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Retortenofenanlage. Besteht eine Ofenanlage aus mehreren Ofeneinheiten,
z. B. Retortenöfen, von denen jeder für sich beheizt wird, so kann entweder jeder
Ofen durch Heizgase beheizt werden, die in einem sich unmittelbar anschließenden
eigenen Heizgaserzeuger (Generator) erzeugt werden, oder alle Ofen sind an einen
gemeinsamen Heizgaserzeuger (Zentralgenerator) angeschlossen, in welchem die für
alle Ofen benötigte Heizgasmenge erzeugt und durch Leitungen den einzelnen Ofeneinheiten
zugeführt wird.
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Die Beheizung mittels eines gemeinsamen Heizgaserzeugers hat bekanntlich
gegenüber der Beheizung durch einzelne eigene Heizgaserzeuger den Vorteil, daß durch
die Zusammenfassung der Heizstätten der einzelnen Ofeneinheiten die Z@'ärmeverluste
verkleinert werden und demnach an Heizbrennstoff gespart wird. Dieser Vorteil wird
aber durch wesentliche Nachteile erkauft.
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Beim Anheizen der Ofen muß bekanntlich das Ofenmauerwerk allmählich
vom kalten Zustand auf die Temperatur gebracht werden, bei welcher die Entzündung
des im gemeinsamen Heizgaserzeuger gewonnenen Heizgases keine schädliche Einwirkung
mehr auf das Ofenmauerwerk ausübt. Durch die Entzündung dieses Gases an der Stelle,
an welcher sie beim Dauerbetrieb der Ofen erfolgt, würden örtliche Überhitzungen
und damit ungleichmäßige Ausdehnungen des Mauerwerks hervorgerufen, so daß der Baustoff
der Steine leidet und die Standfestigkeit des Aufbaus der Steine gefährdet wird.
Für das Anheizen muß daher ein besonderer Einbau von Brennern in die Heizzüge der
Ofen erfolgen oder durch Einleiten von niedrig temperierenden Verbrennungsgasen
in die Heizzüge bzw. durch sorgfältiges Verbrennen fester Brennstoffe in dem Ofenraum
die Temperatur des Mauerwerks langsam gesteigert werden.
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Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß bei Beheizurrg mittels eines
gemeinsamen Heizgaserzeugers die erforderliche Betriebssicherheit der Anlage die
Aufstellung eines Betriebsersatzes bedingt. Die Größe des Ersatzheizgaserzeugers
(Reservezentralgenerators) wächst mit der Größe und der Anzahl der durch ihn zu
beheizenden Ofen, so daß bei großen Anlagen die durch die Aufstellung dieses weiteren
gemeinsamen Gaserzeugers (Zentralgenerators) entstehenden Unkosten sehr hoch sind.
Auch besteht die Gefahr, daß bei einer Betriebsstörung dieses Ersatzheizgaserzeugers,
z. B. durch mutwillige Zerstörung, die ganze Ofenanlage stillgelegt wird.
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Nach der Erfindung sind die Nachteile der beiden Bebeizurngsarten
der Ofenanlage mit mehreren für sich beheizten Ofeneinheiten unter Wahrung ihrer
Vorteile dadurch vermieden, daß jede Ofeneinheit mit einem nur zum Anheizen dienenden,
sich unmittelbar anschließenden Hilfsheizgaserzeuger (Hilfsgenerator) versehen ist
und alle Ofeneinheiten der Anlage an einen gemeinsamen Heizgaserzeuger (Zentralgenerator)
für den Dauerbetrieb angeschlossen sind. Das Hochheizen der Ofen kann bei dieser
Beheizangsart der Ofenanlage in der bei Beheizung durch einzelne eigene Heizgaserzeuger
üblichen einfachen Lind günstigen Weise :durch den kleinen nur für die Erzeugung
der zum Anheizen benötigten Gasmenge bemessenen Hilfsgaserzeuger erfolgen, so daß
ohne besondere Hilfsmaßnahmen oder -einrichtungen, wie Hilfsbrenner usw., eine allmähliche
Temperatursteigerung des Ofenmauerwerks bis zu derjenigen Temperatur möglich ist,
bei welcher die vom gemeinsamen Heizgaserzeuger zugeführten Heizgase an der Stelle
verbrannt werden können, an der ihre Entzündung beim Dauerbetrieb der Ofen erfolgt,
ohne daß dadurch das Mauerwerk schädlich beeinflußt wird.
