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Ofenanlage mit senkrechten Destillationskammern und senkrechten Heizzügen
sowie von den vorzuwärmenden Verbrennungsstoffen von unten nach oben, von der Abhitze
von oben nach unten durchströmten Wärmespeichern. Bei Destillationsöfen mit senkrechten
Ofenkammern und Wärmerückgewinnung macht die einheitliche Zusammenschaltung der
Kammern und ihrer Heizwände mit den Wärmespeichern bauliche und betriebstechnische
Schwierigkeiten, während diese Frage für liegende Ofenkammern, z. B. durch das deutsche
Patent 174323, völlig befriedigend gelöst ist. Nach den deutschen Patenten 193267
und 199103 sind derartige Ofenanlagen bekannt geworden,
bei denen
die Wärmespeicher an Urförmige Heizzüge angeschlossen sind, die im Zugwechsel von
der vorzuwärmenden Luft durchströmt werden, während das Gas ohne Wechsel an der
Umbiegestelle der Heizzüge zugeführt wird, so daß jeweilig die Verbrennung nur in
dem einen Ast der Heizzüge stattfindet. Bei dieser Einrichtung ist jedoch eine Beeinflussung
der Beheizung in bezug auf die verschiedenen Höhenschichten ausgeschlossen, da man
natürlich bei derselben Ofenanlage nur entweder die offene Seite der Umbiegung nach
unten oder nach oben legen kann, so daß also die Stelle stärkster Beheizung ein
für allemal festgelegt wird.
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Mit der Bauart nach der deutschen Patentschrift 275329 ist versucht
worden, eine solche Einregelung der Beheizung in bezug auf die verschiedenen Höhenschichten
dadurch zu ermöglichen, daß die neben den senkrechten Ofenkammern angeordneten Wärmespeicher
mit diesen durch wagerechte Heizzüge verbunden sind. Nun besitzen zunächst derartige
wagerechte Heizzüge rein konstruktiv, d. h. in Rücksicht auf die Standfestigkeit
der Ofen, gewisse Mängel, wie sie auch von vornherein der Einregelung und Beeinflussung
nicht so bequem zugängig sind wie senkrechte Heizzüge. Wenn auch mit dem Zusatzpatent
275699 diese Zugängigkeit geschaffen wurde, so bleibt doch noch der Umstand bestehen,
daß bei dieser grundsätzlichen Anordnung die Wärmespeicher selbst insofern unrichtig
beaufschlagt werden, als sie sowohl von den vorzuwärmenden Verbrennungsstoffen wie
von der Abhitze im wesentlichen wagerecht durchströmt werden sollen. Die Grundregel
für die Flammenführung in derartigen Räumen, wo den Gasen keine Zwangswege vorgeschrieben
werden können, sondern sie sich diese in den mit dem feuerfesten Gitterwerk ausgesetzten
Räumen selbst suchen müssen, geht aber dahin, die Abhitze von oben nach unten und
die vorzuwärmenden Verbrennungsstoffe von unten nach oben strömen zu lassen, weil
auf diese Weise die gleichmäßige Beanspruchung des feuerfesten Gitterwerks verbürgt
wird.
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Die Erfindung betrifft eine derartige Ofenanlage mit senkrechten Destillationskammern
und unmittelbar angeschalteten Wärmespeichern, bei der zunächst die Wärmespeicher
vorschriftsmäßig von den vorzuwärmenden Verbrennungsstoffen von unten nach oben
und von der Abhitze von oben nach unten durchströmt werden, und außerdem senkrechteHeizzüge
verwendet werden. Diese, die am besten zu je zwei zusammengefaßten Ofenkammern trennenden
Heizzüge sind oben mit einem gemeinsamen Horizontalkanal an das obere Ende des einen
Wärmespeichers bzw. der einen Wärmespeichergruppe angeschlossen, während der sie
am unteren Ende zusammenfassende Horizontalkanal durch einen Umführungskanal ebenfalls
mit dem oberen Ende des anderen Wärmespeichers bzw. der anderen Wärmespeichergruppe
in Verbindung steht. Es ist rein bildmäßig bezeichnend, daß damit in den sonst symmetrischen
Aufbau der ganzen Ofenanlage hier eine bestimmte Einseitigkeit hineinkommt. Mit
dieser Einrichtung wird insofern die gewünschte Beeinflussung auf die Beheizungsstärke
in den verschiedenen Höhenschichten möglich, als jetzt mit dem Wechsel der Beheizung
und der damit erfolgenden Umkehr der Flammenrichtung in der Heizwand, nämlich einmal
von oben nach unten und das andere Mal von unten nach oben, eine bewußte Ungleichheit
hineingebracht werden kann, indem jeweilig in dem einen Falle mehr Gas zugeführt
wird als in dem anderen, ohne daß sich im übrigen die Betriebsweise der Wärmespeicheranlage
ändert. Damit kann dann j e nach Bedarf dem oberen oder unteren Ende der Ofenkammern
mehr Wärme zugeführt werden, und zwar nach Maßgabe der Beobachtung. Dies ist insofern
wichtig, als z. B. bei absatzweise betriebenen Ofenkammern, die sich nach unten
stark kegelig erweitern, dem unteren Teil natürlich entsprechend mehr Wärme zugeführt
werden muß, während umgekehrt bei Ofenanlagen mit stetigem Betrieb die größte Heizeinwirkung
oben erfolgen muß, um möglichst sofort die eingefüllte »grüne« Kohle zu entgasen
und in Koks überzuführen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
in Abb. i im Querschnitt, in Abb. 2 im Grundriß wiedergegeben.
