DE1961579B2 - Umstellvorrichtung für eine regenerativ beheizte Verbund-Koksofenbatterie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Umstelleinrichtung für die Umstellung der Beheizung einer regenerativ beheizten Verbund-Verkokungsofenbatterie von Starkgas auf Schwachgas oder umgekehrt, mit einem Schaltaggregat für die automatische periodische Umsteuerung der Regenerativ-Beheizung mit Hilfe eines Druckmittels, z. B. Öl, mit dem Arbeitszylinder zum Verstellen von Hähnen, Ventilen und anderen Absperrorganen angetrieben sind, mit Druckspeichern und Druckpumpen.

Durch das deutsche Patent 1 188 553 ist eine Umsteuereinrichtung für eine regenerativ beheizte Verbund-Koksofenbatterie bekannt, bei der die Hähne. Ventile usw. der einzelnen Heizwände durch hydraulisch betriebene, über eine Steuerung gespeiste Arbeitszylinder betätigt werden, und auf jeder Ofenseite für jede Art von gruppenweise durch ein gemeinsames Gestänge oder dergleichen umzustellenden Hähnen, Ventilen usw. je ein Arbeitszylinder angeordnet ist und die zentral gesteuerte Druckmittelbetätigung des Arbeitszylinders für die Gashähne einer Ofenseite über einen Druckspeicher zu deren Öffnung und die Rückbewegung des drucklosen Arbeitszylinders mittels eines Gegengewichtes unter Rücklauf des Druckmittels in einen Vorratsbehälter zu deren Schließung vorgesehen ist. während zur Öffnung der Abhitzeventile einer Ofenseite unJ Schließung der Luftklappen einer Ofenseite ein gemeinsamer, gleichfalls zentral gesteuerter druckmittelbetätigter Arbeitszylinder dient, dessen druckJose Rückbewegung mittels eines

ίο Gegengewichtes unter Rücklauf des Druckmittels in den Vorratsbehälter zum Schließen der Abhitzeventile und Öffnen der Luftklappen vorgesehen ist, wobei elektrische Kontakteinrichtungen an dem Gestänge der Arbeitszylinder in Verbindung mit Sperrelais in der zentralen Steuerung zur Sicherung der Folgerichtigkeit der Umsteuerung angeordnet sind und daß in jeder Druckfiüssigkeitsleitung, die von dem Steuergerät zu den Arbeitszylindern der Gashähne geht, Dreiwegehähne, die durch den Druck des Ofenbeheizungsgases gesteuert werden, so angebracht sind, daß bei Minderung des Gasdruckes die fur die geöffnet gehaltenen Gashähne bestehenden Rnhrlcitungswcgc der Druckflüssigkeit zwischen Steuergerat und Arbeitszylindern gesperrt und für die Flüssigkeit aus diesen A rbeitszylindern nach einer Ableitung hin geöffnet und dadurch fur die /\ linder die Riickbewegungen eingeleitet werden.

Nach der besonderen Ausführung der deutschen Patentschrift 1 236 465 wird dabei koks- und maschinenseitig je eine Üruckmitteipumpc für die verschiedenen koks- und maschinenseitig angeordneten Arbeitszylinder sowie für beide Druckmittelpumpen ein gemeinsamer Ölvorratsbehälter angebracht.

Diese Einrichtungen haben sich im Betrieb bewährt. Jedoch können sie das Problem der zentral gesteuerten Umstellung der Beheizung von Schwachgas auf Starkgas und umgekehrt nicht lösen und sind auch nicht dafür bestimmt. Sie dienen ausschließlich dem zentral gesteuerten und automatischen Wechsel der Beheizungsrichtung.

Beider I imstellungder Beheizung von Starkgas auf Schwachgas und umgekehrt sind bisher nacheinander folgende Tätigkeiten von Hand auszuführen:

1. Die Ahstellhähnc der einen Gasart an jeder )- Heizwand müssen geschlossen werden;

2. Die Abstellhähne der anderen Gasart an jeder Heizwand müssen geöffnet werden;

3. Die Luftklappen der Abgasventile der Regeneratorenkammern, die für die Gasvorwarmung bei

5n Schwachgasbeheizung benutzt werden, müssen bei Schwachgasbeheizung von dem Betätigungsgestänge gelöst werden, damit sie geschlossen bleiben.
Bei Starkgasbeheizung müssen sie mit dem Gestange verbunden werden und im vorgeschriebenen Rhythmus betätigt werden.

