DE253763C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

■-Ja 253763-KLASSE 24 c. GRUPPE

und Abgaskanälen verbunden werden.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 11. Juli 1911 ab.

Der Verwendung der bei dem Betriebe von Koksöfen allgemein üblichen Regeneratoren für die im Gasanstaltsbetriebe gebräuchlichen Gaserzeugungsöfen, insbesondere Kammeröfen, stellt sich praktisch die Schwierigkeit entgegen, daß die Gaserzeugungsöfen mit wesentlich höherer Abgastemperatur arbeiten als die Koksöfen. Daher ist die unmittelbare Überführung der Abgase beispielsweise eines

ίο Kammerofens mit gleichbleibender Heizflammenrichtung· in die wechselweise mit den Heizkanälen des Ofens in Verbindung zu setzenden Regeneratoren untunlich/weil die hierbei zwischen den Heizkanälen und den Regeneratoren einzuschaltenden Umsteuerorgane den hohen Temperaturen der Abgase bzw. der durch diese hocherhitzten Luft auf die Dauer nicht standhalten können.

Aus diesem Grunde haben sich die Regeneratoren zur Wärmerückgewinnung bei den Gaserzeugungsöfen nicht eingeführt, trotzdem sie wesentlich wirtschaftlicher arbeiten als die üblichen Rekuperatoren.

Man hat zwar bereits vorgeschlagen, die Anwendung von Regeneratoren bei Kammeröfen für die Leuchtgaserzeugung dadurch zu ermöglichen, daß man die Kammeröfen mit wechselnder Heizflammenrichtung betrieb, wobei natürlich Umsteuerorgane für die hoch erhitzten Abgase bzw. für die durch diese vorgewärmte Verbrennungsluft nicht notwendig sind, da nur an der Stelle, wo die Abgase nach stattgehabtem Wärmeaustausch mit der

Luft den Regenerator verlassen, Umsteuerorgane für das Abgas und die Luft vorzusehen sind. Diese Einrichtung zeigt indessen den Nachteil, daß sich der Vergasungsvorgang" in den Ofenkammern bei wechselnder Heizflammenrichtung nicht so gleichmäßig und wirtschaftlich durchführen läßt, wie dies zur Erzielung guter Gasausbeute und zur Erzeugung eines hochwertigen Kokses erforderlich ist. Auch zeigt sich bei dem Betriebe derartiger Kammeröfen mit wechselnder Heizflammenrichtung der Übelstand, daß einzelne dem hocherhitzten Heizgase besonders ausgesetzte Teile des Ofenmauerwerkes vorzeitig zerstört werden.

Durch die Erfindung wird bezweckt, einen Gaserzeugungsofen, insbesondere einen Kammerofen mit gleichbleibender Heizflammenrichtung, zu schaffen, bei dem diese Übelstände dadurch beseitigt sind, daß die die Heizkanäle verlassenden Abgase vor ihrem Eintritt in die Regeneratoren in vorgeschalteten Rekuperatoren bis auf Temperaturen abgekühlt werden, welche die Verwendung von geeigneten Umsteuerungsorganen ohne Gefähr ihrer baldigen Zerstörung ermöglichen.

Diese Einrichtung eignet sich hauptsächlich für alle diejenigen Fälle, in welchen Gaserzeugungsöfeh durch ein an einer Fernstelle erzeugtes Heizgas, z. B. von Zentralgeneratoren aus, oder durch Gichtgas u. dgl. beheizt werden. Die hocherhitzten Abgase werden hierbei in den Rekuperatoren mit den Heiz-

gasen in Wärmeaustausch gebracht, die hierdurch auf die für ihre Verbrennung erforderliche Entzündungstemperatur gebracht werden. Es wird demnach durch diese Einrichtung der doppelte Vorteil erzielt, daß man einerseits eine günstige Vorwärmung des Heizgases durch die Abgase des Ofens erreicht, anderseits die Abgase auf eine genügend niedrige Temperatur bringt, um die

