DE1671350C - Ausgitterung der Regeneratoren von Verkokungsofenbatterien - Google Patents

Description

Für den Besatz der den Heizwänden zugeordneten und gewöhnlich unter ihnen angeordneten Regeneratoren von Horizontalkammer-Verkokungsofenbatterien werden Elemente verschiedenster Form verwendet. Sie bestehen z. B. aus hitzebeständigen keramischen Materialien, z. B. Schamotte, und haben rechteckigen bzw. quadratischen oder auch achteckigen Querschnitt. Ihre Abmessungen sind z. B. 45/56/300 mm. Sie werden mit Zwischenräumen und in gekreuzten Lagen in den Regeneratoren angeordnet.

Auch die Verwendung von solchen länglichen, >Knüppel« genannten Elementen mit unregelmäßigem Querschnitt, mit Kanten, Neigungen und Rundungen ist bekannt. Diese Elemente weisen je nach Anströmrichtung, d.h. je nachdem, ob der Strömung die Kanten oder die Rundungen zugewandt sind, unterschiedliche Strömungswiderstandsbeiwerte auf. Durch ihren Einbau in die Rcgeneratorzellen ergibt sich ein unterschiedlicher Strömungswiderstand für verschiedene Durchströmungsrichtungen der Gase durch die Regeneratorzellen (deutsches Gebrauchsmuster 1 885 915).

Bekannt ist auch die Verwendung von plattenfö'-rnigen Elementen oder kubischen Hohlsteinen mn einem oder mehreren Kanälen.

Solche Wabensteine haben z. B. verhältnismäßig dünne Außenwände, und die Vielzahl von parallelen Kanälen in ihrem Innern sind durch dünne Wände aus keramischem Material voneinander getrennt.

ίο Die Kanäle haben z.B. die Abmessungen 12/80/150 mm, und in einem Wabensteinelemen! sind 10 oder 20 Kanäle angeordnet. An ihren Ecken sind sie mit als Abstandshalter dienenden Füßen versehen und in den Regeneratorzellen werden sie vor-

nehmlich so angeordnet und gestapelt, daß die Kanäle senkrecht stehen. Die Anordnung in der Weise, daß die Kanäle abwechselnd in einer Schicht senkrecht stehen und in der nächsten waagerecht liegen. ist prinzipiell auch möglich.

=o Durch den rechteckigen Kanalquerschnitt ergihi die Vielzahl der möglichen Anordnungen der Wabensteine auch eine Vielzahl von »Mustern« dei Lage der Kanäle zueinander. So kann z. b. die Lagerung so erfolgen, daß die Kanäle horizontal lieger.

und — aus derselben Blickrichtung gesehen — flache und dafür breite oder hohe und dafür schmale Durchlässe bilden. Bei senkrecht stehenden Kanälen kann die Anordnung so gewählt werden, daß sich lange und dafür schmale oder kurze und dafür breite Durchlässe ergeben.

Die Knüppel können in verschiedener Weise in den Regeneratoren angeordnet werden.

Für einen guten Wärmeübergang von dem Besatzmaterial auf die strömenden Gase und umgekehrt von den heißen Gasen auf das Besatzmatcrial steht jedoch nur ein verhältnismäßig schmaler Variationsbereich bezüglich der Spaltbreite zwischen den Knüppeln zur Verfügung. In diesem Bereich ergibt sich nun auch gleichzeitig ein verhältnismäßig großer

Strömungswiderstand. Außerhalb dieses Bereiches, d. h. bei Anordnung der Knüppel mit breiteren Spalten, wird der Strömungswiderstand und damit jedoch auch der Wärmeübergang verringert.

Bei Anwendung von Wabensteinen als Regeneratorbesatz wird indes eine vergleichbare Speicherung bzw. Abgabe von Wärme bei geringerem Strömungswiderstand erreicht.