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Zugleich dienen die Anheizgaserzeu-ger als Betriebsersatz für den
.gemeinsamen Heizgaserzeuger, so daß die Aufstellung eines gemeinsamen Ersatzheizgaserzeugers
entbehrlich wird. Die kleinen aus einfachen Steinen aufgebauten Anheizgaserzeuger
lassen sich mit geringeren Unkosten herstellen als der große gemeinsame Ersatzheizgaserzeuger
und sind z. B. durch mutwillige Zerstörungen nicht so leicht außer Betrieb zu setzen
als dieser Gaserzeuger.
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Die Nachteile der Beheizung mittels eines gerneinsamen Heizgaserzeugers
sind daher vermieden, aber auch der in den größeren Wärmeverlusten liegende Nachteil
der Einzelbeheizung ist so gut wie beseitigt. Da den
sich unmittelbar
an jede Ofeneinheit anschließenden Hilfsheizgaserzeugern nur die Aufgabe zugewiesen
ist, das Anheizen zu besorgen, ist dieser Nachteil lediglich während der verhältnismäßig
kurzen Anheizdauer vorhanden, bei Dauerbetrieb jedoch dadurch vermieden, daß dann
die Beheizung durch den gemeinsamen Heizgaserzeuger erfolgt.
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Um bei etwaiger Betriebsstörung eines Hilfsheizgaserzeugers jeden
Ofen der Anlage durch den Hilfsheizgaserzeuger eines anderen Ofens anheizen zu können,
sind nach der Erfindung die gegen den zugehörigen Ofen absperrbaren Hilfsheizgaserzeuger
durch absperrbare Kanäle oder Leitungen miteinander verbunden.
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Die Bauhöhe des Hilfsheizgaserzeugers ist, da er nur zum Anheizen
dient, wesentlich kleiner als die Bauhöhe eines üblichen, sich unmittelbar an den
Ofen anschließenden Heizgaserzeugers. Der von dem Anheizgaserzeuger nicht in Anspruch
genommene Teil der Bauhöhe des Ofens ist nach der Erfindung zur Vorwärmung des vom
gemeinsamen Heizgaserzeuger gelieferten Heizgases ausgenutzt, indem oberhalb des
sich unmittelbar an den Ofen anschließenden Hilfsheizgäserzeugers eine von den Abgasen
des Ofens beheizte Wärmerückgewinnungseinrichtung (Rekuperator) angeordnet ist,
durch welche das vom gemeinsamenHeizgaserzeuger gelieferteHeizgas vor seinem Eintritt
in den Ofen hindurchgeleitet wird. Insbesondere lassen sich leicht in dieser Weise
Öfen umbauen, die bisher lediglich durch eigene Heizgaserzeuger beheizt wurden und
nun gemäß der Erfindung für das Anheizen mittels des Hilfsheizgaserzeugers und für
die Beheizung beim Dauerbetrieb durch einen gemeinsamen Heizgaserzewger eingerichtet
werden.
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Auf der Zeichnung ist als Ausführungsform einer Ofenanlage nach der
Erfindung eine Gaserzeugungsanlage mit senkrechten Retorten dargestellt.
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Abb. i ist eine schematische Gesamtdarstellung der Ofenanlage, Abb.2
ein Längsschnitt durch eine Ofeneinheit nach der Linie A-B der Abb. 3, die ein Querschnitt
nach der Linie C-D der Abb. 2 ist. Abb. 4 zeigt in der oberen Hälfte einen Querschnitt
nach der Linie E-F der Abb. 2, in der unteren Hälfte nach der Linie G-H der Abb.