ίο Verwendung von Umsteuerorganen an der Stelle des Eintritts der heißen Abgase in die Regeneratoren und an der Stelle des Austritts der hocherhitzten Luft aus den Regeneratoren praktisch zu ermöglichen.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, bei einem Gaserzeugungsofen die Abgase nach dem Austritt aus den Heizzügen durch Rekuperatoren zu leiten, in denen das Heizgas vor dem Eintritt in die Heizzüge vorerhitzt wird. Bei diesem bekannten Gaserzeugungsofen werden jedoch die Abgase nach dem Durchströmen der zur Vorerhitzung des Heizgases dienenden Rekuperatoren nochmals durch Rekuperatoren hindurchgeführt, die zur Vorerhitzung der Verbrennungsluft dienen. In diesem Falle kommt daher der bei dem neuen Gaserzeugungsofen erreichte Zweck, der darin liegt, daß durch die Abkühlung der Abgase beim Durchströmen der zur Vorerhitzung des Heizgases dienenden . Rekuperatoren eine Zerstörung der Umsteuerungsorgane der zur Vorerhitzung der Luft dienenden Regeneratoren verhindert wird, nicht in Frage. Ein wesentlicher Vorteil des neuen Gaserzeugungsofens gegenüber jenem bekannten Gaserzeugungsofen liegt darin, daß durch die beim Erfindungsgegenstand verwendeten Regeneratoren eine wirksamere Vorerhitzung der Luft erzielt wird als durch die Rekuperatoren des bekannten Gaserzeugungsofens.

Auf den Zeichnungen ist als Ausführungsform der Erfindung ein Schrägkammerofen dargestellt.

Fig. ι ist ein senkrechter Schnitt durch den Ofen nach der Linie A-B der Fig. 3.

Fig. 2 ist ein senkrechter Schnitt durch den Ofen zum Teil nach der Linie C-D der Fig. 3 und zum Teil nach der Linie C¹-/)¹ der Fig. 5.

Fig. 3 stellt verschiedene senkrechte Schnitte durch einen Teil des Ofens dar, und zwar links nach der Linie E-F, in der Mitte nach der Linie G-H und rechts nach der Linie 1-K der Fig. 1.

Fig. 4 ist ein wagerechter Schnitt durch den Öfen nach der Linie L-M der Fig. 1, wobei ein Teil des Ofens weggebrochen ist.

Fig. 5 ist ein senkrechter Schnitt durch den unteren Ofenteil nach der Linie N-O der Fig. 4, wobei ein Teil des Ofens weggebrochen ist.

Fig'. 6 ist ein senkrechter Schnitt durch den unteren Teil des Ofens nach der Linie P-Q der Fig. 5.

Fig. 7 ist ein senkrechter Schnitt durch den unteren Teil des Ofens nach der Linie R-S eier Fig. 5, und

Fig. 8 ist ein senkrechter Schnitt durch den unteren Teil des Ofens nach der Linie T-U der Fig. 5. ·

Der dargestellte Schrägkammerofen ist mit einer Reihe schräger Ofenkammern 1 (Fig. 1 und 3) versehen, die durch Heizwände 2 mit darin liegenden Heizkanälen 3 voneinander getrennt sind. Die Heizkanäle 3 jeder Heizwand 2 sind am Eintrittsende mit senkrechten Verteilungskanälen 4 (Fig. 2) für die Zuführung des Heizgases und der Verbrennungsluft und am Austrittsende mit einem senkrechten Sammeikanal 5 für die Abgase verbunden.

Aus dem Sammelkanal 5 gelangen die Abgase in die Kanäle 6 eines unterhalb der Ofenkammer liegenden Rekuperators 7 (Fig. 3), der in üblicher Weise mit zwei Gruppen von Kanälen 6, 8 versehen ist, die durch Wärmeaustauschwände 9 voneinander getrennt sind. Die Abgase durchströmen die Kanäle 6 (Fig. 2) . jedes Rekuperators 7 zickzackförmig von oben nach unten und treten dann durch einen senkrechten Kanal 10 (Fig. 2 und 3) in eine Vorkammer 11 ein, deren Zweck unten näher erläutert ist.

Das zum Betriebe des Ofens dienende Heizgas wird beispielsweise in einer in den Zeichnungen nicht dargestellten Zentralgeneratoranlage erzeugt, von welcher es durch eine Hauptleitung 12 (Fig. 2) in den Ofen übertritt. Von dem an dem Ofen entlang geführten Teile der Hauptleitung 12 zweigen Leitungen 13 mit eingeschalteten Regelungsventilen 14 ab, die mit den Kanälen 8 (Fig. 1) der einzelnen Rekuperatoren 7 verbunden sind. Das Heizgas durchströmt die Kanäle 8 jedes Rekuperators 7 im Gegenstrom zu den durch die Rekuperatorkanäle 6 (Fig. 2) ziehenden Abgasen zickzackförmig von unten nach oben und tritt dann in einen schrägen Kanal 15 (Fig. 1) über.