4. Die Lufteinfälle in den Umstellventilen der Regeneratorenkammern, die sowohl bei Starkgasals auch bei Schwachgasbeheizung mit Luft be-

fir aufschlagt werden, müssen aus bekannten Gründen bei Wechsel von Starkgas auf Schwachgas um etwa das Doppelte vergrößert werden und umgekehrt.

5. Der Kaminzug muß je nach Gasart verschieden eingestellt werden.

Diese Arbeiten erfordern erheblichen Aufwand an Zeit und Arbeitskräften. Aufgabe der Erfindung ist es, diese Arbeitsvorgänge von einer Zentralstelle aus

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durch Betätigung eines Schaltaggregates einzuleiten und selbsttätig durchzuführen.

Es wird eine neue ümstelleinrichtung für eine regenerativ beheizte Verb'ind-Verkokungsbatterie der eingangs gattungsmäßig beschriebenen Art vorgeschlagen, und sie ist dadurch gekennzeichnet, daß dem Schaltaggregat (siehe Figur) fur die I msteuerung der Regenerativ-Beheizung eine Schaltung fur die Umytellung der Beheizung von einer Üasart auf die andere nachgeschaltet ist, indem die Schaltleitungen (K, /V, J, O; e, bis e_A; /, bis /₄) der Arbeitszylinder (1 bis 4; 6; 8 bis 12) über Hahngruppen (D₁; D,; E₁ bis f₄; F\ bis F₄) geführt sind, nach deren Betätigung der Umsteuerrhythmus wahlweise mittels Siarkgas- oder Schwachgasbeheizung durchführbar ist.

Aus bekannten Gründen wird bei Starkgasbeheizung nur eine der beiden Ahschlußklappen der Umstellventile im Zuge der periodischen Umstellung der Beheizung von einer Batterieseite auf die andere geöffnet und geschlossen, während bei Schwachgasbeheizung für den I.ufteinfall der gesamte Öffnungsquerschnitt benotigt wird und deswegen beide Abschlußklappen geöffnet und geschlossen werden.

Bei der erfindungsgemäßen Umstellung der Batteriebeheizung von Starkgas auf Schwachgas oder umgekehrt durch Betätigung eines Betehls-Schalters oder -Ventils übernimmt die selbsttätige Hinrichtung auch das folgerichtige Offnen und Schließen von einer oder beiden Abschlußklappen, je nachdem, mit welcher Gasart beheizt wird.

Man kann der Einfachheit halber das Schaltaggre gat 13 für die Umsteuerung der Beheizungsrichlung mit dem für die Umstellung der Beheizung von einer Gasart auf die andere in einer Baueinheit kombinie

Die Hahngruppen werden vozugswvise aus Magnethähnen gebildet, die von einem einzigen Schalter bedient weiden, dessen Stromimpuls über eine an sich bekannte Vernegelungsschaltung geführt ist, die eine Betätigung der Magnethähne nur zu den Zeitpunkten zuläßt, wenn das Schaltaggregat in der entsprechenden Stellung für die Umstellung der Gasart steht.

Man kann die erfindungsgemäße Umstelleini ichtung so ausgestalten, daß für ieden Umsiellvorgang auf jeder Batterieseite je ein Arbeitszylinder angeordnet und mittels der Schaltwalze zentral gesteuert wird. Die Übertragung der Bewegung der Kolben in den Arbeitszylindern auf die Hähne, Ventile u.dgl. geschieht dann über Gestänge und Seilzüge. Dabei ist üblicherweise für das Öffnen und Schließen der Luftklappen und Abgasvenlile der Luftregeneratoren beider Batterieseiten nur ein Arbeitszylinder angeordnet. Dieser arbeitet nach beiden Seiten mit Druck, ist also doppell wirkend, und er ist mit den Hebeln zur Betätigung der Luftklappen und Abgasventile in einem »Rundlauf« angeordnet.