Bei allen Konstruktionen von Horizontalkammcr-Verkokungsofenbatterien besteht das besondere Problem, vom Kopf der Maschinenseite bis zum Kopf der Koksseite bei zunehmender Kammerbreite über die gesamte Kammer hinweg eine gleichmäßig ansteigende Temperatur zu erreichen. Diese gleichmäßige Temperaturverteilung in den Ofenkammern hängt maßgeblich von der Strömung einerseits der den Heizzügen zuströmenden Heizmedien und andererseits der aus ihnen abströmenden Abhitzegase durch die Regeneratoren und von di" lleaufschlagung der einzelnen Regeneratorzellen mit Gasen ab. Die Lösung dieses Problems wird durch das Beharrungsvermögen der in den verschiedenen Kanälen des Behcizungs- und Abhitzeableilungssystems strömenden Gase erschwert. Dieses Beharrungsvermögen läßt die Gase gerade Strömungswege bevorzugen, und sie folgen ihnen nach Möglichkeit bis zu ihrem Ende. Das macht sich vor allem bei der Verteilung der Heizmedien und Abhitzegase auf die Regeneratorzellen bemerkbar.

Man hat versucht, den gewünschten Temperaturverlauf dadurch zu erreichen, daß man in die Regeneratorzellen die Knüppel mit unterschiedlichem Abstand bei unterschiedlicher Anordnung eingebaut hat.

Der Anordnung sind indes Grenzen dadurch gesetzt, daß man mit Rücksicht auf die Verlegung der Spalten durch Staub diese nicht zu eng und mit Rücksicht auf die Beaufschlagung des Querschnitts mit Gasen nicht zu weit ausbilden kann.

Die Beaufschlagung der Zellen, d. h. die sie durchströmende Gasmenge, hängt maßgeblich von dem Verhältnis der Strömungswiderstände der Zellen ab.

Es hat sich herausgestellt, daß man ilas Verhältnis der Strömungswiderstände in den Regeneratorzellen in dem Sinne, daß sich vom Kopf der Maschinenseite bis zum Kopf der Koksseite über die gesamte Kammer hinweg gleichmäßig ansteigende Temperaturen einstellen, dadurch erreicht, daß man in den verschiedenen Regeneratorzellen einen verschiedenen Besatz, kombiniert aus Elementen mit hohem Strömungswiderstand und solchen mit geringem Strömungswiderstand, d. h. Schichten aus gekreuzten Knüppellagen . und aus Wabensteinen von unterschiedlicher Höhe, anordnet.

Bei der erfindungsgemäßen Ausgitterung der den Heizwänden zugeordneten und unter ihnen angeordneten Regeneratoren von Verkokungsofenbatterien besteht der Besatz der einzelnen Regeneratorzellen aus übereinanderliegenden Schichten von sogenannten Knüppeln und Wabensteinen, und sie ist durch folgende Anordnung gekennzeichnet:

a) Vom Ofenkopf bis zur Ofenmitte ist auf beiden Seiten die Ausgitterung in den Regeneratorzellen im wesentlichen zwei- bzw. dreischichtig, und sie besteht in senkrechter Richtung aus einer Knüppelschicht und einer Wabensteinschicht bzw. einer Knüppelschicht, einer Wabensteinschicht und einer Knüppelschicht.

b) Auf der Koksseite nimmt die Höhe der Wabensteinschicht in den Regeneratorzellen in Richtung von der Ofenmitte zum Ofenkopf ständig zu und die Höhe der Knüppelschicht bzw. Knüppelschichten entsprechend ab.

c) Auf der Maschinenseite nimmt dip Höhe der

Wabensteinschicht in den Regeneratoren·.·;! in Richtung vom Ofenkopf zur Ofenmitte ^rindig zu und die Höhe der Knüppelschich: bzw. Knüppelschichten entsprechend ab.
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Unmittelbar an den Köpfen und in der Milk können auch schmale Zonen des Regenerators, z. t>. eine Zelle, einschichtig aus einem Kn.üppelgitter ode: aus Wabensteinen ausgeführt werden. Am Ofenkur: der ίο Maschinenseite und in der Ofenmitte auf der i-.oksseite können diese aus einem Knüppelgitter un ; am Ofenkopf der Koksseite und in Ofenmitte ai¹ der Maschinenseite aus Wabensteinen bestehen.

