, wo Kohle von einer Kohle-Trocknungsanlage zu der
Verbrauchsstelle gefördert werden soll. Unter Verwendung des Erfindungsgedankens können auch andere
Stoffe als Kohle gefördert werden, wenngleich die Erfindung ihren besonderen Wert für den Tranpsort von
heißer Kohle besitzt. Falls es nicht um die Beschickung der Verkokungskammern einer Koksofenbatterie geht,
können anstelle von Dampf und Koksofengas auch andere gegenüber den zu fördernden Feststoffen inerte
Trägergase, z. B. Stickstoff oder andere inerte Gase eingesetzt werden.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen 709 523/1
Claims (20)
1. Verfahren zum Fördern von grob zerkleinerten, 107°C bis 343°C heißen, trockenen Kohlepartikeln
in einer Rohrleitung zu einem Verkokungsofen, bei dem die Partikeln vermischt mit einem Trägergas
unter Druck in eine Rohrleitung eingeführt werden, entlang der Rohrleitung in Abständen zur Unterstützung
der Strömung der Partikeln durch die Rohrleitung ein Trägergas als Strahl in die
Rohrleitung eingeführt wird und bei dem zumindest ein Teil der Mischung während ihres Durchflusses
durch die Rohrleitung Zentrifugalkräften ausgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß mittels
in Abständen entlang der Rohrleitung auf zumindest einen Teil der aus Kohlepartikeln und
Trägergas bestehenden Mischung ausgeübter Zentrifugalkräfte jeweils die Kohlepartikeln von dem
Trägergas abgesondert werden und eine von Kohlepartikeln im wesentlichen freie Trägergasansammlung
gebildet wird, die abgelassen wird, derart, daß durch das Ablassen von Trägergas aus der
Rohrleitung in Abständen entlang derselben die Geschwindigkeit der Mischung innerhalb der Rohrleitung
kontrolliert und begrenzt und ein verhältnismäßig niedriger Druck in der Rohrleitung an der
Verkokungsofenbeschickungsstelle aufrechterhalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet,
daß das Trägergas mit Überschallgeschwindigkeit in die Rohrleitung eingeblasen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Mischung aus der
Rohrleitung abgezweigt und dieser Teil einer Zentrifugalkraft ausgesetzt wird, wonach die von
dem Trägergas abgetrennten Kohlepartikeln wieder zur Rohrleitung zurückgeführt werden, während das
von den Kohlepartikeln im wesentlichen freie Trägergas abgezogen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägergas von dem abgezweigten
Teil kontinuierlich abgezogen wird und die Kohlepartikeln von dem abgezweigten Teil intermittierend
in die Rohrleitung zurückgeführt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägergas von dem abgezweigten
Teil intermittierend abgezogen wird und die Kohlepartikeln von dem abgezweigten Teil ebenfalls
intermittierend zu der Rohrleitung zurückgeführt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß während der Rückführung der Kohlepartikeln in die Rohrleitung der Druck des abgezweigten Teils erhöht und dieser zur Unterstützung
der Rückführung der Kohlepartikeln in die Rohrleitung verwendet wird.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
aus Kohlepartikeln und Trägergas bestehende Mischung dadurch einer Zentrifugalkraft ausgesetzt
wird, daß sie durch ein mindestens an einer Stelle entlang der Rohrleitung vorgesehenes Bogenstück
hindurchströmt und daß das an der dem Krümmungsmittelpunkt des Bogenstückes am nächsten
gelegenen Innenwandung des Bogenstückes angesammelte und von den Kohlepartikeln im wesentlichen
freie Trägergas aus der Rohrleitung abgezogen
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung an mehreren in Abstand
voneinander angeordneten Stellen entlang der Rohrleitung durch ein Bogenstück geschickt wird,
wobei die Zahl dieser Stellen mit einem Bogenstück und mit einem Abzug für das von den Kohlepartikeln
im wesentlichen freie Gas in Wechselbeziehung zu der in die Rohrleitung eingeführten Menge an
Trägergas steht, so daß übermäßige Geschwindigkeiten in der Rohrleitung vermieden werden und am
Ausgangsende der Rohrleitung ein hohes Gewichtsverhältnis der Kohle zum Gas erzielt wird, das
zwischen 20 und 500 :1 liegt. .,
9. Verfahren zur Beschickung der Verkokungskammern einer Koksofenbatterie mit heißen, grob
zerkleinerten Kohlepartikeln, nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß als Trägergas Dampf oder Koksofengas verwendet wird und daß die Verkokungskammern
nacheinander mit der vom Ende der Rohrleitung abgezogenen und ein hohes Gewichtsverhältnis von Kohle zu Trägergas aufweisenden
Mischung bei niedrigem Druck beschickt werden.