Man kann nach einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung jedoch auch auf die Übertragung durch Gestänge und Seilzüge verzichten und das Hydraulikmittcl, z. B. Öl, bis nahe an jeden einzelnen Hahn bzw. jedes einzelne Ventil od.dgl. durch Rohrleitungen heranführen und für die Betätigung jedes einzelnen Hahnes, Ventils od. dgl. je einen doppelt wirkenden Arbeitszylinder anordnen, der sowohl die Öffnung als auch die Schließung mit Öldruck erfolgen läßt. In diesem Falle wird durch die Schaltwalze jeweils eine große Zahl kleiner Aggregate betätigt, an Stelle der wenigen großen, die bei bekannter Ausführung für die Betätigung aller Ventile angeordnet sind.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß in die Uuistellautomatik der Beheizung von Starkgas auf Schwachgas oder umgekehrt ein Ka-

min/ureglcr einbezogen ist, der der. Kaminzug auf den erforderlichen Wert einregelt. Auf diese Weise entfällt das Einstellen des Reglers von Hand und kann nicht vergessen werden.

An Stelle der Steuerwalzen können zweckmäßig

■ ο auch Steucruhren angeordnet werden, die die elektrischen Steuerventile im vorgeschriebenen Rhythmus betätigen.

In das Schaltprogramm können dabei auch an sich bekannte besondere Beheizungsmaßnahmen, wie die periodisch geregelte Reduzierung der Heizgasmenge sowie die periodisch geregelte völlige Unterbrechung der Beheizung aufgenommen sein (deutsche Patentschrift J 771 137).

Die Erfindung wird durch die Figur beispielsweise

erläutert. Sie stellt ein Schaltschema dar, in dem der Übersichtlichkeit halber nur die wesentlichen leitungen eingezeichnet sind. Die Verriegelungsschaltungen sind fortgelassen worden, da sie an sich bekannt sind und den C—genstand der Erfindung nicht berühren.

Ebenso ist di^ /Anlage, die das Antriebsöl unter Druck setzt und wieder entspannt, nicht eingezeichnet; sie

eritvp'icht den in den deutschen Patentschriften 1 ;.StSxS.i und 1236 465 geschilderten Anlagen.

Die Schaltwalze 13 steuert bei einer halben Umdrehung über die vier Segmente J, K, N und O die Öl\entile / . K', N" und O" derart, daß die Ölsteuerlcitungen zu den Arbeitszylindern so beaufschlagt werden, daß vom Zustand beim Brennen auf der Maschmcnseite auf den Zustand beim Brennen auf der Koksseite gewechselt wird. Bei der nächsten halben Umdrehung findet das Umgekehrte statt. Die Schaltwalze braucht für eine halbe Umdrehung etwa 45 Zeitsekunden, d.h., jeder Umstellvorgang dauert 45 Zeitsekunden. Die Olsteuerventile J", K", N" und O"

4^ werden dabei derart bedient, daß beim Brennen des Heizgases auf der Maschinenseite (MS) die ölventile J" und O' Drucköl in die entsprechenden Steuerleitungen J und O ^f schalten und die ölventile K" und N'' den ölablauf auf die entsprechenden Steuerleitun-

gen K' und N' schalten. Beim Brennen des Heizgasesauf der Koksseite (KS) ist es umgekehrt. Die Steuerleitung N' vom Steuerventil N" ist dauernd durch die Leitung /V7der Seite 7 des doppelt wirkenden Arbeitszylinders 5/7 verbunden und die Steuerleitung O' vom Steuerventil O" dauernd durch die Leitung O5 mit der Seite 5. Die Arbeitsweise des doppelt wirkenden Arbeitszylinders 5/7 ist unabhängig vom Starkgas- bzw. Schwachgasbetrieb. Wenn das Steuerventil O" bei Beheizung auf der Koksseite auf Drucköl

geschaltet hat. hat das Steuerventil N" auf ölablaß geschaltet, der Arbeitszylinder 5/7 hat sich dann von 5 nach 7 bewegt und hat auf der Maschinenseite die oberen Luftklappen (1. Art) der Luftregeneratorenkammern geschlossen und die Abgasventile der Luftgeneratoren geöffnet. Gleichzeitig sind auf der Maschinenseite die Luftklappen (1. Art) der Luftregeneratorenkammern geöffnet und die Abgasventile der Luftregeneratorenkammern geschlossen worden. Dies ist die Stellung, die bei Beheizung auf der Koksscite sowohl bei Starkgas als auch bei Schwachgas vorgeschrieben ist. Während und nach dem Umsteuern der Beheizung von der Koksseite zur Maschinenseite schaltet dann das Steuerventil /V" auf Drucköl und

das Steuerventil (/' auf Ölablauf. Der Arbeitszylinder 5/7 bewegt sich in die Endstellung bei 5 und der Wechsel der Stellung der angeschlossenen Armaturen ist vollzogen.

