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Koksofen Die Erfindung bezweckt eine Verbesserung des den Gegenstand
des Patents 4.55 4.i9 bildenden Koksofens nach der Hinsicht,. daß-es möglich wird,-
die Heizwände entweder mit reichem Gas oder arm m Gas zu beheizen. Ferner hat die
Erfindung den Zweck, den manametrischen -Widerstand der Kreisbewegung der Heizgase
bei öfen von großer Leistung herunterzusetzen.
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In den öfen gemäß dem Hauptpatent sind die Heizwände-in eine Anzahl
von. Gruppen mit lotrechten Feuerzügen geteilt, und diesle Gruppen sind in Reihe
mittels Verbindungskammern geschaltet, die längs der Heizwand wechselweise nach
oben und unten versetzt sind. Die Gesamtmenge der Verbrennungsluft, die im Regenerator
wiedererhitzt worden ist, wird zusammen mit .einer Teilmenge des zu verbrennenden
Gases in die erste Gruppe der Feuerzüge eingeführt, während die übrigen Teilmengen
des Gases längs der L'herleitung des in Verbrennung befindlichen Stromes eingeführt
werden. Die in den sämtlichen Gruppen der Heizwand -verbrannten Gase werden dann
aus der letzten Gruppe. der Feuerzüge- in die in erneuter Erhitzung befindlichen
Regenerataren hinausgeschafft. Um dis Erhitzung der Steigkanalgruppen der Heizwände
mit armem Gas zu ermöglichen, sieht die Erfindung unterhalb der Öfen Gasregeneratoren
vor, die in Batterierichtung mit Luftregeneratoren abwechseln, wobei die Gasregeneratoren
für die Erhitzung jeder Teilmenge der je einer Stteigkanalgruppe zugeführten Gase
in unterschiedene Abteilungen zerlegt sind. Die Gesamtmenge der Verbrennungsluft
wird in eine der äußersten Gruppen zusammen mit einer Teilmenge des armen Gases
eingelassen; die andere Teilmenge des armen Gases wird in die Kammer geführt, durch
welsche diese Gruppe mit der folgenden Gruppe verbunden ist. Außerdem wird .ein
Teil. der verbrannten Gase aus dein. Strom, der zwischen der letzten und der vorletzten
Gruppe fortschreitet, entlehnt, um in eine der Abteilungen des Gasregenerators geleitet
zu werden. Der andere Teil der verbrannten Gase wird untern aus den Zuggen der letzten
Gruppe nach den anderen, auf Abgas stehenden Abteilungen der Gas- und der Luftgeneratoren
geführt.
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Um, die Erhitzung der Steigkanalgruppen der Heizwände 'mit reichem
Gas zu ermflglichen, sieht die Erfindung, Unabhängig von
den Einlaßleitung@en
für armes Gas, Einrichtungen vor, um beim Eingang jeder Gruppe reiches Gas gemäß
der im Hauptpatent beschriebenen Anordnung zuzuführen.
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Um den manometrischen Widerstand des Erhitzungskremses in öfen von
großer Leistung herunterzusetzen, sieht die Erfindung außerdem.vor, die Heizwände
jedes Ofens in zwei voneinander unabhängige Hälften zu teilen, die auf je !einer
Längsseite der Batterie angeordnet sind und nur je von der Hälfte. der Heizgase
durchsetzt werden.
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Auf je :einer Seke der Batterie angeordnete Regeneratoren sind in
Abteilungen zerlegt, die von einem odex mehreren. der in Erhitzung befindlichen
Betriebsmittel und vom den aus je einer Hälfte der Heizwand kommenden verbrannten
Gasen durchsetzt werden.
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Bei Heizung mit reichem Gas wird die Luft in die äußerste Gruppe der
Züge jeder Hälfte der Heizwand zusammen mit einer Teilmenge der Heizgase eingelassen,
während die anderen Teilmengen des noitwendigen Gases längs des übergangäweges des
herauskommenden Stromes eingeführt werden. Die verbrannten Gasse werden aus,den
äußersten Gruppen cUeser Heizwandhälften in diejenigen ia. Exhitzumg befindlichen
Regeneratoxen güschafft, die auf der nämlichen Seite vom der Mittelebene der Batterie
gelegen sind wie die betrachtete Heizwandhälfte. Die Gaseinlässie beim @oberen Teil
dieser Hälfte der Heizwand werden unabhängig vorn jeweiligen Betriebssinn durch
die nämlichen Leitungen bewirkt und sind somit dauernd in Tätigkeit, während die
Gaseinlässe dies -untren Teiles je nach dem Betriebssinn durch wechseilnde Leitungen.
bewirkt werden und somit an der Richtungsumkehrung teilnehmen.
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Bei Erhitzung mit armem Gas. werden die zur Beheizung der Hälfte des
Ofens notwandige Verbrennungsluft und die zugehörige Teilmenge des armen Gases in
der äußersten Gruppe jeder Hälfte der Heizwand eingelassen, während die andere Teilmenge
dies armen Gases in die Verbindungskammer dieser Gruppe mit der folgenden eingelassen
wird. Eine Teilmenge der verbrannt. ;Gase wird im voraus aus dem Strom, der aus
j e einer Hälfte der Heizwand zwischen der letzten und der vorletzten Steigkanalgruppe
sich bewegt, entnommen, um in eine der Abteilüngen des in Erhitzung befindlichen
Gasregenerators geleitet zu werden. Die andere Teilmenge der verbrannten Gase wird
aus den äußersten Gruppen nach den anderen, auf Abhitze gehenden, auf je einer Seite
von der Mittelebene der Batterie gelegenen Abteilungen der Gas- und der Luftregeneratoren
geschafft. Auf den Zeichnungen sind schematisch mehrere Ausführungsbeispiele vorn
Koksöfen gemäß der Erfindung dargestellt.
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Abb. i ist ,ein Längsschnitt durch eine der Heizwände und @duven der
Gasregeineratoaxen eines mit armem Gas zu beheizenden Ofens.
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Abb. z ist ein. Längsschnitt durch eine der Heizwände und einen der
Luftregeneratoren des nämlichen Ofens.
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Abb. 3 und ¢ sind die Querschnitte nach den Linien III-III und IV-IV
der Abb. i, gesehen in Richtung der Pfeile.
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Abb. 5 ist der nämliche Längsschnitt wie Abb. 2, jedoch bei eialem
Ofen, der entweder mit arrnemoder mit reichern Gas beheizt werden kann.
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Abb. 6 ist der nach der Linie VI-VI der Abb.7 genommene Längsschnitt
durch eine Heizwand eines mit reichem Gas beheizten Koksofens für den Fall, daß
der Ofengroße Leistung hat.
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Abb.7, b und 9 sind Querschnitte nach den Linien VII-VII, VIII-VIII
und IX-IX der Abb. 6.
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Abb. i o ist der nach der Linie X-X der Abb. i i genommene Längsschnitt
durch eine Heizwand und die Gasregeneratoren eines Koksofens mit großer Leistung,
der mit reichern oder mit armem Gas beheizt werden kann.
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Abb. I i und i z sind Teilstücke der Querschnitte nach
den Linien XI-XI und XII-XII der Abb. i o.
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In diesen sämtlichen Abteilungen ist angenommen, daß bei dem betrachteten
Regenerationszustande die Strömung von links nach rechts geht.
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Die verschiedenen Gruppen sind als ferste, zweite usw. benannt, entsprechend
der Reihenfolge, in welcheir sie vom Gasstrom durchzogen werden. Die beim einen
Sinn des Kreislaufes erste Gruppe wird nach Umkehrung des Betriebssinnes zur letzten
Gruppe.
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Bei der Ausführung mach den Abb. I bis 5 ist die Heizwand des Koksofens
mit vier Gruppen von lotrechten Zügen 3 ausgerüstet, und jede Gruppe ist von der
nächsten durch eine Scheidewand i getneamt.
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Jede Gruppe steht mit d:ex nach links :oder rechts ihr benachbarten.
durch eine Verbindungskammex 2 in. Verbindung. Die Gesamtmenge der Verbrennungsluft
wird in die erste Gruppe zusammen, mit einem Bruchteil des Verbrennungsgases eingebracht,
die andere Teilmenge des Gases hingegen beim Eingang der zweiten Gruppe, derart,
daß sich ein. Gasstrom bildet, der in großer Masse umläuft und dabei einen wellenförmigen
Wieg verfolgt.
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Um, die Regelung :der Verteilung des Ga.sstrornes zwischen dem Zügen
jeder Gruppe
zu ermöglichen, werden diese an ihrem oberen Teil mit
Schiebern 14 ausgerüstet.
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Die Abteilungen 4a, 4b, 4g, 4h der Gas- oder Luftregenerataren
sind von den Abteilungen 4d, 4f, 4', 4k der Regeneratorabteilungen für die verbrannten
Gase durch eine axial: Wand getrennt, die sich. in der Längsrichtung der Batterie
erstreckt. Der Umlauf in diesen Regenerataren findet stets in übereinstimmung mit
denn Zug statt: aufsteigend für die in Erhitzung befindlichen und abwärts gehend
für die wärmeabgebenden Betriebsmittel.
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Die für die Verbrennung notwendige Luft wird von einem (nicht eingezeichneten.)
allgemeinen Sammler der Abteilung 4h zugeführt und geht von da, indem sie den durch
die Pfeile angegebene Weg verfolgt (Abb. z), zur Abteilung 4g. Aus dieser gelangt
sie in die Züge der ersten Gruppe durch eine Reihe von Kanälen 5.
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Das Verbrennungsgas wird teilweise in die Abteilung 4a und teilweise
in die Abteilung 41' durch (nicht eiangezeichnete) Leitungen geführt, die mit einer
Drosselvorrichtung versehen sind, welche entsprechend dem zu liefernden Gasvolumen
eingestellt wird. Das in der Abteilung 4a erhitzte Gas geht in die Züge der ersten
Gruppe durch mit den Kanälen 5 gleichartige Kanäle 9. Das in der Abteilung 4b erhitzte
Gas geht in die die erste und die zweite Gruppe verbindende Kammeer durch den Kanal;
ia, der in der Scheidewand i der beiden ersten Gruppen vorgesehen ist.
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Die Strömung, die so in j e einer Heizwand zustande kommt, durchsetzt
der Reihe nasch die verschiedenen Gruppen von Zügen. Beim Ausgang der dritten. Gruppe
wird ein Bruchteil des Stromes der verbrannten Gase durch den Kanal ib, der in-
der Scheidewand i zwischen der dritten und der vierten Gruppe angeordnet ist, nach
der Abteilung 4d abgeleitet. Der verbleihende Strom, der ungefähr 8o °'o des Gesamtstromes
ausmacht, geht durch die Züge der vierten Gruppe nach unten und verläßt diese dann
durch die Kanäle 9 und 5, so .daß er in -die Abteilungen 4k
der Luftregeneratoren
und die Abteilungen 4f der Gasregeneratoren gelangt. Die Abteilun-gen 4f
stehen mit dem Schoirnstein in Verbindung, die Abteilungen 4k hingegen mit den Abteilungen
4f,die ihrerseits an den Scharnstein angeschlossen sind.
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Zum Betrieb mit reichem Gas werden die Haupteinlaßleitungen für armes
Gas ausgeschaltet, und das reiche Gas wird zu den Öfen durch eine der Hauptverteilungsleitungen
6 (Abb. 5) zugeführt, die je nach dein jeweiligen Betriebssinn nacheinander
zur Tätigkeit komme. Für den auf der Zeichnung dargestellten 1?all ist angenommen,
daß die Leitung links das frische Gas zubringt; dieses wird in die Züge der Ersten
Gruppe sowie in den in die Züge der dritten Gruppe tretenden Gasstrom verteilt.
Die Aufteilung zwischen den Zügen der erst-en Gruppe wird durch in ihrer Weite genau
bemessene Düsen herbeigeführt, die unten an den Zügen von dun Verteilungsleitungen
6a abgezweigt sind. Die Verteilung des Gases zwischen den Zügen der dritten Gruppe
geschieht durch Einführung in den in das Wandsystem streichenden Gasstrom, der seinerseits
zwischen diesen Zügen durch Einstellen von Schiebern 14 verteilt wird, die oben
auf diesen angeordnet sind.
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Dauernd in Betrieb befindliche Gaseinlässe i i und 13 münden in die
oberen Verbindungskammern zwischen den Gruppen und gewährleisten die Beheizung der
zweiten und der vierten Gruppe. Sobald der Ofen mit reichem Gas beheizt wird, werden
die Abteilungen 4a, 49, .1t zur Erhitzung der Verbrennungsluft benutzt, während
die Abteilungen 4P, 41,4'e von heißen Verbrennungsgasen, die aus der Heizwand herauskommen,
vor ihrem Abzug in den Schornstein durchstrichen werden=. Die Abteilungen 4b und
4d werden durch Schließen der Schieber, die in ihre Verbindung mit dem Schornsteitn
eingeschaltet sind, außer Betrieb gesetzt.
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Die WiedergewImnung der Wärme wird durch die Außerbetriebsetzung der
Abteilungen 4b und 4d keineswegs beeinträchtigt. Das Regenerationsvermögen, welches
für das frische Gas und für die Luft für den Fall. der Beheizung mit armem Gas vorzusehen
yst, läßt in den Abteilungen 4a, 4g und 411 ein Regenerationsvermögen bestehen,
welches noch über dasjenige hinausgeht, welches für die Erhitzung der Luft in dem
Falle notwendig ist, wenn die Öfen- mit reichem Gas beheizt werden müssen.