10. Verfahren nach Anspurch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des von der Mischung
unmittelbar vor deren Eintritt in eine Verkokungskammer abgetrennten Trägergases in eine andere
leere Verkokungskammer eingeleitet wird, wobei der Druck in der Mischung auf einen Wert von
höchstens 0,14 kg/cm2 (Überdruck) abgesenkt wird.
11. Zu einer Koksofenbatterie führende Rohrleitung
zum Fördern einer Mischung von grob zerkleinerten heißen Kohlepartikeln und einem
Trägergas gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, mit einer Anzahl von im Abstand längs der Rohrleitung
verteilten Einführleitungen für das Trägergas, dadurch gekennzeichnet, daß im Verlauf der
Rohrleitungen (27) vor deren Einmündung in eine Verkokungskammer mindestens eine Vorrichtung
(72, 106) angeordnet oder eine an sich bekannte Ausbildung (51,5Γ) der Rohrleitung vorgesehen ist,
in der zumindest ein Teil der Mischung -beim Hindurchströmen einer Fliehkraftwirkung unterliegt
und ein von Kohlepartikeln weitgehend freier, Trägergas enthaltender Raum (57, 59; 69) entsteht,
und daß an diesem Raum eine Abzugsleitung (61c; 94,98; 113,114) für das Trägergas angeschlossen ist.
12. Rohrleitung nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß als Ausbildung der Rohrleitung, in der zumindest ein Teil der Mischung beim
Hindurchströmen einer Fliehkraftwirkung unterliegt, ein Bogen (51, 5Γ) in der Rohrleitung (27)
vorgesehen ist, und die Abzugsleitung (61c) für das Trägergas an dem radial innenliegenden Bereich des
Bogens (51,5Γ) angeschlossen ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Bogen (51, 5Γ) in einer
vertikalen Ebene liegt, wobei der radial außenliegende Bereich sich nach unten erstreckt.
14. Rohrleitung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Bogen (51) in einer
horizontalen Ebene liegt.
15. Rohrleitung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Bogen (51) aus
drei aufeinanderfolgenden Abschnitten (53, 54, 55) besteht, wobei die Krümmungsradien der aufeinanderfolgenden
Abschnitte diametral entgegengesetzt
zueinander liegen, und daß an jeden radial nach innenliegenden Bereich der Abschnitte (53, 54) eine
Abzugsleitung (61,61 (^angeschlossen ist.
16. Rohrleitung nach einem der Ansprüche 11 bis
15, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzugsleitung (61,61c,) als Rohr ausgebildet ist, das sich von seinem
Anschlußende an die Rohrleitung (27) in eine der Strömungsrichtung des Trägergases in dem Bogen
(51, 5Γ) entgegengesetzte Richtung erstreckt, und daß eine Einrichtung (62, 65) zur Regelung der
Entnahmegeschwindigkeit des Trägergases vorgesehen ist.
17. Rohrleitung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (62) zur
Regelung der Entnahmegeschwindigkeit des Trägergases eine mit einer Öffnung versehene Platte
ist, die auswechselbar an dem der Rohrleitung (27) abgekehrten Ende des Rohres befestigt ist, und daß
die Öffnung ins Freie führt.
18. Rohrleitung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (72,106), in der
zumindest ein Teil der Mischung beim Hindurchströmen einer Fliehkraftwirkung unterliegt, ein Zyklonabscheider
mit einem Eingang (103) für die Mischung, einem Austrag (75) für die Kohlepartikeln
und einer Abzugsleitung (94, 113) mit Austragsöffnung (98, 114) für das Gas ist, dessen Eingang (103)
über ein Leitungsstück (71,124) mit der Rohrleitung (27) und dessen Austrag (75) mit der Rohrleitung (27)
in Verbindung steht, und daß die öffnung des Austrages (75) durch ein Absperrglied (79, 111)
gesteuert ist, das durch einen Regler (85,126) und ein mit dem Regler verbundenes Betätigungselement
(83,119) periodisch betätigbar ist.
19. Rohrleitung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Absperrglied (101)
zur Steuerung der Öffnung der Abzugsleitung (94) vorgesehen ist, das durch ein Betätigungselement
(88) normalerweise in der Öffnungsstellung gehalten ist, und daß das Betätigungselement (88) mit dem
Betätigungselement (83) für das erste Absperrglied (79) derart gekoppelt ist, daß das zweite Absperrglied
(101) beim Öffnen des ersten Absperrglieds (79) in seine Schließstellung gelangt.
20. Rohrleitung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement
(83) für das erste Absperrglied (79) einen Elektromagnet (84) aufweist, der durch einen den
Regler (85) bildenden automatischen Zeitschalter periodisch erregbar ist.
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