Die Steuerlcitungcn J\ K', N', O' führen zu der Hahngruppe Dl, Dl, die aus Dreiwegehähnen besteht, die gleichzeitig betätigt weiden. Diese Hahngruppc kann, wie es dargestellt ist, aus zwei mechanisch betätigten Dreiwegehähnen, die gekoppelt sind, bestehen, aber auch aus Magnetventilen, die durch einen entsprechenden Schalter bedient werden. Bei Starkgasbeheizung ist die Steuerleitung N' über dl mit dem Arbeitszylinder 12 und die Steuerleitung O' über dl mit dem Arbeitszylinder 11 verbunden, das bedeutet, daß die Arbeitszylinder 11 und 12, die die Abgasventile der Ciasregeneratoren auf Maschinen- und Koksscite bedienen, im selben Rhythmus arbeiten wie der doppelt wirkende Arbeitszylinder 5/7. Bei Schwachgasbeheizung, d. h. in der anderen Stellung der Hahngruppc Dl, D2, ist die Stcuerleitung K' über (/1 mit dem Arbeitszylinder 12 und die Stellerleitung J' über dl mit dem Arbeitszylinder 11 zu verbinden. Die Betätigung der Abgasventile der Gasregcneratorenkammero geschieht jetzt im selben Rhythmus wie das öffnen und Schließen der Gashähne. Dies ist bei Schwachgasbeheizung aus Sicherheitsgründen bekanntlich notwendig.

Die Stcuerlcitungen K" und V führen weiter zu einer Hahngruppe FA bis t'4. die ebenfalls aus Dreiwegehähnen besteht und im Prinzip der Hahngruppe Dl. D2 entspricht. Diese Hahngruppe bedient die Arbeitszylinder auf der Koksseite wie folgt:

Bei Starkgassteilung der Hahngruppe IA t>is EA ist die Steuerleitung X" über el mit dem Arbeitszylinder 2 für die Betätigung der Starkgashähne auf der Maschinenseite (MS) verbunden. Der Arbeitszylinder 4 für die Betätigung der Schwachgashähne aui der Koksseitc ist über el auf dauernden Ablauf geschallet, d.h.. die Schwachgashähne sind dauernd geschlossen. Die Steuerlcilung N" ist über c3 auf den Arbeitszylinder 10 für die Betätigung der Luftklappen an den Abgasventilen der Schwachgasregeneratoren auf der MS geschaltet, d.h., diese Luftklappen arbeiten im selben Rhythmus wie der Arbeitszylinder 5'7. Der Arbeitszylinder 8 für die Betätigung der Luftklappe η (2. Art) an den Abgasventilen der Luftregeneratoren auf der MS ist über eA auf dauernden Ablauf geschaltet, d.h., diese Luftklappen sind dauernd geschlossen. In den Schwachgasstellungen der Hahngruppe El bis FA ist die Steuerieitung el und damit der Arbeitszylinder 2 für die Starkgashähne auf der MS auf dauernden Ablauf geschaltet, d.h.. diese Hähne sind dauernd geschlossen. Die Steuerleitung K" ist auf die Steuerleitung el und damit auf den Arbeitszylinder 4 geschaltet, d. h.. die Schwachgashähne arbeiten im Rhythmus des Steuerventils K". Die Steurrleitung e3 und damit der Arbeitszylinder 10 für die Luftklappen an den SchwachgasregenenmMen ist auf dauernden Ablauf geschaltet, d. h.. diese Luftklappen sind dauernd geschlossen. Die Steuerleitung N" ist auf die Steuerieitung t'4 und damit auf den Arbeitszylinder 8 geschaltet, d.h., die Luftklappcn (2. Art) der Luftregeneratoren auf der MS arbeiten im selben Rhythmus wie der Arbeitszylinder 5/7.

Die Steuer leitungen ./'" und O'" führen zu der Hahngruppe Fl bis /"4. die der Hahngruppe El bis t4 entspricht, aber die Arbeitszylinder auf der Koksseite (KS) bedient. Die Arbeitsweise in Starkgas- bzw. Schwachgasst ellung entspricht der Arbeitsweise der

in Hahngruppe /-.'1 bis t'4. In Starkgasstellung ist J'" über /1 mit 1, 3 über /2 mit Dauerablauf, O'" über /3 mit 9 und 6 über /4 mit Daucrablauf verbunden und in Schwachgasslcllung 1 übcr/1 mit Dauerablauf. /'" über fl mit 3. 9 über /3 mit Daucrablauf und O'" über /4 mit (ι.