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Bei der Ausführung nach den Abb. 6 bis 9 ist jede Heizwand in zwei
voneinander unabhängige Teile zerlegt, die voneinander durch eine Wand 18 getrennt
sind, die sich in der Mittelebene der Batterie über deren gesamte Länge erstreckt.
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Unterhalb der Öfen sind zu beiden Seiten der in der Mitte befindlichen
Mauer 18
voneinander unabhängige -Regenoratoren angeordnet. Diese R.eg eneratoren
sind in Abteilungen 4g und 4h zerlegt, die im dargestellten Fall zur Erhitzung der
Luft und zur Abkühlung der aus je einer Hälfte der H@eizwand kommenden Verbrennungsgase
:dienen. Die Abteilungen 49 lassen die gesamte Verbrennungsluft unten an den Zügen
der ersten Gruppe jeder Hälfte der Heizwand durch Vermittlung der Kanäle 5 abziehen.
Eine Teilmenge
des durch die Leitungen 6 zugeführten reichen Gases
wird in je eine Hälfte der Heizwand unten bei den Zügen der ersten Gruppe eingeführt
und mittels in ihrer Weite genau bemessener unbeweglicher Röhren g eingeführt, die
von einer Leitung 6a abgezweigt sind, welche ebenfalls in die untere Verbindungskammer
zwischen der zweiten und der dritten Gruppe jeder Heizwandhälfte zniindet. Die anderen.
Teilmengen des reichen. Gases werden durch Leitungen i i rund 13
zugeführt,
welche in die oberen Verbindungskaxnmern münden. Die unten an den Zügen 3 der letzten
Gruppe jeder Heizwandhälfte austretenden verbrannten Gase werden in die Abteilungen
41' mittels der Leitungen 5' geschickt.
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Sobald der Bewegungssinn dies Gasstromes in jeder Heizwandhälfte umgekehrt
worden ist, wird das reiche Gas durch die Leitungen 6a' unten in die Zü;bbe der
beiderseits der Wand 18 gelegenen ersten Gruppen und in die unteren Verbindungskammern
zwischeai der zweiten und der dritten Gruppe geschickt, anstatt .durch die Leitungen
6a auszutreten. Die anderen Teilmengen des reichen Gases treten ebenfalls durch
die Leitungen i i und 13 aus.
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Bei der Ausführung nach den Abb. i o bis 12 sind die Heizwände des
Ofens, die entweder mit armem oder mit reichem Gas beheizt werden, :ebenfalls in
zwei Gruppen zerlegt, die ebenfalls durch eine Master 18, gleichartig der in Abb.6
gezeichneten, voneinander getrennt werden.
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Unterhalb der Ofen sind abwechselnd Luft- und Gasregeneratoren angeordnet.
Die Regenoratoren jeder Heizwandhälfte umfassen die Abteilungen 4a und 4b (Ab b.
l o) für die Erhitzung des armen Gases und die Abteilung ,49 (Abb. 6) für die Erhitzung
-der Luft sowie die Abteilungen 4d, 4f (Abb. l o) und 4k- (Abb.6) für diejenigen
Gas- und Luftregenexator,en, die zur Abkühlung der verbrannten Gase dienen. Die.
zur Erhitzung der Luft dienende Abteilung 49 ist mit der ersten Gruppe der Züge
hintereinan.dergeschal.tet, so .daß dort die gesamte Verbrennungsluft eingelassen
wird. Die Luftregeneratoren stimmen mit denen .des Ofens nach den Abb.6 bis 9 überrein.
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Unter den zur Erhitzung des armen Gases dienenden Abteilungen 4a arid
4b wird mir die Abteilung 4a in jeder Heizwandhälfte mit den Zügen der ersten Gruppe
in Verbindung gesetzt. Die Verbindung wird durch die Kanäle 4m hergestellt.
Die Abteilung 4b mündet durch einen Kanal ja in die VerbindwngskamMex zwischen der
ersten und der zweiten Gruppe. Die verbrannten Gase werden teiilweise in die AbteÜung
41# der Luftnegeneratomen und teilweisse in die Abteilungen 4d und 41 deT Gasregeneratoren
entweichen gelassen. Die Abteilungen 4k# und 4f sind zwischen dem unteren Ende der
Züge 3 der ersten Gruppe jeder Heizwandhälfte rund denn Schornstein angeordnet.
Die Abteilung 4d entnimmt emne Teilmenge der verbrannten Gase der Vexbindungskamm;er
zwischen der letzten. und der vorletzten Gruppe jeder Heizwandhälfte durch Vermittlung
des Kanals lb.