-
Liegender Kammerofen zur Erzeugung von Gas und Koks. Das Hauptpatent
439 590 betrifft einen liebenden Kammerofen zur Erzeugung von Gas und Koks
mit Einzelwärmespeichern, Bauart Koppers, unter Hinüberwechseln der :'Abgase der
Heizzüge über die Kammer hinweg, bei dem jeweilig mehrere in einer Batterie nebeneinanderliegender
Heizwände durch über die Ofenlänge verteilte Querkanäle so zu einer Betriebseinheit
zusammengefaßt sind, claß in der einen Betriebsstufe die Gas
richteng
in der einen Hälfte der Gruppe gleichmäßig aufsteigend, in der anderen Hälfte gleichmäßig
abfallend ist; auf diese Weise werden die sonst innerhalb der1 Wärme-: speicher
vorzusehenden Längstrennwände bis auf eine erübrigt. Für diese, Bauart war die Vermeidung
des sonst über allen Heizzügen einer Ofenwand entlanglaufenden oberen Horizontalkanals
bestimmend gewesen, dem man aus baulichen Rücksichten nicht den genügenden Querschnitt
geben kann, um die Abgase der einen Ofenhälfte störungsfrei der anderen Ofenhälfte
zuzuleiten. Dies ist ganz besonders der Fäll, wenn man eine SchWachgasbeheizung
vorsieht oder bei einer Starkgasbeheizung eine Streckung durch Rauchgaszumischung
vornimmt, weil in beiden Fällen die überzuleitenden Abgasmengen ganz besonders groß
werden.
-
Die Durchführung dieses Gedankens nach dem Hauptpatent war nun so
gedacht, daß möglichst die Gasströme aus den einzelnen Heizzügen unmittelbar über
dis Ofenkammern hinweggeleitet werden sollten, wobei sich in einem solchen Kanal
die Abgase der einander entsprechenden Heizzüge benachbarter Heizwände sammeln,
um sich auf eine ebenso große Zahl von Heizzügen benachbarter Heizwände zu verteilen.
Dieser Grundsatz kann aber in Rücksicht auf die über den Ofenkammern angebrachten
Einfüllöffnungen und die Gasabzugöffnung von vornherein nicht restlos durchgeführt
werden, so daß ein Ausgleichkanal an Stelle des bisherigen oberen Horizontalkanals
beibehalten werden mußte. Wenn auch dieser nicht mehr die eigentliche Aufgabe eines
oberen Horizontalkanals im alten Sinne zu übernehmen hat, so bedeutet doch die Beibehaltung
eines Kanals an dieser Stelle nicht die völlige Lösung der mit der neuen Ofenbauart
angestrebten Befreiung davon.
-
Gemäß der vorliegenden Weiterbildung werden nun solche in jeder Heizwand
entlanglaufenden oberen Horizontalkanäle mit ihren bekannten baulichen und betrieblichen
Nachteilen völlig erübrigt, indem senkrecht zur Kammerachise eine Anzahl Verbindungskanäle
für die zusammengeschalteten Heizwandeinheiten entlanglaufen, die jeweilig unter
Vermittlung der in der Heizzugachse sowieso angeordneten Schächte jeweilig mit einer
kleineren Anzahl von Heizzügen in der einzelnen Heizwand in Verbindung stehen und
die so deren Abgase aufnehmen, um sie mit denen der parallel geschaltetenHeizwände
zu sammeln uni in entsprechender Weise auf die Heizzüge in denjenigen Heizwänden
zu verteilen, die der jeweiligen Betriebsstufe entsprechend von oben nach unten
durchströmt werden. Die Aufgabe des Sammelns, Ausgleichens und Verteilens ist hier
also den quer zur Ofenachse laufenden Verbindungskanälen zugewiesen, die auf Grund
der ganz anderen baulichen und betrieblichen Bedingungen, unter denen sie stehen,
ihrer Aufgabe entsprechend weit unbeschränkter ausgebildet werden können als die
nach langer Erfahrung ungeeigneten Horizontalkanäle in jeder Heizwand.
-
Selbstverständlich kann dieser Grundsatz nur für eine gewisse Anzahl
nebeneinander angeordneter Kammern durchgeführt werden, weil bei einer Zusammenfassung
einer größeren Anzahl nebeneinandergeschalteter Kammern durch die gleichen Überführungskanäle
ähnliche Verhältnisse auftreten würden, ivie dies innerhalb der einzelnen Heizwand
bezüglich der jetzt üblichen oberen Horizontalkanäle der Fall ist, wenn auch, wie
schon erwähnt, die Lage dieser Kanäle bezüglich ihrer geeigneten Querschnittsdurchbildung
eine weit größere Freiheit bietet. Um nun beim Bau einer größeren Ofenbatterie aus
vielen. Ofen dieser Schwierigkeit aus dem Wege zu gehen, werden jeweilig eine Anzahl
von Ofen, z. B. sechs oder acht, zu einer betrieblichen Einheit zusammengefaßt,
und diese Einheiten werden wiederum unter einer derartigen Versetzung gegeneinander
betrieben, daß an der Stoßstelle zweier Einheiten jeweilig die Gasströme die gleichen
sind. Damit wird vermieden, daß an der Stoßstelle größere Zugunterschiede herrschen,
wodurch Austauschmöglichkeiten zwischen den hier vorzusehenden Trennwänden vermieden
werden. Es wird also trotz Unterteilung der Ofenbatterie in einzelne betrieblich
zusammengefaßte Gruppen vermieden, daß sich hieraus wieder rückwärts Schwierigkeiten
ergeben.
-
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Abb.
i im Längsschnitt durch eine Heizwand, in Abb.2 im Querschnitt wiedergegeben. Abb.
3 und Abb. ¢ zeigen die Aneinanderfügung mehrerer Ofeneinheiten zu einer Batterie
im Querschnitt, und zwar vor und nach dem Zugwechsel.
-
Die einzelnen Heizzüge i i jeder Heizwand bleiben hier ohne die sonst
übliche Verbindung durch den oberen Horizontalkanal, so daß die Ofendecke ein für
die Abstützung des Gewichts der Ofendecke in bester Weise geeignetes Massiv darstellt.
In der Achse der Heizzüge i i sind die bekannten Schächte 5o als Durchbrechung der
Ofendecke vorzusehen, die zur Einstellung der Schieber 51 und Besichtigung der Düsen
52 am Grunde der Heizzüge dienen. Senkrecht zur Achse der Ofenkammern laufen in
der Ofendecke die Überführungskanäle 14 entlang, die so
angeordnet
sind, daß sie jeweilig um die über den Ofenkammern vorgesehenen Einfüllöffnungen
und um die Gasabzugöffnung herumführen. Eine kleinere Anzahl von Heizzügen, beispielsweise
jeweilig drei, stehen mit diesen Querkanälen 14 dadurch in Verbindung, daß die senkrechten
Schächte 5o mit den Abzweigungen53 seitlich in die Querkanäle 14 einmünden, wobei
je nach der durch die Kammeröffnung bedingten Anordnung der Kanäle 14 eine symmetrische
oder eine einseitige Ausbildung dieser Kanäle 53 mÖglich oder notwendig ist. Ein
solcher Querkanal 1.1, dem über jeder Heizwand die Abgase dreier Heizzüge zugeleitet
werden, faßt wiederum jeweilig drei Heizwände von drei Ofen zusammen, um die so
gesammelten Abgase auf der Gegenseite in entsprechender Weise auf je drei Heizzüge
in drei Heizwänden -- zu verteilen. Zweckmäßig wird dabei der Querschnitt der Querkanäle
14 derart veränderlich, und zwar abgestuft ausgebildet, daß eine Anpassung an die
wachsende und wieder abnehmende Gasmenge verbürgt ist.
-
Jedenfalls ist, wie ersichtlich, ein oberer Horizontalkanal in dem
alten Sinne mit seinen baulichen und betrieblichen Nachteilen völlig vermieden,
ohne daß infolge der weit größeren Freiheit, die für die Kanäle 14 besteht, etwa
für diese ähnliche Schwierigkeiten wieder rückwärts in die Anlage hereingebracht
werden könnten. Während bisher der obere Horizontalkanal, der infolge seiner Lage
überhaupt nur begrenzte Querschnitte erhalten konnte, die Abgase von dreizehn bis
fünfzehn Heizzügen aufzunehmen hatte, hat hier der Querkanal, dessen Querschnitt
solchen Beschränkungen nicht unterliegt, nur die Abgase von neun Heizzügen zu bewältigen.