Das Umstellen von einer Gasart auf die andere geschieh! folgendermaßen:

Ausgegangen wird beispielsweise von dem Zustand, daß Starkgas auf der Koksseite brennt und daß

ίο die Beheizung auf Schwachgas umgestellt werden soll. Dabei sind die Ölstcuerventilc J" und O" auf Drucköl geschaltet und die Ölsteuerventile K" und N" auf Ölablauf. Die Hahngruppen Dl, D2, El bis FA und Fl bis F4 stehen in Starkgasstellung. Die ArbeiLszy-

2.Ί linder 1 bis 12 stehen so alle in der Stellung, wie es beim Brennen von Starkgas auf der Koksseite notwendig ist.

1. Die Hahngruppen Dl, D2 und Fl bis FA (für die KS) werden auf Schwachgasstellung umgcstellt, dadurch ändert sich die Stellung der Arbeitszylinder nicht, so daß weiter Starkgas auf der Koksseite brennt.

2. Wird umgesteuert, dabei arbeiten jetzt die Arbeitszylinder so. daß Schwachgas auf der KS brennt.

3. Wird die Hahngruppe ti bis t"4 auf Schwachgasstellung umgestellt, so daß jetzt auch die Arbeitszylinder auf der Maschinenseite in den Aibeitsrhynhmus für Schwachgasbeheizung ge-

_to schaltet sind

Entsprechend geht auch das Umstellen von Schwachgas auf Starkgas vor sich.

Die Hahngruppc Dl. D2 hat noch einen elektrischen Schalter (nicht gezeichnet), angebaut, der je

nach der Stellung der Hahngruppe einen Impuls zum Kaminzuregier gibt, der dessen Solleinstellung je nach Gasart umstellt. Diese Impulsgabe ist über elektrische Schalter an der Steuerwalzc 13 so verriegelt, daß sie nicht beim Umlegen der Hahngruppe Dl, Dl sofort

so wirkt, sondern erst beim nächsten Umstellen der Beheizung von einer Batterieseite auf die andere. Die Schaltung ist nicht im Schema angegeben.

Die Hahngruppen Dl, Dl. El bis EA und Fl bis FA können auch als Magnetventile ausgebildet wer-

den, die von einem einzigen elektrischen Schalter in Starkgas- bzw. Schwachgasstellung gestellt werden können. Über Verriegelungsschalter an der Steuerwa'ze 13 wird der Betätigungsstrom für die Magnetventile so gesteuert, daß die Hahngruppen in der oben

fi.. angegebenen Reihenfolge arbeiten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   j. Umstelleinrichtung für die Umstellung der Beheizung einer regenerativ beheizten Verbund-Verkokungsofenbatterie von .Starkgas auf Schwachgas oder umgekehrt mit einem Schaltaggregat für die automatische periodische Umsteuerung der Regenerativ-Beheizung mit Hilfe eines Druckmittels, z. B. öl, mit dem Arbeitszylinder zum Verstellen von Hähnen, Ventilen und anderen Absperrorganen angetrieben sind, mit Druckspeichcrn und Di uckpumpen, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schaltaggregat für die Umsteuerung der Regenerativbeheizung eine Schaltung für die Umstellung von einer Gasart auf die andere nachgeschaltet ist, indem die Schaltleitungen (K, /V, /. O; e, bis ₄γ, /", bis /_t) der Arbeitszylinder (1 bis 4; 6; 8 bis 12) über Hahngruppen (D₁ bis D_:: E₁ bis £,; F₁ bis FJ geführt sind, nach deren Betätigung der Umsteuerrhythmus wahlweise mittels Starkgas- oder Schwachgasbeheizung durchführbar ist.
2. 2. Umstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltaggregat (13) für die Umsteuerung mit dem für die Umstellung der Beheizung in einer Baueinheit kombiniert ist.
3. 3. Umstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hahngruppen aus Magnethähnen bestehen, die von einem einzigen Schalter zu bedienen sind, dessen Stromimpuls über eine VerrigelungsschaHung geführt ist, die eine Betätigung der Magnethähne nur zu den Zeitpunkten zuläßt, wenn das Schaltaggregat in der entsprechenden Stellung für die Umstellung der Gasart steht.
4. 4. Umstellcinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß in die Umstellautomatik der Beheizung von Starkgas auf Schwachgas oder umgekehrt ein Kaminzugregler einbezogen ist.