Die Verbrennungsluft gelangt aus einer· neben der Vorkammer 11 liegenden Vorkammer 16 (Fig. 2) durch am oberen Teil der letzteren angeschlossene Zweigkanäle 17 (Fig. 2 und 3) in die mit diesen verbundenen Verteilungskanäle 4 (Fig. 2), während das Heizgas aus den Kanälen 15 durch kurze Seitenkanäle 18 (Fig. 1) in die zugehörigen Verteilungskanäle 4 übertritt.

Die beiden Vorkammern 11, 16 sind zwischen den unterhalb der Ofenkammern 1 quer zu letzteren angebrachten, mit Gitterwerk versehenen Regeneratoren 19, 20 eingebaut.

Die beiden Vorkammern 11, ΐ6 sind am Ende des Ofens mit rechtwinkligen, nebeneinander liegenden Kanälen 21 und 22 (Fig. 4 und 5) verbunden. Der Kanal 21 (Fig. 7) ist oben durch einen Kanal 23 mit dem Regenerator 19 und unten durch einen senkrechten Kanal 24 sowie einen sich an letzteren anschließenden wagerechten Kanal 25 mit dem Regenerator 20 verbunden. In entsprechender Weise steht der Kanal 22 (Fig. 6) oben durch einen Kanal 26 mit dem Regenerator 19 und unten durch einen senkrechten Kanal 27 sowie einen sich an letzteren anschließenden wagerechten Kanal 28 mit dem. Regenerator 20 in Verbindung.

Die Kanäle 23, 24, 26, 27 (Fig. 6 und 7) sind durch wagerechte Schieber 29, 30, 31, 32 absperrbar, die von außen einstellbar sind.
Der Regenerator 19 ist durch einen senkrechten Kanal 34 (Fig. 2 und 5) mit einem nach dem Kamin führenden Abzugskanal 35 verbunden. Der Kanal 34 ist gewöhnlich durch einen wagerechten Schieber 36 absperrbar; sein Durchgangsquerschnitt ist durch einen wagerechten Stellschieber 37 regelbar. Außerdem ist der Regenerator 19 durch einen rechtwinkligen Kanal 39 (Fig. 2) mit der Außenluft verbunden. Dieser Kanal 39 ist durch einen wagerechten Schieber 40 absperrbar.

Der Regenerator 20 ist mit einem rechtwinklig zu ihm verlaufenden Kanal 42 (Fig. 4 und 8) verbunden. Dieser Kanal 42 steht durch einen senkrechten Kanal 43 mit dem Abzugskanal 35 in Verbindung. Der Kanal 43 ist durch einen wagerechten Schieber 44 absperrbar, während der wagerechte Schieber 45 zur Regelung seines Durchgangsquerschnittes dient. Der Regenerator 20 ist außerdem durch einen rechtwinkligen Kanal 47 mit dem Schieber 48 (Fig. 8) mit der Außenluft verbunden.

Der beschriebene Kammerofen wird in folgender Weise betrieben:

Die Verbrennungsluft strömt bei der in den Zeichnungen dargestellten Lage der Schieber 36,40 (Fig. 2), 44,48 (Fig. 8) und 29, 30, 31, 32 (Fig. 6 und 7) durch den Kanal 39 (Fig. .2) in den Regenerator 19, dessen Gitterwerk während der vorherigen Periode durch die Abgase erhitzt worden ist. Beim Durchströmen durch den Regenerator 19 wird die Luft vorerhitzt. Aus dem Regenerator 19 tritt die Luft durch den Kanal 26 (Fig. 6) in den Kanal 22 ein und gelangt von diesem in die Vorkammer 16. Aus der Vorkammer 16 strömt die Luft in die Zweigkanäle 17 (Fig. 2 und 3) und gelangt aus diesen in die zugehörigen Verteilungskanäle 4.

Das Heizgas verteilt sich aus der Hauptleitung 12 (Fig. 2) in die Zweigleitungen 13.