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Auf dem die Zugängigkeit zu der unteren Mündung der Ofenkammer wahrenden
Gerüst io sind die Wärmespeicher ii und 12 zu seiten der beiden durch eine mittlere
Trennwand 13
gebildeten Destillationskammern 14 und 15 aufgebaut. Sämtliche
Wärmespeicher i i besitzen Anschlüsse 16 an die Abhitzekanäle 17, und die Wärmespeicher
12 ebensolche Anschlüsse 18 an die Kanäle i9. Die Gasleitungen 2o und 2i sind dagegen
immer abwechselnd durch Anschlüsse 22 imd 23 an die einzelnen Wärmespeicher i i
und 12 angeschlossen, und zwar dienen immer die paarweise nebeneinanderliegenden
und durch eine dünne Wand getrennten Wärmespeicher 12 der einen Seite zur Vorwärmung
von Luft, während sie von den danebenliegenden Gaserhitzern durch eine dicke Stützwand
getrennt sind. Die Wärmespeicher der einen Seite sind oben an einen Horizontalkanal
24 angeschlossen, von dem aus die senkrechten Heizzüge 25 zum unteren Horizontalkanal
26 führen, der durch einen Umführungskanal 27 wieder mit dem
oberen
Ende der anderen Wärmespeichergruppe verbunden ist.
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In der einen Betriebsstufe treten also Luft und Gas in die Wärmespeicher
i i bzw. i i' der einen Seite ein, wärmen sich in diesen vor, um in den oberen Horizontalkanal
24 überzutreten und nach unten durch die Heizzüge 25 zu brennen; durch die Kanäle
26 und 27 wird die Abhitze den Wärmespeichern 12 und 12' zugeführt, um diese von
oben nach unten zu durchströmen und durch die sämtlich geöffneten Anschlüsse 18
in die Abhitzekanäle i9 einzutreten. Mit nach etwa einer halben Stunde bewirktem
Zugwechsel kehrt sich die Aufgabe der Wärmespeicher und die Ströinungsrichtung um.
Es ist dabei ohne weiteres ersichtlich, daß man hier durch Verstärkung der-Beaufschlagung
auf der einen Seite die größere Wärmezufuhr entweder an das untere oder an das obere
Ende der Retorte verlegen kann. Jedenfalls ist man in der Lage, eine nach Maßgabe
der Betriebsbeobachtung vorzunehmende Einregelung während des Betriebes durchzuführen.
Die Heizzüge 25 können dabei im Querschnitt so groß gemacht werden, daß die Verbrennung
genügend langsam erfolgt, um die langen Heizzüge zu beheizen. Die Abschwächung der
Wärmezufuhr am oberen Ende der Retorten, die sich schon in Rücksicht auf das unzersetzte
Abziehen der Destillationsgase empfehlen kann, ist auch in der Weise durchzuführen,
daß man in der Beheizungsstufe mit Strömung der Gase von oben nach unten das Gas
zeitweilig abstellt.
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Bei stetigem Betriebe der Ofenkammern, wo nicht nur keine gleichmäßige
Beheizung der Höhe nach mit allmählicher Verstärkung nach unten hin verlangt wird,
sondern im Gegenteil eine örtliche Verstärkung am oberen Retortenende, kann man
auch dadurch einen Ausgleich schaffen, daß man Wasserdampf von unten einströmen
läßt, wodurch die an den Koks in dem unteren Teil der Kammer zuviel abgegebene Wärme
zur Wassergasbildung nutzbringend verwendet wird. Die Einführung von Wasserdampf
ist zwar ganz allgemein, auch bei stetig betriebenen Ofenkammern bekannt, j edenfälls
ergibt sich aber im Zusammenhang mit der hier vorliegenden Ofenbauart die besondere
Wirkung, daß insgesamt die Wärmezufuhr dem Bedarf angepaßt wird. Auch die regenerative
Beheizung spielt hierfür insofern eine besondere Rolle, als damit insgesamt eine
höhere Temperaturstufe erzielt wird, so daß einmal eine größere Wärmemenge für die
Wassergaserzeub ng zur Verfügung steht und zum anderen sich diese Umsetzung auch
auf einer höheren Temperatur abspielt. Letzteres ist aber sehr wichtig, weil dabei
die Wassergasherstellung immer vollkommener -wird. Damit ist dann ein bedeutsamer
Schritt in Richtung des Leuchtgases der Zukunft getan, das aller Voraussicht nach
aus einem Gemisch von Kohlendestillationsgas und Wassergas, hergestellt aus Koks,
bestehen wird.
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Baulich ergibt sich noch die wertvolle Möglichkeit, daß man die durch
die Verankerung des gesamten Ofenblöcks aufzunehmenden Kräfte unmittelbar abstützen
kann, indem jeweilig die dicke Trennwand zwischen den Wärmespeichern verschiedener
Aufgabe so gelegt wird, daß sie in die Mittelebene zwischen die einzelnen Ofenkammern
zu liegen kommt, so daß eine unmittelbare Druckübertragung möglich ist.