2. Abb. 5 ist ein Längsschnitt nach .der Linie I-K der Abb. 6, die in der oberen
Hälfte einen Querschnitt nach der Linie L-31, in der unteren Hälfte nach der Linie
1V-0 der Abb. 5 ist.
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Die dargestellte Anlage setzt sich aus sechs Ofeneinheiten i zusammen,
von denen jede einen Gaserzeugungsofen mit zehn senkrechten Retorten 2 bildet. Die
Beheizung jedes Ofens i erfolgt beim Anheizen mittels eines eigenen Hilfsgenerators
3, beim Dauerbetrieb durch den Zentralgenerator 4, von dessen gemeinsamer Speiseleitung
5 die zu den einzelnen Ofen i führenden Heizgasleitungen 6 abgezweigt sind.
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Der Anheizgenerator 3 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
unterhalb der Retorten :2 und seitlich von ihnen in der Mitte nvischen den in der
üblichen Weise an den Stirnenden des Ofens liegenden, zur @'orwärmung der Oberluft
dienenden Rekuperatoren angeordnet, die aus den Luftkanälen 7 und den Kanälen 8
für die Abgase des Ofens r bestehen. Das Fassungsvermögen des Anheizgenerators 3
ist nur so groß .bemessen, als zur Erzeugung der für das Anheizen des Ofens benötigten
Heizgasmenge erforderlich ist. Der Vergasungsraum des @nheizgenerators kann durch
zwei Hälse 9, ih die Absperrschieber io eingebaut sein (Abb. 2 und 4), mit einem
über den ganzen Heizraute i i der Retorten 2 sich erstreckenden Verteilungskanal
12 in Verbindung treten, der in der üblichen Weise durch die öffnungen 13 mit dem
Heizraum i i in Verbindung steht. Die im Generator 3 entwickelten Heizgase können
daher nach Öffnung des Schiebers io in den unteren Teil des Heizraumes i i der Retorten
2 treten.
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Die Abgase verlassen den Heizraum ii am oberen Ende -durch Öffnungen
14 (Abb. und 6), treten in den Sammelkanal 15 und strömen einerseits durch die Gaskanäle
8 der Rekuperatoren 7, 8 für die Oberluft, anderseits durch die Abgaskanäle 16 eines
Rekuperators, der zwischen den Rekuperatoren 7, 8 oberhalb des Anheizgenerators
3 liegt. Im Gegenstrom zu den Abgasen wird durch die Kanäle 17 dieses Rekuperators
das vom Zentralgenerator 4 kommende Gas geleitet, das in diese Kanäle durch einen
wagerechten Verteilungskanal 18 eintritt, in den die Gaszuleitung 6 mündet. Die
Abgase aus den Kanälen 16 sammeln sich in einem wagerechten Kanal i9, treten durch
einen Kanal 20 (Abb.2) nach unten und ziehen zusammen mit den Abgasen aus den Kanälen
8 durch den Kanal 21 in den Fuchs ab.
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Das vorgewärmte Zentralgeneratorgas tritt aus den Kanälen 17 durch
die wagerechten Kanäle 22 (Abb. 2) in senkrechte Kanäle 23, die mit dem Verteilungskanal
12 in Verbindung stehen. Die vorgewärmte Oberluft strömt aus dem Kanal 7 durch die
wagerechten Kanäle 24 (4bb. 3) in den mittleren senkrechten Kana125, der in einen
wagerechten Verteilungskanal 26 mündet. Dieser Kanal steht mit den Öffnungen 13
in Verbindung.
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In die Zuleitung 6 ist noch ein Absperrorgan 27 für das Zentralgeneratorgas
eingeschaltet. Von der Speiseleitung 5 kann auch
eine unmittelbar
in den Verteilungskanal 12 führende Leitung a8 abgezweigt sein, wenn das Zentralgeneratorgas
ohne Vorwärmung verwendet werden soll.