Aus jeder Zweigleitung 13 strömt das Heizgas in die Kanäle 8 (Fig. 1) eines der Rekuperatoren 7, in welchem es vorerhitzt wird. Nach Verlassen der Rekuperatorkanäle 8 strömt das Heizgas durch den schrägen Kanal 15 und tritt durch den an diesen angeschlossenen Seitenkanal 18 (Fig. 1) in den zugehörigen Verteilungskanal 4 (Fig.2). Die Mischung" und Verbrennung des Heizgases mit der Luft beginnt in den Verteilungs- · kanälen 4 und setzt sich in den Heizkanälen 3 fort.

Die aus den Heizkanälen 3 austretenden Abgase gelangen durch den senkrechten Sammelkanal 5 (Fig. 2) in die Kanäle 6 des zugehörigen Rekuperators 7. Beim Durchströmen dieser Kanäle 6 geben die Abgase unter Vermittelung der Zwischenwände 9 (Fig. 3) Wärme an das in entgegengesetzter Richtung durch die Rekuperatorkanäle 8 (Fig. 1) strömende vorzuwärmende Heizgas ab. Die Abgase erfahren durch diese Wärmeabgabe an das Heizgas eine beträchtliche Temperaturverminderung.

Nach dem Durchströmen der Rekuperatorkanäle 6 (Fig.2) gelangen die Abgase durch die Zweigkanäle 10 (Fig. 2 und 3) in die Vorkammer 11. Aus dieser Vorkammer 11 treten die Abgase durch den Kanal 21 (Fig. 4), durch den senkrechten Kanal 24 (Fig. 7) und durch den wagerechten Kanal 25 in den Regenerator 20 über, dessen Gitterwerk sie erhitzen. Aus dem Regenerator 20 gelangen dann die Abgase durch den wagerechten Kanal 42 (Fig. 8) und durch den senkrechten Kanal 43 in den Abzugskanal 35.

Sobald sich das Gitterwerk des Regenerators 19 genügend abgekühlt hat, werden der Luftschieber 48 (Fig. 8) und der Abzugsschieber 36 (Fig. 2) geöffnet und der Luftschieber 40 (Fig. 2) und der Abzugsschieber 44 (Fig. 8) geschlossen. Außerdem werden die zur Regelung der Verbindung zwischen den Vorkammern 11, 16 und den Regeneratoren 19, 20 dienenden Absperrschieber 29, 30,31,32 (Fig. 6 und 7) umgeschaltet, d.h. die Schieber 30, 31 werden geschlossen, und die Schieber 29, 32 werden geöffnet. Bei dieser Stellung der Schieber wird die Luft durch den Kanal 47 (Fig. 8) in den Ofen eingeführt und durch den Regenerator 20 hindurch in die Vorkammer 16 geleitet, während die Abgase jetzt aus der Vorkammer 11 durch den Regenerator 19 hindurch nach dem Abzugskanal 35 (Fig. 8) strömen.

Die Vorkammer 11 wird von den Abgasen und die Vorkammer 16 von der Luft ständig" in gleichbleibender Richtung durchströmt.

Die Abgase gelangen, da sie in oben erläuterter Weise beim Durchströmen der Rekuperatoren 7 (Fig.2) das in kaltem Zustande in

den Ofen eintretende Heizgas vorerhitzen und hierbei beträchtlich an Temperatur verlieren, in stark abgekühltem Zustand in die Regeneratoren 19, 20, so daß die zu deren Umsteuerung dienenden Schieber 29, 30, 31, 32 (Fig. 6 und 7) durch die Einwirkung
nicht beschädigt werden.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch :

   der Abgase

   Regenerativ - Gaserzeugungsofen mit gleichbleibender Heizflammenrichtung, dessen

   Regeneratoren

   durch Umsteuerglieder abwechselnd mit den Luft- und Abgaskanälen verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgase vor ihrem Übertritt in die Regeneratoren (19,20) durch Rekuperatoren (6,8) hindurchgeführt werden, in denen das Heizgas in an sich bekannter Weise unter Vermittelung von Wärmeaustauschwänden vorerhitzt und die Abgase hierbei auf eine für die dauernde Haltbarkeit und Betriebssicherheit der Umsteuerglieder günstige Temperatur abgekühlt werden.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen