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Schwelofen mit Außenbeheizung. Gegenstand der vorliegenden Erfindung
ist ein Ofen, der die Schwelung insbesondere feinkörniger Kohlen, aber auch die
Trocknung anderer Stoffe mittels Außenbeheizung dünner Schichten in der Ruhe in
fortlaufendein Betriebe gestattet. Es sind zwar Schwelöfen bekannt, bei denen eine
Reihe von schmalen stehenden eisernen Retorten, die oben zur Beschickung und unten
zur Entleerung offen sind, mit Zwischenräumen parallel nebeneinander in einer gemeinsamen
Heizkammer aufgestellt sind. Jedoch wurde bisher hierbei nicht oder nicht genügend
darauf Bedacht genommen, daß die Retortenwände unter der dauernden Einwirkung höherer
Schweltemperaturen sich bald mehr oder weniger verziehen und dadurch den Ofengang
beeinträchtigen oder den Ofen unbrauchbar machen. Der den Gegenstand der Vorliegenden
Erfindung bildende Ofen vermeidet diesen Übelstand durch die Vereinigung von Retortenwänden,
Zwischenwänden und Gasführungsleisten zu einem eisernen Gesamtkörper, in dem sowohl
die Schwelräume als auch die Heizräume als zellenartige Hohlräume enthalten sind,
deren Wände sich infolge ihrer vielfachen gegenseitigen Versteifung auch nach längerem
Gebrauch nicht in störender Weise verziehen können. Die in der Zeichnung veranschaulichte
Ausführungsform ermöglicht außerdem einen ununterbrochenen Betrieb auch bei solchen
Brennstoffen, die einen stückigen Koks liefern. Eine Ausführungsform der Erfindung
ist dargestellt in den Abb. i bis q., von denen Abb. i einen senkrechten, Abb. q.
einen wagerechten Schnitt, Abb. 2 teils eine Draufsicht von oben, teils einen wagerechten
Schnitt und Abb. 3 eine Teilansicht von der Seite her bedeuten.
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Eine Anzahl stehender Schwelkästen i sind, in strahliger Form im Kreise
angeordnet, starr miteinander verbunden und werden - mit Hilfe des Zahnkranzes 2
mittels der Antriebsscheibe .4 durch das Ritzel 3 angetrieben - ständig langsam
um eine gedachte senkrechte Mittelachse gedreht. Der durch die Gesamtheit der Schwelkästen
gebildete Drehkörper befindet sich, gasdicht abgeschlossen, innerhalb des feststehenden
Ofengehäuses j. Jeder einzelne Schwelkasten i besteht aus parallelen oder annähernd
parallelen senkrechten Blechwänden, durch welche, immer abwechselnd aufeinanderfolgend,
je ein breiterer senkrechter Schwelraum 6 und ein schmälerer senkrechter Heizraum
7 gebildet werden. In der durch die Zeichnung veranschaulichten Ausführungsform
besteht jeder Schwelkasten i aus je drei Schwelräumen und vier Heizräumen.
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Jeder Schwelraum 6 ist oben und unten offen, an seiner schmalen Vorder-
und Hinterseite jedoch gasdicht abgeschlossen; jeder einzelne der gezeichneten drei
Schwelräume eines Schwelkastens ist außerdem durch senkrechte Zwischenwände 8 in
eine Anzahl (hier
fünf) Teilkammern unterteilt, so daß der gesamte
mit Kohle gefüllte Schwelraum in mehrere Reihen paralleler senkrechter Teilräume
von annähernd rechteckig prismatischer Gestalt zerlegt ist.
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Jeder zwischen den Schwelräumen angeordnete Heizraum 7 ist oben, unten
und außen gasdicht abgeschlossen und durch eine Anzahl wagerechter Führungsleisten
9 (Abb. r), die aber nicht ganz bis außen reichen, in parallele wagerechte Heizkanäle
unterteilt.
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Die Einführung der zu schwelenden Kohle erfolgt in fortlaufendem Betriebe
durch den Fülltrichter io und eine Trommelschleuse ii üblicher Bauart, aus der sie
ständig in die gerade darunter befindlichen, oben offenen Schwelräume 6 einrieselt.