-
Wie in Abb. 3 und 4. dargestellt, wird die Erstreckung der Kanäle
14. auf eine geringere Anzahl, z. B. bis acht Kammern, einer Ofenbatterie beschränkt,
und zwar indem die einzelnen Einheiten so nebeneinandergesetzt werden, daß jeweilig
in der einen die Strömungsrichtung von links nach rechts, in der anderen von rechts
nach links ist, so daß die in den Wärrnespeichern 12 an der Stoßstelle vorgesehene
Trennwand 55 jeweilig von in l;leichem Sinne strömenden Medien berührt wird, so
daß sich praktisch auf beiden Seiten der Wand 55 keine Druckunterschiede einstellen,
die einen unerwünschten Austausch durch Risse oder sonstige Undichtheiten herbeiführen
würden. Dabei wird die Anordnung gleich so getroffen, daß bei der Vorwärmung von
Gas und Luft, wie dies für Schwachgasbeheizung notwendig ist, wo je-«-eilig die
Gas- und L uftwärmespeicher miteinander abwechseln, an die Stoßstelle jeweilig nur
Luftwärmespeicher zu liegen kommen, die also in der einen Betriebsstufe mit Luft,
in der andern mit Abhitze beaufschlagt werden. Auf diese Weise wird vermieden, daß
an der Stoßstelle überhaupt eine Berührung der Trennwand 55 mit Gas eintritt, wie
dies schon bezüglich der an der Zugwechselstelle liegenden Wand 18 innerhalb jeder
Betriebsgruppe bei dem Ofen nach dem Hauptpatent der Fall ist. Bezüglich der Trennwand
55 besteht aber gegenüber der Wand 18 der schon erwähnte Vorteil, daß die auf beiden
Seiten derTrennwand55 entlangströmenden Medien und damit die Strömungsrichtungen
die gleichen sind.
-
Um nun noch dem Umstande Rechnung zu tragen, daß die Koksofenkammern
keine reinen Prismen darstellen, sondern sich nach der Koksau.sdrückseite keilig
erweiternwomit die zu verkokende Menge nach dieser Seite hin wächst -, können die
Querschnitte der Kanäle 14 entweder nach der Koksausdrückseite derart zunehmen oder
die an die Kanäle 1¢ angeschlossenen Heizzüge 11 durch die Schieber 51 so gesetzmäßig
abgedrosselt werden daß eine verhältnismäßig stärkere Beheizung nach der Koksausdrückseite
hin erfolgt, so daß die Durchgarung der mit der Keilform wachsenden Beschickungsmenge
überall in der gleichen Zeit vor sich geht.
-
Die hiermit gewährleistete Vervollkommnung der gesetzmäßigen Wärmeverteilung
über die Länge der Ofenkammer setzt natürlich voraus, daß auch eine gleichmäßige
Druckverteilung des Gases über die Länge der Heizwand erfolgt. Dies ist hier insofern
besonders schwierig, als der Gasverteilungskanal, der bisher an der Zugwechselstelle
getrennt war, jetzt auf die ganze Ofenlänge durchgeht, entsprechend der Tatsache,
daß ja auch weder in den Wärmespeichern noch in der Heizwand eine solche Zugwechselstelle
und damit Trennung vorhanden ist. Nun treten bekanntlich in den Starkgaszuführungskanälen
infolge Zersetzung der schweren Kohlenwassersto@ffe durch die hohe Temperatur Kohlenstoffab.scheidungen
ein, die die richtig bemessenen Querschnitte verengen und damit die zugrunde gelegte
Gesetzmäßigkeit stören. Man hat bereits (vgl. Patentschrift 2oq.q.q_3) den Vorschlag
gemacht, jeweilig mit dein Zugwechsel in die Gasverteilungskanäle Luft eintreten
zu lassen, um die Kohlenstoffabscheidungen auszubrennen. Diese Maßnahme hat sich
jedoch als ungenügend erwiesen, weil die an- der gleichen Stelle wie das Gas in
den Kanal eingeführte Luft natürlich nicht gut bis in die Mitte kommt, wo infolge
der hohen Temperatur die Kohlenstoffabscheidungen am stärksten sind,
und
auch die Zuführung der atmosphärischen Luft unter der Saugwirkung des Kamins durch
die kleinen Querschnitte des Gasverteilungskanals nicht genügt.
-
Bedingt die neue Ofenform infolge der auf die ganze Ofenlänge durchgehenden
Gasverteilungskanäle, wie schon erwähnt, in dieser Beziehung erhöhte Schwierigkeiten,
so gestattet sie anderseits auch deren Behebung im Sinne des angedeuteten Verfahrens
in vollkommenerer Weise insofern, als jeweilig die Luft von der entgegengesetzten
Seite als das Gas eingeführt wird, und zwar außerdem unter Druck, so daß hierdurch
die Kühlung des Gasverteilungskanals und der Düsen mit Luft gewährleistet ist. Damit
tritt nicht nur ein jeweiliges Fortbrennen der Kohlenstoffansätze ein, sondern auch
eine dauernde Kühlhaltung des Gasverteilungskanals, womit von vornherein der Bildung
der Ansätze entgegengearbeitet wird. Die Ausführung des Verfahrens gestaltet sich
in der Weise, daß ähnlich wie auf der einen Seite die Starkgasleitung, so auf der
Gegenseite des Ofens eine besondere Zuführungsleitung für unter Druck stellende
Luft angelegt wird. Natürlich könnte man auch in der Weise vorgehen, daß man an
sich den durchgehenden Gasverteilungskanal von beiden Seiten mit Gas beschickt,
während die Luft von einer Seite zugeführt wird.