Nach einer bevorzugten Ausführung wird am Kopf J5 auf der Koksseile eine ZeI." des Regenerators einschichtig aus Wabensteinen ausgeführt.

An Stelle von Knüppeln mit regelmäßigem Querschnitt werden auch zweckmäßig solche an sich bekannten Knüppel, deren Querschnitte Kanten, Neiao gungen und Rundungen aufweisen, zum Aufbau des Regeneratorbesatzes verwendet. Sie werden zur Beeinflussung des Strömimgswiderstandes je nach Bedarf mit ihrer. Rundungen nach oben oder unten weisend eingebaut.

»5 Die erfindungsgernäße Ausführung des Regeneratorbesatzes bewährt sich sowohl bei Batteriekonstruktionen mit zweigeteilten Heizwänden als auch bei durchgellenden Heizwänden, z. B. bei Zwillingszugbeheizung.

Die Erfindung wird durch die Fig. 1 und 2 beispielsweise näher erläutert.

Fig. I ist ein senkrechter Längsschnitt durch den Regenerator nach der Linie I-I in F i g. 2,

Fig. 2 ist ein senkrechter Querschnitt durch den Regenerator nach der Linie I-I in F i g. 2.

1 ist die Regencratordecke, auf der die Ofenkammer und Heizwände errichtet sind. 2 sind die Außenwände und 4 ist das Fundament der Batterie. 3 ist der Verteilerrost unter dem Regenerator, 5 die mittlere Trennwand, 6 die Wände, die den Regenerator in einzelne Zellen aufteilen, 7 die Zellen und 8 der Sohlkanal. Die gepunkteten Felder 9 in den Regeneratoren deuten Knüppelausgitterung, die leeren Felder 10 Wabensteinausgitterung an.
Die Figuren sind ohne weitere Erläuterungen verständlich.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Ausgitterung der den Heizwänden zugeordneten und unter ihnen angeordneten Regeneratoren von Verkokungsofenbatterien, wobei der Besatz der einzelnen Regeneratorzellen aus übereinanderliegenden Schichten von sogenannten Knüppeln und Wabensteinen besteht, gekennzeichnet durch folgende Anordnung:

a) Vom Ofenkopf bis zur Ofenmitte ist auf beiden Seiten die Ausgitterung in den Regeneratorzellen im wesentlichen zwei- bzw. drsischichtig und besteht in senkrechter Richtung aus einer Knüppelschicht und einer Wabensteinschicht bzw. einer Knüppelschicht, einer Wabensteinschicht und einer Kniippelschicht.

b) Auf der Koksseite nimm! die Höhe der Wabensteinschicht in den Regeneratorzellen in Richtung von der Ofenmitte zum Ofenkopf ständig zu und die Höhe der Knüppelschicht bzw. Knüppelschichten entsprechend ab.

c) Auf der Maschinenseite nimmt die Höhe der Wabensteinschicht in den Regeneratorzellen in Richtung vom Ofenkopf zur Ofenmitte ständig zu und die Höhe der Knüppelschicht bzw. Knüppelschichten entsprechend ab.

2. Ausgitterung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch jeweils einschichtige Ausghterungszonen unmittelbar an den Ofenköpfen und in der Ofenmitte.

3. Ausgitterung nach den Ansprüchen I oder 2, gekennzeichnet durch Schichten aus an sich bekannten Knüppeln mit Kanten, Neigungen und Rundungen aufweisenden unregelmäßigen Querschnitten und je nach Anströmrichtung unterschiedlichen Strömungswiderstands-Beiwerten.