Die die Kohle enthaltenden Schwelkästen i durchwandern den Ofen ständig in der durch
den Pfeil 12 angedeuteten Drehrichtung, wobei die Kohle innerhalb der Kästen selbst
in der Ruhelage verbleibt. Die unteren öffnungen der prismatischen, finit Kohle
gefüllten Schwelräume 6 schleifen währenddessen auf dem scheibenringförmigen feststehenden
Ofenboden 14, gegebenenfalls unter Anwendung von nicht eingezeichneten, um Scharniere
drehbaren Klappböden. Der Ofenboden 14 ist nur an der in Abb. 2 durch 13 angedeuteten
Stelle unterbrochen und öffnet sich an dieser Stelle nach unten in den Sammelraum
15 für den Schwelkoks, der durch eine Schleusentrommel 16 unter Luftabschluß nach
unten ausgetragen wird. In der Abb. i sind der Raum 15 und die Schleusentrommel
16 der einfacheren Darstellung halber in der Ebene des Schnittes A-B dargestellt,
liegen aber in Wirklichkeit etwas dahinter an der in Abb. 2 durch 13 bezeichneten
Stelle.
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Die Beheizung erfolgt durch Heizgase, welche durch den festen Kanal
17 eintreten und durch den festen Kanal 18 austreten. Der 'Weg der Heizgase innerhalb
des Ofens ist durch entsprechende Pfeile angedeutet. Der einen kreisförmigen Querschnitt
aufweisende Hohlraum, um den herum die Schwelkästen i ringförmig angeordnet sind,
ist gegen den Innenraum des Ofengehäuses durch die wagerechte untere Blechwand i9,
mit Ausnahme des fest mit i9 verbundenen Eintrittsstutzens 2o, und durch die wagerechte
obere Blechwand 21, mit Ausnahme des mit 21 verbundenen Austrittsstutzens 22, gasdicht
abgeschlossen; außerdem ist er durch die wagerechte Zwischenwand 23 in einen unteren
und einen oberen Heizgassammelraum unterteilt.
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Die durch den Stutzen 2o in die Mitte des unteren Sammelraumes eintretenden
Heizgase verteilen sich in Richtung der Pfeile gleichmäßig nach dem ganzen Umfang
des Raumes hin, z. B. nach 24 zu, streichen von dort zwischen - den wagerechten
Führungsleisten 9 durch die zwischen den Schwelräumen 6 angeordneten eigentlichen
Heizkanäle 7, vereinigen sich am äußeren Ende der Leisten 9 wieder zu einem gemeinsam
aufsteigenden Gasstrom und verlassen schließlich auf umgekehrtem Wege über 25 und
26 die Schwelkästen, um schließlich bei i8 zum Schornstein abzuziehen.
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Um eine gleichmäßige Verteilung des Heizgasstromes bei seinem Eintritt
in die durch die Führungsleisten 9 gebildeten über-. einanderliegenden einzelnen
Heizkanäle zu erzwingen, sind die Eintrittsöffnungen, z. B. bei 24, und die Austrittsöffnungen,
z. B. bei 26, nicht gleich groß gehalten, sondern verkleinern sich, wie in Abb.
i angedeutet, in zunehmendem Maße von oben und von unten her nach der Mitte 23 zu.
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Eine gleichmäßige Verteilung des Heizgasstromes über die Heizfl".chen
der Schwelräume kann statt dessen auch durch die in den Abb. 3 und 4 angedeutete
Heizgasführung erreicht werden. In Abb. 3 sind die Heizräume 7 durch wagerechte
Führungsleisten 34 in je zwei zusammengehörige schmale wagerechte Heizkanäle
a und b unterteilt, wobei das Heizgas immer gleichzeitig durch sämtliche
Kanäle a eintritt und durch sämtliche Kanäle b austritt. Sämtliche Eintrittsöffnungen
der Kanäle a tragen nun j e einen gasdicht aufgesetzten kurzen, beiderseits offenen
Verlängerungsstutzen 35 von ungefähr gleichem Querschnitt wie die Kanäle selbst;
in der Abb.3 ist der besseren Deutlichkeit halber nur ein einziger solcher Stutzen
eingezeichnet. Die Austrittsöffnungen der Kanäle b dagegen tragen keine solchen
Verlängerungsstutzen. Sämtliche Stutzen 35 münden mit ihrem freien Ende in entsprechende
Öffnungen eines gemeinsamen stehenden Blechmantels 36 von kreisförmigem Querschnitt
ein (s. Abb. 4). Auf diese Weise stehen sämtliche Kanäle a gleichzeitig mit dem
zylindrischen Gaseintrittsraum 37 in Verbindung, sämtliche Kanäle b dagegen mit
dem ringmantelförmigen Gasaustrittsraum 38. Der Eintrittsraum 37 ist unten offen
und oben geschlossen, der Austrittsraum 38 dagegen unten geschlossen und oben offen:
seine scheibenringförmige obere öffnung ist in einer aus der Zeichnung nicht ersichtlichen
Weise zu einem mittleren Abzugsrohr für die Heizgase zusammengezogen. Durch diese
Gesamtanordnung der Heizgasführungen wird bewirkt, daß (vgl. Abb.3) jede Stelle
der zu schwelenden Kohle von der einen Seite aus mittels eines einziehenden, von
der anderen Seite aus mittels eines ausziehenden
Heizgasstromes
beheizt wird, und daß infolgedessen an allen Stellen der Heizflächen angenähert
dieselbe Temperatur herrscht.