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Die Hälse 9 der Anheizgeneratoren 3 sind durch Kanäle 29 (Abb. i,
2 und 6) miteinander verbunden, die durch Schieber 3o abgesperrt werden können.
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Beim Anheizen eines Retortenofens i ist die Verbindung mit dem Zentralgenerator
unterbrochen und der Schieber io des Ofens geöffnet. Der Generator 3 wird mit so
viel Brennstoff beschickt, als zum Hochbeizen des Ofens erforderlich ist. Die erzeugten
Heizgase treten in den Verteilungskanal 12 und treffen an den als Brenner dienenden
0ffnungen 13 mit der durch die Kanäle 7 strömenden Verbrennungsluft zusammen. Die
Verbrennungsverhältnisse können dabei so geregelt werden, daß das Mauerwerk des
Ofens ganz allmählich auf eine höhere Temperatur kommt, so daß keine ungleichmäßigen
Dehnungen des Mauerwerks eintreten können.
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Ist diejenige Temperatur des Ofens erreicht, bei der die Verbrennung
des Zentralgeneratorgases im Heizraum i i der Retorten 2 keine schädliche Wirkung
mehr auf das Mauerwerk des Ofens ausübt, so wird das Absperrorgan 27 der Gaszuleitung
6 geöffnet. Durch die Abgase des Ofens beim Hochheizen ist nicht nur die Oberluft
vorgewärmt «-orden, sondern es sind auch die Rekuperatorkanäle 17 erhitzt, in welche
das kalte Zentralgeneratorgas eintritt. Dieses Gas gelangt daher in vorgewärmtem
Zustande durch die Kanäle 23 und 12 zu den Brennern 13, wo es sich mit der durch
die Kanäle 25 und 26 zuströmenden vorgewärmten Oberluft mischt und entzündet. Die
hierbei auftretenden hohen Temperaturen können örtliche Überhitzungen nicht mehr
hervorrufen, da das Mauerwerk bereits durch die Heizgase des Anheizgenerators 3
auf eine höhere Temperatur gebracht worden ist. Der Ofen wird dann im Dauerbetrieb
mit dem Zentralgeneratorgas beheizt.
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Nach Zuführung des Zentralgeneratorgases kann der Schieber io geschlossen
werden oder man läßt ihn offen und unter Regelung der Zufuhr des Zentralgeneratorgases
den Anheiz generator 3 ausbrennen.
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Bei einer Betriebsstörung des Zentralgenerators 4. erfolgt die Beheizung
der Ofen i durch die zugehörigen Anheizgeneratoren 3, so daß für den Zentralgenerator
keine Reserve vorgesehen zu sein braucht. Bei mutwilliger Zerstörung der Anlage
kann der zumeist als Drehrostgenerator ausgebildete Zentralgenerator 4. leicht außer
Betrieb gesetzt werden, die Zerstörung der mit einfachen Rosten versehenen Anheizgeneratoren
3 gelingt jedoch nicht so leicht.
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Die beim Anheizen durch die getrennte Verfeuerung des Anheizbrennstoffes
in den Generatoren 3 bedingten größeren Wärmeverluste sind während des Däuerbetriebes
vermieden, da der Heizbrennstoff für alle Ofen i der Anlage in dem Zentralgenerator
4 verfeuert wird.
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Tritt bei einem Anheizgen.erator 3 eine Betriebsstörung ein, so kann
der zugehörige Ofen i durch einen benachbarten oder auch weiter entfernt liegenden
Generator 3 beheizt werden. Zu diesem Zwecke werden der Schieber io des zur Verwendung
kommenden Generators 3 und die Schieber io der Generatoren, die etwa zwischen diesem
Generator und dem außer Betrieb gesetzten Generator liegen, geschlossen und die
Schieber 30 zwischen dem zum Anheizen dienenden Generator 3 und dem Generator des
zu beheizenden Ofens i geöffnet. Die Heizgase können dann durch die Kanäle z9 und
die Hälse 9 der ettva dazwischenliegenden Generatoren 3 in den Verteilungskanal
i2 des zu beheizenden Ofens treten.