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Der gasdichte Abschluß sowohl der Heizräume als auch der Schwelräu#ne
gegen die Außenluft und damit auch gegeneinander erfolgt durch die beiden am feststehenden
Teil des Ofens befestigtenWassertauchverschlüsse 2,~ und 28, in deren jeden eine
äußere feststehende Glocke und eine innere, an den Stutzen 2o bzw. 22 befestigte,
daher zusammen mit diesem Stutzen drehbare Glocke eintaucht.
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Der die Schwelkästen tragende Drehkörper wird am zweckmäßigsten gemeinsam
auf je ein äußeres und inneres Ringkugellager 29 und 3o aufgesetzt.
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Die während des Schwelprozesses aus der Kohle ausgetriebenen flüchtigen
Bestandteile sammeln sich in dem oberhalb des Drehkörpers unter der Ofendecke verbleibenden
wagerechten schmalen Raume an und werden durch Rohre 31 gemeinsam oder in
Teilströinen abgezogen.
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Der Ofen wird fortlaufend betrieben, indem ständig Kohle bei io eingeführt
und Koks bei 16 ausgetragen wird. Während die Anfüllung der Schwelräume mit der
genügend feinkörnigen Kohle ohne weiteres durch ihr eigenes Gewicht erfolgt, ist
die Austragung des Schwelrückstandes durch zweierlei Maßnahmen sichergestellt. Erstens
wird zweckmäßig - in einer aus der Zeichnung jedoch nicht ersichtlichen Weise -
den prismatischen Schwelräumen eine nach oben etwas verjüngte Gestalt gegeben, beispielsweise
indem man die Zwischenwände 8 von unten nach oben etwas schmäler und zugleich dicker
,-erden läßt. Zweitens erteilt man den Schwelkörpern oder ihrer unmittelbar tragenden
Unterlage an der Stelle ihres Kreislaufes, wo die Austragung des Schwelrückstandes
beabsichtigt ist, fortlaufend oder in stetiger Wiederholung eine stoßende oder rüttelnde
Bewegung. Beispielsweise können hierfür über die Oberfläche aller Schwelkästen hinweg
auf ihre Oberkanten zwei konzentrische kreisförmig gebogene Schienen 32 aufgesetzt
sein. auf die mittels, zur Verhinderung einer Schleifwirkung federnd aufgesetzter,
das Ofengewölbe in Stopfbüchsen senkrecht durchsetzender Schlagbolzen 33 fortlaufend
hämmernde Schläge ausgeübt werden. In Abb. i sind der Einfachheit halber nur zwei
solcher Schlagbolzen eingezeichnet, während man in Wirklichkeit eine größere Anzahl
von ihnen, über den Umfang der Schienen 32 verteilt, anbringt. Die Schlagvorrichtungen
selbst sind nicht mit eingezeichnet; sie k-5nnen z. B. nach Art eines Pochwerkes
oder- nach Art von Preßlufthämmern oder mit hydraulischem bzw. pneumatischem Antrieb
von Fallgewichten betätigt werden. Bei entsprechender Verteilung der Angriffsstellen
einer derartigen Stoß- oder Rüttelvorrichtung kann, wie Versuche ergeben haben,
zugleich eine über das sonst erreichbare Maß hinausgehende Verdichtung des Kokses
sowohl durch die Einwirkung während des Einfüllens und kurz nach dein Einfüllen
als auch während der Durchwanderung der plastischen Zone herbeigeführt werden.
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Ist eine möglichst schnelle Abführung der bei der Schwelung ausgetriebenen
flüchtigen Stoffe erwünscht, z. B. zur Schonung des Bitumens bei der Schwelung von
Braunkohle, so kann dies dadurch erreicht werden, daß die senkrechten Zwischenwände
@ in einer aus der Zeichnung nicht ersichtlichen Weise als oben überdachte senkrechte
Kanäle mit gelochten oder aus jalousieleisten bestehenden Wänden ausgebildet werden.